中连川小流域土壤水分物理特征及其与地形条件的关系

在中连川流域从梁顶到沟底选取5个位置,按发生层采集土样,测定剖面土壤水分物理性状,分析了地形因素对这些性状的影响.结果表明,中连川流域土壤粗粉粒(0.05～0.02 mm)含量平均为47.9%,细粉粒(0.02～0.005 mm)含量平均为24.9%,＜0.01 mm物理性粘粒含量平均为28.0%.土壤剖面的物理特性因坡位呈现一定差异坡顶、坡面的土壤粗颗粒显著高于坡脚,而土壤细颗粒显著低于坡脚,致使土壤水分特性也呈相应变化.     

黄土丘陵区不同退耕方式土壤有机碳密度的差异及其空间变化

比较退耕条件下流域间土壤有机碳密度(SOCD)的变化,有助于理解黄土高原区域土壤有机碳源/汇效应的变化机理。在黄土丘陵沟壑区,自北向南从砒沙岩区、风蚀水蚀交错区、水蚀区分别选取五分地沟、砖窑沟、燕沟三个典型治理小流域,研究了坡地退耕为林草地后SOCD变化及其影响因素。结果表明:(1)流域内,林草地SOCD显著大于坡耕地,表层0~10cm高于亚表层10~20cm,且差异显著(P0.05)。(2)流域间,同一土地利用方式SOCD因流域存在显著差异(P0.05)。从北到南,坡耕地和林地SOCD基本呈增加的趋势,坡耕地表层SOCD分别是0.54、0.56 kg·m-2和0.61 kg·m-2,林地SOCD依次为0.64、0.90 kg·m-2和1.05 kg·m-2;而草地先略有下降后又呈增加的趋势,分别为0.71、0.67kg·m-2和0.73kg·m-2。(3)相对于坡耕地,流域间同一退耕方式SOCD的增幅存在一定的空间分异。退耕还林方式下SOCD的增幅从北到南依次变大,由五分地沟流域表层的18.8%变化到燕沟流域的72.7%;退耕还草SOCD的增幅较小,从32.1%变化到20.1%。可见,在黄土丘陵沟壑区,退耕方式不仅影响流域内SOCD含量的变化,而且影响流域间SOCD增幅的变化,这一变化与南北流域的气候条件、生物因素(细根生物量)、土壤性质以及土壤侵蚀强度密切相关。     

旱作冬小麦施氮肥与地膜栽培的水肥效应

旱作冬小麦施氮与地膜栽培水肥管理试验结果表明，小麦施用氮肥在小麦生育前期连续干旱年中仍有显著增产效果，但小麦地膜栽培未表现良好的增产作用。施用氮肥有利于0-100cm土层土壤水分的保持和改善，明显提高水分生产效率，增加小麦的N素吸收，并促进小麦对P素和K素的吸收总量。地膜栽培在小麦生育前期具有较好的保墒作用，膜际与膜下栽培土壤剖面水分无明显差异，表层土壤湿度的日变化观测表明地膜具有明显的提水保墒作用。     

石灰性土壤磷素的化学活化途径探讨

用草酸、草酸钠、柠檬酸和柠檬酸钠作为活化剂，加人不同含磷水平土壤中，通过室内培养试验和分析，结果表明：(1)0．1M草酸和0．1M柠檬酸都有一定的活化土壤磷素的作用，草酸作用最为显著。而相同浓度的草酸钠和柠檬酸钠未显示对土壤磷素的活化效果。(2)对土壤磷素的活化作用，草酸随其浓度的增加而增强，而柠檬酸活化土壤磷的能力有限。(3)柠檬酸在加人的6h之内，对活化土壤速效磷作用明显；而草酸在加人的48h之内，对活化土壤速效磷有十分显著的作用。无论是柠檬酸还是草酸，在其对土壤速效磷发挥活化作用期间，均随加人时间的延长而减弱。     

磷素吸附特性演变及其与土壤磷素形态、土壤有机碳含量的关系

在黄土旱塬区长期试验(1985-1997年)中,选取对照(不施肥,CK)、磷肥(P2O5.60.kg/hm2,P)、氮肥(N.120kg／hm2,N)、氮磷(N,120.kg／hm2,P2O5,60.kg/hm2,NP)、氮磷有机肥(N.120.kg/hm2,P2O560.kg/hm2,有机肥75.t／hm2,NPM),种植方式为冬小麦连作的5种有代表性的施肥处理,研究了石灰性土壤磷素吸附特性的演变及其与土壤磷素形态、土壤有机碳(SOC)含量的关系。结果表明,P素的最大吸附量(Qm),1997年对照(CK)、N处理比1985年分别提高了18％和14％;而P、NP和NPM处理分别降低了26％、13％和24％。吸附能常数(k值)随时间延长,对照和N处理相对稳定,P和NP处理呈升高趋势,而NPM处理有降低趋势。土壤磷素吸附饱和度(DPS)和零净吸附磷浓度(EPC0)对照和N处理随时间延长呈降低趋势,P、NP和NPM处理呈升高趋势。Qm与Ca8-P、Al-P存在极显著相关关系(P0.001),与Ca2-P、Pe-P存在显著相关关系(P0.05)。Ca2-P、有机磷含量变化与土壤DPS的相关性达到显著水平(P0.05)。EPC0只与有机磷间存在显著的相关关系(P0.05)。Qm、DPS和EPC0变化与SOC存在显著或极显著的线性相关关系(P0.001)。     

黄土高原沟壑区梁坡地土壤有机碳质量分数与土地利用方式的响应

通过对比分析陕西省王东沟流域梁坡地上农地、果园、人工林地、草地和苜蓿Medicago sativa地土壤有机碳质量分数及其在土壤剖面上分布差异,研究土地利用方式对土壤有机碳的影响.结果表明:果园土壤有机碳质量分数比农地低2.2%,人工林地、草地和苜蓿地分别比农地高25.3%,17.1%和11.6%;土壤有机碳质量分数在土壤剖面上随着土层的加深而降低,不同土地利用方式下土壤有机碳在剖面上的分布特征不同.不同土地利用方式下,土壤全氮与土壤有机碳存在极显著相关关系.图1表3参16     

土壤侵蚀和沉积对土壤理化性状的影响

土壤侵蚀—沉积是影响陆地生态系统地球化学循环的重要机制之一。对土壤生物、化学和物理性质在侵蚀区和沉积区的空间分布特征进行系统分析，基于黄土高原地区的侵蚀—沉积地貌特征，模拟修建5°，10°和20° 3个坡度的侵蚀区，并于每个侵蚀区底端连接水平的沉积区。试验期间（2015—2019年）连续原位监测天然降雨条件下的径流量、泥沙量、土壤温度和水分，并采集土样分析土壤生物、物理和化学性质。结果表明：（1）随坡度增大，土壤侵蚀强度增强。相比5°坡，10°和20°坡的年径流量分别提高30%~115%和48%~207%，且年产沙量分别提高146%~505%和241%~742%；（2）沉积区土壤有机碳、可溶性有机碳、矿质氮、微生物量碳、氮的浓度和黏粒含量均显著高于侵蚀区，土壤δ¹³C相对丰度在侵蚀区显著高于沉积区，提高幅度为2.0%~3.3%；（3）试验土壤性状在侵蚀区和沉积区之间的差异随坡度增大而增加。研究结果揭示了土壤理化性状对土壤侵蚀和沉积具有相反的响应。