侵蚀及土地利用管理方式改变对土壤有机碳的影响

土壤侵蚀是重要的环境公害,侵蚀造成土壤有机碳的大量迁移、转化和流失,产生严重的环境问题,相关机理研究尚不清楚。本文阐述了水蚀和风蚀两种主要方式对土壤有机碳库的影响,侵蚀和二氧化碳温室气体排放的关系。介绍了林地转为农田、草地以及草地转为农田等土地利用方式的改变对土壤有机碳库的影响,免耕提高土壤固碳能力。提出了控制侵蚀,减少土壤碳流失的措施。     

西南黄壤坡耕地保护性耕作的土壤结构效应

设置两种保护性耕作措施,通过6a持续试验,研究了保护性耕作措施对黄壤结构性状的影响,为西南黄壤地区保护性耕作技术应用与发展提供理论依据。[方法]分别用环刀法、干湿筛法测定土壤容重和土壤团聚体组成,土壤机械组成采用MS2000激光粒度分析仪测定,并计算出土壤孔隙度和团聚体破坏率。 [结果]结果表明：(1)垄播沟覆轮耕与免耕秸秆覆盖两种保护性耕作措施均可降低黄壤容重,增加土壤孔隙,且此作用是由表及里的渐进过程,垄播沟覆措施的土壤容重优化作用要优于免耕覆盖,而免耕覆盖对较深层次土壤孔隙状况优化效果更显著。(2)保护性耕作可提高0～20 cm土壤＞0.25mm干筛团聚体含量,水稳性团聚体含量处理之间差异不显著,但0～20cm层含量略大于20～40cm层。(3)保护性耕作可提高土壤团聚体稳定性,降低团聚体破坏率,免耕覆盖措施对提高土壤团聚体稳定性具有更加显著的效果。[结论]该试验证明了保护性耕作对黄壤土容重、孔隙、团聚体等结构性状有一定的改善作用,这种改善作用是一个非常漫长的由表及里的渐进过程,为西南黄壤地区保护性耕作技术应用与发展奠定了坚实的基础。     

不同种植年限对菜地土壤结构的影响

为了探究不同种植年限对菜地土壤结构的影响情况,为土壤培肥提出切实可行的方法,采用萨维诺夫法分析了重庆市九龙坡区白市驿镇蔬菜基地种植1年、5年、10年的菜地土壤团聚体的组成情况及其差异。结果表明：水稳性团聚体含量以及稳定性在不同种植年限土壤间存在较大差异。对于0~20 cm土层土壤,1~0.25 mm、>3 mm和>5 mm水稳性团聚体含量均表现为1年>5年>10年,20~40 cm土层也存在类似变化。表明随着种植年限的增加,各土层土壤水稳性团聚体含量逐渐降低。对于0~20 cm土层,1年土壤>0.25 mm团聚体平均破坏率为27.78%,5年和10年土壤>0.25 mm团聚体平均破坏率分别高达49.86%、58.74%;对于各种植年限土壤20~40 cm土层也存在相同的趋势。说明随着种植年限的增加,土壤团聚体破坏率增高,土壤结构稳定性降低。相关分析表明,土壤有机质含量与种植年限、平均破坏率呈显著负相关（相关系数分别为-0.880*、-0.897*、n=6）,与>0.25 mm水稳性团聚体含量、>3 mm水稳性团聚体含量、>5 mm水稳性团聚体含量、3~1 mm水稳性团聚体含量、1~0.25 mm水稳性团聚体含量呈显著正相关（相关系数分别为0.897*、0.868*、0.859*、0.835*、0.829*、n=6）,土壤团聚体MWD与>0.25 mm水稳性团聚体含量之间达到极显著正相关（相关系数为0.985**,n=6）。说明随着种植年限增加,土壤有机质含量降低,水稳性团聚体含量增加,平均破坏率逐渐增加。>0.25 mm的水稳性团聚体含量越多,土壤平均重量直径(MWD)值越大,土壤团聚体稳定性越强。有机质含量是影响研究区紫色土土壤水稳性团聚体含量及稳定性的主要因素。     

贵州地产玄参土壤团聚体特征

为了解贵州地产玄参种植土壤团聚体特征的,采集贵州地产玄参种植土壤,探讨了贵州地产玄参种植土壤机械性团聚与水稳性团聚体含量及土壤团聚体稳定性特征。结果表明:机械稳定性团聚体以5mm为主,水稳定性团聚体以0.25mm为主。0.25mm机械稳定性团聚达到97.28%,0.25mm水稳定性团聚达为51.64%。5mm土壤团聚体破坏率最高,1mm土壤团聚体破坏率其次。贵州地产玄参土壤团聚性较强,土壤结构良好。     

保护性耕作下西南黄壤坡地的土壤结构效应

设置两种保护性耕作措施,通过6年连续试验,研究了保护性耕作措施对黄壤土结构性状的影响,为西南黄壤地区保护性耕作技术应用与发展提供理论依据。结果表明:(1)垄播沟覆轮耕与免耕秸秆覆盖两种保护性耕作措施均可降低黄壤容重,增加土壤孔隙,且此作用是由表及里的渐进过程,垄播沟覆措施的土壤容重优化作用要优于免耕覆盖,而免耕覆盖对较深层次土壤孔隙状况优化效果更显著。(2)保护性耕作可提高0~20 cm土壤0.25 mm干筛团聚体含量,水稳性团聚体含量处理之间差异不显著,但0~20 cm层含量略大于20~40 cm层。(3)保护性耕作可提高土壤团聚体稳定性,降低团聚体破坏率,免耕覆盖措施对提高土壤团聚体稳定性具有更加显著的效果。该试验证明了保护性耕作对黄壤土容重、孔隙、团聚体等结构性状有一定的改善作用,这种改善作用是一个非常漫长的由表及里的渐进过程,为西南黄壤地区保护性耕作技术应用与发展奠定了坚实的基础。     

耕作方式对紫色水稻土微团聚体分形特征影响的研究

土壤结构会影响土壤的水、肥、气、热状况,从而影响土壤肥力,而耕作方式会通过影响土壤团聚体状况来影响土壤结构,因此,为研究不同耕作制度对土壤团聚体的影响及土壤质量、结构的定量化描述,以位于西南大学农业部重庆紫色土生态环境重点野外科学观测试验站于1990年设立的长期免耕试验田为研究对象,应用微团聚体粒径分布的分形维数来探讨冬水田平作(DP)、水旱轮作(SH)、垄作免耕(LM)、厢作免耕(XM)和垄作翻耕(LF)等耕作方式对紫色水稻土土壤结构的影响。结果表明,LM、XM、LF和SH耕作方式下各土层的微团聚体含量随粒径的减小而降低,而DP处理下各土层的微团聚体含量随粒径的减小呈先降低后升高的趋势;相关分析表明,2~0.25 mm粒级团聚体含量与土壤中的有机碳、全氮、碱解氮、全磷等土壤养分含量都呈极显著正相关关系,而0.05~0.01 mm和0.01~0.005 mm粒级微团聚体含量都与这几种土壤养分呈显著或者极显著负相关,说明土壤养分主要富含在2~0.25 mm粒级团聚体中;土壤微团聚体分形维数与其各粒级含量极显著相关,微团聚体分形维数以及(< 0.005 mm)/(> 0.005 mm)粒级微团聚体含量比值都可以定量地表征紫色水稻土的结构性状;在0~70 cm土壤深度,LM、XM和LF处理下土壤微团聚体分形维数均极显著低于DP处理,表明垄作或免耕均可以改善土壤结构。     

尿素深施后模拟水田系统中氮素的迁移转化途径

为探究尿素深施入土壤后氮素在土-水系统中的迁移转化途径,采用自制装置模拟水田并测定土壤及表层水中氮素浓度及相关指标的变化,以此对氮素的迁移途径进行研究。结果表明：尿素深施方式下,氮素在表层水中发生的反应以氨挥发和硝化反应为主,在土壤中主要进行反硝化反应;尿素深施入土壤15天后系统中氮素损失量占总施肥量的14.86%,其损失来源于氨挥发和生物反硝化作用,分别约占总损失量的68.95%和31.05%。尿素深施方式下水田中氮素迁移转化过程十分复杂,通过分析土-水系统中存在的反应和氮素迁移转化途径可为合理施肥及控制农田面源污染提供技术参考。     

黄土高原丘陵沟壑区放牧林草地团聚体水稳性的研究

以黄土高原丘陵沟壑区——山西偏关县为例,对不同放牧植被类型、不同放牧强度、不同放牧畜种条件下表层土（0~10cm）的团聚体水稳性进行分析研究。结果表明,放牧草地较之放牧林地的土壤结构及结构稳定性要好;重度放牧下土壤团聚体含量最小,其结构稳定性亦最差;从畜牧羊种选择来看,绵羊相对于山羊来说对土壤结构破坏较小,土壤中团聚体含量较多、团聚体水稳性也较好。     

不同下垫面条件下土壤养分流失研究概况

中国的土壤侵蚀十分严重,而随着土壤侵蚀的发生发展将导致土壤养分流失、土壤贫瘠、土地生产力降低等多种问题。影响土壤侵蚀和土壤养分流失的主要因素包括降雨、下垫面条件和人为因素。通过总结多年来对不同下垫面条件下土壤养分流失情况的研究结果,分析下垫面条件中地表植被、坡度、坡长、土壤含水量、土壤颗粒等因素对土壤养分流失的影响,总结目前正在试验或用于实践的各种用于控制或者减少土壤养分流失状况的措施,以期对下一步的研究工作提供参考。     

免耕条件下蚯蚓对农田水分及土壤物理性质的影响

研究蚯蚓活动对免耕条件下农田土壤含水量、土壤团聚体、土壤容重的影响,揭示蚯蚓种群数量对土壤水分特征和土壤物理性质的影响机制。在免耕条件下,以接种蚯蚓数量为试验变量,设置NT₀(对照,0条/m²)、NT₂₀(2条/m²)、NT₅₀(5条/m²)和NT₁₀₀(11条/m²)4个接种水平。结果表明：(1)蚯蚓活动提高了0～100 cm土壤深度土壤含水量(0.32%～20.06%),且土壤含水量受接种蚯蚓数量的影响。(2)蚯蚓活动增加了土壤大团聚体数量和稳定性,增加了土壤0.25～0.5、2～5、>5 mm粒级团聚体百分占比。(3)接种足够数量的蚯蚓会减小表层(0～10 cm)的土壤容重,接种蚯蚓会使犁底层(10～20 cm)的土壤容重增加。(4)土壤含水量与2～5 mm粒级团聚体呈显著负相关(P<0.01),与土壤容重(10～20 cm)呈显著正相关(P<0.05)。研究结果可为关中塿土区寻找适宜的耕...     

Furrow erosion and aggregate stability variation in a Portneuf silt loam

Numerous soil factors, including aggregate stability, affect erosion rates from irrigated furrows. Since aggregate stability varies within growing seasons, furrow erosion may vary as well. The study objectives were to (1) measure furrow erosion and aggregate stability periodically over two growing seasons, (2) statistically characterize the temporal variation in furrow erosion and aggregate stability, and (3) relate variation in erosion rates to changes in aggregate stability and other soil properties. Erosion rates from replicated, previously unirrigated furrows in fallow plots on a Portneuf silt loam (coarse-silty, mixed, mesic Durixerollic Calciorthid) at Kimberly, Idaho, USA, were measured every 2–3 weeks from mid-May through mid-August 1988, and from late-April to late-August 1989. During each 6.5-h irrigation, three furrows in 1988 and four furrows in 1989 were irrigated at an inflow rate of 11.3 l·min⁻¹. At each irrigation, soil samples were taken to a depth of 5 cm from the bottom of furrows adjacent to or near those irrigated. From these samples, soil gravimetric water content was measured and aggregate stability was determined by wet sieving. Erosion from furrows not previously irrigated varied greatly when measured throughout two growing seasons. For both years, erosion rates were significantly lower later in the growing season than earlier. For a 4.0% slope area in 1988, furrow erosion rates varied over the entire season by a factor of six or more while aggregate stability varied (increased) by only 17%. Thus, aggregate stability was not significantly correlated with furrow erosion rates.     

不同垦作方式水土流失研究

为了探明垦作方式与广西旱坡地水土流失的关系,为旱坡地水土流失治整理提供理论和技术依据,对等高垦作、非等高垦作2种不同垦作方式的土壤侵蚀和水土流失状况进行研究,探讨不同垦作方式对旱坡地水土流失的影响。结果表明：与非等高垦作相比,等高垦作具有明显减轻水土流失和土壤养分流失的作用。其中,水流失量减少了10.51%,土壤流失量减少了67.09%,土壤速效氮磷钾分别减少了67.34%、66.46%、66.73%,土壤有机质减少了68.13%。由此可见,等高垦作是旱坡地防止水土流失的有效方法。     

秸秆还田对土壤氮磷及水土的影响研究

秸秆还田作为低碳农业、有机农业的重要环节,对改善土壤结构,减少水土流失,提高土壤的养分含量具有积极作用。秸秆还田主要通过增加土壤孔隙度,降低土壤容重从而调节地温,达到蓄水保墒的功能,促进作物生长。秸秆还田能有效增加土壤有机质含量,提高氮肥的利用效率,有效减少氮素、磷素的流失,提高土壤氮素的含量,对土壤中有效磷和全磷含量均有所提高,改善农田生产环境,保障粮食增产能力。秸秆还田能有效减少地表径流量和径流次数,从而减少径流所带走的养分,减缓对周围水系的面源污染,有利于提高土壤含水量。有效的秸秆还田对N2O等温室气体的排放的实验研究,有着不同的研究结果。但是秸秆还田的实施还存在着一定的问题,应进一步深入研究秸秆还田对土壤养分和环境的影响机制,进行长期监测实验,发展恰当的秸秆还田方式,减少化肥的使用,对促进我国农业的持续快速发展有着十分重要的意义。     

江宁小流域主要植被类型土壤抗蚀性研究

摘要：以江宁小流域主要植被类型的土壤层为研究对象,从土壤水力侵蚀的主要过程着手,选取土壤入渗初渗率、稳渗率、土壤总空隙度、>0.25mm水稳性团聚体含量、>0.5mm水稳性团聚体含量、土壤水稳性指数、土壤抗冲指数、土壤抗剪切强度8个可以综合表征土壤抗蚀性的指标作为评价该区域土壤抗蚀性优劣的指标。采用计算简捷的Topsis法作为评价方法,并通过主成分法确定了各评价指标的权重。对江宁小流域主要植被类型土壤抗蚀性评价结果表明：马尾松林土壤抗蚀性最强;其次为杉木林、栎林;再次为毛竹林、灌木林、茶园;草地土壤抗蚀性较差;裸地土壤抗蚀性最差。     

Comparison of infiltration rates measured with an infiltrometer,a rainulator and a permeameter for erosion research in SE Nigeria

The infiltration curve is an important characteristic in research on soil erosion in particular on surface erosion. A high infiltration rate, which prevents surface flow, reduces or can prevent soil erosion. We compared infiltration rates measured with a Double Ring Infiltrometer (infiltrometer), a Portable Rainfall Simulator (rainulator) and a Constant Head Permeameter (permeameter). The experiments were conducted in the EEC-sponsored Erosion Research Project in Owerri, South Eastern Nigeria. Based on our measurements we conclude that for research on soil erosion the rainulator is the most suitable method of the three, in terms of realistic results. The infiltrometer yielded too high infiltration rates. The permeameter gives a spatial average measurement and has the advantage that no water is required in the field, and one person can take the samples, which makes the method practical in remote regions.     

节水灌溉对冬小麦田土壤微生物特性、土壤酶活性和养分的调控研究

为了探讨节水灌溉下土壤微生物特性和土壤酶活性的变化特征及其与土壤养分之间的关系,在华北平原旋耕条件下,研究了不同灌溉处理(常规灌溉W1、节水灌溉W2和无灌溉W3,冬小麦全生育期总灌溉量分别为150,75,0 mm)对冬小麦田土壤微生物量氮、基础呼吸、土壤酶活性和土壤养分的影响。结果表明:减少灌溉量可显著降低土壤微生物量氮和土壤基础呼吸。随着灌溉量的减少,β-葡萄糖苷酶和多酚氧化酶活性随之降低;而W3可显著提高脲酶活性。土壤含水量随灌溉量的减少而降低。水分胁迫可显著提高土壤有机碳和硝态氮含量,但有降低铵态氮含量的趋势。相关性分析可知,土壤微生物量氮与土壤铵态氮含量显著正相关。β-葡萄糖苷酶和多酚氧化酶活性均与土壤含水量和铵态氮含量显著正相关,β-葡萄糖苷酶活性与有机碳含量显著负相关;脲酶活性与有机碳和硝态氮含量显著正相关,而与土壤含水量显著负相关。可见土壤微生物特性和土壤酶活性受灌溉处理调控,并且与土壤C、N养分的循环转化关系密切。     

保护性耕作下农田土壤风蚀量及其影响因子的研究初报

本研究采用移动式风洞仪对北京市保护性耕作下农田土壤风蚀影响进行研究,并得出以下初步结论：（1）六种地块下土壤风蚀量以裸露翻旋地最高,种植越冬覆盖作物能显著降低土壤风蚀量;不同免耕播种机和秸秆处理方式下,风蚀量区别主要在于播种机,以迪尔风蚀量最低,农哈哈机型最高;四种耕作方式下土壤风蚀量以旋耕地最高,翻耕地比旋耕地降低80.81%,重耙和免耕地风蚀量分别比旋耕地降低95.35%和97.71%;冬小麦五种不同播期下土壤风蚀量随着播期的推后逐渐增大。（2）四种作物中小麦田的覆盖率最高,其次为紫花苜蓿和小黑麦,油菜覆盖率最低;四种耕作方式下耙耕小麦田覆盖率最高为84.00%,旋耕最低为55.33%;五个播期下9月27日播种的小麦田覆盖率显著高于其他播期,10月7日和10月12日最低。（3）将土壤风蚀量作为依变量,覆盖率、作物株高和土壤容重作为自变量进行多元回归分析,并建立多元回归方程：Y=173.186-0.449x1-0.485x2-72.699x3。     

腐植酸和生物炭配施对饲用甜高粱氮素吸收与土壤氮变化影响研究

为了提高设施农田氮素利用,减轻土壤氮素积累,本研究利用饲用甜高粱为供试作物,将腐植酸和生物炭作为供试材料进行盆栽试验,研究腐植酸和生物炭按照不同比例配合施用对饲用甜高粱氮素吸收与土壤氮变化的影响。试验设对照、生物炭、腐植酸、腐植酸+生物炭、腐植酸+1/2生物炭、1/2腐植酸+生物炭等6个处理。结果表明：腐植酸和生物炭不同配比各处理中,1/2腐植酸+生物炭处理地上部吸氮量占植株总吸氮量最大,说明此处理可以使氮素向地上部比例增加,对于饲用甜高粱氮素吸收效果较好;腐植酸+生物炭处理可以降低土壤氮素含量,有利于土壤氮素转化。因此,腐植酸和生物炭按照适宜比例进行配合施用对提高氮素利用率、促进土壤氮素转化、降低土壤氮素积累有积极作用。