鄱阳湖泗洲头湿地土壤粒度组成及其对有机碳的影响

为探究土壤质地对天然湿地土壤有机碳含量的影响，以鄱阳湖泗洲头湿地为研究对象，利用激光粒度分析仪测定苔草（Carex cinerascens）、南荻（Triarrhena lutarioriparia）、芦苇（Phragmites australis）、荻（Miscanthus sacchariflorus）和狗牙根（Cynodon dactylon）5种优势植被下的表层（0～20 cm）和下层（20～40 cm）土壤粒度组成，采用Folk-Ward公式计算土壤粒度参数，分析土壤粒度分布特征，利用结构方程模型（structural equation model,SEM）和Pearson相关性探讨土壤粒度组成与土壤有机碳的关系。结果表明，鄱阳湖泗洲头湿地土壤质地以粉黏土和砂壤土为主，分选性较差。粉黏土质地组成主要以粉粒（67.76%～79.28%）为主，平均粒径（Mz）为6.91Φ，粒度频率曲线为双峰或三峰分布；砂壤土质地组成主要以细砂（32.90%～56.55%）为主，Mz为3.00Φ，粒度频率曲线为单峰分布。粉黏土土壤有机碳含量为（10.52±3.86） g/kg，显著高于砂壤土土壤有...     

滦河流域水库对河流表层沉积物粒度空间分布影响的研究

分析沉积物粒度空间分布规律对于揭示水库的修建对河流污染物沉积和分布的影响具有重要意义。根据海拔高度与河流走向的关系,在滦河干流与支流采集75个表层沉积物样品,对平均粒径、分选系数、偏度系数、峰度系数和粒径差进行分析。结果表明:滦河干流平均粒径为142.3 μm,分选系数3.86,偏度系数0.31,峰度系数1.26;滦河支流平均粒径为208.2 μm,分选系数2.86,偏度系数0.39,峰度系数1.25;滦河干流和支流沉积物平均粒径在上中下游差异显着,干流下游(237.1 μm) >上游(153.3 μm) >中游(71.4 μm);支流下游(531.1 μm) >上游(60.7 μm) >中游(42.4 μm);显示出沉积物沿程粗化的空间分布规律;滦河干流与支流沉积物平均粒径之间差异显着,支流(208.2 μm) >干流(142.3 μm);水库对表层沉积物组分、分选性、偏度和峰度影响显着,水库规模与坝下和坝上沉积物的平均粒径差值呈正相关;建议水资源管理部门加强对河流表层沉积物粒度的监测与分析。     

塔里木盆地北缘绿洲-荒漠过渡带典型植物群落土壤粒度分析

【目的】对塔里木盆地北缘绿洲-荒漠过渡带典型植物群落进行土壤粒度分析可为区域植被恢复以及水资源有效利用提供依据。【方法】通过野外调查和室内分析对渭干河-库车河三角洲绿洲-荒漠过渡地带典型植物群落的土壤粒度的空间分布特征进行研究。【结果】①研究区土壤以粗砂粒、砂粒和粉砂粒为主,不同植物群落土壤粗砂粒和粉砂粒含量存在明显差异。②土壤分形维数只与黏粒含量存在显著正相关(P﹤0.01),相关系数为0.764。芦苇群落和芦苇+骆驼刺群落土壤分形维数较大,而柽柳群落和盐节木群落土壤则相反。③研究区土壤平均粒径较粗,分选性较差,粗偏程度较大,粒度较分散,土壤粒度特征在靠近绿洲的植物群落与靠近荒漠的植物群落间差异明显。④研究区土壤各粒径含量与分形维数和粒度特征值之间存在一定的显著相关性。【结论】造成不同植物群落土壤粒度差异的因素主要是土壤水分含量,其次植被覆盖度、风蚀因素、有机质含量以及人为因素等。     

三种土壤质地分类制的比较——对江苏省沿海土壤适用性的评价

当考虑采用何种土壤质地分类制时,必需注意地理区域的特点。本研究是比较卡庆斯基制、美制和国际制等三种土壤质地分类制对江苏省滨海盐土的适用性。通过对江苏省沿海南自启东北至赣榆等8个县的10个土壤剖面、50个土样的机械组成、350个数据分析的统计对比,揭示了本区土壤以含粉砂粒为主,分选性好和优势粒级明显的普遍规律。根据不同质地的颗粒概略累计曲线的特征和三个颗粒参数的变化加以比较,结果表明,以卡庆斯基分类制较能概括本地区土壤质地的颗粒分布特点和能较合理地区分土壤质地的类型。这种分类制对翻身河以南以粉砂粒为主、偏砂性的中壤质以下的土壤特别适用。     

乌鲁木齐市土壤磁学特征及其与粒度的关系

【目的】分析乌鲁木齐市市区、郊区表层土壤磁性和粒径分布特征的差异性,揭示土壤粒度与矿物磁性特征的关系,测试土壤磁性参数作为粒径代用指标的可行性,为未来运用磁学方法监测城市土壤污染提供参考。【方法】采集乌鲁木齐市市区建设用地及郊区农用地和未利用地表层(0~10cm)土壤样品45个,采用磁测和激光衍射粒度仪测量土壤磁性参数和粒度,利用Pearson相关性分析和GIS技术计算磁性参数低频质量磁化率(χLF)、高频质量磁化率(χHF)、百分频率磁化率(χFD)、硬剩磁(HIRM)、软剩磁(SOFTIRM)和饱和等温剩磁(SIRM)与粒径含量的相关系数,并绘制空间分布图。【结果】除χFD外,市区建设用地土壤磁性参数均值均高于郊区农用地和未利用地,多畴粗颗粒亚铁磁性矿物主导了土壤样品的磁学性质;市区表土黏土含量低于郊区,粉砂、砂粒含量略高于郊区;研究区土壤粒度组成以粉砂为主,其次为黏土和砂;通过比较市区表土磁性参数与不同粒径含量间的相关系数绝对值发现,χLF与2~8μm粒级,HIRM与8~16μm、63μm粒级,χFD与16~32μm、32~63μm粒级含量的相关性最强。郊区农用地、未利用地土样的磁性参数与粒级含量无显著相关性;黏土和极细粉砂含量与χLF和SOFTIRM、SIRM、HIRM在西部、东北、中部和南部区域空间上存在正相关,与χFD的相关区域位于市区中部。细粉砂与SIRM和HIRM在西北部、东北部以及东南部存在正相关,与χFD在空间上分布一致性较少。中粉砂、粗粉砂和砂含量与χFD在西部、东北部和中部偏西南区域存在正相关。【结论】乌鲁木齐市市区、郊区表土磁性和粒径分布特征不同。市区建设用地表土的χLF、HIRM和χFD分别可作为2~8μm粒级、细粉砂和砂粒级、中粉砂和粗粉砂含量的代用指标。在圈定的西部、东北、中部、南部、西北、东北、东南和西南区域,χLF、HIRM和χFD能更准确地反映粒级含量的高低。     

干旱区不同植物群落下土壤粒度特征研究

为探讨干旱区不同植物群落下土壤粒度特征,运用地统计学方法对艾比湖湿地7种不同植被下土壤粒度组成、分布特征及空间变异进行分析。结果表明:(1)除盐节木以极细砂为主、梭梭以细砂为主以外,其他均以粉砂为主;芦苇、梭梭和胡杨的土壤粒度为弱变异,碱蓬、盐节木、柽柳和黑果枸杞的土壤粒度为中等变异;除梭梭下土壤分选性较好外,其他植物群落下土壤分选性较差,偏度均属负偏,峰态为窄峰态。(2)碱蓬、芦苇、柽柳、盐节木和胡杨的土壤粒径均呈现为底层大于表层,黑果枸杞群落则相反,梭梭群落各层土壤颗粒的差异不大,样地土壤平均粒径具有强烈空间自相关性。(3)芦苇群落下土壤粒径与土壤盐分相关性较弱,碱蓬、盐节木、梭梭、柽柳、胡杨、黑果枸杞与盐分相关性较强,芦苇和黑果枸杞群落下土壤粒径与土壤含水量呈显著负相关,其他植物群落下土壤粒径与土壤含水量相关性不大。(4)艾比湖不同植物群落下土壤粒度变化受大风、季节性洪水、湖泊面积波动、土壤类型及成土母质等结构性因素的影响。     

河岸带土壤溶解性有机质垂直分布特征及其性质研究

河岸带有机质（Soil organic matter, SOM）的迁移转化在有机碳从陆地生态系统向水域生态系统中迁移转化及污染物的迁移转化中起到了重要的作用。以崇明岛典型河岸带为研究对象,分析了不同区域河岸带土壤有机碳（Soil organic carbon, SOC）、土壤溶解性有机碳（Soil dissolved organic carbon, SDOC）垂直分布特征和三维荧光光谱（Excitation-Emission matrix, EEM）特征,探讨了河岸带对土壤溶解性有机质（Soil dissolved organic matter, SDOM）性质及其潜在环境影响。结果表明：表层土壤（0~30 cm）SOC储量占采样深度土壤SOC 的40%左右,SDOC占SOC的5%左右,从陆上区域到缓冲区域表层土壤SDOC呈累积效应。河岸带有机质主要来自河岸带植物残体及其代谢产物,地下水也可能是河岸带土壤DOM的另一来源,河岸带土壤中大部分类腐殖质被表层矿物质所吸附。在土壤系统中,综合应用荧光指纹指数[荧光指数（Fluorescence index,FI）,生源指数（The index of recent autochthonous contribution,BIX）和腐殖化指数（Humification index,HIX）]可以有效地揭示其来源和特性,但在土壤体系中单独应用指纹指数需审慎。     

精河河下游河岸带土壤盐分特征及相关性分析

[目的]为艾比湖地区防风治沙提供科学依据。[方法]以艾比湖流域的精河河下游河岸带土壤为研究对象,对不同植被类型覆盖条件下土壤总盐含量、八大离子等指标进行测定。[结果]研究区土壤次生盐渍化较重,总盐含量偏高,其中总盐与HCO3-、Ca2+、Mg2+、Cl-、K+、Na+含量存在较为明显的正相关关系;盐分离子按质量分数在土壤剖面基本上呈现出自上而下的垂直分异特点,盐分表聚性规律显著。在盐分组成中,阳离子以K+、Na+为主,阴离子以Cl-为主。[结论]研究区内土壤盐渍化严重,经盐渍化分级为盐土。     

渭干河-库车河三角洲绿洲农田表层土壤粒度特征分析

通过野外采样和室内实验相结合,对渭干河-库车河三角洲绿洲农田表层土壤的粒度变化规律及其影响因素进行了深入分析。结果表明:1研究区农田表层土壤机械组成以粉粒和砂粒为主,土壤质地较轻,粘粒和砂粒含量属于弱至中等变异强度;2就各土地利用类型而言,粘粒含量果林地最高,混合作物地最低;粉粒含量混合作物地最高,棉花地最低;砂粒含量棉花地最高,谷物地最低;3各连作年限棉田而言,粘粒含量连作15年棉田最高,连作20年棉田最低;粉粒含量连作15年棉田最高,连作25年棉田最低;砂粒含量连作25年棉田最高,连作15年棉田最低;4从总体上来讲,渭干河、库车河、塔里木河冲洪积物交汇处粘粒和粉粒含量较高,而砂粒含量较低,由绿洲中心往外,以粘粒和粉粒含量逐渐降低,而砂粒含量逐渐增加;5土壤母质属性、地貌地形、气象气候等结构性因素是控制研究区农田表层土壤粒径变异的主要因素,人类的农业生产活动等随机性因素加剧了农田表层土壤粒径的结构变化。     

呼伦贝尔沙地风沙土粒径分布特征

目的土壤粒径分布可显著影响土壤风蚀强度,研究其变化特征,对阐明风沙运动过程及其影响因素具有重要意义。方法以呼伦贝尔沙地流动、半固定和固定沙丘表层风沙土为研究对象,采用激光衍射技术测定土壤粒径分布,计算分析不同类型沙丘风沙土粒度组成、粒度参数和粒配曲线。结果研究结果显示:（1）呼伦贝尔沙地表层风沙土以砂粒为主,其含量可达60% ~ 80%,黏粒与粉粒含量较少。随沙丘的固定,土壤黏粒、粉粒与极细砂含量显著增加（P < 0.05）,细砂、中砂与粗砂含量显著减少（P < 0.05）,极粗砂含量无显著变化（P > 0.05）。（2）沙地土壤平均粒径较粗,分选性较差,粒度分布较集中,偏度情况为极正偏,峰度值为尖窄,分形维数介于2.25 ~ 2.49之间。随沙丘的固定,风沙土粒度组成不断细化,粒径分布的对称性与均匀程度不断优化,分形维数不断增大。（3）沙地不同类型沙丘的土壤粒度频率分布曲线均具有唯一峰值。流动沙丘跃移与蠕移组分的分选性较好;固定沙丘悬移组分的分选性较好。随沙丘的固定,在组分之间过渡时,土壤颗粒变化的剧烈程度不断降低。结论呼伦贝尔沙地不同类型沙丘风沙土粒径分布特征差异显著,研究结果反映了风沙土粒径分布随沙丘固定的变化特征,可为呼伦贝尔沙地土地沙漠化防治提供理论支撑。      

黑土长期定位试验原状土搬迁对土壤微生物性质的影响

通过测定黑土长期定位试验原状土整体搬迁前后四种处理(CK、NPK、M、MNPK)土壤可培养微生物数量、土壤微生物量含量及土壤酶活性变化,探讨搬迁的特定条件对土壤微生物性质的影响。结果表明,1搬迁前后5年各处理三大类微生物数量、微生物量碳、氮含量和四种土壤酶活性在0~20 cm土层中均高于20~40 cm土层;2每年在两个土层中MNPK处理的三大类微生物数量和微生物量碳、氮含量均最高,CK处理均最低,而每年在两个土层中土壤过氧化氢酶和转化酶活性CK和M处理均明显高于NPK和MNPK处理,而磷酸酶活性CK和M处理则低于NPK和MNPK处理,脲酶活性在4个处理中差异不大;3比较搬迁前后5年间各项微生物指标变化发现,各项指标年际间虽存在变化但程度不大,搬迁后2011年和2012年相对较高,同为小麦茬的搬迁前2010年和搬迁后2013年各项指标较为接近。研究说明,土壤深度和施肥对土壤各项生物指标影响较大,年际间变化也受到轮作方式的影响,搬迁对土壤微生物扰动影响远小于施肥和耕作方式等的影响。     

昆明近郊水稻土、菜园土、大棚土养分调查

2002年5月对昆明近郊水稻土、菜园土、大棚土136个土壤样品进行了测试分析,了解昆明近郊水稻土、菜园土、大棚土3种土壤肥力现状。结果表明:有机质、全N、全P、碱解N、速效P在耕作中不存在缺乏现象。全K3种土壤全层都缺乏。速效K在水稻土、菜园土的20～40cm、40～60cm土层中缺乏,其余土壤的土层不缺乏。     

白浆土的水分性质和水分动态

通过试验和调查研究,发现大部分白浆土的干燥度在1.00～1.27之间,各土层的水分性质差异显著。白浆土水分变化可分为冻结凝聚期,融冻返浆期,初夏干旱期,伏雨湿涝期和秋夏稳定期。研究表明,调节土壤水分是利用改良白浆土的首要问题。     

水田自然免耕土壤结构状况研究

本文研究了自然免耕土壤的水稳性团聚体、微团聚体和土壤结构的稳定性及其与水分的关系。结果表明:自然免耕促进了>25mm的水稳性团聚体形成,团聚水平、团聚度和结构系数增加,结构稳定性提高,土壤容重稳定。因此,浸润水分有利于土壤结构的形成和稳定。     

侵蚀土壤酶活性与土壤养分的关系

通过对泥河沟侵蚀试验小区表层(0～10 cm)土壤酶及土壤养分的测定,研究了侵蚀土壤和泥沙中酶活性与土壤养分的关系.结果表明,水土流失使土壤酶损失,造成了泥沙中除脲酶外其它酶活性均高于表土层,呈现出高肥力土壤高流失的现象;流失泥沙中各种酶活性,以及它们与流失养分间呈现出显著或极显著关系,这种关系表明土壤流失不仅造成了土壤养分的损失,也造成了各种酶活性的降低.     

湘东丘陵4种林地深层土壤颗粒有机碳及其组分的分配特征

选取湘东丘陵区4种典型母质发育的林地土壤(花岗岩红壤、板岩红壤、第四纪红土红壤、酸性紫色土),分层次采集土壤剖面样品,采用物理分组方法,研究深层土壤颗粒有机碳(POC)及其组分(粗颗粒有机碳CPOC、细颗粒有机碳FPOC)的数量分布和分配比例,探讨POC及其组分与土壤有机碳、质地的关系。结果表明,4种土壤剖面POC储量介于2.63-11.59 t/hm2,以花岗岩红壤最高,其次为板岩红壤,第四纪红土红壤和酸性紫色土相对最低。4种土壤POC占SOC的比例(POC/SOC)介于1.5%-13.9%,花岗岩红壤POC/SOC随剖面加深而升高,板岩红壤和第四纪红土红壤则降低,紫色土POC/SOC在40-60 cm土层达到最大值后迅速降低。在40 cm以下的深层土壤中,花岗岩红壤和紫色土保存有数量可观、比例更高的POC。第四纪红土红壤POC储量相对较少、POC/SOC也在表土层较高。花岗岩红壤POC中以CPOC为主,而紫色土以FPOC为主,板岩红壤和第四纪红土红壤中CPOC和FPOC比例接近。所选4种土壤POC组分中,FPOC数量更能代表SOC数量的变化。SOC储量和质地是影响不同母质土壤POC及其组分分配差异的重要因素,在林地开发利用中也应重视深层土壤(40 cm)中储藏的活性碳组分。     

Bacterial diversity and community composition changes in paddy soils that have different parent materials and fertility levels

Parent materials and the fertility levels of paddy soils are highly variable in subtropical China. Bacterial diversity and community composition play pivotal roles in soil ecosystem processes and functions. However, the effects of parent material and fertility on bacterial diversity and community composition in paddy soils are unclear. The key soil factors driving the changes in bacterial diversity, community composition, and the specific bacterial species in soils that are derived from different parent materials and have differing fertility levels are unknown. Soil samples were collected from paddy fields in two areas with different parent materials(quaternary red clay or tertiary sandstone) and two levels of fertility(high or low). The variations in bacterial diversity indices and communities were evaluated by 454 pyrosequencing which targeted the V4–V5 region of the 16 S r RNA gene. The effects of parent material and fertility on bacterial diversity and community composition were clarified by a two-way ANOVA and a two-way PERMANOVA. A principal coordinate analysis(PCo A), a redundancy analysis(RDA), and multivariate regression trees(MRT) were used to assess changes in the studied variables and identify the factors affecting bacterial community composition. Co-occurrence network analysis was performed to find correlations between bacterial genera and specific soil properties, and a statistical analysis of metagenomic profiles(STAMP) was used to determine bacterial genus abundance differences between the soil samples. The contributions made by parent material and soil fertility to changes in the bacterial diversity indices were comparable, but soil fertility accounted for a larger part of the shift in bacterial community composition than the parent material. Soil properties, especially soil texture, were strongly associated with bacterial diversity. The RDA showed that soil organic carbon(SOC) was the primary factor influencing bacterial community composition. A key threshold for SOC(25.5 g kg~(–1)) separated low fertility soils from high fertility soils. The network analysis implied that bacterial interactions tended towards cooperation and that copiotrophic bacteria became dominant when the soil environment improved. The STAMP revealed that copiotrophic bacteria, such as Massilia and Rhodanobacter, were more abundant in the high fertility soils, while oligotrophic bacteria, such as Anaerolinea, were dominant in low fertility soils. The results showed that soil texture played a role in bacterial diversity, but nutrients, especially SOC, shaped bacterial community composition in paddy soils with different parent materials and fertility levels.     

土壤质量管理：〈Ⅰ〉土壤功能和土壤质量

土壤质量管理是对土壤功能、土壤质量、土壤退化、土壤修复及其关系的研究和成果应用的科学实践活动.各种土壤的不同功能有其空间分异、历史演替和强弱序列;土壤质量及其评价建立在土壤功能之上.本文阐述了土壤功能、土壤质量及其评价指标和方法,并对今后的土壤评价研究提出了建议.     

土壤改良剂对酸性水稻土pH值、交换性钙镁及有效磷的影响

选取酸性水稻土进行土壤培养试验和水稻盆栽试验,分别施用生石灰(Q)、白云石粉(DP)、钙镁磷肥(CMP)以及土壤改良剂1号(M1)、2号(M2)、3号(M3)和4号(M4),分析其土壤pH值、交换性钙、交换性镁、有效磷含量的变化,探讨土壤改良剂对酸性水稻土理化性质的影响。结果表明,与不施改良剂(CK)比较,使用改良剂均显著提高了土壤pH(P0.05);Q、DP和M2处理交换性钙含量增加显著(P0.05),DP、M2、M3和M4处理交换性镁含量增加显著(P0.05);M1、M3和M4处理显著降低了有效磷含量(P0.05)。盆栽试验与土培试验相比较,施相同改良剂的土壤pH、交换性钙、镁、有效磷的变化幅度差异大,交换性钙含量除M3处理降低4.9%外,其余处理均升高,升高最多的有20.9%;交换性镁含量除DP处理升高14.9%外,其余均下降,M2处理降低最多,为9.2%;所有处理有效磷含量均升高,增加最多是M2处理,达114.6%。研究阐明了土壤改良剂在短期内能够影响土壤pH值、交换性钙、镁、有效磷含量的变化,但土培和盆栽两种方式造成的效果有差异。     

土壤改良剂对紫色土低吸力段持水特性的影响

本文研究了聚丙烯酰胺(PHM)和聚乙烯醇(VAM)对不同质地紫色土低吸力段持水特性的作用.结果表明,两种改良剂均能提高土壤持水量和释水量,增大土壤吸持水分对植物有效程度.改良剂VAM 的效果优于PHM,对质地偏粘土壤的效果更好。而PHM 则较适用于质地偏砂的土壤.