土壤团聚体有机碳研究进展

土壤有机碳是衡量土壤肥力的重要指标,对于促进土壤养分循环、增加养分有效性有重要作用。土壤团聚体是土壤的重要组成部分,是组成土壤结构的最小单元,受到自然因素和人为因素的影响,其形成转化过程与土壤固碳过程息息相关,因而研究团聚体和有机碳的关系及团聚体有机碳影响因素对于土壤结构的改善和土壤质量的提升具有重要意义。本文通过对文献的总结,明晰了土壤团聚体和有机碳的关系,阐述了土壤类型、施肥方式、土地利用和矿区复垦对土壤团聚体有机碳的影响,并从生物质炭的长期定位研究和复垦矿区的土壤修复两方面对土壤团聚体有机碳的研究进行展望,研究结果可为合理的农业生产提供科学依据。     

中亚热带主要农业土壤有机碳及其组分特征

为了解中亚热带主要粮油产区土壤肥力状况,本文通过野外采样和室内测定,对研究区主要农业土壤的有机碳及其组分含量特征展开研究。结果表明:研究区土壤有机碳(SOC)含量在紫色土上含量最高,红壤地区则偏低,肥力水平不高。易氧化有机碳(EOC)与SOC变化趋势一致。轻组有机碳(LFOC)、粗颗粒有机碳(CPOC)、细颗粒有机碳(FPOC)分别在红壤、河潮土、水稻土中比重最大,这与土壤母质及发育年龄有关。不同利用方式下,茶园土壤SOC含量最高,SOC含量变化序列表现为:茶园地>玉米地>水稻-油菜地>棉花地>菜园土。茶园土壤EOC/TOC值为36.85%,表明该土壤SOC的稳定性高。其他农业土壤EOC/SOC值变化不大,在22.48%~25.52%之间,平均值为23.44%。LFOC与CPOC比SOC对土地利用方式的变化更为敏感,受SOC、CEC、NO₃^--N、NH₄⁺-N的影响显著(P<0.01)。     

湖南省水稻土有机碳剖面分布特征及影响因素

【目的】按土壤剖面发生层分析水稻土有机碳剖面分布特征及其影响因素。【方法】通过测定湖南省58个水稻土剖面各发生层土壤有机碳含量,分析水稻土剖面有机碳分布特征,并利用地理探测器解析水稻土有机碳含量空间分异的影响因素。【结果】(1)湖南省水稻土剖面土壤有机碳平均含量为9.30 g kg^-1,其在发生层上的分布表现为耕作层(22.94 g kg^-1)>犁底层(15.09 g kg^-1)>底土层(6.93 g kg^-1)。(2)不同成土母质发育的土壤中,石灰岩风化物发育的水稻土发生层有机碳含量最大;不同质地的土壤中,水稻土各类发生层有机碳含量整体上表现为随粉粒含量的增加而增大。(3)各发生层有机碳空间分布均呈现西南高,东北低的格局。(4)地理探测器结果显示,容重对各发生层水稻土有机碳含量空间分异解释程度最高,且与其他因子交互之后解释力显著增强。【结论】湖南省水稻土有机碳含量在不同剖面发生层存在显著性差异,其空间分布是由多因子交互作用形成的,容重对各发生层有机碳解释力最高。     

玉竹连作对土壤微生物区系的影响

连作导致玉竹产量及品质下降,严重威胁玉竹的生产,对玉竹连作模式下相关土壤生态指标进行研究,对于认识和克服连作障碍具有十分重要的意义。为揭示玉竹连作对根际土壤微生态的影响,采用稀释平板测数法和最大或然数法研究了玉竹连作3年根际土壤和种植1年玉竹的根际土壤3大类群土壤微生物及主要功能微生物的数量变化。结果表明:连作对玉竹根际土壤微生物区系构成明显影响,其细菌数量较对照土壤降低了12.4%,放线菌数量降低了13.2%,真菌数量则增加了239%,好氧自生固氮菌数量降低了36.3%,氨化细菌数量降低了48.6%,硝化细菌数量变化不大,有机磷细菌数量增加了12.1%,无机磷细菌数量降低了71.1%。说明连作不利于玉竹根际土壤微生态质量的维持。     

干旱-半干旱地区深层渗漏研究方法综述

深层渗漏(DP)是水文循环的重要环节,准确评价DP对于分析水文循环规律,合理制定水资源规划和地下水可持续利用具有重大意义,尤其是在水资源短缺的干旱-半干早地区,开展该项研究更具价值.目前,干旱-半干旱地区DP的评价方法主要有经验方法、物理方法、示踪方法和数值模拟方法.由于经验系数需要校正,因而经验方法应用到其他区域受到限制;物理方法又可分为蒸渗仪法、土壤水分通量法、水量平衡法、达西方法以及地下水位动态监测法;示踪方法主要从示踪剂的峰值、剖面形状和总含量来计算DP,此方法不是对DP的直接测定,且没有考虑示踪剂的空间变异;数值模拟理论上可对各种条件下的DP进行模拟和预测,但获取参数的难度较大.针对各方法存在的优缺点,将现有评价方法相结合,相互验证,可提高模拟精度;鉴于DP的时空变异性,将现有方法与GIS等新技术集成,可评价大尺度DP的空间异质性;同时,进行长时间序列的野外观测,既可直接获取DP的动态信息,也可为各方法参数的获取提供数据支持.     

不同利用方式土壤有机碳及其组分研究进展

概述了湿地、林地、草地、耕地等不同利用方式下土壤有机碳及其组分的研究进展,指出了不同土地利用方式下有机碳含量随深度增加而降低,原生植被有利于土壤有机碳的保持;热量充足、湿度适宜、物种丰富地区的土壤有机碳含量最高,高寒草地的有机碳库最为稳定。人类活动对有机碳组分变动的贡献率远大于自然因素。耕地土壤有机碳及其组分的研究对解释土壤有机碳的周转机理有重要意义,未来应重视长期施肥管理措施改变对土壤有机碳及组分的影响研究。     

洞庭湖区耕地质量等级评价及障碍因素类型分区——以岳阳市为例

基于特尔斐法和层次分析法,对岳阳市耕地质量等级进行评价;利用障碍度函数模型,划分耕地质量障碍因素类型区,分析平原低阶、丘陵下部、丘陵中部各等级耕地的主要障碍类型区。结果表明：1) 岳阳市耕地质量平均等级为4.61,耕地质量良好,以中等、高等地为主,面积共计2.795×105 hm2,约占耕地总面积的80%;高等地主要分布在平原低阶和丘陵下部,中、低等地主要分布在平原低阶、丘陵下部和丘陵中部。2) 高等地中,平原低阶的水田以排水能力和有效磷障碍类型区为主,占比分别为50.03%、41.72%;丘陵中部的水田以速效钾障碍类型区为主,占比为45.26%,丘陵下部的水田以pH障碍类型区为主,占比为32.37%;中等地中,平原低阶、丘陵下部的水田以排水能力障碍类型区为主,占比分别为52.51%、53.89%,丘陵中部的水田以灌溉能力障碍类型区为主,占比为33.96%;低等地中,平原低阶、丘陵下部水田均为排水能力障碍类型区,丘陵中部的水田以排水能力障碍类型区为主,占比为92.06%;高等、中等、低等地中平原低阶、丘陵下部、丘陵中部的旱地均为灌溉能力障碍类型区。     

基于条件拉丁超立方抽样的县域耕地土壤有机质空间插值合理样本密度的确定

  目的  采样密度与耕地土壤有机质（SOM）的空间预测精度密切相关,为提高耕地SOM空间预测精度,需要确定合理的采样密度。  方法  以湖南省岳阳县为例,用R语言设计了条件拉丁超立方体抽样（cLHS）方案,从7399个（采样密度为14.82个 km?2）耕地土壤样本中独立抽取不同采样密度的8个训练集（采样密度分别为10.01、7.41、3.70、1.85、0.93、0.46、0.23、0.12个 km?2）,为了兼顾样本特征空间与地理空间,地形部位、坡度、成土母质、土壤类型、乡镇和经纬度等信息被添加到了cLHS中。结合普通克里格方法,分析和探讨了不同采样密度的耕地SOM空间预测效果。  结果  不同采样密度训练集SOM均值高于湖南省平均水平,具有中等程度变异,描述性统计结果差异不大,各训练集对总体均具有较强的代表性;半方差函数模型均为指数模型,具有较好的半方差结构（结构性比例:87.5% ~ 94.5%）,空间相关性较强,变程与拟合优度呈现出正相关关系(相关系数r = 0.96),与结构性比例则表现为负相关关系(相关系数r = ?0.79);在采样密度为3.70个 km?2时,探测到的SOM变异结构中结构性组分最完整,精度最佳。当采样密度达到1.85个 km?2以上时可较稳健地揭示其空间结构特征,继续增加采样密度并不能大幅提升预测精度。  结论  考虑预测精度要求和工作成本,与研究区自然地理条件相似的地区将耕地土壤采样密度控制在1.85个 km?2以上可获得预期的效果。