衡阳紫色土丘陵坡地恢复过程中土壤性质的变化及其关系

[目的]为了探讨衡阳紫色土丘陵坡地恢复过程中土壤性质的变化规律。[方法]采用时空互代法,研究衡阳紫色土丘陵坡地不同恢复阶段O～40cm土层的土壤性质变化及其关系。《结果]土壤性质存在明显差别,从裸地阶段（I）、草本群落阶段（Ⅱ）、灌木群落阶段（HI）至乔木群落阶段（1g）土壤有机碳（SOC）、全氮（TN）、碱解氮（AN）和阳离子交换量（CEC）显著增加（P〈0．05）,容重（BD）与pH显著减小（P〈0．05）。微生物总数显著增加（P〈0．05）,其中细菌数量显著增加（P〈0．05）,真菌数量与放线茵数量显著减小（P〈0．05）;相关分析表明,土壤细菌数量与SOC、TN与AN呈极显著正相关（P〈0．01）,与CEC呈显著正相关（P〈0．05）;真菌数量与SOC与TN呈显著正相关（P〈0．05）,与BD呈显著负相关（P〈0．05）;放线菌数量与BD呈显著负相关（P〈0．05）。URE、INV、APE酶活性显著增强（P〈0．05）,CAT活性显著减弱（P〈0．05）;相关分析表明,URE、INV、APE活性与SOC、TN、AN、CEC显著或极显著正相关（P〈0．05或P〈0．01）,与BD与呈显著负相关（P〈0．05）;CAT与BD呈显著正相关（P〈0．05）,与SOC呈显著负相关（P〈0．05）。[结论]研究结果可以丰富该区域恢复生态学的内容,为衡阳紫色土丘陵坡地生态系统的植被恢复与重建提供一定的理论依据。     

土壤环境中的小分子有机酸及其环境效应

小分子有机酸是土壤环境中一类重要的活性物质。土壤中的小分子有机酸主要来源于植物根系的分泌、动植物残体的分解、微生物的分泌与合成、土壤中有机物的转化等,其组成比较复杂,主要为脂肪族和芳香族羧酸,且在土壤中的含量较低(小于10 mmol/kg)。土壤中的小分子有机酸具有重要的环境效应,除对土壤中重金属的迁移、毒性和生物有效性有影响外,同时还对有机污染物的迁移、转化和降解也有一定的影响,其作用机制不同。本文对土壤环境中的小分子有机酸的来源、种类及其环境效应等进行综合阐述,并对小分子有机酸的进一步研究进行展望。     

酸性土壤植物磷铝互作研究进展

铝毒和缺磷是酸性土壤上作物生产的2个主要限制因子,解决酸性土壤铝毒和缺磷问题是提高作物产量及保障粮食安全的重要途径。酸性土壤中铝毒和缺磷经常共存,磷与铝在土壤、根-土界面和植物体内关系密切,其相互作用对植物生长发育具有重要影响。该文总结了酸性土壤中铝的存在形式、磷的现状及存在形式,简述了近年来磷与铝元素交互作用对植物生长发育的影响,并对进一步的研究作了展望。     

铝胁迫对酸性红壤中真菌种群多样性的影响

通过聚合酶链式反应-限制性片段长度多态(PCR-RFLP)技术构建了红壤真菌的内转录间隔区(Internal Transcribed Spacer,ITS)rDNAs文库,比较分析了红壤地区典型森林土和农田土真菌群落结构对铝胁迫的响应,构建了6个土壤样品的真菌ITS rDNAs文库。从这6个克隆文库中随机挑取克隆进行了PCR-RFLP指纹图谱分析,共获得77个独特的真菌操作分类单元(OperationalTaxanomicalUints,OTUs)。对77个OTUs的代表性克隆测序并利用Blast工具进行分析(相似性95%~100%)。研究结果表明森林土壤和农田土壤样品中真菌类群79.2%(61)属于子囊菌门(Ascomycota)、担子菌门(Basidiomycota)和球囊菌门(Glomeromycota),20.8%(16)属于未分类的簇(Unclassifiedfungi),其中担子菌门真菌在两种土壤中具有明显优势。物种多样性指数(Simpson、Shannon和Chao1)分析表明,铝胁迫降低了土壤真菌种群的多样性,农田土壤中真菌的种群多样性明显高于森林土壤。而且随着铝胁迫浓度的增加,担子菌门真菌在两种土壤中丰度明显下降,子囊菌门真菌的丰度显著上升,在高铝处理浓度处理的土壤中演变为优势种群。     

农田土壤颗粒尺寸分布分维及颗粒体积分数的空间变异性

盐渍土膜下滴灌过程中的土壤理化性质存在空间变异性,对灌溉管理有一定影响。该文根据3个不同尺度下土壤采样及颗粒尺寸分布（PSD）测定结果,探讨了土壤PSD分维和颗粒体积分数之间的定量关系,分析了各尺度和综合尺度下土壤PSD分维和颗粒体积分数的经典统计特征和地质统计特征,根据颗粒体积分数的半方差函数计算了不同尺度颗粒体积分数的分形维,并做出了等值线图。研究表明,土壤PSD分维与黏粒的体积分数呈正相关关系,黏粒体积分数增大引起PSD分维增加的原因在于细颗粒的比表面积比粗颗粒的大;各尺度土壤PSD分维及颗粒体积分数均无强变异特征;不同尺度下土壤PSD分形维的半方差函数中块金和基台值均非常低;50 m尺度土壤PSD分维和黏粒体积分数的等值线图具有类似的集中度和走势,而砂粒体积分数和粉粒体积分数则具有相反的集中度和走势。该研究说明土壤PSD分维和颗粒体积分数都有一定的尺度依赖性。     

黄土高原沟壑区不同种植系统土壤水分消耗和恢复

黄土高原的土壤干燥化是影响粮食生产可持续发展的关键因素之一,研究土壤干层形成和恢复对该地区粮食生产的可持续发展具有重要意义。该文通过对长期定位观测数据的分析,探讨了不同种植体系和降水年型对土壤水分消耗和恢复的影响。结果表明：与裸地相比,玉米地土壤水分减少最多的月份大多出现在8月或9月,小麦地主要出现在5、6、7月3个月,苜蓿地主要出现在6月或8月;1985－1990年的6 a间,玉米、小麦和苜蓿地生育期内0～2 m土层土壤水分相对裸地平均分别减少了32.52、60.27和86.47 mm。旱作玉米地的土壤水分在平水年型可以得到完全恢复;旱作小麦地在丰水年型或者遇到强降雨的月份土壤水分在0～3 m范围内可以得到恢复,但较难恢复到试验初期的土壤水分。旱作苜蓿地0～3 m范围的土层在降雨较多的年份能够得到一定程度的恢复,6～10 m的土壤水分很难恢复。     

初始含水率对土壤中原油入渗的影响

为确定土壤初始含水率对原油在土壤中入渗的影响,该文利用3种土壤,根据设定不同初始含水率进行配置,开展土柱模拟试验,研究了不同初始含水率条件下原油在土壤中的入渗。试验结果表明：对于同一质地土壤,随着初始含水率的增加,原油在土壤中入渗的湿润距离和湿润推进速率均增加。原油在土壤中的入渗与土壤粉粒含量密切相关,当土壤初始含水率较低时,不同质地土壤,粉粒含量越高,原油在土壤中入渗越慢;随土壤深度增加,土壤中原油残留物的含量呈波动递减趋势;原油在土壤中入渗的湿润距离随时间的变化可用对数函数拟合,湿润推进速率与时间的关系可用Kostiakov公式拟合。     

苏北典型滩涂区土壤盐分动态与水平衡要素之间的关系

为获知苏北滩涂区土壤水盐动态行为,从而为后续的节水灌溉和滩涂区农田水管理策略提供理论依据,该文选取典型滩涂区,进行土壤水、盐和地下水埋深的长期连续监测,并根据大丰市气象站提供的降水、地表蒸散数据,对土壤盐分变化和水平衡要素之间的关系进行探讨。结果表明：土壤表层盐分最高,波动最为剧烈,随深度不断增加,盐分逐渐降低,且波动趋缓。试验区夏季降水丰富,蒸散量相对较低,土壤含水率高,地下水埋深浅;冬季降水少,蒸散量较高,土壤含水率下降,地下水埋深较深。地下水埋深和水补充量是0～40 cm土层土壤盐分的主要影响因子;地下水埋深和蒸散量是60～80 cm土层土壤盐分的主要影响因子。地下水盐分是土壤盐分累积的主要来源,降水脱盐作用仅对0～40 cm表土作用显著,蒸发积盐作用则在整个土壤剖面上具有影响。该研究为消减苏北滩涂区土壤盐渍化灾害提供了科学依据,对指导农业生产具有重要意义。     

不同含盐土壤圆盘入渗特征试验

不同含盐土壤水分入渗特征是获得准确的土壤水力参数的基础。该文通过圆盘入渗试验,分析了4种土壤在5个（-1、-3、-6、-9和-12 cm）负水头下的入渗特征。结果表明,随着水头的减小,4种土壤的吸湿率线性减小,稳定入渗率和非饱和导水率呈不同程度减小。随土壤含盐量增加稳定入渗率和导水率呈增大规律。根据实测资料确定了不同负水头下非饱和导水率的Gardner指数模型参数,为盐渍化土壤水力参数的确定提供理论参考。     

黄土区土质道路人工降雨及放水试验条件下产流产沙特征

为了研究土质路面草本植被降低水土流失的作用,采用室内人工降雨及放水试验的方法比较了裸露路和植物路的产流产沙过程及径流水动力学特征,结果表明：相对于裸露路,不同覆盖度植物路总径流量降低幅度为3.94%～ 25.10%,总泥沙量降低幅度为9.65%～45.69%;在大致相同放水量条件下,植物路的土壤侵蚀速率、径流流速和过水断面单位能量均低于裸露路;植物路的Darcy-weisbach阻力系数和曼宁糙率系数分别是裸露路的2.62～9.00倍和1.74～ 3.53倍;植物路通过降低径流流速、减小过水断面单位能量和增大路面粗糙度及径流阻力起到减轻道路侵蚀的作用。该文为广大土质山坡道路侵蚀防治和植物路铺设提供理论支持。