土壤游离氧化铁高光谱特征与定量反演

【目的】建立基于可见-近红外光谱的土壤游离铁精确预测模型,简单、快速、经济地预测土壤游离铁,有助于研究土壤发生和分类。【方法】采集广西壮族自治区的铁铝土、富铁土、淋溶土和雏形土等82个旱地土壤剖面的B层土壤,进行室内土壤化学分析、光谱测定,分析不同光谱变换后的光谱反射率与土壤游离铁含量的相关性。基于特征波段利用偏最小二乘回归(PLSR)和逐步多元线性回归(SMLR)法建立土壤游离铁含量光谱预测模型,通过决定系数(R2)、均方根误差(RMSE)和相对预测偏差(PRD)确定最优模型。【结果】土壤光谱曲线分别在457、800和900 nm波段附近有明显的游离铁吸收和反射峰特征;土壤游离铁含量与原始光谱反射率呈负相关;原始光谱经过微分变换后,游离铁含量与光谱反射率相关性显著提高;基于400～580和760～1 300 nm特征波段和一阶微分光谱变换的SMLR模型预测精度最高,其验证集的R2和RPD分别为0.85和2.62,RMSE为8.41 g·kg~(-1)。【结论】将可见近红外光谱技术应用于土壤游离铁含量高效快速地预测具有良好的可行性。广西旱地土壤光谱反射率与土壤游离铁含量具有高度的相关性,应用逐步多元线性回归方法可以很好地建立土壤游离铁含量反演模型。     

一种可分解式采集土壤整段标本的木盒装置设计

本文中介绍了一种可分解式野外采集土壤整段标本的木盒装置及野外具体操作使用流程。对比目前常用的标本采集装置,有如下优点:(1)上、下盖面板可以互用,简化了装置的制作过程,对于室内进一步制作标本而言,可以有效选择更加适合的一面作为土壤观察面,使用灵活;(2)装置的固定措施更加简易、快捷,固定得也更加牢固,整个过程不需使用钉子,也使操作人员免于受伤;(3)装土框与上、下盖面板可自由拆解,也容易拆解;(4)结构简单,制作简易、快捷,成本低廉,可重复利用。     

香蕉茎秆及其生物炭对珠江三角洲土壤团聚体特征的影响

为了探究施用香蕉茎秆(蕉秆)及其制备的生物炭对珠江三角洲农田土壤肥力的影响,本文通过土壤培养和盆栽试验,研究了施用0.5%、1.0%和2.0%蕉秆和水稻秸秆(稻秆)及其生物炭后,土壤中不同粒级水稳性团聚体的组成,并采用团聚体平均重量直径(MWD)、几何平均直径(GMD)、分形维数(D)和平均重量比表面积(MWSSA)等评价团聚体的稳定性。结果表明:1)珠江三角洲农田土壤水稳定性团聚体以0.25 mm微团聚体为主,占团聚体比例29.80%～52.52%;1～0.5mm团聚体次之,占18.19%～20.08%。2)施用1.0%、2.0%蕉秆和2.0%稻秆显著增加0.25 mm土壤团聚体总量,并显著提高土壤团聚体水稳定性;与不施用有机物料对照相比,团聚体MWD分别增加45.60%、62.37%和65.50%,GMD分别增加43.45%、55.34%和60.66%,D分别降低2.23%、2.32%和2.78%, MWSSA分别降低18.14%、20.09%和23.01%。3)MWD、GMD与 5mm、5～2 mm和2～1 mm团聚体所占比例呈极显著或显著正相关,与0.25 mm微团聚体所占比例呈极显著负相关; D、MWSSA与0.25 mm微团聚体所占比例呈极显著正相关,与5 mm、5～2 mm和2～1 mm团聚体所占比例呈极显著或显著负相关。4)综合主成分和差异显著性分析结果表明,施用2.0%和1.0%蕉秆提高土壤团聚体稳定性效果佳,均与施用2.0%稻秆没有显著差异,而施用蕉秆生物炭和稻秆生物炭短期内不能提高土壤团聚体稳定性。研究结果可为蕉秆废弃物资源化利用、提高土壤肥力提供参考依据。     

广州市流溪河流域农产品重金属污染特征与评价

【目的】以广州市流溪河流域农产品为研究对象,研究农产品重金属污染特征与评价,旨在掌握 流溪河流域周边农产品重金属含量特征及污染现状,为保障农产品安全提供基础数据。【方法】采集流溪河流 域 63 个农产品样品,采用单项与综合污染指数法,开展农产品重金属 Cd、Hg、As、Pb、Cr、Cu、Zn、Ni 含量 的调查和分析,并进行农产品质量分级。【结果】流溪河流域农产品中重金属 Cd、Hg、As、Pb、Cr、Cu、Zn、 Ni 的平均含量分别为 0.02、0.001、0.03、 0.04、0.16、1.15、6.00、0.15 mg/kg,均低于食品中规定的限值。但个 别监测点位的农产品重金属 Cd 和 Cr 存在超标现象,超标率均为 2.41%,其中,Cd 超标点位存在于新鲜水果类 和谷物类,Cr 超标点位仅存在于谷物类。除 Cu、Zn 和 Ni 不参与污染评价外,其余各重金属的单项污染指数均 值小于 1,单项污染指数从高到低依次为 Pb ＞ Cr ＞ Cd ＞ As ＞ Hg。同时,重金属综合污染指数范围为 0.06~1.30, 均值为 0.28,说明流溪河流域农产品整体处于清洁（安全）水平,占比为 92.77%。处于警戒线水平和轻污染水 平的占比分别为 6.02% 和 1.20%,主要存在于谷物类农产品中,其点位主要分布于流溪河山庄和太平水质监测 断面之间。【结论】广州市流溪河流域农产品总体处于安全水平,但新鲜水果类和谷物类农产品中个别监测点 位仍存在超标现象,尤其对于上游的谷物类农产品,建议加强监测和重点关注。     

广西水耕人为土黏粒矿物组成及其空间分布特征

黏粒矿物影响着土壤理化性质，可指示成土因素特征和土壤发生发育过程/强度，也是中国土壤系统分类的基层单元土族矿物学类型划分的重要依据。本研究选择了广西不同纬度和成土母质的18个代表性水耕人为土的剖面，应用X射线衍射（XRD）方法分析了其典型水耕氧化还原层（Br层）的黏粒矿物组成及其空间分布特征，并确定了其中“黏质”剖面的土族控制层段矿物学类型。结果表明：（1）供试土壤的黏粒矿物主要包括高岭石、伊利石、三水铝石、1.42 nm过渡矿物、蒙脱石和蛭石等，依次分别出现在100%、88.9%、72.2%、61.1%、44.4%和38.9%的剖面中。（2）黏粒矿物组成在纬度空间分布上具有明显规律性特征。随着纬度降低，土壤黏粒中的高岭石增加，伊利石、蒙脱石、1.42nm过渡矿物逐渐减少；纬度＞23°N区域内，成土母质对黏粒矿物组成影响明显。（3）纬度23°N是黏粒矿物组成和土族矿物学类型分界线，＜23°N区域，黏粒矿物均以高岭石为主，是“黏质”剖面的土族控制层段的主要矿物学类型；＞23°N区域，黏粒矿物组成以高岭石、蒙脱石、伊利石或1.42 nm过渡矿物为主，因成土母质不同而异，“黏质”剖面的土族控制层段矿物学类型包括高岭石混合型、混合型和伊利石型。     

广西岩溶地区水稻土发生特性及其在中国土壤系统分类中的归属

为明确广西岩溶地区水稻土在中国土壤系统分类中的归属，以该区域不同母质发育的水稻土为研究对象，挖掘20个典型剖面，通过野外观测、分层取样与分析，依据《中国土壤系统分类检索（第三版）》进行分类检索。结果表明，大多剖面出现明显的复钙现象。供试剖面的系统分类高级单元归属为人为土土纲，水耕人为土亚纲，潜育、铁聚和简育水耕人为土3个土类，复钙、铁聚和普通潜育水耕人为土、复钙和普通铁聚水耕人为土、复钙和普通简育.水耕人为土7个亚类，在系统分类基层单元归属上，可划归出17个土族和续分为20个土系。考虑广西地区水耕人为土耕作层Ap1碳酸钙相当物含量往往低于犁底层Ap2的现象，而现行水耕人为土复钙亚类的检索中“表层土壤”的“表层”不尽明确而可能导致的亚类误判，建议将其修改为“水耕表层（耕作层或犁底层）土壤”；另外，由于实际调查发现广西地区的一些铁聚水耕人为土也具有复钙特征，建议在检索中增设复钙铁聚水耕人为土亚类。