三峡库区消落区紫色土砷吸附-解吸特征研究

采用经典的批培养法研究三峡库区消落区紫色土中砷的吸附一解吸特征。结果表明,三种类型紫色土对砷的吸附一解吸等温曲线相似,等温吸附均可用Langmuir方程描述;三种紫色土对砷的最大吸附量（Qm）依次为：酸性紫色土〉中性紫色土〉石灰性紫色土;酸性紫色土和中性紫色土对砷的固定和缓冲能力均强于石灰性紫色土;三种紫色土吸附砷的解吸量分别与相应的吸附量（q）呈显著的指数相关,其相关系数在0．9051～0．9142之间,均达到极显著水平。     

紫色土对铬的吸附—解吸及吸附动力学

紫色土对3价铬有较强的吸附能力,其吸附以化学吸附为主。吸附量大小顺序为石灰性紫色土、中性紫色土和酸性紫色土;解吸率大小则为酸性紫色土、石灰性紫色土和中性紫色土,且解吸率多在1%以下。6价铬的吸附以物理吸附和交换吸附为主,吸附能力较弱,吸附量大小顺序与3价铬相反,且解吸率均在10%以上。紫色土对3价铬和6价铬的吸附速率大小顺序与吸附量大小顺序相同,且二者的吸附过程均能用双常数速率方程进行最佳模拟。     

紫色土泥沙沉积物对磷的吸附-解吸动力学特征

在紫色土集中分布的四川盆地丘陵区,选择不同土地利用方式(林地、水田、旱坡地、村镇)产生的沟渠泥沙为实验材料,采用平衡法研究了紫色土泥沙沉积物埘磷的吸附-解吸动力学特征.结果表明,泥沙对磷的吸附和解吸过程按速率均分为快、慢、动态平衡3个阶段,0～0.75 h内泥沙对磷的吸附速率与活性铁铝氧化物含量和粘粒含量之间呈显著正相...     

石灰土与紫色土中铅的等温吸附-解吸特性

为了探讨铅在紫色土、石灰土中的环境容量,通过野外采样、室内模拟试验对两种土壤中铅的吸附-解吸特性进行了研究。结果表明,铅在紫色土、石灰土中的吸附平衡均可采用Langmuir、Freundlich和Temkin等温吸附方程来拟合,石灰土以Langmuir方程拟合最佳,而紫色土以Freundlich方程拟合最佳;由Langmuir方程求得石灰土对铅的最大吸附量(19 728.77 mg/kg)大于紫色土对铅的最大吸附量(12 194.68 mg/kg);紫色土、石灰土吸附态铅的解吸量都随着铅吸附量的增大而增大,两种土壤的解吸能力都比较弱。研究可为不同类型土壤的铅污染治理提供理论依据。     

紫色土对菲的吸附动力学及热力学研究

本文探讨紫色土对多环芳烃(菲)的吸附动力学与热力学机制,实验结果表明,吸附动力学符合假二级动力学模型,吸附速率常数为0.153min-1,吸附速率很快,可以在较短时间达到平衡,等温吸附过程Freundlich和Langmuir模型拟合效果均较好,1/n为0.7863,吸附较易发生。解吸过程存在明显的吸附滞后现象,滞后系数HI随着初始浓度的增加而减低。温度、pH也对吸附过程有影响,吸附量随温度的升高而降低,酸性和碱性条件均可提高吸附量。     

低温季节西南亚高山森林土壤可溶性有机碳动态

作为生物有效性极高的土壤活性有机碳组分之一的土壤可溶性有机碳易受到地表覆被以及土壤水热动态等影响,其含量与动态在短期内可能产生较大变化,从而可作为土壤有机碳动态的短期指标。以我国敏感而重要土壤碳汇之一的西南亚高山森林生态系统为研究对象,通过测定不同地表覆盖处理下(积雪和凋落物)原位培养的土柱DOC含量,研究不同地表覆被下低温季节土壤DOC的动态变化。结果表明,不同处理下亚高山森林土壤DOC含量在低温季节的变化仍然显著;积雪与凋落物对土壤DOC含量的作用不同,凋落物覆盖有利于低温季节(尤其后期)土壤DOC含量升高,而积雪则抑制了凋落物对土壤DOC的增加效应。这表明对于亚高山森林生态系统,冬季积雪减少或消失,有利于土壤DOC含量升高,从而导致土壤有机碳库中的不稳定性碳库比例增加。     

旱地和水田土壤DOC吸附-解吸对pH的响应

为揭示pH对农田土壤DOC吸附-解吸的影响,以亚热带红壤区旱地和水田土壤为研究对象,采用室内模拟实验,对两种土壤添加不同DOC量后分别在pH 4、pH 6和pH 8条件处理下的吸附和解吸试验进行研究,分析不同pH反应条件下土壤对DOC的吸附和解吸过程,并计算土壤对DOC吸附和解吸的参数,探讨DOC吸附和解吸对pH的响应,初步探析吸附对DOC组成的影响。结果表明,同一土壤在pH 4、pH 6和pH 8条件下对DOC的吸附量差异显著(P0.05)。随着DOC初始浓度的增加,在pH 4、pH 6和pH 8条件下旱地土壤对DOC的平均吸附量为4.90、2.98和8.86 mg/g,水田土壤对DOC的平均吸附量为4.12、3.10和8.90 mg/g。土壤DOC吸附方程的拟合效果受到pH的显著影响。吸附平衡后,DOC溶液的单位吸光度值E254、E260、E272和E280(芳香性、疏水性组分)的变化率随pH增加而降低。两种土壤对DOC芳香性、疏水性组分的吸附能力受土壤类型影响较小,但受土壤环境pH的影响显著。两种土壤对DOC的解吸量随pH升高而降低。酸性条件下(pH 4),DOC的净吸附量旱地土壤显著大于水田土壤,但在pH 6和pH 8时两种土壤的净吸附量差异不显著。由于红壤区两种土壤多呈酸性,这可能是造成红壤区旱地和水田土壤DOC含量差异的主要原因之一。     

不同施肥处理下我国典型农田土壤对可溶性有机碳的吸附特征

为分析不同施肥处理下我国典型农田土壤对可溶性有机碳(DOC)的吸附特征及其影响因素,选取黑土、灰漠土、潮土、红壤4种典型农田土壤,在不施肥(CK)、单施氮肥(N)、施氮磷肥(NP)、施化学氮磷钾肥(NPK)、有机肥配施化学氮磷钾肥(NPKM)5种施肥处理下,运用平衡吸附法测定DOC的吸附量.结果 表明,不同土壤类型在同一平衡浓度下对DOC的吸附量有较大差异,整体表现为灰漠土、红壤>黑土>潮土.最大吸附量(Qmax)在各类土壤中表现为红壤>灰漠土>黑土>潮土.其中,各土壤类型的吸附特征在不同施肥处理下具有较大差异:灰漠土和潮土Qmax总体表现为NPKM>NPK>NP>N>CK;红壤Qmax总体表现为NPKM>N>NPK>NP>CK;黑土表现为NPKM、NPK处理大于其他处理,其中NPKM处理的Qmax比CK增加15.2％.4种土壤的吸附亲和力常数(K)在不同施肥处理下均表现为CK处理大于其他处理.4种土壤的解吸势(b)随着初始有机质含量的增加而增加,其中黑土的解吸势远大于其他3类土壤.通过冗余分析发现,土壤性质能解释DOC吸附特征参数全部变异的90.61％.第一冗余因子解释了DOC吸附特征参数全部变异的82.79％,主要与粉粒含量、黏粒含量、pH等有关;第二冗余因子解释了全部变异的7.82％,主要与土壤有机质含量有关.研究表明,不同类型土壤中,黏粉粒含量较高的土壤对DOC的吸附量更大,同一土壤类型下,有机质含量较高的土壤对DOC的吸附量更大.     

森林土壤可溶性有机碳研究进展

通过综述森林土壤可溶性有机碳(DOC)的来源、测定方法、迁移过程,介绍了温度、土壤湿度、土壤pH、降水变化及氮沉降等非生物因素及生物因素(凋落物数量、质量)变化对森林土壤DOC的影响,探讨了森林土壤DOC的研究动态,提出有待进一步解决的问题。     

冻融次数和含水量对棕壤总有机碳和可溶性有机碳的影响

以东北地区棕壤为供试土样,采用人工控温,室内培养的方法,使土样经受不同冻融处理,研究了冻融次数和含水量对棕壤有机碳的影响.研究结果表明,冻融次数和含水量对棕壤总有机碳的影响不显著,冻融次数对可溶性有机碳的影响达到显著水平,随着冻融次数的增加土壤可溶性有机碳含量呈先降低后升高的趋势,在试验设计范围内表现为冻融降低了棕壤可溶性有机碳的含量,可溶性有机碳占总有机碳的比例随冻融作用的变化趋势与可溶性有机碳基本一致.土壤可溶性有机碳对冻融处理的反映较为敏感,可以作为反映不同冻融处理对土壤有机质影响的一个较好的指标.     

3种土壤对水溶性有机物的吸附和解吸研究

【目的】了解不同类型土壤对水溶性有机物的吸附和解吸差异,为有机肥的合理施用以及进一步研究其化学行为提供参考。【方法】选择普通肥熟旱耕人为土（黑土母质发育）、石灰肥熟旱耕人为土（褐土母质发育）和酸性肥熟旱耕人为土（第四纪红壤母质发育）3种理化性质差异较大的土壤,开展添加水溶性有机物（DOM）后不同吸附时间下土壤对DOM的吸附和解吸试验,并利用相关模型计算了土壤对DOM吸附和解吸的参数。【结果】外源DOM进入土壤后,能很快被土壤胶体吸附,并在1 h内达到平衡;3种土壤对DOM的吸附差异明显,其达到平衡时的吸附量分别为10 236、8 372和10 088 mg•kg-1,即以有机质含量高的普通肥熟旱耕人为土和pH低的酸性肥熟旱耕人为土对DOM的吸附量大;3种土壤对所吸附DOM的解吸量比较,在吸附量达到最大时,解吸量占吸附量的比例分别为63.2%、42.1%和93.3%;3种土壤对所吸附DOM的解吸能力比较,亦为酸性肥熟旱耕人为土＞普通肥熟旱耕人为土＞石灰肥熟旱耕人为土。【结论】土壤性质与其对DOM的吸附和解吸密切相关,因此,不同类型土壤在有机肥施用量和施用方法上也需要相应进行改变。     

林窗大小对马尾松人工林凋落叶可溶性有机碳损失的影响

基于人工林近自然改造,调控低山丘陵区马尾松低效林林分结构,探明马尾松人工林不同面积林窗下,凋落叶可溶性有机碳(DOC)释放规律。以长江上游低山丘陵区人为采伐形成的马尾松人工林7种林窗(100、225、400、625、900、1 225、1 600 m~2)为研究对象,研究不同面积林窗的马尾松(Pinus massoniana)、红椿(Toona ciliata)、樟(Cinnamomum camphora)、桢楠(Phoebe zhennan)等凋落叶可溶性有机碳(DOC)的损失率。结果表明:(1)林窗面积对凋落叶DOC损失率有显著影响。中小面积林窗(225~625 m~2)内凋落物的DOC损失率高于其它面积林窗。(2)经过1 a的分解,4种凋落叶的DOC损失率为61.55%~90.06%,其中:DOC损失率红椿最高,马尾松最低。(3)凋落叶的DOC损失主要集中在分解前期(0~90 d),此后凋落叶的DOC损失速率不断降低,且不同凋落物之间DOC损失速率的差异不断减小。因此,在马尾松低效林改造过程中,可利用中小面积林窗这一显著作用,引入乡土阔叶树种红椿、樟、桢楠,加速马尾松人工林的物质循环,维持林地肥力。     

灌溉模式对保护地土壤可溶性有机碳与微生物量碳的影响#br#

 【目的】研究沟灌、渗灌、滴灌3种灌溉模式下,保护地土壤可溶性有机碳和微生物量碳在剖面中的分布特征。【方法】灌溉模式设沟灌、渗灌、滴灌3种,进行长达10年的长期定位灌溉试验。对长期定位灌溉试验保护地分层采集土壤样品,测定土壤总有机碳、可溶性有机碳、微生物量碳含量,分析其剖面分布特征。【结果】土壤总有机碳、可溶性有机碳和微生物碳含量均呈表层土壤最高、随土层深度增加而降低的分布趋势;但灌溉模式间差异明显,土壤总有机碳含量在0—10 cm、80—100 cm土层为沟灌＞渗灌＞滴灌,10—80 cm土层为渗灌＞沟灌＞滴灌;在0—100 cm剖面各层,可溶性有机碳含量均为沟灌＞滴灌＞渗灌,微生物量碳为滴灌＞沟灌＞渗灌。可溶性有机碳、微生物量碳占总有机碳的比率分别在4.98%—12.87%和1.48%—2.82%之间,其占总有机碳的比率均为滴灌＞沟灌＞渗灌。土壤可溶性有机碳、微生物量碳与土壤总有机碳含量呈显著的正相关关系。【结论】沟灌有利于土壤总有机碳、水溶性有机碳的积累,滴灌有利于微生物生物量碳的增加;渗灌相比较而言最不利于土壤有机质积累,不仅总有机碳含量低且水溶性含量占总有机碳的比例小。     

有机物料添加后滨海盐渍土壤溶解性有机碳变化 及其紫外-可见光谱特征

利用紫外-可见光谱技术研究不同盐分水平(低盐、高盐)土壤中添加不同有机物料后土壤DOC的紫外-可见光(UV-Vis)光谱特征变化,探究盐渍土壤碳库的稳定性.结果显示,添加有机物料能显著增加DOC含量,与生物炭和有机肥相比,秸秆处理后的土壤DOC含量更高.在200～800 nm波长范围内,两种盐分土壤DOC溶液的吸光值随着波长增加均呈降低趋势,在230～280 nm内出现吸收平台.低盐土壤,DOC含量和紫外-可见光谱特征区域面积积分比值均对应地高于高盐土壤的值,而A250/A365及A240/A420比值则低于高盐.相关性分析表明,土壤DOC含量与254 nm处吸光值呈显著线性相关(R2＞0.9,P＜0.05),用于表征DOC特征的紫外光谱特征参数之间的相关性在高盐、低盐土壤上并不完全一致.由此说明,有机物料处理后,低盐土壤的DOC腐殖化程度、芳香性、相对分子量和团聚化程度都对应的比高盐土壤的更高.在高盐土壤上,添加不同物料的土壤DOC各项紫外特征参数之间无显著差异;在低盐土壤上,秸秆处理后土壤DOC的芳香性及疏水性与其他处理有显著差异.DOC结构复杂且受环境影响较大,需要结合多种参数判断其结构特征.     

四川盆地丘陵区农田土壤对磷的吸附与解吸特征

研究了四川盆地丘陵区典型水田和旱地土壤对磷的吸附与解吸特征,并讨论了吸附-解吸参数与土壤基本理化性质的关系。结果表明,不同pH的农田土壤对磷的吸附和解吸均存在显著差异,土壤对磷的吸持能力表现为中性土壤>酸性土壤>石灰性土壤,中性有利于土壤吸附磷;水稻土对磷的最大吸附容量(Qm)和最大缓冲容量(MBC)高于紫色土,而临界平衡磷浓度(EPC0)和解吸率(b)低于紫色土。农田土壤对磷的吸附与解吸参数还受土壤理化性质的影响,Qm和MBC与有机质含量、无定形铁(Fe-ox)含量呈极显著正相关(P<0.01,n=6);吸附常数(K)与有机磷含量呈显著负相关(P<0.05,n=6);EPC0与土壤pH、CaCO3含量呈显著负相关,与有机磷含量呈显著正相关(P<0.05,n=6);b与Fe-ox含量呈显著负相关(P<0.05,n=6)。     

福建典型冷浸田土壤活性有机C、N 组分特征

基于福建典型冷浸田与邻近景观单元内的非冷浸田7对14个土壤样品数据,利用配对 t检验等统计方法研究冷浸田土壤活性有机C、N组分特征。结果表明,冷浸田土壤有机C含量与C/N较非冷浸田分别提高22.1％与0.56个单位,差异显著,但冷浸田土壤微生物生物量C与水溶性C组分含量及二者占有机C比重均显著低于非冷浸田,同样,冷浸田土壤微生物生物量N含量及其占全N比重也显著低于非冷浸田。冷浸田土壤有机质含量丰富,但组分品质差。冷浸田土壤微生物生物量C或水溶性C或可作为冷浸田改良效果评价的参考指标之一。     

Soil Aggregation and Its Relationship with Organic Carbon of Purple Soils in the Sichuan Basin, China

The interaction of soil aggregate dynamics with soil organic carbon is complex with varied spatio-temporal processes in macro-and micro-aggregates. This paper is to determine the aggregation of soil aggregates in purple soils （Regosols in FAO Taxonomy or Entisols in USDA Taxonomy） for four types of land use, cropland [corn （Zea mays L.）], orchard （citrus）, forestland （bamboo or cypress）, and barren land （wild grass）, and to explore their relationship with soil organic carbon in the Sichuan basin of southwestern China. Procedures and methods, including manual dry sieving procedure, Yoder＇s wet sieving procedure, pyrophosphates solution method, and Kachisky method, are used to acquire dry, wet, and chemically stable aggregates, and microaggregates. Light and heavy fractions of soil organic carbon were separated using 2.0 g·mL^-1 HgI2-KI mixed solution. The loosely, stably, and tightly combined organic carbon in heavy fraction were separated by extraction with 0.1 M NaOH and 0.1 M NaOH-0.1M Na4P2O7 mixed solution （pH 13）. The results show that the contents of dry and wet macroaggregates 〉0.25 mm in diameter were 974.1 and 900.0 g·kg^-1 highest in red brown purple soils under forestland, while 889.6 and 350.6 g·kg^-1 lowest in dark purple soil and lowest in grey brown purple soils under cropland, respectively. The chemical stability of macroaggregates was lowest in grey brown purple soil with 8.47% under cropland, and highest in red brown purple soil with 69.34% under barren land. The content of microaggregates in dark purple soils was 587g·kg^-1 higher than brown purple soils, while 655g·kg^-1 in red brown purple soils was similar to grey brown purple soils （651g·kg^-1）. Cropland conditions, only 38.4% of organic carbon was of the combined form, and 61.6% of that existed in light fraction. Forestland conditions, 90.7% of organic carbon in red brown purple soil was complexed with minerals as a form of humic substances. The contents and stability of wet aggregates 〉 0.25 mm, con     

不同利用方式对紫色水稻土水溶性有机碳的影响

通过研究西南大学试验农场包括不同的耕作、轮作和施肥的综合利用方式对经14年28茬的紫色水稻土水溶性有机碳的差异,探究利用方式对水溶性有机碳的影响。结果表明:0￣30cm土壤水溶性有机碳变化范围在30.3￣339.8mg/kg,热水提取的水溶性有机碳变化范围在60.9￣740.2mg/kg,两种方法提取的有机碳随深度增加而降低。长期垄作并实行稻油轮作的利用方式使土壤水溶性有机碳在0￣30cm土层与其他利用方式相比明显增加,并且差异显著;而水旱轮作(稻油)利用方式下的水溶性有机碳含量最低。水溶性有机碳可用作评价利用方式对紫色水稻土质量变化影响的有效指标。从提高土壤水溶性有机碳含量的角度来看,垄作并实行稻油轮作的利用方式比较适合紫色水稻土。