不同CO2浓度对玉米秸秆分解期间土壤腐殖质形成的影响

以往人们较多的研究了土壤有机碳与温室气体的源、汇关系问题,却很少研究温室气体对土壤有机碳本身分解转化和各组分性质的影响。为了探讨CO2浓度升高对腐殖物质形成转化的作用,本文通过室内人为高浓度CO2的培养试验,用腐殖质组成修改法研究了玉米秸秆分解期间（1~180d）土壤总有机碳（TOC）、水溶性物质（WSS）、碱提取腐殖物质（HE）、胡敏酸（HA）和胡敏素（HM）数量的动态变化规律及不同CO2浓度对有机碳各组分形成与转化的影响。结果表明：玉米秸秆分解期间,“新形成”的净TOC逐渐降低,净HE表现为先增加而后下降的趋势,HM的绝对数量逐渐下降。可提取腐殖物质中HA的比例（PQ）先增加后下降,最终趋于平稳,说明最初富里酸（FA）的形成速度大于HA,随培养时间的延长,FA和HA经历了一段相互转化的过程,最终达到动态平衡。30%CO2浓度（V/V）处理的TOC、WSS、HE和HM数量明显高于3%CO2浓度处理和正常CO2浓度（0.0375%）处理,其中WSS和HM反应更为敏感。但3%CO2浓度处理与正常CO2浓度处理的差异不明显。可提取腐殖物质的PQ的顺序是30%CO2浓度处理〉3%CO2浓度处理〉正常CO2浓度处理,说明CO2浓度增加更有利于FA而不利于HA的形成和稳定。     

长期定位不同施肥处理的棕壤腐殖酸性质的研究

以长期定位试验土样为材料,对不同施肥处理土壤腐殖质组成及性质进行研究。结果表明:通过施肥提高腐殖质的含量同时能降低胡敏酸E4/E6值,增加了胡敏酸分子的复杂程度。无机肥、有机肥和无机有机肥配施均能增加胡敏酸和胡敏素的含量。土壤不同形态胡敏素含碳量不同,不溶性胡敏素含碳量最多,占总含碳量的.47.6%~57%,铁结合态胡敏素占总含碳量的3.1%~5.7%,粘粒结合态胡敏素占总含碳量的2.0%~3.7%。     

土壤胡敏素各组分数量及结构特征初步研究

土壤胡敏素（HM）是与矿物质紧密结合的腐殖物质，具有碱不溶性及大分子结构的特性，并呈现不均一性，被认为是土壤中的惰性物质。由于HM的非溶解性和结构复杂性，目前国内外学者对于HM结构特征的研究还很少。对加入大量有机物料培养后新形成的HM数量及性质的研究尚未见报道。本研究选用风沙土、草甸土、黑土、黑土底土加玉米秸秆培养土为材料，根据Pallo分组法，将土壤HM分为铁结合胡敏素（HMi）、粘粒结合胡敏素（HMc）和不溶性胡敏素（HMr）三个组分；对自然土壤中HM各组分以及加入玉米秸秆后新形成的HM各组分的数量及结构特征进行初步研究，为丰富腐殖质化学提供基础性资料。实验结果表明：在自然土壤HM各组分中以HMr为主，其次是HMi，含量最少的是HMc。通过HMi和HMc的光学性质比较得出HMi的分子结构较简单，HMc分子结构相对较复杂，加玉米秸秆培养后新形成的HMi、HMc的分子结构比自然土壤中的简单。红外光谱结果表明，与自然土壤相比加玉米秸秆培养后新形成的HMi、HMc的脂族性最强，自然土壤中HMi、HMc的脂族性强弱顺序为：风沙土〉黑土〉草甸土。     

紫色土丘陵坡地5种土地利用方式土壤腐殖物质特征比较

以衡阳紫色土的天然草地（Natural grassland，NG）、人工草地（Tame grassland，TG）、灌草地（Frutex and grassland，FG）、灌丛地（Frutex，FX）和乔灌地（Arbor and frutex，AF）5种土地利用方式的土壤为研究对象，分析5种土地利用方式土壤的腐殖物质（Humic substance，HS）组成和性质，并探讨与土壤理化性质之间的关系。研究发现：FG的腐殖物质含量最高，其次为TG，NG最低；土壤腐殖物质总碳（Total carbon，T-C）以胡敏素碳（Humin carbon，Hu-C）含量最高，胡敏酸碳（Humic acid carbon，HA-C）含量最低；TG与FG的胡敏酸碳/富里酸碳[Humic acid carbon/Fulvic acid carbon，（HA-C）/（FA-C）]含量最高，NG最低，TG，FG，FX与AF 0~20 cm土层的（HA-C）/（FA-C）含量显著高于20~40 cm土层（P<0.05）；5种土地利用方式的HS，HA-C，富里酸碳，Hu-C，土壤有机碳（Soil organic carbon，SOC），碱解氮（Alkali-hydrolyzable nitrogen，AN）与速效磷（Available phosphorus，AP）两两间呈显著或极显著正相关关系（P<0.05或P<0.01），土壤pH值与HS，HA-C，FA-C，Hu-C，SOC，AN，AP呈显著负相关关系（P<0.05）。研究结果表明，NG的HS组分含量较低，土质较差，而TG，FG的HS含量较高，土质较好，建议将NG开发成TG与FG土地利用方式，以提高土壤肥力。     

腐殖物质对有机污染物的吸附行为及环境学意义

综述了近年来腐殖物质的研究进展,具体包含以下几个方面的内容:腐殖物质的分离、纯化、元素组成和结构特征及其环境意义。重点讨论了腐殖物质的环境学意义,阐述了腐殖物质主要是胡敏素在吸附疏水性有机污染物的过程中所起到的重要作用,其中包括可溶性腐殖物质的增溶作用和不溶性腐殖物质———胡敏素的吸附固定作用;且对吸附/解吸的机理及一些模型的建立进行了探讨。最后针对研究中面临的问题,提出了今后的重点研究方向。     

Soil organic matter in a ponderosa pine forest with varying seasons and intervals of prescribed burn

Prescribed burning is used to reduce fuel loads and return ponderosa pine forests of the Western U.S. to their historical structure and function. The impact of prescribed burning on soil is dependent on fire severity which is largely managed by burning in the fall or the spring; frequency of fire will also regulate long-term fire impacts. The objective of this study was to determine if soils and soil organic matter (SOM) were affected by prescribed burning in the fall or the spring using singular or multiple prescribed burns. Prescribed burning was initiated in the spring of 1997 and fall of 1997 at 5-year intervals and once during a 15-year period on a study site located within the Malheur National Forest of the southern Blue Mountains of eastern Oregon. Soils were sampled by major genetic horizon in 2004. The 5-year interval plots had burned twice with 1–2 years of recovery while the 15-year interval plots had burned only once with 6–7 years of recovery. Samples were analyzed for pH, carbon (C), nitrogen (N), C/N ratio, cation exchange capacity, base saturation, water repellency, and humic substance composition by alkali extraction. Fall burning decreased C and N capital of the soil (O horizon +30 cm depth mineral soil) by 22–25%. Prescribed burning did not have an effect on fulvic or humic acid C concentration (FA and HA, respectively) of the mineral soil and only a minor effect on FA and HA concentration of the O horizon. One or two fall burns decreased humin and the alkali non-soluble C (NS) content of O horizon by 15 and 30%, respectively. Initiating fall burning in fire-suppressed stands may not preserve soil C, N, humin, and NS content, but may replicate the natural fire regime. Spring burning using a return interval of 5 or more years reduces the fuel load while having little impact on soil C, N, and SOM composition and may be used to prepare a site for subsequent fall burns.     

农业废弃物堆肥过程中腐殖质组成变化

在好氧堆肥条件下,研究了鸡粪和玉米秸秆等农业废弃物中腐殖物质的变化规律.结果表明:堆肥过程中有机碳、水溶性物质均表现出下降的趋势,并且堆肥初期的分解速度均高于中后期,二者相关性达到极显著水平.各种腐殖物质的质量分数变化表现为:富里酸、胡敏素分别降低了64.5%、15.5%,胡敏酸增加了27.0%,可提取腐殖物质表现为下降趋势,下降为34.6%;QP值(胡敏酸/可提取腐殖物质)呈现出上升的规律,上升比例达到94.1%;相对质量分数变化规律为:胡敏酸、胡敏素分别增加了68.0%、11.6%,富里酸降低了53.2%,可提取腐殖物质降低13.4%.可提取腐殖物质、胡敏酸、富里酸的相对质量分数和质量分数变化规律一致,胡敏素的相对质量分数和质量分数变化规律却相反,是由于胡敏素的分解速度小于有机碳的分解速度.表明堆肥处理有利于有机物料腐殖化程度增加.     

四川成都经济区土壤腐殖质重金属元素含量特征研究

通过对四川成都经济区16件土壤样品腐殖质组成及其各组分中重金属元素含量的分析表明,胡敏素是土壤腐殖质的主要组成部分,富里酸和胡敏酸次之。土壤腐殖质中重金属元素含量占土壤全量20%～44%,是土壤重金属污染元素主要存在方式。重金属元素在腐殖质不同组分中的含量具有很大的差异,Cr主要赋存在胡敏素中,Cd、As、Cu、Zn等元素主要赋存在富里酸中。各重金属元素在腐殖酸中含量较高,富里酸中的含量均大于胡敏酸,其机理是富里酸对重金属元素的络合是腐殖酸与重金属相互作用的主要方式。     

土壤腐殖质分组研究

采用Pallo法对两种耕地土壤腐殖质进行分组,初步研究了各组分的数量和结构特征。结果表明:焦磷酸钠提取的胡敏酸(HAp)是胡敏酸(HA)的主要组分;游离富里酸(FAf)是富里酸(FA)的主要组分;胡敏素(HM)的主要组分为非溶解性胡敏素(ISHM),而溶解性胡敏素(SHM)含量较低。通常随土层深度增加,HA、HM各组分的绝对数量和相对数量都下降;FA各组分的绝对数量也下降,而相对数量增加;HA/FA比值下降。一般来看,焦磷酸钠提取的富里酸(FAp)、氢氧化钠提取的富里酸(FAs)比相应的HAp、氢氧化钠提取的胡敏酸(HAs)的分子结构简单,铁结合胡敏素(HMi)比粘粒结合胡敏素(HMc)的分子结构简单;随土层深度增加,HAp、HAs的分子结构变简单,而HMi、HMc的分子结构变复杂。