红壤小流域不同土地利用方式对土壤微生物量碳氮的影响

以我国南方红壤丘陵区为背景,研究了红壤小流域花生地、花-橘间作、橘园和板栗园4种不同土地利用方式对土壤微生物量的影响。结果表明,土地利用方式对土壤微生物量有显著影响,其中0￣5cm土层土壤微生物量碳依次为板栗园>橘园>花-橘间作>花生地,而土壤微生物量氮则为板栗园>花生地>花-橘间作地>橘园。4种土地利用方式下土壤微生物量碳、氮均呈现出高度的坡位变异,坡麓土壤微生物量碳、氮明显高于坡顶和坡中,且这种分异主要反映在0￣5cm土层,其中从坡顶到坡麓0￣5cm土层土壤微生物量碳增幅依次为板栗园(28%)>花生地(24%)>橘园(13%)>花-橘间作地(7%);而土壤微生物量氮为花生地(29%)>橘园(14%)>板栗园(13%)>花-橘间作地(8%)。相关分析表明,土壤微生物量碳、氮与土壤容重、含水量、有机碳呈显著相关,而与土壤全磷、有效磷相关性不明显。     

不同利用方式对红壤关键带孙家小流域土壤活性有机碳组分的影响

活性有机碳(AOC)是评价土壤质量的重要指标,是土壤有机碳库的重要组成部分。研究以江西省鹰潭市余江县孙家小流域红壤关键带观测站为依托,采集了老稻田(old paddy,OP)(200年)、新稻田(new paddy,NP)(30年)、旱地(upland,U)(20年)、橘园(orchard,O)(30年)和林地(forest,F)(30年)的表层土壤(0～15 cm)样本,分析了土壤总有机碳(TOC)、颗粒有机碳(POC)、易氧化有机碳(ROC)、水溶性有机碳(DOC)及微生物生物量碳(MBC)等活性有机碳组分的含量差异及春秋季变化,探讨了不同利用方式下关键带红壤中各形态活性有机碳组分的含量差异及其主要诱因。研究结果表明:红壤关键带中老稻田土壤TOC含量和密度及各组分活性碳含量均显著高于新稻田、旱地、橘园和林地;且只有稻田土壤DOC与旱地、橘园和林地土壤POC的春秋季变化差异显著。利用方式对土壤中各活性碳组分的存在比例影响差异显著,其中POC与ROC分别是稻田与旱地、橘园、林地土壤中所占比例最高的活性碳组分;而DOC则是所占比例最低的活性有机碳组分。相关性分析表明,不同利用方式红壤中DOC、MBC、ROC、POC与TOC之间均具有极显著的正相关关系。     

退耕还林还草对黄土高原坡地磷素的影响

[目的]探讨不同植被恢复退耕坡面土壤磷素的分布及其迁移特征,为退耕还林还草工程的可持续性及其环境效应评价提供参考.[方法]选取黄土高原中部王东沟小流域退耕年限、土壤和地形条件较一致的柠条灌木地、苜蓿草地和荒地等3种典型植被恢复的长坡面为研究对象,以谷子农地为对照,通过采样测定分析不同植被恢复坡面的植物磷、土壤磷和土壤—植物系统磷库(植物磷库)的差异及其在不同坡位、土层间的空间分布特征.[结果]不同植被恢复样地的地上生物量、植物磷含量和植物磷库均表现为灌木地>草地>农地>荒地,且从坡顶向坡底方向逐渐增加.对于土壤速效磷,灌木坡地在坡面和垂直方向分布较均匀,其他样地则总体表现为坡底速效磷含量较高;不同土层间相比,除草地坡底部位及农地0~20 cm土层外,其余土层土壤速效磷含量整体上随深度增加而增加.0~100 cm土层以上的植物磷库均表现出从坡顶向坡底逐渐增加.土壤全磷分布受退耕植被的影响不明显,主要受土壤母质的影响.[结论]退耕坡面植物磷、土壤磷和土壤—植物系统磷库及其分布受恢复植被措施及其不同水土保持效益的影响;灌木地和草地对退耕坡地磷素具有一定保持作用,能够减少流失的磷素对下游水体的影响,而荒地和农地表现出明显的磷素侵蚀流失趋势.     

南方主要土壤中铁铝氧化物对土壤吸附Bt蛋白的影响

[目的]研究Bt蛋白与南方主要土壤(砖红壤、赤红壤、红壤和黄壤)的相互作用,探讨不同形态铁铝氧化物对吸附的影响.[方法]采用平衡吸附法研究Bt蛋白在不同土壤上的吸附特征,并用Langmuir方程进行拟合.[结果]Bt蛋白在去游离态铁铝砖红壤和红壤表面吸附曲线为H型,而在其它供试土壤表面的吸附曲线均为L型,可用Langmuir方程拟合;去除络合态铁铝土壤对Bt蛋白吸附量增加,而去除其它形态铁铝氧化物土壤上的吸附量均有不同程度的降低,且游离态铁铝对Bt蛋白吸附的影响最大;Bt蛋白在去除络合态铁铝土壤表面吸附亲和力最大,在去除游离态铁铝的供试土壤表面亲和力最小.[结论]除络合态铁铝外,游离态、非晶形态等铁铝氧化物能促进土壤对Bt蛋白的吸附,这将为Bt蛋白在土壤中环境风险评价提供参考.     

幕阜山土壤粘粒复合体的固相组成与磷的吸附及解吸

研究了幕阜山垂直带五个土壤剖面21个土样的粘土矿物组成与磷的吸附及解吸的关系。结果表明:①铁、铝氧化物是供试土壤粘粒吸附磷的主要载体,层状硅酸盐矿物的作用相对较小。②非晶形铁铝氧化物在磷吸附中的作用比晶形铁铝氧化物的大。③供试土壤随海拔升高,粘粒复合体中非晶形铁铝氧化物的含量增高,这导致了土壤对磷的吸附量增大,吸持力增强,磷的解吸量和解吸率减小,有效性降低。     

松华坝水源区不同土地利用类型坡面土壤养分分析

【目的】了解南方地区红壤地氮磷素养分的垂直迁移规律,为提高肥料利用率和减少面源污染提供理论依据。【方法】选取松华坝水源保护区典型流域迤者小流域为试验区,对灌草林、坡耕地、荒地3种不同土地利用类型不同坡位处土壤剖面土壤养分各指标进行测定,并分析其相关性。【结果】对于同一土地利用类型而言土壤各养分指标的含量均为：坡下部〉坡中部〉坡上部;对于3种土地利用类型,土壤全氮、全磷含量均为：灌草林〉坡耕地〉荒地,土壤碱解氮含量为：坡耕地〉灌草林〉荒地,土壤速效磷含量为：坡耕地〉灌草林〉荒地,有机质含量为：荒地〉灌草林〉坡耕地;土地利用类型对土壤养分影响程度为：全磷〉全氮〉有机质〉碱解氮〉速效磷;土壤全氮含量与坡位呈显著线性相关,碱解氮含量与坡位呈极显著线性相关;土壤速效磷、土壤全氮、土壤碱解氮和土壤有机质含量与土层深度呈极显著线性相关;土壤养分之间有相互的影响,土壤有机质与速效磷和碱解氮之间呈显著和较显著的影响。【结论】南方红壤坡地中氮磷素养分的垂直运移规律为同一土地利用类型土壤各养分含量,整体随坡位的下降而增大,随着土层深度的增加而减少;不同土地利用类型对土壤全量养分（全氮、全磷）有显著影响。     

地形对梭梭立地条件的影响Ⅰ:坡位

选取了坡度为30°半固定沙丘坡面上不同坡位的梭梭为研究对象,初步分析了坡位与土壤养分、盐分分布特征的关系及梭梭对土壤理化性质的影响.结果表明,有梭梭条件下,土壤有机质,速效氮、磷、钾、总盐含量在不同坡位的高低顺序为:坡顶＜坡面＜坡底,表明了土壤养分及可溶性盐分具有坡底富集的特征;有梭梭土层的养分、盐分含量均高于无梭梭对照土层,表明梭梭对土壤养分、盐分有一定的富集作用.     

红壤性稻田土壤不同有效磷 测试方法的比较

为选出红壤水稻土理想的有效磷测定方法,本研究基于红壤性稻田长期定位试验,通过不同有效磷测试方法(Olsen法、Bray法、阴离子交换树脂法和铁试纸条法)测定了不同红壤性稻田土壤有效磷含量,并分析比较它们与水稻吸磷量及产量之间的关系。结果表明,4种测试方法测定有效磷结果之间存在极显著的正相关关系,相关系数均大于0.61。Olsen法与阴离子交换树脂法测定的有效磷含量较高,而铁试纸条法与Bray法的测定值较低。对红壤性水稻土,Olsen法与阴离子交换树脂法测得土壤有效磷与水稻吸磷量相关性最高,有效磷每增加1 mg/kg,水稻吸磷量约增加0.4 kg/hm~2。因此,Olsen法与阴离子交换树脂法可作为红壤性水稻土较理想的有效磷测试方法。研究发现不同地块有效磷对水稻产量的增产效率有较大差异,因此基于水稻目标产量进行磷肥管理时还需考虑土壤的实际肥力状况。     

南方红壤处理滇池水的初步试验

以含磷极低、富含铁铝氧化物、对磷具有较强的吸附和固定能力的南方红壤为材料，用该土壤对滇池水进行了去磷效果的初步试验。结果表明，该土壤对水体磷的去除效果较好，但去除效果与土壤加入量、处理中的振荡时间、振荡强度及水体的理化性质相关。模拟结果表明，有效处理土壤或选用理想的材料，可以更好地去除水体磷。     

红壤磷素水平与油菜生长及根际土壤磷素组成变化

盆栽试验研究江西鹰潭和湖北咸宁红壤上残留磷对油菜生长吸收磷素的影响及根际和本体土壤的无机磷组成,结果表明在2种供试红壤上油菜产量均与土壤速效磷含量高低相关;油菜植株对P吸收增加最快的时期在90～200d,且土壤残留磷量影响其吸收动力学;鹰潭红壤的根际土pH低于本体土,咸宁棕红壤上趋势相反;NH4F和NaHCO3提取土壤有效磷,鹰潭红壤上根际土壤有效磷亏缺,而咸宁棕红壤的根际土壤有效磷含量高于本体土壤;2种土壤的Ca2?P及Fe?P含量与有效磷含量的变化趋势类似,而O-P含量的相对高低与有效磷含量变化趋势相反.     

富硒土壤硒含量及其与土壤理化性状的关系——以江西丰城为例

为了解富硒土壤的硒含量及其分布特征,明确土壤硒与主要土壤性状指标的关系,选择江西丰城地区不同硒水平的水田和旱作农田,于2014年9月选取了14个村落于作物收获后布设土壤剖面采样点。在0~100 cm的土壤剖面进行分层(20 cm)取样,测定土壤全硒含量及主要理化性状。结果表明,丰城地区农田土壤(0~20 cm)全硒平均含量(算术平均值)为0.49 mg·kg~(-1),41.2%的农田土壤高于0.4 mg·kg~(-1),99%高于0.125 mg·kg~(-1)。1 m剖面中土壤硒含量在0~20 cm最高,硒含量随着土壤深度的增加而逐渐降低,且在60 cm以下基本保持不变。富硒条件下,水田土壤硒含量在0~40 cm土层上显著高于旱地土壤;非富硒条件下,二者的全硒含量在1 m土体上无显著差异。土壤有机质含量对土壤全硒含量有决定性影响,而黏粒仅对水田土壤硒有显著影响。p H对土壤全硒含量呈现抑制作用,而土壤总铁、总铝和阳离子交换量对土壤全硒呈现富集效应。研究表明,在富硒地区,水田比旱地更有利于土壤硒的积累,提高土壤肥力水平对增加土壤硒含量有显著作用。     

土壤养分对杂柑品种幼树生长量的影响

对贵州南亚热带、中亚热带地区3个杂柑果园0～30 cm土层的pH值、有机质、碱解氮、有效硼、速效磷、速效钾、有效锌等营养成分进行了检测分析.结果表明:3个果园除土壤有机质及pH值较适宜外.试验点土壤缺素现象较为严重.土壤综合务件较好的罗甸试点,其杂柑品种的长势较好,其次为天柱,榕江最差.说明,土壤营养成分的高低是影响柑橘生长、产量和品质的主要因素.     

长期施肥下红壤性水稻土有效磷的演变特征及对磷平衡的响应

【目的】分析长期不同施肥下土壤有效磷含量、全磷含量、土壤磷素盈亏和磷素活化效率（PAC）的动态变化,探讨不同施肥下水稻土磷素演变特征及与磷平衡的响应关系。【方法】基于1982年开始的红壤性水稻土长期不同施肥定位试验,试验包括不施肥（CK）、有机肥（牛粪,M）、氮磷钾肥（NPK）、氮磷钾肥＋有机肥（NPKM）、氮磷肥＋有机肥（NPM）、氮钾肥＋有机肥（NKM）和磷钾肥＋有机肥（PKM）共7个处理。【结果】经过30年不同施肥,土壤有效磷含量均呈上升趋势。M、NKM、NPK、NPM、NPKM和PKM处理土壤有效磷含量变化速率分别为0.18、0.20、0.83、1.35、1.46和1.62 mg·kg^-1·a^-1。M、NPK、PKM、NPM和NPKM处理土壤全磷增加速率分别约为4.3、15.4、16.0、18.3和22.9 mg·kg^-1·a^-1。所有施肥处理,土壤中磷素均有盈余,磷素盈余量与土壤有效磷增加量呈显著正相关关系（P＜0.05）,土壤中每盈余100 kg P·hm^-2,M、NKM、NPM、NPKM、PKM和NPK6个处理的土壤有效磷含量分别增加0.4、0.7、1.9、2.1、2.2和3.2 mg·kg^-1。在土壤中磷素盈余量接近的情况下,单施化肥（NPK）的PAC显著高于单施有机肥（M）处理（P＜0.05）。【结论】化学磷肥和有机肥配施相比单施化肥或有机肥能够显著提高红壤性水稻土土壤有效磷、全磷含量和磷素活化效率。     

浙西丘陵区水田改旱后土壤团聚体组成与稳定性的变化

选择浙西低丘地区的黄筋泥田和红紫砂田2类土壤的水田与相应改旱不同年限的旱地、果园和茶园,比较研究了水田改旱后土壤团聚体组成及其稳定性的变化.结果表明,水田改旱后,土壤中＞5.00 mm和＞0.25 mm非水稳定性团聚体和水稳定性团聚体数量均呈现下降,土壤团聚体的水稳定性减弱,其中,水稳定性团聚体的下降比非水稳定性团聚体更为明显.水田改旱种植旱粮,土壤中＞5.00 mm和＞0.25 mm非稳定团聚体、水稳定性团聚体及团聚体的稳定呈持续下降;而当水田改旱种植果树和茶树时,初期土壤中＞5.00 mm和＞0.25 mm非稳定团聚体、水稳定性团聚体和团聚体的稳定呈明显下降,但随着时间的增加,其大团聚体逐渐恢复.改旱后土壤团聚体的变化与其有机碳和无定形氧化铁数量发生变化有关.     

Changes in Transformation of Soil Organic C and Functional Diversity of Soil Microbial Community Under Different Land Uses

Changes in soil biological and biochemical properties under different land uses in the subtropical region of China were investigated in order to develop rational cultivation and fertilization management. A small watershed of subtropical region of China was selected for this study. Land uses covered paddy fields, vegetable farming, fruit trees, upland crops, bamboo stands, and forestry. Soil biological and biochemical properties included soil organic C and nutrient contents, mineralization of soil organic C, and soil microbial biomass and community functional diversity. Soil organic C and total N contents, microbial biomass C and N, and respiration intensity under different land uses were changed in the following order: paddy fields (and vegetable farming) > bamboo stands > fruit trees (and upland). The top surface (0–15 cm) paddy fields (and vegetable farming) were 76.4 and 80.8% higher in soil organic C and total N contents than fruit trees (and upland) soils, respectively. Subsurface paddy soils (15–30 cm) were 59.8 and 67.3% higher in organic C and total N than upland soils, respectively. Soil microbial C, N and respiration intensity in paddy soils (0–15 cm) were 6.36, 3.63 and 3.20 times those in fruit tree (and upland) soils respectively. Soil microbial metabolic quotient was in the order: fruit trees (and upland) > forestry > paddy fields. Metabolic quotient in paddy soils was only 47.7% of that in fruit tree (and upland) soils. Rates of soil organic C mineralization during incubation changed in the order: paddy fields > bamboo stands > fruit trees (and upland) and soil bacteria population: paddy fields > fruit trees (and upland) > forestry. No significant difference was found for fungi and actinomycetes populations. BIOLOG analysis indicated a changing order of paddy fields > fruit trees (and upland) > forestry in values of the average well cell development (AWCD) and functional diversity indexes of microbial community. Results also showed that the conversion from paddy fields to vegetable farming for 5 years resulted in a dramatic increase in soil available phosphorus content while insignificant changes in soil organic C and total N content due to a large inputs of phosphate fertilizers. This conversion caused 53, 41.5, and 41.3% decreases in soil microbial biomass C, N, and respiration intensity, respectively, while 23.6% increase in metabolic quotient and a decrease in soil organic C mineralization rate. Moreover, soil bacteria and actinomycetes populations were increased slightly, while fungi population increased dramatically. Functional diversity indexes of soil microbial community decreased significantly. It was concluded that land uses in the subtropical region of China strongly affected soil biological and biochemical properties. Soil organic C and nutrient contents, mineralization of organic C and functional diversity of microbial community in paddy fields were higher than those in upland and forestry. Overuse of chemical fertilizers in paddy fields with high fertility might degrade soil biological properties and biochemical function, resulting in deterioration of soil biological quality.     

柑橘、龙眼园土壤有机质与有效性养分质量分数的相关性

对福建省 781个柑橘园和 315个龙眼园的土壤进行分析 .结果表明 ,这 2种果园多数的土壤有机质质量分数处于良好水平 ;土壤有机质质量分数与有效性养分质量分数关系密切 ;土壤有效性养分质量分数随有机质质量分数的增加而增加 ;柑橘园与龙眼园土壤的有机质质量分数分别为 15- 35和 10 - 30 g· kg-1,其土壤有效性养分质量分数较为适宜 .因此 ,上述 2种果园的土壤有机质质量分数可作为较为适宜范围 .     

农村土地利用方式对嘉兴土壤氮磷含量及其垂直分布的影响

为了探讨农村不同土地利用方式对土壤氮磷含量的影响,采用现场采样及室内分析测试方法,对嘉兴市水稻田、菜地、果园、畜禽养殖、农村庭院5种土地利用方式下的土壤氮、磷及其垂直分布进行了比较研究,结果表明:(1)不同农村土地利用方式土壤中TN、TP、Olsen P含量均呈自上层向下层逐渐降低的趋势.(2)在不同土地利用方式下,0～40 cm土层土壤TN含量差异显著,而40～80 cm土层土壤TN含量差异不大.(3)在不同土地利用方式下,0～80 cm各土层土壤TP、Olsen P含量的差异均显著.在0～80 cm土壤剖面中,养殖场、庭院、果园、菜地土壤TP平均含量分别为水田土壤的4.0、2.1、1.9、1.8倍;土壤Olsen P平均含量分别为水田土壤的35.5、10.6、10.0、4.4倍.     

岷江上游典型土壤磷的迁移特性研究

通过选取岷江上游典型土壤类型褐土、黄棕壤、暗棕壤和亚高山草甸土,分析其磷组分特征及固磷能力,以期了解土壤磷的迁移特性。结果表明,H_2O-P和Na HCO3-P含量分别在3.39~10.91 mg·kg~(-1)和5.70~51.97 mg·kg~(-1)之间,这类磷易随土壤侵蚀而流失。褐土和黄棕壤以HCl-P为主,暗棕壤和亚高山草甸土则以Na H-P为主,其占全磷的比例分别为71.36%、24.75%、62.16%和53.04%。因此,当NaOH-P或HCl-P随土壤颗粒进入水体后,它们向水体迁移释放磷的能力较强。该区域土壤磷的最大吸附量、最大缓冲量和吸持指数表明,褐土和黄棕壤的磷素向液相释放迁移的风险高于暗棕壤和亚高山草甸土。磷素零点吸附平衡浓度介于19.44~24.08 mg·L~(-1)之间,均大于水体富营养化临界值0.35 mg·L~(-1)。综上,岷江上游土壤磷素迁移的风险较高。     

长期施肥对土壤重金属积累和有效性的影响

以红壤稻田和红壤旱地长期定位施肥试验土壤为材料,对长期施肥后土壤Cu、Zn、Pb和Cd的含量及其有效性进行了研究,旨在为常规农业管理条件下农田重金属污染提供更多可靠及有用信息。结果表明:红壤稻田土壤Cu、Zn、Pb含量分别为27.2~34.4、83.8~96.1、41.0~62.0 mg·kg~(-1),不同施肥处理土壤Cu、Zn、Pb含量均未超过土壤环境质量二级标准;土壤Cd含量为0.49~1.04mg·kg~(-1),Cd含量均超过土壤环境二级标准。红壤旱地土壤Cu、Zn、Pb全量范围分别为34.6~88.3、79.4~173.7、56.7~81.1 mg·kg~(-1),其中施加有机肥处理的土壤Cu超过土壤环境二级标准,Cd为0.14~1.35 mg·kg~(-1),超标率为42.9%。通过红壤稻田和旱地各处理土壤Cd有效性比较,施用猪粪旱地(33.8%)高于稻田(23.9%),而施用化肥旱地土壤Cd有效性最高处理(NP 14.8%)低于稻田最低处理(NPK 31.2%)。从红壤稻田和红壤旱地长期施肥试验结果看出:长期施用化肥和稻草还田未见明显的重金属积累,但施用猪粪处理的土壤中Cd有显著积累。红壤稻田施用Ca肥可明显降低土壤Cd的有效性;施用猪粪在增加土壤Cd全量的同时,也提高了旱地红壤Cd的有效性。     

贵州遵义松林Ni-Mo多金属矿区土壤Ni污染及农作物健康风险评价

为研究贵州遵义松林Ni-Mo多金属矿区采矿活动对周围土壤和农作物的影响,以小竹流水和团山堡矿点为研究区域,采集矿点周围表层土壤(旱地土和水稻土)和农作物样品共51个,分析其Ni含量特征,并分别采用地累积指数法和危险商法对土壤Ni污染程度和农作物Ni健康风险进行评价。结果显示:矿区旱地土和水稻土Ni平均含量分别为157.1 mg·kg~(-1)和197.0 mg·kg~(-1),两种类型土壤均具有高Ni含量特征;6种农作物(水稻、玉米、甘薯、白菜、辣椒和萝卜)样品Ni含量范围为0.36～59.97 mg·kg~(-1),除玉米外其余农作物平均含量均超过《食品卫生理化检验标准手册》收入的Ni标准限量。地累积指数法评价结果显示,矿区旱地土和水稻土均受到不同程度的Ni污染,污染程度主要为轻度污染至中度污染-重度污染,部分土壤达到重污染。农作物Ni健康风险指数表明,各农作物的Ni摄入量均小于暴露参考计量,对应的健康风险指数均小于1,表明单独食用其中一种农作物对成人和儿童造成的Ni健康风险较小。如果同时食用这6种农作物,成人和儿童的Ni健康风险指数均大于1,存在一定的健康风险。本研究的评价结果表明,矿区土壤中Ni受到牛蹄塘组底部黑色页岩风化及Ni-Mo矿开采的影响,存在一定程度的Ni污染,并对周围居民造成了一定的健康风险。