土地利用变化对海南热带土壤团聚体的影响

运用物理分组的方法对海南岛的次生林、水稻田、甘蔗地土壤（剖面分0～10cm，10-20cm，20-50cm。50-100cm四层）进行物理组分及其有机C含量进行研究。结果表明：土地利用方式由次生林变为农用地后．大团聚体占土壤的质量百分数显著降低，微团聚体和粉粒与粘粒大小的团聚体占土壤的质量百分数显著增加。几种团聚体中微团聚体的变幅最大；由次生林变为水田比变为甘蔗地对土壤不同团聚体所占的比例影响大；次生林改为水稻田和甘蔗地后，水稻田和甘蔗地土壤各物理组分的有机碳含量都显著降低．且水田土壤团聚体有机碳降低的幅度较大。土地利用变化主要使0-50cm土壤产生显著退化。     

氧化还原条件对土壤磷素固定与释放的影响

为探讨水稻土由氧化环境转为还原条件时对土壤磷素固定与释放的影响,选择18种水稻土样品进行室内模拟实验,通过测定不同条件下磷的等温吸附曲线和采用氧化铁试纸测定法进行多次提取以对比淹水前后土壤磷的累计解吸量,发现大部分供试样品的固磷能力在淹水条件下有了显著的提高,全部样品在淹水后磷的释放量都有不同程度的减少。进一步的研究表明淹水条件下土壤对磷的固定与释放的变化主要与淹水后土壤Eh的降低和pH的升高而导致的大量无定形铁的形成有关。     

红壤丘陵不同人工林型对土壤理化性状的影响

在中国科学院红壤生态试验站的优化农业生态模式的长期定位试验地,以恢复14年的常绿针叶林地(马尾松林)、落叶阔叶林地(小叶栎)、针阔混交林地(湿地松-小叶栎)和自然恢复地(受到人为干扰)为样地,并且在附近选择疏草荒地作为对照,研究不同人工林型对土壤理化性状的影响。结果表明,不同人工林型对土壤的理化性状有不同程度的影响,阔叶林和针阔混交林在改善物理性状,增加有机质和养分含量等方面优于针叶林和自然恢复地,均优于疏草荒地。在剖面分布上,也有明显的层次差异,即随土层的增加理化性状有下降的趋势。     

不同来源有机肥释放的溶解有机质粒径分布与光谱特征

  【目的】  研究不同来源有机肥释放的溶解有机质 (DOM) 的粒径分布与光谱特征,为有机肥在农业生产中的应用及DOM后续环境行为的研究提供理论指导。  【方法】  本研究选择海藻、羊粪、虾肽以及小麦秸秆生物炭4种有机肥,提取有机肥中的DOM (<0.7 μm)。利用超滤分级技术对提取的DOM进一步区分为 <1 kDa、1～100 kDa、100 kDa～0.2 μm和0.2～0.7 μm 4个粒级,使用总有机碳 (TOC) 分析仪测定各粒径DOM的含量并使用傅里叶变换红外光谱 (FTIR)、紫外?可见吸收光谱 (UV-Vis) 和三维荧光光谱 (3D-EEM) 进行光谱表征。  【结果】  从全量 (粒径<0.7 μm) 溶解有机碳(DOC)来看,小麦秸秆生物炭 (308 mg/kg)<虾肽 (1060 mg/kg)<海藻 (1266 mg/kg)<羊粪 (2989 mg/kg)。供试有机肥中不同粒径的DOC所占比例和含量差异明显,均以最小粒径 (<1 kDa) 所占比例最高,除海藻为47%外,其余有机肥处理皆达到50%及以上。4种不同来源有机肥DOM的紫外和荧光特征值表明,4种有机肥的荧光指数 (FI) 和自生源指数(BIX)随着DOM粒径的减小而增大,而SUVA₂₅₄、SUVA₂₆₀和腐殖化指数 (HIX)随着DOM粒径的减小而减小。虾肽DOM各粒径的类蛋白组分含量高且主要为内源DOM,自生来源有机质丰富,生物可利用性高;羊粪DOM各粒径受人类活动影响较大;而小麦秸秆生物炭的DOM大粒径(>100 kDa)组分的FI<1.4,表明其大粒径DOM主要为外源性的,自身生产和微生物活动贡献相对较低。此外,尽管海藻、羊粪和虾肽各粒径的DOM的HIX值随着粒径的减小而逐渐减小,除虾肽DOM的<1 kDa组分外,其腐殖化程度依旧较高 (HIX>10),而小麦秸秆生物炭小粒径DOM的HIX<4,表明小麦秸秆生物炭的小粒径DOM疏水组分含量高,腐殖化程度相对较低。荧光组分和红外光谱表明了4种不同来源有机肥DOM以类腐殖质物质为主,且含有大量氨基酸N—H键、O—H键和C—O键等官能团。  【结论】  依据有机肥释放的DOM的粒径分布和光谱特征,海藻、羊粪、虾肽有机肥中的DOM主要以小粒径为主,其腐殖化程度高,蛋白组分含量较低。小麦秸秆生物炭DOM的生物稳定性要高于其他有机肥,生物可利用性较低,因此,施加过量的生物炭不利于微生物对土壤DOM的降解利用;而虾肽来源有机肥的DOM类蛋白组分贡献最大,生物可利用性高,施用虾肽有机肥可能有利于微生物对土壤DOM的降解利用。     

阔叶林砍伐迹地上炼山营造杉木林对土壤系统中养分的影响

本文运用对比方法研究了江西省境内亚热带天然次生阔地及其砍伐迹地炼山营造杉木林后土壤系统养分状况的变化,结果表明:炼山营造杉木林使土壤系统功能恶化,土壤肥力急剧衰退.据此,本文对亚热带地区造林技术之现状提出质疑,认为,以炼山营造杉木林的方式更新阔叶林砍伐迹地不宜继续进行。     

兴国县低丘侵蚀紫色砂页岩开发利用与治理的研究之三──生态重建后土壤肥力的变化

通过爆破成土和建立人工生态系统等一系列技术措施，跳越了土壤形成的自然过程和生态的进化过程，直接在裸露的低丘紫色砂页岩上因地制宜地建立了农－草和果－（农）－草人工复合生态系统。本文的研究表明，在人工生态系统重建之后，由于加入大量有机物和农家肥以及精细的耕作管理，土壤的肥力不断提高。主要表现在：（１）极显著提高了土壤有机质含量，其平均值由刚成土时的３．１１２ｇ／ｋｇ增加到３年后的５．７６４ｇ／ｋｇ。（２）土壤全氮量显著增加。（３）土壤中的有机磷、土壤水解性氮和土壤速效磷的含量极显著增加；（４）土壤各种微生物的数量都表现出逐年显著增加。     

红壤丘陵区不同生态重建中红壤的微生物学性状

研究了中国科学院红壤生态试验站的优化农业生态模式的长期定位试验地里的常绿针叶林地(马尾松林)、落叶阔叶林地(小叶栎)、针阔混交林地(湿地松-小叶栎)、自然恢复地(受到人为干扰)、茶园地、柿子园地和花生地等样地，并且在附近选了疏草荒地作为对照。结果发现，不同生态重建模式与对照相比，在微生物学性状上均有很大程度的提高。总的趋势是农用果园地好于林地，林地好于自然恢复地。在剖面分布上，也有明显的层次差异，即随土层的增加而减少。     

生物炭对花岗岩砖红壤团聚体稳定性及其总碳分布特征的影响

通过不同浓度生物炭处理进行海南花岗岩砖红壤的小区试验,研究生物炭对花岗岩砖红壤水稳性团聚体以及土壤总碳的影响.结果表明:18个月后,与对照相比,0.5％或1.0％生物炭处理的水稳性团聚体几何平均直径(GMD)分别提高15.64％和10.80％;大于5 mm水稳性团聚体含量分别增加98.75％和88.37％.1.0％生物炭处理下的3～5 mm,2～3 mm和0.5～1 mm粒级水稳性团聚体总碳含量比对照分别增加32.24％,39.31％和306.36％;1.0％生物炭处理下＞5 mm粒级的水稳性团聚体的总碳分配比例比对照增加90.44％.综合分析认为,生物炭对改善花岗岩砖红壤团聚结构、增加土壤总碳含量有积极意义.     

海南北部滨海区不同土地利用模式下土壤DOM粒径分布与光谱特性

为研究海南热带滨海区不同土地利用模式对土壤溶解态有机质（DOM）含量组成及其分子粒径依赖性的影响，分别采集琼北滨海地区四种代表性土地利用模式下（水稻田、菜园、果园和橡胶园）土壤为研究材料，通过超滤技术对土壤水提液进行分级（所选滤膜孔径大小分别为0.7、0.45、0.2、0.1 μm和100、10、1 kDa），并对样品中DOM的碳、氮含量和光谱特性（紫外-可见吸收光谱、三维荧光光谱、傅立叶变换红外光谱）进行表征。结果表明，四种地类土壤溶解态有机碳（DOC）含量（<0.7 μm）为水稻土（171.9 mg·kg^-1）最高，胶园土（116.7 mg·kg^-1）最低；而C/N值则为胶园土（22.26）最高，菜园土（11.39）最低。在不同粒径中，4种地类土壤DOC含量为<1 kDa组分占比最高（45%以上），C/N值则在<1 kDa粒径中最高（31.43），10~100 kDa中最低（4.80）。紫外-可见吸收光谱和红外光谱表明了水稻土和菜园土DOM的分子芳香性（SUVA₂₅₄）、分子量大小（S_R）和疏水组分（SUVA₂₆₀）比例显著高于胶园土和果园土，且含有较多的醇、酚、芳香类物质。三维荧光光谱特征表明四种土地利用模式土壤DOM的来源均为土壤微生物活动产生的“内源”。由此可见，不同的土地利用模式和粒径大小会影响土壤DOM的含量和组成结构，人类活动干扰是引起地类间DOM差异显著的重要因素。     

胶园球囊霉素相关土壤蛋白质及有机质特征

为研究海南白沙不同利用历史橡胶林土壤球囊霉素相关土壤蛋白质(glomalin-related soil protein)及有机质特征,采用热柠檬酸钠(121℃)提取、用Bradford染色法测定球囊霉素相关土壤蛋白质。结果表明,海南白沙橡胶林土壤中球囊霉素相关土壤蛋白质含量低于3.56mg/g。相差8年的橡胶种植历史对土壤中球囊霉素相关土壤蛋白质含量的影响不显著。与第一代橡胶林各层次之间的土壤球囊霉素相关土壤蛋白质含量变异相比,第二代橡胶林各层次之间的土壤球囊霉素相关土壤蛋白质含量变异相对较小。橡胶林土壤有机质含量与土壤球囊霉素相关土壤蛋白质含量变化趋势并不一致。因此,橡胶种植历史对土壤中球囊霉素相关土壤蛋白质含量的影响不明显。