三江平原草甸土不同种稻年限土壤理化性质演变特征

土壤质量是评价土壤好坏的重要指标,也是土壤管理判断准则。为明确三江平原草甸土旱田改为水田后,土壤质量随种稻时间延长的演变规律,以三江平原草甸土为调查对象,调查草甸土旱田改为水田后,不同种稻年限土壤物理、化学性质变化。结果表明:草甸土种稻后,耕层和心土层土壤有机碳含量随种稻年限增加呈增加趋势;还原物质总量在耕层、犁底层和心土层均呈增加趋势;耕层土壤中Fe~(2+)和Mn~(2+)在种稻6～10年达到最高值,然后向下迁移,到40年在心土层达最高值;土壤固相比率和总孔隙在种稻初期变化不规律,种稻40年时,土壤固相比率在心土层增加,直径0.000 2 mm孔隙增加明显;随种稻年限增加,耕层0.02～2 mm颗粒比率增加,0.002 mm颗粒降低并向下淋溶至心土层,心土层0.002 mm颗粒比率增加;草甸土种稻后,部分土壤物理、化学性质变化具有水稻土发育的特征。     

不同利用年限的红壤水稻土中重金属元素含量研究

本文介绍了不同利用年限的红壤水稻土中重金属元素As、Cd、Cr、Cu、Ni、Pb和Zn的含量变化,利用年限分别为3、10、15、30和80年。研究结果表明,虽然红壤水稻土中不同的重金属元素含量的变化趋势有所差异,但总体上重金属元素含量随利用年限的延长而降低,并可能达到一个相对稳定的水平;施用未经处理的城市垃圾会导致水稻土中某些重金属元素含量明显升高;研究区的水稻土已发生Cd和Cu污染。     

不同利用年限的红壤水稻土孔隙结构差异的图像分析

本文利用目前常用的土壤孔隙结构研究方法,获取了不同利用年限的红壤水稻土在风干状态下的孔隙结构图像,对孔隙结构特征的图像分析结果表明,随着利用年限的延续,孔隙结构逐渐改善,表现在孔隙面积逐渐增加,孔隙的孔径分布和孔隙在土体中的分布逐渐均匀,孔隙中大孔隙比重逐渐增大等方面。     

不同母质类型水稻土酶活性及其与理化性质的关系

将选自湖南双季稻区6种典型成土母质发育的水稻土置于长沙市郊同一生态条件下,通过7年定位池栽试验,研究了不同母质类型对土壤酶活性的影响以及酶活性与土壤理化性质之间的关系。结果表明：不同母质类型对土壤蔗糖酶活性的影响达到显著水平(P<0.05),对酸性磷酸酶、脲酶及过氧化氢酶活性的影响达到极显著水平(P<0.01)。主成分分析表明不同母质发育的水稻土酸性磷酸酶及脲酶作为综合评价土壤酶活性的指标要优于蔗糖酶及过氧化氢酶。6种不同母质水稻土土壤酶综合得分排序为：板页岩>河流沉积物>花岗岩>第四纪红土>紫色页岩>石灰岩。相关性分析表明,土壤蔗糖酶活性与有机质、全氮含量呈显著的正相关关系(P<0.05)。脲酶活性与硝态氮、铵态氮含量呈显著的正相关关系(P<0.05),与pH值呈显著的负相关关系(P<0.05)。酸性磷酸酶活性与速效磷含量呈显著正相关关系(P<0.05),与pH值呈显著负相关关系(P<0.05)。     

不同种植年限水田与旱地土壤有机氮组分变化

在浙江慈溪地区,由于不同时期围海造田形成了具有长时间尺度序列的典型水稻土和旱地土壤,为研究长期的土壤氮素生物地球化学循环过程提供了很好的对象。本研究运用封管水解Bremner法测定了不同种植年限下土壤氨基酸氮、氨基糖氮、氨态氮、未知氮等酸解性有机氮组分,以探究不同种植年限和种植方式对土壤有机氮组分的影响。结果显示,旱地土壤的不同氮组分含量仅为水稻土相对应氮组分含量的50%~60%,水稻种植较旱地更利于土壤氮素的保存和利用。从长时间尺度来看,除氨基酸氮和水稻土氨基糖氮外,有机氮各组分含量随时间呈指数变化趋势,水稻土主要呈增加趋势,而旱地土壤则表现为降低趋势。该地区土壤氨基酸氮占全氮比例为23.5%~29.3%,氨基糖氮比例为6.0%~7.6%,氨态氮为21.0%~28.8%,未知氮为13.0%~21.1%,不同种植方式和种植年限对土壤主要有机氮组分所占全氮比例影响不大。     

山东聊城不同种植年限蔬菜大棚土壤理化性质的演变

为了解山东省聊城地区蔬菜大棚土壤理化性质的变化情况,测定了该地区某百棚村不同种植年限(2~14年)蔬菜大棚不同深度(0~20 cm、20~40 cm、40~60 cm和60~80 cm)土壤的pH、总盐分、硝态氮(NO_3~-)、氨氮(NH_4~+)、碱解态氮(AN)、速效磷(AP)和总磷(TP)的含量,并以大棚外的露天农田土壤作为对照。结果表明,与农田土壤相比,大棚0~20 cm土壤表现出明显的pH值降低和盐渍化趋势,且氮、磷累积显著。随种植年限的增加,大棚土壤pH表现为显著降低,5 a大棚土壤pH平均下降了约0.50个单位,随后波动缓慢上升;总盐分、NO_3~-、NH_4~+、AN、AP和TP含量均表现为先增加,至一定年限后(≥9 a)又降低的变化趋势。大棚土壤各理化指标随种植年限的变化总体上呈二次或三次方程,NH_4~+则呈指数方程。各理化指标间相关性显著(P0.01),pH与各理化指标均呈显著负相关,而总盐分、NO_3~-、AN、AP和TP之间呈显著正相关关系,说明大量施肥是导致大棚土壤pH降低、盐分和氮磷养分累积的重要原因。     

不同利用年限红壤水稻土有机碳和养分含量的粒级分布变化

通过田间采样结合沉降法分级提取,研究了不同利用年限红壤水稻土有机碳和养分含量的粒级分布变化特征。结果表明,红壤水稻土有机碳和养分含量随土壤颗粒粒径的增大而下降,但在各粒级中的分布比例存在显著差异。<0.002mm、0.002～0.02mm、0.02～0.05mm、>0.05mm粒级的有机碳占全土有机碳的比例分别是29.2%、30.7%、11.9%、15.4%,氮的相应数值为36.7%、31.9%、10.2%、14.0%,磷为49.2%、26.5%、11.1%、12.4%,钾为36.9%、33.4%、12.9%、20.0%。总体来说,黏粒和粉粒中有机碳和养分的分布比例较高。红壤水稻土有机碳和养分含量及分布比例还随利用年限而有明显变化。开垦利用不到10a的水田土壤,有机碳和养分含量较低且主要集中在<0.002mm粒级中;而利用超过10a的水稻土,有机碳和养分在粉粒中(0.002～0.05mm)的比例大于50%。各利用年限的红壤水稻土多以0.02～0.05mm粒级的C/N为最高,并随利用年限延长而下降。红壤水稻土各粒级有机碳和养分含量及分布状况随利用年限的变化反映了土壤肥力熟化和养分有效性的提高过程。     

滨海盐碱地不同改良年限土壤理化性质的变化特征

为了研究滨海盐碱地改良效果的可持续年限,选择利用“原土直栽绿化综合改良模式”改良的滨海盐碱地为研究对象,采用空间代替时间的方法,通过对不同改良年限滨海盐碱地的土壤容重、总孔隙度、机械组成、全盐含量、有机质、碱解氮和速效磷的分析,研究了滨海盐碱地不同改良年限土壤理化性质的变化特征。结果表明:盐碱地改良后,对土壤物理性质的改良效果随土层深度的增加逐渐减弱,随改良年限的增加,土壤质地无明显变化,0—20 cm土层土壤容重降低,总孔隙度升高,20—40 cm和40—60 cm土层土壤容重先降低后升高,总孔隙度先升高后降低; 3个土层化学性质变化趋势基本一致,随着改良年限的增加,土壤全盐含量先降低后升高,有机质,碱解氮和速效磷含量先升高后降低。总体来说,原土改良模式对滨海盐碱地土壤的改良效果在5年达到最优,11年时土壤的物理化学性质基本上都比未改良的盐碱地好。     

设施菜地种植年限对土壤理化性质和生物学特征的影响

【目的】 研究分析北京郊区不同种植年限设施菜地的土壤生态环境、土壤理化性状、土壤微生物数量、土壤线虫群落结构的差异,为不同种植年限设施菜地土壤管理提供科学依据。 【方法】 以露地土壤为对照 (CK),采集种植 3年、5年、8年和 12年的0—30 cm设施蔬菜土壤样品,采用常规土壤理化性质检测方法测定了土壤的理化性状,采用荧光定量法和线虫形态学鉴定方法,分析土壤细菌、真菌数量以及土壤线虫群落组成。 【结果】 随种植年限增加,设施菜地土壤容重和pH值均明显下降,总孔隙度、EC值、SO₄2–、Ca2+、有机碳、NH₄+-N、NO₃–-N含量均持续升高。与CK相比,种植年限 3年、5年、8年、12年的样地土壤细菌和真菌的数量均显著增加 (P < 0.05)。随种植年限增加,根结线虫属 ( Meloidogyne)、螺旋属 (Helicotylenchus)、异皮属 (Heterodera) 丰度逐渐增加;土壤线虫密度、植物寄生性线虫丰度显著增加 (P < 0.05),而食细菌、食真菌、杂食/捕食线虫丰度逐渐降低。线虫群落的多样性 H′、SR指数和均匀性J′ 指数均呈现出先增加后降低趋势,与CK相比,种植年限 12年样地的指标值显著降低 (P < 0.05)。所有种植样地NCR > 0.5,表明样地土壤食物网以食细菌通道为主,土壤有机质以细菌分解途径为主。WI、MI指数逐渐降低,而PPI指数表现出相反的趋势,其中种植年限12年样地WI < 1,这表明土壤矿化途径转变为以植物到植食性线虫为主要参与者,土壤生态系统受干扰程度逐渐增强,土壤健康状况变差。土壤环境因子与土壤生物数量间的冗余分析表明,土壤pH 、总孔隙度、容重、EC值、有机碳、SO ₄2–、NH₄+-N、NO₃–-N是影响细菌、真菌和线虫数量的关键因子,不同种植年限设施菜地由于改变这些因素而影响土壤生物群落组成。 【结论】 连续种植导致京郊设施菜地盐分含量显著升高、养分失衡、土壤酸化。理化性状的变化改变了细菌和真菌数量,进而导致土壤线虫总数、植物寄生性线虫比率逐渐增加,尤其根结线虫属比率增加显著,食细菌、真菌和杂食/捕食线虫比率逐渐降低。以种植12年后的土壤受干扰程度最大,土壤微生态失衡最严重。      

不同耕作年限水稻土土壤颗粒的体积分形特征研究

应用基于土壤颗粒体积分布确定土壤颗粒大小分布分形维数的方法,对浙江慈溪耕作年限分别为50、100、500、700、1000和2000年的水稻土土壤颗粒体积分形特征进行了研究.结果表明:同基于土壤颗粒质量分布的分形维数相比,基于土壤颗粒体积分布的分形维数计算不需要密度假设,更具有合理性.不同年限水稻土的土壤颗粒大小分布能被体积分形模型显著拟合(p＜0.01).土壤颗粒体积分形维数与黏粒的体积百分含量之间呈显著正相关(p＜0.01),与粉粒和砂粒的体积百分含量之间呈显著负相关(p＜0.01),其中与黏粒含量关系最为密切.耕作年限对水稻土土壤颗粒的体积分形维数和分形模型的拟合度均有一定影响.与50 ～ 500年水稻土相比,700 ～ 2000年水稻土剖面中土壤颗粒体积分形维数的变异性和均值较高,但其拟合决定系数则较低;耕作年限会对水稻土剖面中黏粒的含量和分布产生影响,进而影响到剖面土壤的颗粒体积分形特征;对于同一质地类型的土壤,耕作年限越长,分形维数越高.     

水耕年限对黄棕壤发育的水稻土的表面化学性质的影响

利用采自江苏省农业科学院果园的旱地黄棕壤(对照)和由黄棕壤发育水耕20年和60年的水稻土,研究了土壤黏粒和粉粒的矿物组成,胶体和土体的化学性质随水耕年限的变化.粉粒的X-射线衍射图谱表明,3种供试土壤发育母质相似,胶体的矿物组成随水耕年限的变化不大.动电电位和表面负电荷的测定结果也表明,胶体表面化学性质未发生明显变化.随水耕年限增加,土壤黏粒含量降低,导致土体性质发生明显变化,土壤CEC和结构电荷量随水耕年限增加显著减少.     

不同母质发育的红壤电荷特性研究

研究了3种不同母质发育的红壤中电荷的差异,比较了不同母质对电荷的影响。结果表明:3种母质发育的红壤中,紫色土发育的红壤中全部负电荷含量明显高于花岗岩发育的红壤和第四纪红色黏土发育的红壤;第四纪红色黏土发育的红壤中正电荷的含量明显高于花岗岩发育的红壤和紫色土发育的红壤;第四纪红色黏土发育的红壤、花岗岩发育的红壤和紫色土发育的红壤中正电荷与pH呈显著性负相关;第四纪红色黏土发育的红壤正电荷与有机质呈显著负相关,花岗岩发育的红壤和紫色土发育的红壤中正电荷与有机质含量呈显著正相关;第四纪红色黏土发育的红壤和紫色土发育的红壤正电荷与黏粒含量呈一元二次线性关系,花岗岩发育的红壤正电荷与黏粒含量呈极显著负相关;紫色土发育的红壤吸附的NH4+-N含量最高,第四纪红色黏土发育的红壤吸附的NO3--N含量最高。通过对3种母质发育的土壤电荷特性的研究,可为不同母质的红壤进行合理施肥与管理提供科学依据。     

Ammonium fixation by clay minerals in different layers of two paddy soils after flooding

 The influence of flooding and cellulose addition on the fixation of NH₄ ⁺ in different soil layers of two paddy soils from China (an entisol and an ultisol) was investigated. In both soils the content of total reducing substances (TRS) sharply increased during the first days after flooding and was highest in the anoxic layers. This increase, which was more pronounced in the entisol with the higher total C content, was accompanied by an increase in the concentration of non-exchangeable NH₄ ⁺ in both soils. The increase in mineralization after flooding, resulting in higher concentrations of exchangeable NH₄ ⁺, favoured the fixation of NH₄ ⁺. Although the application of cellulose resulted in higher TRS contents, the fixation of NH₄ ⁺ ions decreased, which may have been the result of microbiological N immobilization. Received: 29 April 1998     

滨海沉积物发育的水稻土时间序列母质均一性判定与特性演变

时间序列方法是研究土壤发生特性演变的重要途径,而比较土壤变化的重要前提之一是序列中的土壤具有相同的起源,即具有母质的相对均一性。本研究根据史料记载中浙江慈溪海塘修筑年代估计出水稻土的耕作年龄,选择了植稻年龄约为50、300、500、700、1000a以及一个未垦滩涂剖面组成的一个时间序列作为研究对象。利用各种土壤属性参数对该时间序列的母质不连续性(或母质均一性)以及水稻土相对年龄进行了判定和验证。结果表明,时间序列的6个剖面虽然具有微小的差异,但其剖面内与剖面间母质来源相同。在水稻土母质不连续性判定中,去除黏粒的粉粒与粉粒中稳定元素Ti/Zr比值具有较好的指示作用。相对易变的土壤属性参数如碳酸钙、磁化率以及游离铁的剖面分异程度在水稻土相对年龄的判定中具有较好的指示作用。综合这些参数在时间序列中的演化趋势,发现500a剖面与整个序列的变化趋势不相符合,可能是利用历史的差异所致,在相关的性质演变研究中应该从序列中剔除。     

基于同步辐射微CT研究不同利用年限水稻土团聚体微结构特征

同步辐射微CT (SRμ-CT)可以无损获取高分辨率、强对比度的内部结构图像,是研究土壤团聚体三维微结构的有效手段.本研究采集了种植水稻20 a和40 a后表层土壤团聚体样品,应用SRμ-CT扫描获取了9μm分辨率的团聚体内部结构图像,然后应用CT图像处理方法和3DMA-Rock软件观察并定量分析了团聚体微结构特征.随着种植水稻年限的增加,土壤有机质含量和全氮含量显著增加,团聚体孔隙数量和孔隙度显著增加,比表面积显著增大.种植水稻20 a的土壤团聚体呈现致密的黏闭结构,而种植水稻40 a的土壤团聚体具有由团粒状小团聚体构成的复杂多孔微结构.结果表明随着种植年限的增加,团聚体微结构和土壤质量明显改善.     

不同耕作措施下江苏省稻田土壤固碳潜力的模拟研究

以江苏省稻田为对象,整合DNDC和1:100万土壤数据库,以土壤图斑为基本模拟单元,定量估算少耕、免耕和综合措施（少耕 + 30% 秸秆还田）下江苏省稻田土壤的固碳潜力（0 ~ 30 cm）。模拟结果表明：相对于传统耕作,采用少耕、免耕和少耕 + 30% 秸秆还田均可明显地增加稻田SOC的积累,其在2009—2050年间的固碳潜力分别为24.5、47.7和43.8 Tg。免耕和少耕 + 30% 秸秆还田条件下稻田固碳速率大约是少耕的2倍。结合实际情况,少耕 + 30% 秸秆还田将是最可行的固碳措施之一。     

耕型红壤和红壤性水稻土铜的化学形态及其有效性

对湖南省 1 0个有代表性红壤样品进行化学分组测定 .结果表明 ,土壤有机态、无定形铁态、晶形铁态和残留态铜分别占全铜量的 1 5 2 %、1 1 7%、1 7 2 %和 5 6 0 % .红壤性水稻土有机态和无定形铁态铜 ,明显高于耕型红壤 ,而晶形态、残留态铜则相反 ,供试土壤有效铜含量与土壤有机态铜和无定形铁态铜含量呈极显著性正相关     

不同开垦年限水稻土还原性物质含量及其分布

以辽宁省各地棕壤型、草甸土型水稻土为研究对象,探讨了不同开垦年限的棕壤型、草甸土型水稻土中还原性物质总量、活性还原性物质、络合态铁、水溶性亚铁、水溶性亚锰含量及其分布状况。结果表明,不同开垦年限供试水稻土随着开垦年限增加表层还原性物质总量、活性还原性物质、络合态铁、水溶性亚铁和水溶性亚锰含量明显增加,且均随土壤深度增加而减少,其积累主要集中在土壤上层。土壤络合态铁与还原性物质总量和活性还原性物质均呈极显著正相关,表层土壤有机质对铁、锰的络合减少了铁、锰元素向剖面下层的迁移数量。开垦10年以上,水稻土耕层中还原性物质就明显积累,直至60年,其积累量仍不断增加,因此生产上必须采取措施抑制水稻土中还原性物质的累积。     

不同母质发育的红壤性水稻土磷素吸附特性及其影响因素的研究

磷是作物生长发育所必需的营养元素,植物吸收利用的是土壤中的有效磷,土壤有效磷的消长取决于土壤磷素的收支状况,而其消长速度则与土壤性质有关[1]。不同质地土壤固相表面的吸附能力不同,因而影响了土壤溶渡中磷的浓度[2]。为确保土壤满足作物吸收所必需的最低磷溶液浓度,就需要对不同土壤固相的吸附性能进行研究。而水稻土常年以淹水和风干状态交替存在,因此水稻土中