基于GIS和USLE的龙墩水库小流域土壤侵蚀评估研究

本研究以南京市高淳区龙墩水库流域为研究对象,利用通用土壤流失方程(USLE)模型与地理信息系统(GIS)技术结合的方法对流域土壤侵蚀进行模拟预测。结果表明:整个流域年均土壤侵蚀模数为4 343.46 t/km~2,属中度侵蚀。整个流域微度和轻度侵蚀所占面积比例相对较大,两者所占面积比例之和超过了63%,极强度和剧烈侵蚀虽然所占面积较小,但却产生了超过了70%的侵蚀量。不同土地利用类型中土壤侵蚀强度差异较大,年均侵蚀模数旱田草地水田林地,侵蚀量旱田水田草地林地。通过GIS将整个流域划分为13个子流域,子流域4、5、10由于区域内大部分是旱田,土壤侵蚀模数较大,为流域内土壤侵蚀的关键源区,子流域10侵蚀模数和侵蚀量都比较大,应该重点关注;而子流域1、9和12由于侵蚀总量较大,也应该保持一定的关注。所有子流域土壤侵蚀量都主要来自高强度侵蚀等级,其中以剧烈侵蚀为主。因此,控制土壤侵蚀应该优先考虑高强度侵蚀等级区域。     

3种秸秆腐熟剂微生物组成及其腐熟效果

为了研究秸秆腐熟菌剂微生物组成,采用平板计数和高通量测序技术,考察秸秆腐熟菌剂的微生物数量和组成;同时将腐熟菌剂接种到以玉米秸秆和牛粪为材料的堆肥中,研究不同腐熟剂的腐熟效果。结果显示,3种秸秆腐熟剂均由细菌、真菌、放线菌复合而成,活菌数为3.3×10~(10)~19.1×10~(10)CFU/g,细菌约占活菌总数的99.9%,南华腐熟剂中有效活菌数和细菌数最多。3种腐熟剂样品细菌存在明显差异,康源腐熟剂以肠球菌(Enterococcus)为主,宜春腐熟剂以芽胞杆菌(Bacillus)和侧孢芽孢杆菌(Brevibacillus)为主,南华腐熟剂以魏斯式菌(Weissella)和芽胞杆菌为主,真菌均为酿酒酵母(Saccharomyces servazzii)。3种腐熟剂均能促进玉米秸秆腐熟,加快腐熟进程,其中以南华腐熟剂的腐熟效果最好。说明腐熟剂菌种组成是决定腐熟效果的关键因素,接种适宜腐熟菌能加速秸秆腐熟。     

滆湖污染源调查与分析

为调查江苏省滆湖主要入湖河流水质变化特征和滆湖主要污染物来源,对扁担河、夏溪河、湟里河、北干河、中干河等5条入湖河流进行了为期1年的水量水质监测,并计算分析了主要入湖污染物通量和滆湖沉积物中氮磷释放量。结果表明,入湖河流中高锰酸盐指数含量为2.7~8.9 mg/L、氨氮含量为0.21~3.59 mg/L、总氮含量为0.39~4.59 mg/L、总磷含量为0.236~0.624 mg/L;5条入湖河流年径流量为8.04×108m3/年,径流量大小排列次序为扁担河北干河湟里河中干河夏溪河;5条入湖河流主要污染物通量总磷为174.28 t/年、氨氮为865.46 t/年、总氮为1 654.75 t/年、化学需氧量(COD)为16 219.74 t/年,主要污染物入湖通量大小排列次序为扁担河湟里河北干河夏溪河中干河;滆湖底泥中沉积的氮、磷总量分别为44 370、18 168 t,每年向水体释放的总氮、总磷量分别为562.22、19.16 t。     

微生物菌剂对稻秆－猪粪－蘑菇渣堆肥腐熟进程及品质的影响

[目的]研究微生物菌剂对农业废弃物堆肥品质的影响。[方法]以稻秆、猪粪和蘑菇渣为主要原料进行好氧高温堆肥,通过测定堆肥过程中温度、pH、有机质、纤维素、木质素、种子发芽指数(GI)、微生物数量以及养分含量相关指标,研究了接种绿色木霉、黑曲霉、枯草芽孢杆菌(TAB处理)和拟茎点霉B3、绿色木霉、黑曲霉、枯草芽孢杆菌(PTAB处理)对稻秆-猪粪-蘑菇渣堆肥腐熟进程及产品品质的影响。[结果]自然堆肥过程中堆体最高温度为53℃,高温分解时间仅4 d,GI最高为93.00%,有机质最高降低了32.85%。TAB和PTAB处理在第2天后进入高温分解期,持续时间分别为5和7 d,最高温度分别达到59、65℃。堆肥结束时,TAB和PTAB处理的GI分别比对照处理增加了3和13个百分点,有机质含量分别降低了8.73%和23.58%。TAB和PTAB处理能显著提高堆肥产品中速效氮、速效磷、速效钾含量,提升堆肥产品品质。[结论]综合比较堆肥腐熟效果和产品品质,PTAB处理对稻秆猪粪的腐熟效果好于TAB处理。     

基于3 DEEM-PARAFAC的短期稻虾共作土壤DOM荧光光谱分析

稻虾共作模式已在中国长江中下游地区广泛应用.为研究短期稻虾共作对土壤溶解性有机物(DOM)组成和腐殖化的影响,采用三维荧光光谱耦合平行因子法(3DEEM-PARAFAC)分析土壤DOM荧光组分和各组分变化规律,利用腐殖化指数(HIX)、腐殖酸与色氨酸荧光比值(A:T)、新鲜指数(β:α)、McKnight荧光指数(MFI)、Y型荧光指数(YFI)等多种荧光光谱指数表征DOM腐殖化程度,并通过皮尔逊相关系数进行相关性分析.研究发现,土壤DOM包括3个荧光组分,C1为较低相对分子质量的腐殖质类物质,C2为较高芳香度的UVC类腐殖质,C3为酪氨酸类物质,未发现高相对分子质量腐殖质类物质.在0～20.0 cm表层土壤中,C1、C2组分荧光强度随采样时间的推迟呈先上升后下降趋势,峰值出现在水稻分蘖期或抽穗期,而C3组分荧光强度无明显变化规律.皮尔逊相关系数分析结果显示,腐殖质类物质C1荧光强度与C2荧光强度呈显著正相关性(r=0.99,P<0.001),蛋白质类物质C3荧光强度与其他荧光指数(强度)相关性均较弱(r<0.40).HIX与C1荧光强度、A:T呈显著正相关,均可被线性函数拟合.相较于MFI,YFI更能反映土壤中DOM的腐殖化变化特性,YFI与HIX可被指数函数较好拟合.研究认为,短期稻虾共作土壤的腐殖化特征主要受内源有机质降解影响,而受外源蛋白质类物质输入的影响较小,且难以通过分析溶解性有机碳含量来监测土壤有机质腐殖化程度.     

农艺措施对土壤可溶性有机质的影响研究进展

土壤可溶性有机质(DOM)是土壤有机物中的高活性组分，在土壤养分的生物地球化学循环、重金属和有机污染物的迁移转化、土壤矿物质的活化及土壤肥力的保持等过程中发挥着重要作用。农艺措施可通过内外源同步作用显著影响土壤DOM的含量、组分及性质，本文综述了近年来相关研究中不同农艺措施下土壤DOM的变化，总结了不同耕作管理、种植制度、施肥措施以及新型土壤改良剂等对土壤DOM的影响。分析表明，免耕加秸秆覆盖方式可显著提高土壤DOM含量，与单一耕作相比轮作可提升土壤DOM含量，绿肥配施有机肥较单一化肥施用可显著改善土壤DOM的组成和结构，合理调控热解炭和水热炭等土壤调理剂的施用时间、施用量、C/N等性质可优化土壤DOM结构和性能。本综述分析了农艺措施对土壤DOM的影响效果及作用途径，指出了当前的研究热点和难点，并对未来研究方向进行了展望，可为今后合理的农艺措施管理和土壤健康调控提供科学指导。