滨海沙地不同林分类型土壤养分含量及其化学计量特征

测定长乐滨海沙地尾巨桉、木麻黄、纹荚相思、肯氏相思和湿地松等5种典型人工林0～10、10～20、20～40、40～60 cm土层土壤全碳、全氮、全磷含量,并分析其化学计量特征。结果表明,长乐滨海沙地5种林型0～10 cm土层土壤全碳、全氮含量分别为1.50～3.26、0.12～0.24 g·kg-1,均显著高于10～60 cm土层,基本随土层深度的增加而逐渐减小;土壤全磷含量在不同土层之间差异不大。0～60 cm土层土壤全碳含量以纹荚相思林最高,湿地松林最低;全氮含量则表现为固氮树种大于非固氮树种;全磷含量在不同林型之间差异不明显。5种林型土壤C∶N、C∶P、N∶P基本随土层深度的增加而逐渐减小; 0～10 cm土层土壤C∶P和N∶P均显著高于其他土层; 4个土层相关性分析表明,土壤C∶N、C∶P、N∶P与全碳、全氮含量呈正相关,与全磷含量呈负相关。     

棉粕对盐渍化土壤团聚体中交换性盐基离子的影响

【目的】针对绿洲区盐渍化导致的土壤质量退化问题,研究棉粕改良盐渍化土壤对土壤团聚体中交换性盐基离子分布的影响。【方法】本试验以新疆优势资源棉粕输入对盐碱土壤质量的影响为切入点,采用田间试验小区,模拟不同梯度盐碱土壤条件,相对应施加一定的棉粕用量。【结果】两类盐化土壤中0.25的大团聚体约占86%,其中以5 mm粒径团聚体总量最大。各团聚体中,盐基离子平均含量的大小为Na~+Ca~(2+)K~+Mg~(2+)。氯化钠型土壤交换性Ca~(2+)和碳酸钠型土壤中交换性Mg~(2+)主要储存于20~40 cm土层。在不同粒径中,碳酸钠型土壤中交换性K+和两类盐化土壤中交换性Na+主要分布于微团聚体中,交换性Mg~(2+)在各粒径团聚体中分布较为均匀,氯化钠型土壤中交换性K~+和交换性Ca~(2+)主要分布于大团聚体中。在同一土层中相同浓度和棉粕的处理下,5 mm和2~5 mm粒径中氯化钠型土壤中(Ca~(2+)+Mg~(2+))/(K~++Na~+)含量的比值均高于碳酸钠型土壤,其余各粒径则相反。说明二价盐基离子的积累和一价盐基离子的减少促进了氯化钠型土壤大团聚体的形成,土壤团聚性较好。【结论】棉粕对氯化钠型土壤较碳酸钠型土壤改良效果较为明显。     

木麻黄迹地不同更新树种土壤剖面的变化特征及表聚性特征

为筛选出一些较适宜于福建省东南沿海木麻黄轮作或混交树种,研究了福建省长乐市滨海沙地厚荚相思等5个树种的土壤剖面变化及土壤的表聚性特征。结果表明:各树种对林地土壤水分影响不明显;在0～20 cm的土壤层,pH值高低依次为巨尾桉、马占相思、厚荚相思、卷荚相思、木麻黄,与木麻黄林地相比,经t检验,卷荚相思等4个树种的土壤pH值的差异达显著水平;相思类树种林分的土壤养分都大于巨尾桉和木麻黄林下的土壤养分;巨尾桉的全氮量表聚性系数和卷荚相思的全磷表聚性系数分别只有0.26和0.29,不具有表聚性特征,而其它树种各养分都具有表聚性特征。     

不同碳输入方式对沿海防护林土壤氮库的影响

为探究凋落物和根系在滨海沙地人工林土壤氮循环中所扮演的角色,设置去除凋落物、切断根系、对照3种处理,分析3种典型沿海防护林(尾巨桉、纹荚相思、木麻黄)土壤氮素对不同碳输入的响应。结果表明：滨海沙地土壤矿质氮含量(2.91－4.49 mg?kg－1)远低于内陆森林土壤;3种人工林土壤矿质氮含量表现为纹荚相思>木麻黄>尾巨桉,其中纹荚相思与尾巨桉土壤矿质氮含量差异显著( P<0.05);不同树种土壤硝态氮( NO－3－N)含量存在显著差异,表现为纹荚相思>木麻黄>尾巨桉。树种对切断根系或去除凋落物的响应不一致,切断根系后纹荚相思和木麻黄土壤NO－3－N含量显著高于对照,对铵态氮( NH＋4－N )含量影响不显著;切断根系和去除凋落物处理后土壤硝化作用均增强,对尾巨桉的影响达显著水平( P<0.05);切断根系和去除凋落物均显著降低尾巨桉和纹荚相思土壤微生物量氮( MBN)含量,对土壤可溶性有机氮( DON)的影响与之相反。土壤NO－3－N与土壤MBN之间存在极显著的负相关关系( r＝－0.671, P<0.01),与土壤DON呈极显著正相关( r＝0.900, P<0.01),土壤DOC与NO－3－N、 NH＋4－N之间分别存在显著的负相关( r＝－0.413, P<0.05)和极显著的正相关关系( r＝0.461, P<0.01)。     

淋洗条件下不同改良剂对浙江东部滨海盐碱土的改良效果

以滨海盐碱土为研究对象,选用脱硫石膏、过磷酸钙、生物炭、煤渣、聚马来酸酐5种改良剂,均分别按1%、1.5%、2%的梯度进行土柱淋洗试验,研究不同改良剂对浙江东部滨海盐碱土壤盐化特征的影响和对土壤质量的改良效果,从而筛选出适合该区域盐碱土改良的方案。结果表明:1)淋洗后的0～10 cm土层中,1%煤渣和2%聚马来酸酐对降低土壤p H的效果最佳,1.5%和2%生物炭对土壤电导率和含盐量的改良效果最显著,电导率较对照分别下降了93.75%、84.72%,含盐量较对照分别减少了55.44%、44.04%;2)所有改良剂均能有效降低土壤钠吸附比,尤其是2%煤渣、2%聚马来酸酐、1.5%过磷酸钙的效果最显著;3)能够较好地改良土壤化学性质、提高土壤肥力的改良剂是2%过磷酸钙、2%生物炭、2%聚马来酸酐;4)不同改良剂对盐基阳离子的淋洗效率存在差异,1%和1.5%过磷酸钙分别显著降低了土壤中的K~+、Ca~(2+)和Mg~(2+)含量,1%煤渣对土壤中Na~+、K~+淋洗效果最佳,1.5%和2%生物炭分别显著降低了土壤中Na~+和Mg~(2+)含量,1%和2%聚马来酸酐分别显著降低了土壤中Na~+和Ca~(2+)、Mg~(2+)含量。总体而言,施用1.5%聚马来酸酐、1.5%或2%生物炭对浙江东部滨海盐碱土壤脱盐培肥的改良效果最好。     

柴达木盆地盐碱土壤类型及其盐离子相关性研究

柴达木盆地因为其特殊的地质和气候原因,形成了大面积的盐碱地。为了研究柴达木盆地的土壤盐碱化程度,我们对柴达木地区不同的土壤类型进行采样,并测定样品中的全盐、HCO_3~-,Cl~-,SO_4~(2-),Ca~(2+),Mg~(2+),K~+和Na~+等离子的含量。结果发现,测定的20个样品中有11个样品的全盐含量高于耕地标准,其余9个低于耕地标准。所有的土壤样品中全盐含量与Cl~-、Ca~(2+)、K~+、Na~+呈极显著正相关,与HCO_3~-呈负相关但是未达到显著水平。阴阳离子与全盐含量相关性依次为Cl~-、Na~+、K~+、Ca~(2+)、Mg~(2+)以及SO_4~(2-)。该研究为柴达木地区的植被恢复和造林工作进行理论指导。     

不同材料对海岛绿化土壤盐基离子淋溶的影响

为研究有机肥、木屑、生物炭和石膏对舟山海岛绿化土壤盐基离子(K~+、Ca~(2+)、Na~+、Mg~(2+))的影响,采用土柱模拟试验,比较不同处理下土壤盐基离子的淋溶变化特征。结果表明,添加不同材料均能有效提高前述4种盐基离子的淋溶量,改善土壤品质。在试验条件下,当有机肥或石膏用量为25 g时,Ca~(2+)、K~+、Mg~(2+)、Na~+的淋溶量达到最大;当木屑施用量为12.5 g时,Ca~(2+)、Mg~(2+)、Na~+的淋溶量最大,不添加木屑时,K~+的淋溶量最大;生物炭的添加量为12.5 g时,Ca~(2+)和Mg~(2+)的淋溶量最大,而添加量达到25 g时,K~+、Na~+的淋溶量达到最大值。综合来看,以下方案对绿化地盐基离子的淋洗具有较好的效果:(1)直接用水灌溉淋洗,省时省力,无须增加其他成本,但需要大量的水淋洗,单位水量的淋洗效果较添加改良剂略差;(2)改良剂组合添加,从成本和综合效益方面考虑,在试验条件下,施用有机肥25 g、木屑12.5 g、石膏12.5 g,不添加生物炭的方案,淋洗效果和经济性均最佳。     

碱性盐胁迫对水稻苗期矿质离子吸收与分配的影响

选择耐盐碱性较强的水稻回交导入系材料JE、JI1、JI2、JH1、JH2及回交亲本JJ(吉粳88),在温室内进行水培,以50 mmol/L的Na_2CO_3和Na HCO_3(摩尔比9︰1)作为盐碱处理,研究对苗期水稻植株Na~+、K~+、Ca~(2+)、Mg~(2+)、Fe~(2+)、Zn~(2+)、Mn~(2+)、Mo~(2+)等矿质离子的影响。结果表明:碱性盐胁迫下,Na~+含量显著增加,大量Na~+向叶片分配,导致植株体内阳离子显著增加,破坏了植株体内的离子平衡;K~+含量降低,叶片的降幅小于根系,K~+在叶片中分配比例增加,从而保持较高的K~+/Na~+比,使植株少受盐害;叶片中Ca~(2+)和Mo~(2+)含量降低,而根系中含量增加;Mg~(2+)含量未见显著变化;Mn~(2+)含量降低,以根系中降幅显著;Fe~(2+)、Zn~(2+)含量呈现增加趋势。与JJ相比,耐盐碱性较强的JE、JH1、JH2、JI1、JI2叶片中K~+/Na~+、Ca~(2+)/Na~+、Mg~(2+)/Na~+比较高,Na~+所占TC(阳离子总量)和MC(单价阳离子总量)比例较低。     

塔里木盆地典型盐渍土土壤成分分析

[目的]研究塔里木盆地盐渍土成分信息。[方法]跨塔里木盆地选取11处土壤盐碱化极度严重的区域,每个区域重复采集5份土样,共计采集55份土壤,测量土壤中的K~+、Na~+、Ca~(2+)、Mg~(2+)、HCO_3~-、CO_3~(2-)、Cl~-和SO_4~(2-)这8种离子的含量。[结果]每个区域内的5份土壤的盐成分信息一致,11个区域的土壤阴离子以Cl~-居多,占85.70%～97.90%,SO_4~(2-)在9个区域占比在5.00%以下,只有6个区域检出HCO_3~-,但占比少(0.49%～4.85%),CO_3~(2-)仅在一个区域检测到,且含量占比极低(0.19%);阳离子以Na~+为主,占比47.13%～95.50%,K~+次之,占比1.92%～42.13%,这2种离子占阳离子总数的90%以上,Ca~(2+)和Mg~(2+)占比很少。[结论]塔里木盆地的盐渍土组分在数百公里间隔的空间分布上具有较高的一致性,阴离子以Cl~-为主,阳离子以Na~+和K~+为主,与北疆及我国东部地区的盐渍土成分信息明显不同。     

盐胁迫对豇豆幼苗离子分布的影响

以盐豇1号为试验材料,采用水培法研究不同浓度NaCl胁迫对豇豆幼苗不同器官离子分布的影响。结果表明,盐胁迫条件下,大量Na~+进入幼苗体内,而抑制K~+、Ca~(2+)、Mg~(2+)进入。盐胁迫下,幼苗根部和茎中存在较多的Na~+,叶片中含量最低,但叶片和茎中Na~+增幅较大,根系Na~+增幅较小,避免根部Na~+过多积累,可以维持豇豆根系活力缓解盐毒害。随着盐胁迫的加重,幼苗根部和茎的K~+含量明显降低,叶片K~+含量能保持稳定水平或有所上升,维持了较高的K~+/Na~+比值。NaCl处理后叶片中的Ca~(2+)、Mg~(2+)含量变化幅度较低;Ca~(2+)/Na~+和Mg~(2+)/Na~+比值均随盐浓度增加而降低,叶片中的Ca~(2+)/Na~+和Mg~(2+)/Na~+比值始终高于根和茎。综合看,盐胁迫影响豇豆幼苗各器官中的离子分布,Na~+含量增加,K~+、Ca~(2+)、Mg~(2+)含量降低;各组织中的K~+/Na~+、Ca~(2+)/Na~+和Mg~(2+)/Na~+比值随盐胁迫浓度增加而下降。     

滨海防护林土壤氮组分对凋落物和根系去除的响应

在亚热带滨海防护林尾巨桉、湿地松、木麻黄和纹荚相思4种人工林中,设置去除凋落物、去除根系处理,分析土壤易变性氮组分和酶活性对地上、地下碳输入减少的响应。结果显示,处理两年后,去除凋落物和根系对土壤氮组分的影响因树种而异。去除凋落物显著降低尾巨桉人工林土壤铵态氮、硝态氮、矿质氮和微生物生物量氮含量,但去除根系处理对土壤氮组分影响不显著;去除根系显著增加湿地松人工林土壤矿质氮含量;去除根系和凋落物显著降低木麻黄人工林土壤铵态氮含量;去除凋落物和根系均未显著改变纹荚相思人工林土壤氮组分含量。Pearson相关分析结果表明,土壤氮组分含量对处理的响应与β-葡萄糖苷酶、乙酰氨基葡萄糖苷酶、多酚氧化酶和过氧化物酶活性的变化有关。研究发现,来自于凋落物和根系的易变性碳输入减少,会影响微生物对氮的矿化和转化能力。在纹荚相思人工林中,微生物酶活性对去除凋落物和根系响应不敏感,表明纹荚相思人工林对易变性有机质输入的减少具有一定的适应性。     

闽东南沿海2种防护林土壤有机碳和全氮垂直分布

以闽东南沿海沙地9年生厚荚相思(Acacia crassicarpa A.Cunn.ex Benth.)和木麻黄(Casuarina equisetifolia L.)林为对象,研究了林地土壤(0~60 cm)有机碳(SOC)和全氮(STN)的垂直分布及其与细根生物量和土壤密度的关系。结果表明:各土层细根生物量是影响STN和SOC主要因素;厚荚相思林地各土层的STN、SOC平均质量分数分别为0.092、0.822 g·kg-1,木麻黄林地各土层的STN、SOC平均质量分数分别为0.099、0.934 g·kg-1;厚荚相思和木麻黄林土壤剖面的SOC和STN质量分数变化规律一致,均随着土层加深而降低,具有明显表聚性特征;厚荚相思、木麻黄林地土壤C/N值分别为8.93、9.42,均低于全国土壤水平(10~12);各土层SOC和STN储量随土层加深呈下降趋势,厚荚相思和木麻黄林地的SOC储量分别为6.908、7.840 t·hm-2,厚荚相思和木麻黄林地的STN储量分别为0.777、0.838 t·hm-2;SOC和STN呈极显著正线性相关(P0.000 1),二者与土壤密度均呈极显著负指数相关(P0.000 1)。     

NaCl胁迫对马齿苋幼苗生长及体内离子分布的影响

以马齿苋幼苗为试验材料,研究了沙培条件下,0、100和200 mmol·L~(-1)NaCl处理对其生长及不同器官中Na~+、K~+、Ca~(2+)和Mg~(2+)分布的影响。结果表明:不同浓度NaCl处理下,马齿苋幼苗地上部干质量及单株叶片数均有所下降,但根系干质量和根冠比均有不同程度的增加。根、茎、叶中Na~+含量较对照均显著升高,且主要储存于根中;K~+含量较对照显著下降,茎中K~+含量降幅较小,而叶片中降幅较大;叶片中Ca~(2+)和Mg~(2+)含量显著高于茎和根。根、茎、叶中K~+/Na~+、Ca~(2+)/Na~+、Mg~(2+)/Na~+比值随NaCl处理浓度的增加而降低,主要原因是Na~+净增加;但叶片中K~+/Na~+、Ca~(2+)/Na~+、Mg~(2+)/Na~+比值显著高于茎和根系。随着Na Cl浓度的增加,马齿苋幼苗从根到茎的离子选择性运输能力先升高后降低,而茎到叶片的离子选择性能力总体呈升高趋势。综合分析表明,马齿苋可能通过将Na~+区域化到根系中,并增强植株向茎叶选择运输K~+、Ca~(2+)和Mg~(2+)的能力,从而缓解NaCl处理对马齿苋的伤害。     

聚乙二醇渗透胁迫对苜蓿幼苗营养器官离子含量的影响

以草原1号(抗旱型)和龙牧81(旱敏感型)这2种苜蓿为材料,采用水培方法,研究聚乙二醇(polyethylene glycol,PEG)胁迫下苜蓿幼苗不同器官中Na~+、K~+、Ca~(2+)、Mg~(2+)含量的变化。对2种苜蓿幼苗在不同PEG胁迫下离子含量变化进行分析,探讨干旱环境对苜蓿营养器官离子含量的影响。结果表明:2种苜蓿幼苗随着PEG质量分数的增加,根、茎、叶中Na~+含量增加,K~+、Ca~(2+)、Mg~(2+)含量减少,K~+/Na~+、Ca~(2+)/Na~+、Mg~(2+)/Na~+比值出现下降或先下降后升高的变化趋势。除草原1号在低质量分数处理时根中和高质量分数处理时叶中Na~+含量增加幅度大于龙牧81外,其他各器官在PEG处理下的Na~+含量增加幅度均小于龙牧81;在高质量分数PEG处理下,耐旱性强的草原1号的根、叶中的K~+和Mg~(2+)含量大于龙牧81,茎中K~+和Mg~(2+)含量小于龙牧81;在相同质量分数PEG处理下,耐旱性强的草原1号根、茎和叶中Ca~(2+)含量明显高于耐旱性弱的龙牧81;在高质量分数PEG胁迫下,草原1号叶片中Ca~(2+)含量明显高于龙牧81,根和叶中3种离子的比值和茎的Ca~(2+)/Na~+均为草原1号高于龙牧81。干旱胁迫影响苜蓿幼苗对上述矿质元素在根、茎、叶营养器官的分布,与苜蓿幼苗的抗旱性有一定的相关性。     

高分子化合物降低盐渍化土壤盐基离子效应研究

【目的】比较3种高分子化合物对盐渍化土壤性质的影响。【方法】本研究在石河子146团进行,通过大田试验向重度盐渍化土壤中加入聚丙烯酸盐类(PAAS)、聚丙烯酰胺类(PAM)和纤维素类(HEC)3种高分子化合物,并测定土壤电导率、pH、盐基离子的变化。【结果】PAAS、PAM和HEC3种高分子化合物均可降低土壤盐分,降低土壤中水溶性Na~+、Ca~(2+)、SO_4~(2-)、Mg~(2+)、Cl~-、HCO_3~-某一种或几种盐基离子含量,水溶性Na~+含量降低效果最为突出。【结论】聚丙烯酸盐类、聚丙烯酰胺类、纤维素类高分子化合物改良盐渍化土壤效果显著,对绿洲区盐渍化土壤降盐改盐具有重要意义。     

抑制电导-离子色谱法同时测定水中6种阳离子

[目的]建立离子色谱法同时测定水中Li~+、Na~+、NH_4~+、K~+、Mg~(2+)、Ca~(2+)的方法。[方法]水样经0.22μm水相滤膜过滤后直接进样,采用Ion Pac CS16离子交换柱分离,以30 mmol/L甲磺酸(MSA)为淋洗液,等度洗脱,抑制型电导检测器进行检测,外标法定量。[结果]Li~+、Na~+、NH_4~+、K~+、Mg~(2+)、Ca~(2+)在0.25~100.00 mg/L浓度范围内呈良好的线性关系(r2≥0.999 2),检出限(LOD)为0.011~0.027mg/L,定量限(LOQ)为0.036~0.089 mg/L,加标回收率为91.00%~105.49%,相对标准偏差小于5%。[结论]抑制电导-离子色谱法操作简单,灵敏度高,精密度良好,结果可靠,适用于水样中Li~+、Na~+、NH_4~+、K~+、Mg~(2+)、Ca~(2+)6种阳离子的同时定量测定。     

600℃秸秆生物炭对典型黑土阳离子交换性能和盐基离子组成的影响

为促进生物炭在黑土区农业生产上的合理应用,采用盆栽试验的方式,供试植物为油菜,共设4个处理,土壤中生物炭添加量分别为0,100,200,300g·kg~(-1),研究了高温秸秆生物炭对典型黑土阳离子交换量和盐基离子组成的影响。结果表明:添加高温秸秆生物炭导致黑土阳离子交换量降低,当生物炭用量为300g·kg~(-1)时显著低于不添加生物炭的土壤;黑土添加高温秸秆生物炭后,交换性Ca~(2+)含量下降,交换性Na~+含量变化不显著,而交换性K~+和Mg~(2+)含量上升。通过本研究,建议土壤中高温裂解生物炭用量不超过300g·kg~(-1),对土壤阳离子交换量不会有显著影响。     

潍北地区表层土壤盐分空间分布特征分析

以潍坊北部海水入侵区域为研究区,通过实地采样获得研究区表层土壤盐分数据,利用统计分析与空间插值的方法对潍坊北部表层土壤盐分空间分布特征进行分析。结果表明:该区域土壤盐分主要离子为Na~+、Cl~-等,土壤全盐量、K~+、Na~+、Mg~(2+)、Cl~-、SO_4~(2-)呈强变异强度,Ca~(2+)和HCO_3~-属于中等变异强度。潍坊北部地区表层土壤盐分的空间分布为土壤全盐量、Na~+、K~+、Mg~(2+)、Cl~-以及SO_4~(2-)都是东北部沿海地区土壤盐分含量较高,从东北向西南呈现逐渐递减的趋势。     

滨海台地土壤微生物数量及影响因子

根据定位观测数据,对海南文昌滨海台地3种典型森林(椰子林、相思林和木麻黄林)土壤微生物的数量特征及其与土壤因子的相互关系进行研究。结果表明,滨海台地3种森林类型中,微生物总量表现为椰子林相思林木麻黄林;细菌数量以椰子林土壤最高(3 144.67×10~4 CFU·g~(-1)),分别为相思林、木麻黄林的1.99倍和2.56倍;真菌数量以相思林最高(46.12×10~4 CFU·g~(-1)),分别为椰子林、木麻黄林的2.61和1.37倍;放线菌数量以椰子林最高(413.84×10~4 CFU·g~(-1)),分别为相思林、木麻黄林的3.32和1.42倍。不同森林类型土壤微生物三大类群数量,以细菌所占比例最大,放线菌次之,真菌最小。除椰子林真菌数量外,3种森林类型土壤微生物总数、细菌、真菌及放线菌数量均随土层深度的增加而减少,与土层深度呈线性负相关。土壤微生物数量与土壤养分含量之间存在着不同程度的相关关系,椰子林中,土壤全氮和有机碳是影响微生物数量的主要土壤因子;相思林中,全氮和pH值是影响微生物数量的主要因子;木麻黄林中,全氮和全磷是影响微生物数量的主要因子。     

海口市海防林不同类型森林土壤肥力差异分析

以海口市沿海3种不同森林类型植被为研究对象,釆用典型样地法,分析研究3种人工林(木麻黄林、加勒比松林、大叶相思林)土壤养分状况。结果表明,3种不同森林类型植被土壤属于弱酸性,低氮肥力土壤,全磷、全钾含量都很低;木麻黄林和加勒比松林土壤有效磷含量丰富,大叶相思土壤有效磷含量低;木麻黄林和大叶相思林土壤速效钾含量低,加勒比松林土壤速效钾含量中等;木麻黄林和加勒比松林土壤硝态氮和土壤铵态氮含量低,相思林土壤铵态氮和硝态氮较高。