钙在土壤中的淋溶迁移特征研究

采用室内土柱淋溶模拟试验方法，以棕壤为供试土壤，研究了在一次中等程度的降雨条件下钙肥在土壤垂直方向上的淋溶迁移特征。结果表明：随钙肥施用量增加，土壤中有效态钙含量增加2.2％～22.4％，钙的淋溶率高达48.6％～80.4％，差异均达显著性水平；适当的钙、磷组合，即当钙磷的施用配比为1：1时，能够使钙淋溶率降低31.8％，土壤有效态钙的含量总和增加6.0％，能在提高土壤有效钙含量的同时，使钙肥的淋溶率降低。     

磷在棕壤中淋溶迁移特征研究

采用室内土柱淋溶模拟试验，研究相当于一年降雨条件下磷肥在棕壤土垂直方向上的淋溶迁移特征及鸡粪、秸秆对磷素迁移转化的影响。结果表明：土壤施肥量与速效磷、迟效态磷增加量呈极显著正相关。相关系数分别是0．99141。，0．99774；水溶性磷、Al—P与土壤速效磷相关性最好，相关系数分别达0．972和0．926，2500mg／kg鸡粪与25mg／kg磷肥配施能降低磷淋溶率，并能极显著提高土壤中速效磷的增加量，相当于单施50mg／kg的磷肥；秸秆与磷肥配合施用在短期内对土壤磷素的有效性影响不大，但可以减少磷素向下层迁移。     

模拟土柱条件下黑土中肥料氮素的迁移转化特征

为明确肥料氮素在土壤中的迁移转化动态特征,利用模拟土柱方法,研究了3倍常规施肥量条件下不同肥料处理(尿素、硫铵)黑土的矿质氮变化。结果表明:不同氮肥处理的氮素养分迁移转化特征有明显差异。对照处理(不施肥)土柱内各层次间NH4+-N和NO3--N含量差异不明显;施用尿素或硫铵后,表层0~50mm土层的NH4+-N和NO3--N含量比不施肥对照分别升高100.8~3408.1mg·kg-1、113.4~388.0mg·kg-1和126.7~4671.1mg·kg-1、51.4~63.3mg·kg-1,且在培养前14d内变化最大。在整个培养期内,施用硫铵处理各层次NH4+-N平均含量比尿素处理高2.54~1423.7mg·kg-1,NO3--N平均含量低4.38~335.1mg·kg-1;而尿素处理各层次的硝化率是硫铵处理的0.79~9.12倍。表明肥料氮素的迁移与转化集中在0~50mm土层内,尿素处理的氮素转化速率较硫铵处理高。     

石灰性土壤肥际磷酸一钙的转化及肥料磷的迁移

肥际是肥料与土壤接触后肥料养分浓度很高、肥料与土壤组分相互作用强烈的区域.P肥肥际反应尤为强烈,其过程对肥料P在土壤中迁移及生物有效性可能起着至关重要的作用.本文以肥际为切入点,通过土柱培养试验,研究了磷酸二氢钙(MCP)在石灰性潮土肥际的形态转化及肥料P的迁移.结果表明,MCP施肥31天后,肥料P的迁移距离达45 mm.MCP异成分溶解导致约30%的肥料P残留在原施肥点;另有约70%进入土壤.无机P形态分级结果显示,进入土壤的肥料P仍保持较高的有效性,且主要以磷酸钙盐存在.其中,近10%仍以水溶态(WE-P)存在,近35%转化为Ca2-P,近35%转化为Ca8-P,近15%转化为A1-P,约5%转化为Fe-P,仅不足1%转化成O-P,而Ca10-P没有明显变化.肥际(0～2 mm)新增各形态含P矿物中,Ca8-P所占比例显著增加,O-P的比例略有增加,其他形态P的比例相应减少.MCP施肥后土壤WE-P和Ca2-P的分布呈明显的分段特征,即由自施肥点开始的快速线性下降阶段和随后的缓慢线性下降阶段构成,其他形态的P的分布也有肥际集中分布特性,使得进入土壤的肥料P90%左右集中在不足一半的扩散距离内.MCP施肥引起肥际土壤pH显著下降,对肥际碳酸盐及铁、铝矿物溶解破坏作用极为显著,特别是2 mm内碳酸盐被完全分解.土壤CaCO3溶解释放的Ca2+是进入土壤的肥料P转化固定的主要因素,其次是施肥伴随的Ca2+,肥际铁、铝矿物溶解释放出的Fe3+、Al3+对P的固定也有重要贡献.MCP对土壤矿物的溶解破坏及其异成分溶解作用是石灰性土壤中该肥料有效性的主要限制因素.     

满洲里市环境中氟的迁移转化

满洲里市地表水体和地下水中氟含量已超过水质标准，土壤中的氟也超过全国平均水平。在分析氟环境表征的基础上，探讨了氟在环境中的迁移转化及其影响因素，指出环境中氟化物的富集既有自然条件的控制，也有人类非理性的环境行为所致。并根据氟在环境中的 多转化的规律，提出相应的治理对策。     

外源有机磷在黄棕壤中的淋溶和转化特征

采用Bowman和Cole提出的有机磷分级体系,分3个灌水量对外源活性有机磷β-甘油磷酸钠在黄棕壤中的淋溶和转化特征进行了研究。结果表明,大于50mm的灌水量可以使β-甘油磷酸钠发生淋溶。施入黄棕壤中的β-甘油磷酸钠在24h内可以转化为速效磷和中活性有机磷,灌水量愈大,速效磷和中活性有机磷积累的土层也愈深。中稳性有机磷和高稳性有机磷含量没有明显变化。     

长期施有机肥对耕地棕壤团聚体及钙素分布的影响

为了探明施有机肥对耕地棕壤团聚体及钙素分布的影响,以长期定位施肥近30年的耕地棕壤为研究对象,采用干筛法进行土壤团聚体分级,系统研究了单施有机肥及有机肥配施氮磷肥对耕地棕壤团聚体及不同形态钙素分布的影响。结果表明:与不施肥对照相比,施有机肥可增加1~2mm粒级团聚体含量,且随有机肥施入量的增加而增加,最高增加了66.68%;与单施有机肥相比,配施氮磷肥则降低了1~2mm粒级团聚体含量;与对照相比,单施及配施有机肥均降低了0.25~1 mm粒级团聚体含量,降幅最高达15.20%。单施及配施有机肥均提高了全土的全钙含量,其中单施高于配施,最高为施高量有机肥处理,增幅达11.67%;单施有机肥处理以1~2 mm粒级团聚体的全钙含量最高,配施氮磷肥后以0.053~0.25mm的最高;与对照相比,单施及配施有机肥均增加了各粒级团聚体水溶性钙含量;单施有机肥提高了土壤交换性钙含量,配施氮磷肥却相反;单施及配施有机肥处理均增加了全土酸溶性钙含量。相关性分析显示,耕地棕壤各级团聚体的全钙含量是影响各形态钙素分布的重要因素。因此,长期施有机肥不仅增加了耕地棕壤较大粒级团聚体含量,且可增加较大粒级团聚体的钙素含量。     

花生秸秆生物炭输入对棕壤中铜形态转化及其有效性的影响

人工模拟铜污染棕壤,通过添加不同裂解温度(350℃、500℃和650℃)和不同施用量(2%和4%)的花生秸秆生物炭,探究生物炭输入对土壤pH和铜形态(Tessier连续提取法)的影响,分析生物炭输入对棕壤铜生物有效性的影响机制。结果表明:随着制备温度的升高,生物炭产率、平均孔径减小,pH、灰分、阳离子交换量(CEC)和比表面积增大;施加生物炭提高了土壤pH,土壤pH与交换态铜含量成负相关,且随生物炭裂解温度和添加量的增加而升高;施炭量一定条件下,随着输入生物炭裂解温度的升高,土壤交换态铜、铁锰氧化物结合态铜含量显著减少(P0.05),有机化合态铜含量显著增加(P0.05),残渣态含量增多,其中650℃裂解温度生物炭处理对降低土壤铜有效性效果最好;在相同的裂解温度下,随着施炭量增加,土壤交换态、碳酸盐结合态和铁锰氧化物结合态铜含量减少,有机化合态铜和残渣态铜含量增多,其中以4%施炭量处理对降低土壤有效态铜的效果最优。研究结果表明,生物炭裂解温度和添加量是影响棕壤pH和铜生物有效性的因子,其中SP4-650处理最有利于降低棕壤中铜生物有效性。     

长期施肥与地膜覆盖对棕壤交换性钙、镁的影响

本文以沈阳农业大学棕壤长期定位试验站（始于1987年）玉米连作试验为研究对象,探讨了施肥与地膜覆盖对棕壤中交换性钙、镁含量的影响,以及交换性钙、镁和pH之间的相关性。研究结果表明:试验地040 cm土壤交换性钙含量在1.34～2.52 g/kg之间,交换性镁含量在0.30～0.66 g/kg之间,目前都比较丰富,作物基本不会出现缺钙缺镁症状。经过24年的不同施肥处理,施有机肥土壤表层（020 cm）交换性钙和交换性镁含量呈明显增加趋势,施用化肥土壤表层交换性钙和交换性镁含量呈明显下降趋势。无论不覆膜还是覆膜,单施化肥底层（2040 cm）土壤交换性钙和交换性镁含量大于表层;施用有机肥土壤交换性钙含量在两个层次差异不明显,交换性镁含量土壤表层大于底层。覆膜与不覆膜相比,单施化肥土壤覆膜后表层土壤交换性钙和交换性镁含量增加,底层含量降低,而有机肥处理表现的不明显。土壤表层交换性钙和交换性镁与pH之间都有极显著的正相关关系。     

不同肥力黑土、棕壤微团聚体组成及其胶结物质的研究

本文通过对黑土、棕壤各级微团聚体组成及其胶结物质的研究表明,不同肥力水平的土壤各级微团聚体组成不同,随着肥力水平的提高,大于10μm微团聚体含量增加,增加幅度为2—5%;土壤团聚度增大,增大范围为2—8%。相关分析表明,土壤有机质含量,特别是松结合态有机质含量与大于10μm的微团聚体含量呈显著正相关,而紧结合态有机质含量及土壤中小于2μm的粘粒则与小于10μm的微团聚体含量呈正相关。去除各种胶结物质以后各级微团聚体的破坏率也证实了这一点。由此认为,各种胶结物质对不同粒级微团聚体的形成影响各异,小粒级微团聚体的形成主要受紧结合态有机质和粘粒的影响,大粒级微团聚体的形成则主要与松结合有机质以及多糖类物质有关。     

土壤水氮迁移转化与作物生长耦合模拟

定量描述农田土壤-作物系统中水氮迁移转化规律,对水氮资源高效利用和水土环境保护具有重要的意义。以土壤水、热和溶质迁移转化动力过程为基础,综合考虑气象因素变化和土壤水氮动态变化及其对作物生长的影响,构建了土壤水、热、氮迁移转化与作物生长耦合模拟模型。并应用该模型对2007－2008年冬小麦生育期内的土壤水分、氮素转化运移以及冬小麦产量、生物量、腾发量（ET）进行模拟,模拟结果与实测数据均吻合良好。可应用该模型模拟不同作物种类、不同灌水施肥条件下土壤水分与氮素动态变化过程和作物生长状况,进而获得农田水肥优化管理模式。     

土壤有机碳转化与迁移研究概况

本文论述了土壤有机碳的转化迁移模型，介绍了国内外有关这方面的进展，阐明了有机碳模型与温室效应的预估之间的联系。     

肼类燃料在土壤中迁移转化

论述了对肼、甲基肼和偏二甲肼在土壤环境中的吸附、降解、迁移转化模型及对土壤中的微生物的毒性，肼类燃料在土壤环境中与粘土的作用最强，主要存在着物理吸附与化学降解两个方面。pH值较低时，在粘土中主要是可逆离子交换；pH值较高时，在土壤表面形成不溶的氢氧化物，通过氢键和离子作用结合大量肼类燃料，肼类燃料对土壤中的微生物的毒性大小是肼＞甲基肼＞偏二甲肼，土壤中的某些微生物也可促进肼类燃料的降解。     

有机污染物在土壤中迁移转化的研究进展

从机理、实验和数值,综述了近年来国内外土壤中有机污染物迁移转化过程的最新进展，重点介绍了处理耦合数学模型的的数值模拟方法，并结合土壤污染发展的特点,对今后有机污染的研究方向作了一般性探讨，提出了需要进一步解决的关键性问题。     

水位波动条件下土层中硝态氮迁移转化数值模拟

将溶质运移方程、一维饱和-非饱和土壤水分运动控制方程和Kool-Parker滞后模型联立耦合,建立了地下水位波动条件下土层中硝态氮迁移转化模型。采用有限元数值分析方法,模拟了在地下水位波动条件下硝态氮的迁移过程且与室内土柱实验结果进行对比。结果表明,所建模型的模拟结果与室内土柱实验结果吻合,地下水位波动对硝态氮迁移转化影响显著,其浓度随水位的下降而上升,随浓度的上升而下降。水位波动幅度越大,其浓度波动范围越大。所建数学模型能较好反应硝态氮随水位波动的迁移转化规律。     

氮对磷在潮土中迁移与转化的影响

通过土柱培养试验对磷肥在潮土中的迁移转化和其受不同氮肥的影响进行了研究。结果表明:培养60d后,单施磷酸二氢钙处理(MCP)距施肥点0～2 mm土壤pH值从8.29降至7.82,土柱中水溶性磷(W-P)、Ca_2-P和Ca_8-P分别为7.4、18.6和9.0 mg,分别占土壤无机磷增量的13.0%、32.7%、15.8%。配施尿素处理(MCP+U)和配施硫酸铵处理(MCP+AS)均较MCP降低了距施肥点0～2 mm土壤的pH值,提高了W-P的迁移距离和Ca_2-P与Ca_8-P的分布范围。MCP+U土柱中W-P、Ca_2-P分别下降63.5%(2.7 mg)、65.6%(6.4 mg),Ca_8-P则提高176.7%(24.9 mg),而MCP+AS土柱中W-P、Ca_2-P分别提高100%(14.8 mg)、32.3%(24.6 mg),Ca_8-P则下降42.2%(5.2 mg)。相比MCP,MCP+AS提高了磷肥的速效性,对于作物养分亏缺时及时供给磷素更为有利;MCP+U的磷肥速效性有所降低,对于磷肥供作物中长期利用效果更显著。     

氮肥对镉在土壤-芥菜系统中迁移转化的影响

以芥菜为研究对象, 采用盆栽试验, 探讨了不同用量的5种氮肥对污染农田土壤中镉(Cd)在土壤–根系–地上部迁移累积的影响。结果表明: 5种氮肥均促进了芥菜根系对Cd的吸收, 且根系Cd含量随施氮量的增加而增加; 但根系吸收转运Cd的能力随氮肥施用量的增加呈先降后增的变化趋势。在≤200 mg(N)·kg^-1(土)的施氮水平下, CO(NH₂)₂和Ca(NO₃)₂处理能显著降低芥菜地上部Cd含量, 降低幅度分别为13%~29%和24%~30%。在施氮量相同的条件下, NH₄Cl和(NH₄)₂SO₄显著降低了土壤pH, 增加了土壤DTPA-Cd含量, 促进了芥菜对Cd的吸收。本试验条件下, 200 mg(N)·kg^-1(土)的CO(NH₂)₂在增加芥菜产量和降低芥菜地上部Cd含量等方面优于其他氮肥处理。     

腐殖酸对钾在褐土中迁移和转化的影响

采用室内土柱实验研究了腐殖酸与钾共施时腐殖酸对钾在褐土施肥点附件微域中迁移和形态转化的影响。研究结果表明,与单施KCl处理相比,共施腐殖酸没有明显改变肥料钾在褐土中的迁移距离,在培养7天时增加了肥际微域中的水溶性钾含量,而在培养28天时则降低了其含量;共施腐殖酸明显增加了交换性钾含量以及在土壤中的迁移量,但减少了非交换性钾的含量和迁移量。说明共施腐殖酸减少了土壤晶格对钾离子的固定,提高了外源钾在褐土中的有效性。     

长期施肥对棕壤主要酶活性的影响

研究目的是揭示长期施肥对棕壤主要酶活性的影响,为土壤培肥以及合理施肥提供理论依据。研究试材采自沈阳农业大学土地与环境学院棕壤肥料长期定位试验微区,共11个施肥处理。结果表明,土壤转化酶、中性磷酸酶、碱性磷酸酶在玉米拔节期及灌浆期出现两个活性高峰,脲酶在玉米拔节期、过氧化氢酶在玉米大喇叭口期各出现一个活性高峰。长期施用有机肥能够提高土壤过氧化氢酶、转化酶及脲酶活性,降低土壤磷酸酶活性,磷肥能够增强土壤过氧化氢酶及转化酶的活性,氮肥则对过氧化氢酶、转化酶、脲酶具有抑制作用。土壤各种酶之间及酶与土壤养分、玉米产量之间存在显著或极显著相关性。因此合理施肥营造良好的土壤生物化学环境将有利于土壤肥力的保持与提高,为作物的高产稳产提供有利保障。     

农业非点源污染物在排水沟渠中的迁移转化研究进展

农业非点源污染物在排水沟渠中的迁移转化是农业非点源污染控制和管理的重要环节。在简要分析农田排水沟渠生态结构和生态特征的基础上,归纳总结了排水沟渠中水生植物、微生物和基质底泥各组分的生态功能以及各组分同氮磷污染物间的相互作用机理;结合目前研究现状,提出今后尚需进一步研究的问题,包括沟渠生态系统中各组分不同作用的量化研究、农业非点源污染物在排水沟渠中的迁移模型以及宏观层面上沟渠湿地运用与区域生态环境间关系的研究等。