可变电荷土壤及矿物的交换性碱

可变电荷土壤及矿物的酸度特征具有明显的两性性质,以往对其酸性研究颇多,而对它同时表现出交换性碱认识甚少。近三、四十年来,随着对阴离子吸附研究的深入,对可变电荷土壤及矿物的交换性碱有了全新的认识。本文从交换性碱的研究方法、释放机理、交换性碱的影响因子及动力学性质等方面进行了较为全面的综述。     

黄土高原典型土壤剖面土壤颗粒组成分形特征

采集从北向南依次分布的干润砂质新成土（神木）、黄土正常新成土（延安）和土垫旱耕人为土（杨陵）等典型土壤剖面0～200 cm土层土样,通过测定土样颗粒体积分形维数及基本性质,以期阐明黄土高原典型土壤颗粒体积分形特征及其与土壤基本性质间的相关性。结果表明,从南到北,土壤颗粒体积分形维数呈下降趋势,而不同土层土壤颗粒体积分形维数差异不显著。土垫旱耕人为土、黄土正常新成土和干润砂质新成土表层（0～10 cm）颗粒体积分形维数分别为2.723±0.024、2.609±0.077和2.589±0.025,表层以下（10～200 cm）颗粒平均体积分形维数分别为2.729±0.034、2.584±0.054和2.558±0.034;颗粒体积分形维数与＜0.01 mm的物理性黏粒及＜0.002 mm的黏粒体积百分含量呈极显著正相关关系,与0.002～0.05 mm的粉粒和＞0.05 mm的砂粒体积百分含量呈极显著负相关关系,与粉粒的显著性较小,而土壤中物理性黏粒体积百分含量与土壤全氮、有机碳及矿物固定态铵均达到极显著正相关关系,而砂粒体积百分含量与上述土壤基本性质均呈极显著负相关关系。     

中南地区几种土壤的表面电荷特性 Ⅳ.氧化铁铝对土壤表面电荷性质的影响

热带亚热带土壤中存在着性质活跃且含量较高的氧化铁和氧化铝，其对土壤的物理、化学及肥力性质等有着深刻的影响，由于它们带有大量的可变电荷而使其行为在土壤表面电荷性质的研究中倍受关注［1～6］。就氧化铁对土壤表面电荷性质的影响，一些学者采用DCB处理脱去土壤中游离铁     

低分子量有机酸对可变电荷土壤中铝吸附的影响

铝毒是酸性土壤上植物生长不良的主要限制因素,铝的生物毒性与铝离子的化学形态有密切的关系[1, 2],而铝的化学形态又受包括低分子量有机酸在内的多种因素的影响[3, 4].低分子量有机酸是土壤中广泛存在的一类非常活泼的物质,植物在生长过程中其根系会不断分泌出各种有机酸,植物残体分解过程中和土壤微生物代谢过程中均会产生有机酸[5, 6].一些有机酸阴离子可以被可变电荷土壤吸附,并影响土壤的某些表面化学性质;另一方面某些有机酸阴离子能够与铝形成稳定的络合物从而改变铝离子在溶液中的存在形态,这两方面的原因都有可能对可变电荷土壤中铝的吸附产生影响.     

红壤中交换性铝调控条件的研究：Ⅱ.有机质和CaCO3对交换性铝的影响

研究了有机质和ＣａＣＯ３对发育于花岗岩和第四纪红色粘土母质上的红壤的交换性铝的影响。结果表明：在用Ｈ２Ｏ２去除土壤中的有机质后,交换性铝的含量随有机质的降低而降低,但降低的速度不均匀,由慢到快似有一个“突跃”。而在向土壤中添加有机质的研究结果则表明,交换性铝的含量随有机质的增加而增加,在增加的过程中由快到慢,达到极点后,有机质含量再增加,交换性铝反而下降。在相同的土壤环境中,由于作物品种不同,施用     

有机质含量对棕壤表面电荷及NH4+的吸附解吸特性的影响

对棕壤在去除有机质前后表面电荷及NH4 的吸附解吸特性进行测定,结果表明:(1)去除有机质后,土壤胶体表面正电荷量增加,可变负电荷量减少,永久负电荷量增加。这可能是由于有机质带有大量的可变负电荷,掩蔽了一部分永久负电荷点位,同时中和了一部分土壤表面正电荷所致。(2)土壤对NH4 的吸附量和解吸量的变化与土壤表面电荷数量的变化呈现良好的一致性,有机质可以增加土壤对NH4 的吸附量,并降低其对NH4 的吸附结合能。土壤去除有机质后,其对NH4 的最大吸附量下降,吸附结合能增加,解吸率降低。     

低分子量有机酸对可变电荷土壤铝活化动力学的影响

从动力学角度研究了几种低分子量有机酸对2种酸性土壤中铝的活化和活化铝在土壤固/液相之间分配的影响。结果表明:对于络合能力弱的醋酸和乳酸,主要通过质子作用活化铝,且活化作用明显小于盐酸。而络合能力较强的苹果酸、草酸和柠檬酸,主要通过络合作用促进铝的释放,且这种作用随有机酸根阴离子络合能力的增强而增加。在氧化铁含量较高的砖红壤中,苹果酸、草酸和柠檬酸通过专性吸附增加土壤表面负电荷,从而增加土壤交换态铝;但在氧化铁含量较低的红壤中,草酸和柠檬酸主要通过形成可溶性铝络合物降低交换态铝。活化铝在土壤固/液相间的分配主要决定于溶液中有机阴离子与土壤固相表面对铝离子的竞争。醋酸和乳酸活化的铝主要以交换态铝存在;而草酸和柠檬酸活化的铝主要以有机酸-铝络合物存在于溶液中,特别是在氧化铁低的红壤中,这将促进铝在土壤-水体中的迁移。     

不同施肥结构对稻田土壤CEC和土壤酸性的影响

以湖南省6个土壤肥力与施肥效益监测基地持续18年定位肥料试验为平台,研究了不同施肥处理对稻田土壤CEC和土壤酸性的影响。研究结果表明:常年单施化肥并没有显著降低土壤的pH,有机无机配施能有效的改善土壤酸碱性能;NP、NPK以及有机无机肥配合施用均能显著增大土壤的阳离子交换量,尤以有机无机配合施用的效果最佳;在单施化肥的情况下,土壤交换性氢、铝的含量均随交换性酸总量的增加而增加,但交换性铝增加迅速,交换性氢增加缓慢;有机无机配施处理能够增加土壤交换性酸的含量,且交换性铝的相对比例随有机质增加而减小,交换性氢则呈相反变化。由此得出,有机无肥配合施肥结构是其中农业生产可选择的最佳措施。     

土壤固定态铵的影响因素

本文研究了有机质、全氮、有机氮、粘粒、CEC、溶液中铵浓度、水分、温度等影响土壤固定态铵含量的因素。结果表明,固定态铵与<0.01lmm的粘粒呈显著正相关,但与<0.00lmm的粘粒、有机质、全氮、有机氮、CEC相关性很差。通过拟合Langmuir方程可知河沙泥的最大固铵量为357.2mgN/kg,这与359mgN/kg相近。无论是潮沙泥还是紫泥田,固定态铵含量均有:30oC>20oC,30oC>40oC。除了黄泥田外,紫泥田,河沙泥和潮沙泥三种土壤的固定态铵含量均有:长期淹水>干湿交替8次>长期干燥。     

有机质对棕壤表面电荷及NH4+吸附解吸的影响

土壤胶体带有表面电荷，对阳离子和阴离子的吸附与解吸都受电荷性质的制约。土壤表面电荷中的可变电荷易受环境条件的影响，使人们有可能用某些措施调节环境条件，以改变可变电荷的数量，使之影响土壤的性质。由于电荷特性对土壤的分散、絮凝、膨胀和收缩，以及离子在土壤中的移动和有机无机复合体的形成等一系列性质有重要意义，从而使土壤电荷性质的研究倍受关注。     

甘肃兴隆山主要森林类型苔藓生物量及其影响因子

为了阐明森林地表苔藓生物量与主要影响因子的关系,2013—2014年,采用时空互代法和标准样方调查法,对甘肃省兴隆山森林演替过程中山杨-白桦-青杄林、青杄中龄林和青杄近熟林3种森林群落的地面苔藓生物量及其主要影响因子进行了研究,结果表明:随着兴隆山森林正向演替的进行,苔藓层厚度和生物量均在逐渐增加,变化范围分别为0.41~3.63 cm和0.30~3.27 t/hm2,均是青杄近熟林青杄中龄林山杨-白桦-青杄林;随海拔的不断增加,青杄近熟林苔藓层厚度和生物量均在逐渐增加,变化范围分别为2.66~4.35 cm和2.88~3.74 t/hm2;苔藓生物量和厚度与针叶树所占比例、林龄、树高、林分胸径呈显著或极显著正相关,而与林分密度、阔叶树密度呈显著或极显著负相关。总体来说,随着森林向暗针叶林方向演替,地表苔藓层生物量逐渐增加;森林苔藓生物量影响因子较多,其大小是众多因子共同作用的结果。     

海南岛山洪灾害风险区划研究

在海南岛暴雨风险普查资料收集的基础上,以海南岛140个小流域为单元,选择了地形因子、水系因子、暴雨指数、滑坡和泥石流密度、综合灾度6个因子作为山洪灾害的危险性指标,通过层次分析法计算海南岛山洪灾害危险性;选择人口密度比、耕地百分比、GDP百分比、基础设施百分比作为易损性指标;通过风险=危险性×易损性,在ArcGIS中完成了海南岛山洪灾害的风险区划图,并通过历史山洪数据对其进行检验,结果表明:海南岛山洪灾害的风险区划图中的高风险区和次高风险区平均覆盖了历史山洪灾害的72%的范围,能在一定程度上说明区划结果的合理性,该成果可在海南岛的山洪防灾减灾工作中发挥重要作用。     

山西小麦主产区土壤中钴含量状况及影响因素研究

试验分析研究了山西省小麦主产区之一——运城市土壤中钴的含量状况及其影响因素。研究结果表明。运城市4县区土壤全钴含量为1.65～17．85mg／kg，平均6．00mg／kg，略高于缺钴临界值5．0mg／kg，而低于全国平均值11．2mg／kg;土壤有效钴含量为0．060～2．235mg／kg,平均0．694mg／kg。在34个土样中，大约有60％的样品有效钴含量低于均值．而含量高于均值的土样仅占总样品数的40％。试验区主要土类褐土和潮土全钴含量分别为6．17mg／kg和4．73mg／kg，有效钴含量分别为0．708mg／kg和0．589mg／kg。影响土壤中全钴含量的因素主要是成土母质、成土过程和铁锰含量，影响有效钴含量的因素主要是成土母质、成土过程和有机质。     

山西省天龙山弃耕地的根系呼吸及其影响因素

用去除根系法对山西省天龙山自然保护区弃耕地的根系呼吸进行了为期2a的研究。结果表明,弃耕地的根系呼吸速率具有明显的季节变化,与土壤温度的变化趋势相一致,夏季高冬春季低。2007和2008年3—12月的根系呼吸总量(以C计)分别为329.5和392.5g/m2。土壤温度是影响根系呼吸速率的主导因子,可以解释根系呼吸速率季节变化的79%~88%,土壤水分对根系呼吸的影响较小。包括土壤温度和土壤水分两个变量的双因素模型可以解释根系呼吸季节变化的81%~89%;根系呼吸占土壤总呼吸的比例具有明显的季节变化,为24%~54%;2007和2008年3—12月根系呼吸比例的平均值分别为24.9%和30.9%。     

典型热带土壤时间序列的电荷零点变化特征及其土壤发生意义

本研究选取海南岛北部玄武岩上不同发育时间的土壤进行研究,通过电位滴定法测定土壤的电荷零点,并结合XRD衍射测定土壤中的黏土矿物,探讨热带地区电荷零点随土壤发育程度的变化及其指示意义。结果表明:热带地区土壤电荷零点随土壤发育时间延长而升高,土壤中黏土矿物含量的变化和金属氧化物的增加是导致这一现象的主要原因,另外黏土矿物的种类和结晶程度也会影响到电荷零点的大小。电位滴定曲线的数据表明,随着土壤发育程度的加深,土壤永久负电荷减少,土壤的缓冲性能和保肥能力下降。对比其他指示土壤发育程度的指标,电荷零点大小能更好地表征热带地区土壤发育时间的长短,评估土壤发育程度强弱。     

粤东凤凰山茶区土壤不同形态铅含量及其影响因素

通过对粤东凤凰山茶区12个大型茶园土壤和茶叶进行采样,采用连续提取法将茶园土壤Pb分为可交换态、碳酸盐结合态、铁锰氧化态、有机束缚态和残渣态,探讨茶园土壤Pb的5种化学形态分布与土壤理化性质、茶叶Pb含量的相关性关系。结果发现,土壤中Pb的5种化学形态分布的规律为残渣态〉铁锰氧化态〉交换态〉有机束缚态〉碳酸盐态。土壤有机质与可交换态Pb含量呈显著负相关,与碳酸盐结合态Pb呈极其显著负相关,而土壤pH值与土壤可交换态Pb呈显著负相关,与碳酸盐态Pb和有机束缚态Pb呈极其显著正相关。茶区12个茶园土壤样品的Pb生物有效性系数范围在0.029～0.113,平均值为0.061;Pb可迁移性系数范围在0.021～0.078,平均值为0.044。凤凰山茶叶Pb含量的范围在1.39～1.82 mg/kg之间,平均为1.56 mg/kg。茶叶中的Pb含量与土壤氧化物结合态Pb、有机束缚态Pb呈显著正相关,与土壤有机质呈极其显著正相关。     

五指山隧道岩溶发育及涌水的特征研究

五指山隧址区有10种岩溶形态,在隧址区地质调查基础上,分析了五指山地区岩溶发育的演化历史.采用径流模数法、年降雨有效渗入时间系数法及地下水动力系数法对各区段隧道涌水进行了计算,并对隧道贯通前后涌水动态变化进行了分析.五指山隧道主要涌水位置有5处,其中进口段的“8.6”断层突水和出口段的膏溶角砾岩突水,突水量大,给隧道施工和隧址区环境带来严重影响.     

No-till effects on organic matter, pH, cation exchange capacity and nutrient distribution in a Luvisol in the semi-arid subtropics

No-till (NT) system for grain cropping is increasingly being practised in Australia. While benefits of NT, accompanied by stubble retention, are almost universal for soil erosion control, effects on soil organic matter and other soil properties are inconsistent, especially in a semi-arid, subtropical environment. We examined the effects of tillage, stubble and fertilizer management on the distribution of organic matter and nutrients in the topsoil (0–30 cm) of a Luvisol in a semi-arid, subtropical environment in southern Queensland, Australia. Measurements were made at the end of 9 years of NT, reduced till (RT) and conventional till (CT) practices, in combination with stubble retention and fertilizer N (as urea) application strategies for wheat (Triticum aestivum L.) cropping.

In the top 30 cm depth, the mean amount of organic C increased slightly after 9 years, although it was similar under all tillage practices, while the amount of total N declined under CT and RT practices, but not under NT. In the 0–10 cm depth, the amounts of organic C and total N were significantly greater under NT than under RT or CT. No-till had 1.94 Mg ha⁻¹ (18%) more organic C and 0.20 Mg ha⁻¹ (21%) more total N than CT. In the 0–30 cm depth, soil under NT practice had 290 kg N ha⁻¹ more than that under the CT practice, most of it in the top 10 cm depth. Microbial biomass N was similar for all treatments. Under NT, there was a concentration gradient in organic C, total N and microbial biomass N, with concentrations decreasing from 0–2.5 to 5–10 cm depths.

Soil pH was not affected by tillage or stubble treatments in the 0–10 cm depth, but decreased significantly from 7.5 to 7.2 with N fertilizer application. Exchangeable Mg and Na concentration, cation exchange capacity and exchangeable Na percentage in the 0–10 cm depth were greater under CT than under RT and NT, while exchangeable K and bicarbonate-extractable P concentrations were greater under NT than under CT.

Therefore, NT and RT practices resulted in significant changes in soil organic C and N and exchangeable cations in the topsoil of a Luvisol, when compared with CT. The greater organic matter accumulation close to the soil surface and solute movement in these soils under NT practice would be beneficial to soil chemical and physical status and crop production in the long-term, whereas the concentration of nutrients such as P and K in surface layers may reduce their availability to crops.     

恶唑菌酮土壤降解影响因子研究

探讨了土壤环境中的主要因素:土壤微生物、温度、含水量、pH值以及施用有机肥对恶唑菌酮降解的影响。结果表明:土壤微生物对恶唑菌酮在土壤中的降解起着重要作用,相同条件下灭菌土壤的降解半衰期是非灭菌土壤的27.6倍。环境温度、土壤含水量等对恶唑菌酮降解也有影响,在15℃～40℃的试验条件下,随着温度升高,恶唑菌酮的降解速率加快,特别是15℃～25℃温度范围内降解速率上升较快;过高和过低的土壤含水量都不利于土壤中恶唑菌酮的降解,土壤含水量为50?～100?时适宜恶唑菌酮的降解;此外施用有机肥会加速恶唑菌酮的降解;而土壤pH值对降解的影响不显著。     

山东省地下水硝酸盐含量状况及影响因素研究

国内外大量研究表明,地下水硝酸盐污染已成为普遍问题。为了摸清山东省地下水硝酸盐污染状况,通过调查取样分析,对本省地下水硝酸盐含量状况及其影响因素进行了研究。结果表明,山东省地下水NO3--N含量总体较低,平均为7.4mg.L-1,仅有2%的地下水超过了我国地下水质量标准（GB/T14848—1993）。地区之间地下水硝酸盐含量有很大的差异,其中临沂市NO3--N含量最高,达10.6mg.L-1。受降雨影响,雨季后地下水硝酸盐含量下降。农田利用类型对地下水硝酸盐含量影响较大,在粮田、设施菜地、露天菜地、果园4种类型中,设施菜地影响最大,NO3--N达到13.1mg.L-1,其次为果园。随着埋藏深度的增加,NO3--N含量呈先升后降的趋势,最大平均值出现在埋深20~50m的地下水中,达8.5mg.L-1。