绰墩遗址古水稻土孢粉学特征初步研究

自1998年以来,绰墩遗址发现了大量的马家浜时期的水稻田.对遗址Ⅵ工作区两个剖面P01和P03进行植硅体和孢粉分析,P01的植硅体分析结果显示在马家浜文化中晚期、马桥文化时期、宋代直至现代,研究点都有水稻生长.孢粉分析还显示,在植硅体浓度较高土壤沉积物中,水生植物花粉在整个孢粉谱中所占比例较小,与现代水田相似.这表明,在新石器时代,人类在种植水稻过程中可能已将杂草除去.绰墩遗址孢粉分析的结果可能为判断古水稻土提供一个有效的方法.     

绰墩埋藏古水稻土中木质素特征研究

利用CuO氧化方法分析了苏州绰墩山埋藏古水稻土中木质素分解酚酸产物及特征,以此了解长期利用条件下水稻土中木质素的来源、保存及变化。通过比较相邻埋藏土壤剖面植稻和非植稻层次中木质素源的酚酸化合物特征,探讨水稻种植对土壤木质素结构特征的影响。结果表明,在埋藏古水稻土中木质素源的总酚酸含量在0.004～0.035 mg kg-1之间,显著低于现代水稻土(0.27～0.34 mg kg-1),而在埋藏土壤中,植稻与非植稻土壤层次中木质素无显著差异。埋藏古土壤中木质素源酚酸的组成(香草基类/紫丁香基类(S/V)及肉桂类/紫丁香基类(C/V)比分别为0.40～1.55、0.15～0.89),可证实此古土壤曾种植非木本被子植物;而S/V和C/V在植稻与非植稻土壤中没有显著差异,表明利用木质素特征难以区分同类(不同草本)有机质的具体来源。在埋藏古土壤中木质素碳占总有机碳比例很小,说明木质素在土壤中并非如通常所预期的容易被保存。     

绰墩遗址古今水稻土黏土矿物特征比较研究

在江苏绰墩山遗址考古发掘中,发现了在剖面不同深度埋藏的距今约6000年的史前水稻土层、距今约3 000年的商周史前的古水稻土层和现代水稻土层.本研究为了比较古今水稻土黏土矿物特征的差异,以土壤剖面P01(包含史前古水稻土、商周史古水稻土和现代水稻土)与P03(仅含商周时期古水稻土和现代水稻土)为对象,测定其各种形态铁锰...     

绰墩遗址新石器时期水稻田、古水稻土剖面、植硅体和炭化稻形态特征的研究

绰墩遗址第六次发掘的300 m2范围内出土22块古田块,通过对其田埂、灌排系统(水口、水沟、水井)等结构特征的观察研究,对古田块和水沟中出土的灌溉用具——陶罐和陶盆碎片的鉴定是属于马家滨文化时期的器物;从田块表土层中淘洗出大量的炭化稻粒,每克土壤中检测到有上万至十余万颗水稻植硅体,这些结果证明所发现的田块是马家滨时期的灌溉稻田。对出土的炭化稻粒和土壤有机质的14C定年结果表明其年龄分别为5 907 a BP和6 280 a BP,是新石器即晚马家滨文化时期的水稻文明。对在遗址挖掘的两个整段剖面(P-01和P-03)的研究发现,P-01剖面上42~103 cm层位埋藏有马桥文化-商朝初期(3 320 a BP)和在103~200 cm层位埋藏有马家滨时期(6 280 a BP)的两个古水稻土剖面,这一结果佐证了前人关于8 000年来长江三角洲地区曾有过几次大的洪水泛滥而使人类耕作活动中断的气候变化事件的结论。然而距P-01仅15 m的P-03整段剖面上仅出现了马桥-商朝初期的古水稻土剖面(40~100 cm),未发现马家滨时期古水稻土剖面(100~200 cm),说明当时的生产力非常低下,仅能利用低洼平坦的地方种稻,稍高一点的居住点附近的坡地就无法改成梯田种植水稻了。这两个埋藏的古水稻土剖面均已经发育了水稻土的明显特征。对出土炭化稻粒的形态学研究表明,外型多为椭圆形,长宽比的变异较大,稃面有方格凹陷结构、周边有稃毛,顶端残留有稻芒的基部,基部有护颖而没有小梗,"钝形"的双峰乳突、浅平的凹陷乳沟等均显示其为人工栽培的粳型水稻。结果与丁颖20世纪50年代在黄河流域发现的汉代的炭化稻粒的特征是吻合的,从而支持了关于"我国长江流域与黄河流域古代最早栽培的水稻都是粳稻品种"的论点。     

土壤粒度和磁化率特征对绰墩古水稻土成因的指示

本文研究了绰墩农业遗址P-02原状土剖面的粒度分布,定量分析了土壤黏粒的矿物组成,测定了土壤/沉积物及其各粒级组分(黏粒、粉砂粒、细砂粒和粗砂粒)的磁化率。结果表明：在0 ~ 30 cm和134 ~ 154 cm两层段,黏粒含量从下向上有降低的趋势,这可能预示着长期的水耕作业造成黏粒从表层向亚表层移动;在148 ~ 200 cm层段,土壤磁化率从下向上有降低的趋势,可能说明该处存在长期淹水的状况。总之,黏粒含量和质量磁化率数据说明长江下游地区的先民在马家浜文化时期已开始采用“水溽”方式进行水稻的栽培。     

长江三角洲绰墩遗址古水稻土孢粉和植硅体分析

A number of paddy fields pertaining to the Majiabang Cultures （5500-3800 years BC） were discovered during the archaeological excavations that were carried out since 1998 at the Chuodun site in the Yangtze River Delta. The pollen and phytolith analyses of two soil profiles from the northeastern part of this site were carried out to trace the agricultural practices of the Neolithic period. The phytolith results showed that rice domestication in the Yangtze River Delta could be traced back to as early as the Majiabang Culture. The pollen assemblage also revealed low levels of aquatic species, similar to that in modern paddy fields. This finding suggested that humans might have removed weeds for rice cultivation during the Neolithic period. Thus, pollen analysis in association with phytolith analysis was a promising method for identifying ancient paddy fields.     

澧阳平原杉龙岗遗址埋藏古水稻土磁性矿物特性

为探明埋藏古水稻土磁性矿物特征,采用环境磁学方法研究了澧阳平原杉龙岗遗址埋藏古水稻土的磁性矿物含量、组成和粒度。结果表明,埋藏古水稻土的磁化率平均值为6.2×10~(–8) m~3/kg,饱和等温剩磁平均值为16 338×10~(–5)Am~2/kg,软剩磁平均值为773×10~(–5)Am~2/kg,退磁参数S300平均值为72%。埋藏古水稻土亚铁磁性和不完全反铁磁性矿物含量随土层深度增加不断降低,其含量均低于现代耕作水稻土层;埋藏古水稻土磁化率主要来源于亚铁磁性矿物和不完全反铁磁性矿物,且亚铁磁性矿物占相对主导地位;相对于现代耕作水稻土层,埋藏古水稻土层中磁性矿物以较粗的磁铁矿颗粒为主。     

古水稻土与现代水稻土硝化活性的比较

根据最新的考古发现，中国种植水稻的历史可以追溯到公元前4000多年。据考证，位于长江三角洲的昆山市正仪镇绰墩山古水稻土遗址的地下42～57cm与100～116cm均为古水稻土层，历史耕作时间分别距今约3320a和6280a。硝化细菌在耕作土中的数量及其硝化强度被认为是土壤肥力的指标之一，在土壤氮素循环中起着重要作用，氨氧化细菌在硝化作用过程中将铵氧化为亚硝酸盐，实现亚硝化作用，是硝化过程中必不可少的步骤，同时也是其限速反应。本试验比较研究古水稻土与现代水稻土硝化活性的差别，观察氨氧化细菌沿土壤深度的分布规律，对揭示古水稻土在长期埋藏于土壤深层后的硝化功能演变具有积极的指示意义。     

古水稻土与现代水稻土的供氮差异及其氮肥效应

根据最新的考古发现，中国种植水稻的历史可以追溯到公元前4000多年。据考证，位于长江三角洲的昆山市正仪镇绰墩山古水稻土遗址的地下42～57cm与100～116cm均为古水稻土层，历史耕作时间分别距今约3320a和6280a。氮素是作物生长发育所需的重要营养元素，稻田土壤的供氮能力是影响水稻生长的关键因子，     

红壤水稻土肥力性状的演变特征

大田条件下 ,通过选点采样分析 ,研究了不同利用年限红壤水稻土的物理、化学和生物学性质的动态变化特征。荒地红壤水耕利用后 ,土壤颗粒组成呈现规律性变化 ,粘粒 (<0 0 0 2mm)含量从荒地红壤的 3 9%下降到 80a稻田土壤的 1 7% ,而粉砂 (0 0 2～ 0 0 0 2mm)含量升高。土壤pH一般增加 0 5～ 1个单位 ;0～ 1 0cm土壤有机碳和全氮含量从荒地红壤的 4 5 8gkg- 1和 0 3 9gkg- 1增加到 3 0a红壤稻田的1 9 6gkg- 1和 1 62gkg- 1,其后 ,即使利用时间长达 80a ,土壤有机碳和全氮含量并没有显著差异 ;土壤全磷含量 ,经 3a水耕利用后可从荒地红壤的 0 5gkg- 1提高到 1 3gkg- 1,表明通过施肥可使红壤磷素快速积累 ;而在水耕利用过程中 ,红壤稻田土壤的钾素含量呈下降趋势 ,经 80a利用的红壤稻田 ,0～ 1 0cm土壤钾素含量仅为荒地红壤的 80 % ;全铁和游离铁的含量也呈下降趋势。随着水耕熟化过程 ,细菌数量和脲酶活性也明显升高。不同利用年限红壤稻田土壤的各项性状指标的变化结果还表明 ,荒地红壤水耕利用后要达到高度熟化的稻田土壤肥力水平 ,需要经过 3 0a的时间     

中国古代土壤分类简介

我国是世界科学文化发达最早的国家之一,农业生产起源很早,有着悠久的历史。历代发展经济的方针,是以农业为基础。作为农业基本生产资料的土壤,早就为人们所重视。《管子》指出:“地者,政之本也,辨于土而民可富”;“五谷不宜其地,国之贫也”。远古以来,我国的农业科学技术,是以土壤科学为中心。数千年来,我国劳动人民在辽阔的土地上耕种生息,创造和积累了极其丰富的经验。建立在劳动人民丰富的实践经验基础上的我国古代土壤科学,造诣很深,是一丰硕的土壤科学宝库。     

水稻土物理性质空间变异性研究

本文应用时间序列分析方法和随机统计理论研究了水稻土物理性质田间实际观测值的变异特性,着重讨论了它们在二维平面上的空间变异结构。结果表明,各项性质在田间的变异和分布不是完全随机的,在一定的范围内,各测点的观测值之间存在着空间相关现象。因此,根据统计学原理,土壤观测样点的选取,除了需有合适的数目以外,还应确定观测点的合适大小以及观测点之间的合适间距。同时,本文通过土壤大团聚体含量变异原因的分析,表明了各性质的变异是相互关联、相互作用的。对以空间变异结构为基础的Kriging内插技术作了初步的尝试,取得了较好的效果,其內插精度比趋势面法有明显提高,内插值与真值之间的方差平均降低了32%。     

中国自然土壤、旱作土壤、水稻土的氧化还原状况和特点

以原位测定资料作基础,首次系统地总结了我国主要自然土壤、旱作土壤和水稻土的氧化还原状况。自然土壤、旱作土壤同属于氧化性土壤,Eh为440～730mV,还原性物质量相当于Mn2+0.00～4.01×10-5molL-1,一年内基本上处于氧化状态,物质转化迁移微弱;水稻土的Eh为670～-70mV,还原性物质量相当于Mn2+0.01～17.8×10-5molL-1,变动范围从氧化性到还原性,氧化还原状况随水分条件而周期性变化,物质转化迁移的强度和速度远甚于前两者;依据水稻土的氧化还原状况,可将其划分为氧化性、氧化还原性、还原性三种类型;土壤氧化还原状况的特点为:Eh与还原性物质量之间相关性良好、具水平带谱和垂直带谱分异、不均一性显著、变动的范围宽和变化的可逆性强。     

中国史前灌溉稻田和古水稻土研究进展

通过连续4 a多的研究,科学地证明了位于江苏昆山绰墩遗址的稻田群是迄今发现的地球上最早的灌溉稻田群(6 280 a BP),提出了一套诊断古水稻田和古水稻土的技术指标;获得了新石器时期"火耕水溽"——原始灌溉稻作技术的科学证据。阐明了史前水稻土和现代水稻土表层有机质、全氮和全钾含量接近,而全磷、有效磷则是前者大大高于后者的事实,是先民长期以动物残余物肥田的结果。古、今水稻土有机质含量均高于同时期旱地土,揭示了稻田生态系统和水稻土固持大气二氧化碳的巨大潜力。新石器时期水稻土也含有较高的多环芳烃(PAHs)等有机污染物,是源于田间秸秆的焚烧。微生物学的研究表明,史前水稻土产甲烷潜势很低,硝化功能完全丢失。提出了今后应进一步研究的问题。     

水稻土的力学性质与水分含量的关系

土壤的抗剪强度和抗压强度以及变形性质是决定耕作阻力、机具的通行性能及耕作质量的重要因素,也是机具正确设计所必须考虑的因素。过去对于耕作土壤的强度研究,多从旱地的松散状况出发,把土体的粘结只归因于水膜的表面张力和水膜的数量,并得出结论:土壤强度与含水量呈抛物线关系。对于搅动后土壤粘结的机制,认为包括水膜粘结和分子引力粘结两种^[1]。最近山中金次郎指出^[2],在这二种不同粘结机制的转折处有明显的破折现象,但对水稻土的情况研究极少。     

我国几种土壤中腐殖质性质的研究

研究了几种土壤腐殖酸的基本性质,其中包括土壤的腐殖质组成,胡敏酸以及富里酸的元素组成,含氧官能团含量,光密度值与芳化度等,计算了E₄与E₄/E₆比值与上述性质的相关系数。结果表明土壤腐殖质组成和性质与其形成条件有着密切的联系,并且有一定的地带规律性。水稻土中有机质含量增加,HA/FA比值变高,其活性HA显著降低,说明水稻土有利于有机质的积累并改变了腐殖质的组成。E₄、E₄/E₆比值与元素组成,C/H比值,含氧官能团及芳化度之间的相关系数表明E₄除了与C%,O%,酚羟基-O%,醌基-O%呈极显著或显著相关外,还与C/H比值及芳化度呈极显著相关,因此E₄值可作为腐殖物质芳化度的一个指标。     

华南石灰化水稻土的特性及其形成过程

我国华南地区的石灰化水稻士是由于长期施用石灰使土壤剖面中具有石灰粘核或石灰硬盘的一种低产水稻土,每造水稻产量仅120-200斤/亩。早在1941年,郭魁士^[1]称之为石灰岩水稻土。1958年,王卓仁^[2]在稠查桂北土壤时,称此种土壤为石灰性水稻田土壤;握过1958-1959年的土壤普查,获悉广西农民根据它们的发育程度,分别称之为石灰板拮田,硬底田和锅巴田。但从此种土壤的发生特点来看,主要是由于施用石灰而使土壤产生石灰化,因此,本文称此种土壤为石灰化水稻士。     

红壤稻田土壤有机质的积累过程特征分析

通过田间采样分析 ,研究了不同利用年限红壤稻田土壤有机质含量的变化及其过程和机理 ,确定达到平衡状态时红壤稻田土壤的有机碳含量水平。结果表明 ,在水耕条件下 ,土壤有机碳和全氮的积累过程可大致分为快速增长和趋于稳定阶段 ,水耕利用 30年 ,0～ 2 0cm土壤有机碳含量达到 2 0gkg- 1,全氮含量 1 6gkg- 1,随后 ,即使利用年限长达 80年 ,土壤有机碳和全氮含量变化趋于稳定 ,没有显著提高。 2 0天的培养期内 ,不同利用年限红壤稻田 0～ 1 0cm土层有机碳和有机氮的矿化率分别为 2 2 %～3 3%和 2 8%～ 6 7% ;总体来说 ,有机碳、氮的矿化率随红壤水稻土的熟化过程而升高。随着利用年限的增加 ,微生物生物量碳一直保持增加的趋势 ,而微生物生物量氮在利用 30年后其增加趋势明显趋缓 ;利用30年的红壤稻田 ,0～ 1 0cm土壤微生物生物量C、N为 332 8mgkg- 1和 2 3 85mgkg- 1,比利用 3年分别高1 1 1 %和 4 7%。与利用 3年的红壤稻田相比 ,利用 30年后细菌数量增加了 1 1倍 ( 0～ 1 0cm)和 3 8倍 ( 1 0～2 0cm) ,利用 80年后更显著地增加了 1 9倍 ( 0～ 1 0cm)和 1 2倍 ( 1 0～ 2 0cm) ;真菌的数量也呈上升的趋势 ,但在 30年利用后基本趋于稳定 ;此外 ,细菌的群落从荒草地的 4个种到 30～ 80年水田     

江西地区红壤性水稻土形成的特点

红壤性水稻土是我国中亚热带地区的主要水稻土类型。根据江西省土壤普查的初步统计资料(1960),总面积约占全省水稻土的50%以上。红壤性水稻土基本性质的研究,已经累积了许多资料^[1]。侯光炯和马溶之首先从形态发生的角度、研究了江西南昌地区某些红壤性水稻土的特性,以及形成过程中物质移动的淀积特征^[2]。