下辽河平原区农田土壤有机碳含量时空变异研究

以1980年第二次土壤普查数据和2010年下辽河平原区耕地地力评价数据为基础,采用GIS空间分析的方法,对该地区耕地土壤有机碳的含量随时间和空间的变化特征进行分析和研究。分析结果表明,上世纪80年代,下辽河平原耕地土壤有机碳分布的差异越来越小,该地区耕地土壤中有机碳的整体呈减少的趋势。农田土壤有机碳含量空间分布总体而言呈现东高西低、南高北低的趋势。从土壤有机碳含量空间分布的变化看,下辽河平原区农田土壤有机碳含量呈南部增加、北部降低的趋势。30年来,在人类活动的干预下,土壤有机碳含量分布相同的趋势在慢慢减小,小范围内的变化非常明显并且变化幅度较大,整个地区的含量分布变得错综复杂。     

城市土壤的压实退化及其环境效应

城市土壤普遍存在严重的压实退化现象。由于压实的影响,土壤物理性质发生了显著的改变:结构破坏、容重和硬度增大、孔隙度和渗透性降低。这些重要的变化对土壤生物活动、土壤物理-化学平衡和氧化还原状况、土壤的过滤和缓冲性能都产生影响。由此对环境产生严重的负面效应:地下水的自然回灌减少,地表径流量增加,降雨的径流洪峰加快、加大,地表水体的污染负荷增加。土壤温度、微生物活动、养分转化都不同于自然土壤,植物的生长也受到严重的影响。     

棕壤不同粒级微团聚体中磷素的保持与供应

采用对比法对采自辽宁省主要地区 1 8对不同肥力典型棕壤中不同粒级微团聚体内全磷的分布以及对磷素的保持与供应状况进行研究 ,结果表明 ,高肥土壤全磷平均含量为 0 .61 1± 0 .1 83g/kg ,低肥的为 0 .379± 0 .0 95 g/kg ;高肥土壤平均吸附磷量为 1 2 7.1± 37.1 7g/kg ,低肥的为 2 33.2± 4 7.2 8g/kg;解吸磷和解吸率高肥的为 2 6.8± 1 0 .77g/kg和 31 .65± 2 5 .66% ,低肥的为 2 1 .3± 8.98g/kg ,和 9.62± 4 .99% .高肥土壤中各粒级微团聚体的全磷含量、磷素的解吸及其解吸率都高于低肥的对应值 ,其中 ,1 0～ 5 0 μm微团聚体中磷素储量最大 ,<1 0 μm微团聚体在磷素的吸附和保持方面贡献最大 ,因此可以把它们作为棕壤的特征微团聚体 .     

土壤中钙键和铁/铝键结合的有机碳差异的比较

为研究矿质元素在有机碳矿化中所起的作用,以棕壤、黄棕壤、红壤为供试土壤,比较了不同利用方式和施肥处理土壤中钙键、铁/铝键结合的有机碳的差异。结果表明,从北至南的地带性土壤(棕壤、黄棕壤和红壤)系列中,全钙及与有机碳结合的钙依次降低,钙键结合的有机碳占有机碳总量的比值依次升高;铁/铝键结合的有机碳及其占全碳的比值依次升高。与自然土壤相比,耕作土壤在不施肥条件下,钙键有机碳、铁/铝键有机碳占有机碳总量的比值增加,且铁/铝键有机碳占有机碳总量比值的增加率始终比钙键有机碳占有机碳总量比值的增加率要高;覆膜比不覆膜时铁/铝键有机碳占有机碳总量比值的增加率比钙键有机碳占有机碳总量比值的增加率高得多。这表明,与全土有机碳相比,有机碳矿化稳定性由高到低依次是铁/铝键有机碳、钙键有机碳、全土有机碳。     

施肥与覆膜对棕壤Olsen-P剖面分布及动态变化的影响

利用沈阳农业大学长期定位试验站裸地和覆膜的不同施肥处理（不施肥、单施氮肥、有机肥、有机无机肥配施）及其附近不同土地利用方式，探讨了不同施肥处理和覆膜对整个生长季的棕壤Olsen-P剖面（0—100 cm）分布及动态变化的影响。结果表明，耕地棕壤各施肥处理土壤剖面Olsen-P含量均表现为0—20 cm和60—100 cm大于20—60 cm；而自然草地、自然林地棕壤Olsen-P含量则随深度加深（0—100 cm）而逐渐增多。施用有机肥或有机无机肥配施处理的Olsen-P含量在60 cm土层以上均远大于不施肥或单施氮肥处理；覆膜后不施肥、有机肥、有机无机肥配施处理土壤0—40 cm土层的Olsen-P含量略有降低（0—20 cm土层有机肥处理除外），但差异未达到显著水平。说明施有机肥或有机无机肥配施，是补充土壤Olsen-P的有效措施；但施肥时应深施以补充表层以下土壤Olsen-P含量。覆膜未对本研究的棕壤Olsen-P含量产生显著的负面影响。     

双城市土壤重金属空间分异及影响因子分析

采用地理信息系统（GIS）和地统计学相结合的方法,研究了黑龙江省双城市的土壤全量铜、锌、铅、镍、镉5种重金属元素的空间分异规律及其影响因子。结果表明：研究区土壤锌、镍、镉具有强烈的空间相关性,表明这3种元素受土壤内在属性影响较大;而铜、铅具有中等强度的空间相关性,表明这2种元素由土壤内在属性和人为因素共同起作用。镉、铅、铜较锌、镍的变程小,说明前3种重金属元素含量可能主要受到较小尺度因子的影响。研究区土壤各重金属元素空间分异规律如下：铜和镍呈东高西低的趋势,铅呈南高北低的趋势,而锌和镉分别表现为块状分布和岛状分布的特点。影响重金属元素空间分布的影响因子主要有自然因素（土壤类型、高程、土壤理化性质等）和人为因素（乡镇、道路、各种工厂等）。     

长期地膜覆盖对棕壤水分含量和储量动态变化的影响

棕壤长期定位实验结果表明,长期地膜覆盖对土壤剖面内0~60 cm的土壤水分动态变化有较大影响。从播种前期(4月20日)至大喇叭口期(6月30日)以及长粒期(8月15日)至作物收获后的结冰期(11月10日),在0~20 cm和20~40 cm这两个层次覆膜处理的土壤含水量基本上均高于裸地,而在40~60 cm这个层次整个生长季覆膜处理的土壤含水量基本上均接近甚至低于裸地,同时长期的地膜覆盖保护了60~100 cm的土壤水分。从整个生长季来看,0~40 cm和40~100 cm这两个层次土壤水储量均是覆膜高于裸地。因此地膜覆盖是干旱地区一种重要的保水措施。     

黑土重金属元素局地分异及环境风险

选择典型黑土3个基本样区的191个土壤样品,探讨了8种重金属元素的分异状况。结果表明,不同重金属元素,整体上存在区域差异,表层中Cu、Zn、Cr、Hg均为海伦高于其他两地,Pb为公主岭>海伦>北安;亚表层含量略有降低,分异趋同于表层。不同利用黑土的方式Cu、Zn、Cr、Hg大豆土壤高于玉米和荒地,Pb、Ni、As、Cd基本呈现玉米>大豆>荒地,整体上荒地土壤重金属含量低于耕地。与土壤理化性质的关系主要体现在公主岭地区,Cu、Zn、Pb、As与全P、全K呈相反的显性相关趋势。重金属的环境污染及潜在生态风险均为海伦>公主岭>北安,海伦地区已构成轻度污染,公主岭存在较大的潜在污染,北安土壤相对较为清洁,Cd、As、Hg在3地区均存在较大的环境风险。     

黑土土壤质量演变初探I——不同开垦年限黑土主要质量指标演变规律

根据土壤质量的定义和研究方法 ,对黑土的主要质量指标演变规律进行初步研究。结果表明 :黑土的颗粒组成受开垦历史影响的程度较小 ,其质地没有发生显著变化 ;黑土的有机质、全氮、全硫和全磷随着黑土开垦时间的增加而不断降低 ;速效磷随黑土开垦时间的增加有增高的趋势。经过统计分析 ,黑土中粉砂(0.05～0.002mm)含量与细砂(0.25～0.05mm)和粘粒(<0.002mm)含量具有相关性,黑土有机质含量与全氮、全硫、全磷和速效钾具有明显的正相关。因此 ,初步认为黑土中粉粒和有机质含量可以作为土壤物理和养分方面的质量指标