清西陵地区土壤成土条件和主要剖面调查分析

通过教学实习，对清西陵实习区自然成土条件、土壤类型、主要剖面及农林业利用情况进行了调查与分析。同时，结合现行的《中国土壤系统分类》对区内土壤原定名进行了核查与更正，确定了棕壤与褐土的界限，认为云山高海拔区为棕壤，低海拔区为褐土，分界线在海拔７６０ｍ；官座岭阴坡为棕壤；九凤山为初育土；九龙山为石灰性褐土。     

磷肥在潮褐土中动态转化及种植作物的影响

利用培养及微区试验，研究磷肥施入潮褐土后的动态转化及其影响因素。结果表明：施肥初期，除土壤中难溶性Ca10-P外，各无机磷组分均有不同程度的提高，随着时间的延续，组分间的相互转化呈一定规律。种植作物直接影响着磷转化的方向。     

不同类型地膜添加对辽西褐土硝化潜势的影响

土壤硝化作用是肥料氮素进入到土壤中后参与氮素循环的关键过程,为了明确不同种类地膜对辽西褐土硝化活性的影响,本试验采用室内培养分析的方法,研究3种不同类型地膜(普通PE膜,PBAT全生物降解地膜和氧化-生物降解地膜)及不同地膜添加量(0、300、900 kg/hm~2)对辽西褐土硝化潜势的影响,探讨可降解地膜的混入是否会对土壤微生物硝化作用产生抑制和毒害作用。结果表明,与对照土壤相比,添加普通PE膜(T1)、PBAT生物降解膜(T2)和氧化-生物降解膜(T3)并没有显著影响土壤的硝化潜势,3种地膜添加后土壤硝化潜势表现为T1[NO_2-N 5.61 ng/(g·h)]T2[(NO_2-N 4.30 ng/(g·h)]T3[NO_2-N 3.42 ng/(g·h)],且对于普通PE膜和PBAT生物降解膜处理土壤,存在随着地膜添加量增加硝化潜势降低的趋势。通过进一步计算和评估,基于3种供试地膜的污染土壤未对土壤微生物硝化作用产生抑制和毒害作用。研究结果丰富了可降解地膜对土壤环境影响的相关理论,为实现可降解地膜在辽西地区推广应用提供数据参考。     

褐土机械组成空间变异等级次序地统计学估计

采用2 m×2 m均匀栅格取样方式和等级次序地统计学方法，研究了面积为200 m²褐土耕层土壤机械组成的空间变异性。统计特征量表明褐土耕层土壤的机械组成存在高度空间变异性，样本数据不服从正态分布和对数正态分布，无法直接应用普通克里格法研究其空间变异规律。采用重叠移动窗口统计数据可削弱局部偏差值带来的影响，经等级次序标准化转换后用半方差函数分析其等级次序空间结构，再根据普通克里格法对标准化等级次序空间进行估值。对所得的标准等级次序估计值用中位值模型进行逆转换，较清晰地阐明了褐土农田机械组成带状各向异性的空间分布规律。     

基于主成分—聚类分析的褐土肥力质量评价

以山西省寿阳县国家褐土长期定位试验基地为研究平台,定量评价不同施肥措施对土壤肥力质量的影响,为建立褐土区合理施肥模式和土壤肥力质量评价体系提供科学依据。通过主成分—聚类分析,综合评价了长期不同培肥措施的土壤肥力质量差异。结果表明,长期不同施肥处理的玉米产量与土壤全氮、全磷、碱解氮、有效磷、有机质、酶活性均表现出极显著正相关,与pH呈极显著负相关。土壤肥力质量排序为:N3P2M3>M6>N4P2M2>     

褐土中铁的氧化还原与碳素转化

采用泥浆厌氧恒温培养的方法,研究了光照对旱作褐土中氧化铁的厌氧还原过程的影响,探讨了土壤中铁氧化物的还原-氧化过程与碳素转化的关系。结果表明,旱作褐土中游离铁氧化物的55.31%可在厌氧避光条件下发生还原,厌氧光照条件下游离铁氧化物的还原率最大仅为38.90%,还原产生的Fe(Ⅱ)可能被蓝细菌中的鱼腥蓝细菌属光合过程产生的氧氧化,40 d培养后其游离铁氧化物还原率低至7.95%。厌氧避光条件下培养40 d后土壤中水溶性总碳、无机碳含量分别增加了69%和246%,厌氧光照条件下水溶性总碳和无机碳则呈现先增加后降低的趋势,40 d培养后仅为反应前的47%和70%。水溶性总碳和无机碳含量分别与Fe(T)和Fe(Ⅱ)含量呈极显著线性正相关关系。     

无机肥配施粪肥对华北褐土团聚体分布及有机碳含量的影响

为研究无机肥配施粪肥对华北褐土团聚体分布、稳定性及对土壤有机碳（Soilorganiccarbon,SOC）保护性机制的影响,于2012年采自河北省徐水县试验站冬小麦一夏玉米定位试验田进行了试验。设置1个空白对照CK,1个单施化肥处理N10,4个粪肥与化肥配施处理M1N9、M2N8、M3N7、M5N5,采集0～20cm耕层土样,测定土样团聚体稳定性和SOC含量。结果表明：单施化肥不能明显提升土壤中SOC含量;配施粪肥能显著地提高R0.25和大团聚体中OC（Organiccarbon）的含量。M3N7处理能显著提高团聚体平均重量直径（Meanweightdiameter,MWD）、几何平均直径（Geometricmeandiameter,GMD）和各级团聚体中OC的含量。M2N8、M3N7、M5N5处理中SOC主要分布在2-0．25mm的大团聚体上,CK处理中SOC主要分布在微团聚体上,大团聚体含量较低,说明微团聚体比大团聚体形成的早,稳定性高于大团聚体,验证了微团聚体通过胶结作用形成大团聚体的层次性机制。该褐土的团聚体一SOC相互作用说明大团聚体的层次性形成和稳定性对SOC的保护具有关键作用。     

长期氮磷化肥和有机肥配施对褐土钾素平衡及不同形态的影响

通过连续20 a的氮磷化肥与有机肥配施的定位试验,研究了氮磷化肥与有机肥配施对褐土耕层土壤钾素平衡、各形态钾素含量及其在全钾中的比例和全钾含量的影响。结果表明,单施氮磷化肥或与有机肥配施都可以增加作物产量,提高作物地上部对土壤钾素的吸收;土壤钾素除单施高量有机肥处理有所盈余外,其余处理都表现为亏缺,且随着有机肥施用量的增加,土壤钾素的亏缺量减少;只施用氮磷化肥处理,随着氮磷化肥施用量的增加,水溶性钾和非交换性钾含量呈先上升后下降的趋势,其他钾素形态含量变化无明显规律,水溶性钾、非交换性钾和矿物钾在全钾中的比例呈先下降后上升的趋势;氮磷化肥与有机肥配施处理,随着有机肥施用量的增加,钾素各种形态含量以及水溶性钾、非特殊吸附钾和特殊吸附钾比例均随有机肥施用量的增加呈上升趋势,矿物钾的比例则呈下降趋势,非交换性钾变化规律不明显。长期氮磷化肥与有机肥配施可以减缓土壤全钾含量的消耗。     

氮在河北平原褐土和地下水迁移转化机制

[目的]为了揭示氨氮、亚硝酸盐氮、硝酸盐氮在褐土和地下水中的迁移转化。[方法]以河北平原的褐土为主要的研究对象,通过室内土柱的淋滤实验,建立数学模型,预测其迁移规律。[结果]在施氮周期内,氨氮浓度最高为15.86 mg/L,最低为0.09 mg/L,平均为2.02 mg/L,超标10.1倍;亚硝酸盐氮最高浓度为37.456 mg/L,最低浓度为0.002 mg/L,平均浓度为4.854 mg/L,超标242.7倍;硝酸盐氮浓度最高为16.35 mg/L,最低浓度为2.12 mg/L,平均浓度为6.51 mg/L的未超标,占标率为32.57%。[结论]在浅层地下水中,硝酸盐氮和氨氮是污染地下水的主要2种氮素存在形态。在深层地下水中,氮素主要存在形态为硝酸盐氮。所建数学模型可以定量地预测氮在包气带和地下水中的迁移规律。