Aerobic soil metabolism of flupyrazofos

To elucidate the fate of flupyrazofos [O,O-diethyl O-(1-phenyl-3-trifluoromethyl-5-pyrazoyl)phosphorothionate] in soil, an aerobic soil metabolism study was carried out for 60 days with [¹⁴C]flupyrazofos applied at a concentration of 0·38 μg g^-1 to a loamy soil. The material balance ranged from 103·5% to 86·9% and the half-life of [¹⁴C]flupyrazofos was calculated to be 13·6 days. The metabolites identified during the study were 1-phenyl-3-trifluoromethyl-5-hydroxypyrazole (PTMHP) and O,O-diethyl O-(1-phenyl-3-trifluoromethyl-5-pyrazoyl)phosphate (flupyrazofos oxon), with maximum levels of 9·8% and 1·6% of applied radiocarbon, respectively. Evolved [¹⁴C]carbon dioxide accounted for up to 5·3% of applied radiocarbon and no volatile products were detected during the study. Non-extractable ¹⁴C-residue reached 31·6% of applied material at 60 days after treatment and radiocarbon was distributed almost evenly in humin, humic acid and fulvic acid fraction. © 1998 Society of Chemical Industry     

内蒙古浑善达克沙地土壤水分状况的分析

为探明浑善达克沙地土壤湿度的时空变化规律 ,于 1 998一 1 999年在浑善达克沙地中部取样分析了地形和植被与土壤含水量的相关性及生长季内土壤含水量的动态。发现在坡度 <1 5°时 ,随坡度的增大 ,土壤含水量降低 ,在坡度 >1 5°时 ,沙丘阴坡上土壤的含水量随坡度的增大而增加。高沙丘阳坡的土壤含水量 ,受坡度的影响很小 ,略有降低。由于沙地土壤类型复杂 ,土壤剖面变异也比较大 ,所以随深度的增加土壤含水量的变化规律也不同。土壤含水量的动态特征在不同土层也有差异 ,表土层 ,春末夏初之前土壤比较干 ,以后在波动中上升 ,8月份土壤含水量比较大 ,8月底以后又迅速下降到春末夏初的水平。心土层则在前期土壤比较湿润 ,而后逐渐下降 ,在 6月中旬至 7月中旬出现土壤含水量的低谷 ,7月中以后又逐渐升高 ,并在 8月底达最大含水量 ,9月中旬后又降到年初的水平。6、7月间含水量的低谷可能是由于植物大量耗水造成的。表土层和心土层 (70 cm以上土层 )在 9月上旬基本降到了5月初的水平。但底土层土壤含水量在波动中升高 ,9月上旬虽有所下降 ,但仍高于 5月初的土壤湿度。在某些地形部位 ,随植被盖度的增加 ,土壤含水量有增大的趋势。     

毛乌素沙地南缘沙区水分入渗特征及其影响因素

水分入渗是土壤水分循环的重要环节。为探明毛乌素沙地生物结皮覆盖沙区水分入渗特征及其影响因素,采用双环法测定不同类型地表(裸沙、浅灰色藻类结皮、黑褐色藻类结皮和藓类结皮,依次用BS、LC、DC和MC表示)水分入渗速率及其土壤理化性质。结果表明:1与BS相比,LC、DC和MC样地初始入渗率分别减少了37.7%、59.2%和73.6%,稳定前平均入渗率分别减少了37.5%、62.2%和81.3%,稳定入渗率分别减少了13.6%、67.4%和78.9%,累计入渗量分别减少了25.8%、61.3%和78.6%。2不同类型地表达到稳定入渗所需的时间在3~8 min;相关性分析结果显示,水分入渗速率与砂粒和土壤容重呈正相关关系,与粉粒、黏粒、结皮厚度、结皮抗剪强度、结皮层容重和有机碳含量呈负相关关系。3主成分分析结果表明,黏粒、结皮抗剪强度和土壤容重是影响该地区水分入渗速率的主要因子。因此,生物结皮在沙丘表面的形成和发育过程中,通过改变土壤的理化性质,减缓了该地区水分入渗速率,增加了降水的径流流失风险。     

不同土地利用方式对风沙土酶活性的影响

以辽宁省彰武县柳河流域忙海林子村为例,研究了不同土地利用方式对该区域风沙土6种酶活性的影响。结果表明:裸地由于几乎无植被覆盖,各类生物少,酶活性普遍处于最低水平,应采取措施改良;河滩地由于其特殊的地理位置,土壤易被河水冲刷,酶活性普遍处于较低水平,且由于耕种会影响泄洪,因此,河滩地不适合开垦为耕地;非河滩耕地酶活性基本处于中等水平,说明由于耕作、收割等,加剧了水土流失过程,降低了酶活性,可适度休耕;天然草地酶活性基本处于较高水平,说明天然草地可在一定程度上改善风沙土酶活性;林地酶活性普遍处于最高水平,说明种植杨树对改善风沙土酶活性效果最为明显。     

科尔沁沙地沙漠化过程中植被与土壤退化特征的研究

选择科尔沁沙地沙漠化严重地区相邻地段的固定沙丘、半固定沙丘、半流动沙丘和流动沙丘为对象,对土地沙漠化过程中植物种类消长、物种多样性、生活型结构及土壤理化性质和生物活性的变化特征进行了分析。结果表明:沙漠化过程是一个物种多样性衰减的过程,沙漠化导致大多数原生性物种消失。从生活型来看,地面芽植物受沙漠化影响最大。沙漠化过程中土壤养分严重丧失,土壤微生物量C、N、P,以及土壤脲酶、蛋白酶、蔗糖酶、磷酸单酯酶、脱氢酶和硝酸还原酶的活性均随沙漠化程度的加剧而大幅度下降。土壤生物活性对土壤沙漠化比较敏感,在固定沙丘到半固定沙丘的转化过程中土壤生物活性和物种多样性下降最快。     

膜下滴灌风沙土盐分变化及分布特点

通过对已进行膜下滴灌2a和5a的改良风沙土电导率和总盐分的测定,探讨不同滴灌年限土壤盐分变化及分布特点。研究表明,在膜下滴灌与冬灌和春灌相结合的条件下,土壤表层0～30cm盐分逐年下降,但脱盐效率也不断降低;盐分在土壤中分层明显,在水平方向,距离滴头越远,盐分越重;垂直方向,土壤盐分最低值位于表层20～40cm处。在表层0～40cm的土层中,靠近薄膜边缘盐分差异较大;随着滴灌年限的增加,脱盐区范围增大,特别是水平脱盐距离增加明显。不同滴灌年限的深层压盐区变化不大,膜间聚盐区位于膜间裸地并延伸到薄膜内,位于土壤表层0～40cm。     

黄土地与沙地生物结皮的发育特征及其生态功能异同

基于课题组已有研究成果,选取陕北水蚀风蚀交错区内气候条件相同但土壤质地迥异的试验区,探讨黄土地和沙地生物结皮发育特征及其生态效应的异同。结果表明:(1)苔藓结皮是2种土地生物结皮的重要类型,其中,黄土地的优势藓种为尖叶对齿藓[Didymodon constrictus(Mitt.)Saito.]、真藓(Bryum argenteum Hedw.)、狭网真藓(B.algovicum Sendt.);沙地的优势藓种为黄色真藓(B.pallescens Scheich.)、弯叶真藓(B.recurvulum Mitt.)、银叶真藓(B.argenteum Hedw.)。沙地乔灌植物下生物结皮盖度(77.5%)、厚度(11.8 mm)及容重(1.9 g·cm~(-3))均高于黄土地生物结皮,而黄土地多年生草本植物下生物结皮抗剪强度(26.5 k Pa)高于沙地生物结皮,总体上,沙地生物结皮发育的更好。(2)黄土地的入渗增幅和0~200 cm剖面的平均土壤含水率增幅均显著高于沙地(P0.05),且在旱季和雨季其0~200 cm剖面的平均土壤含水率增幅分别比沙地高1.4%和1.9%。(3)两地生物结皮均表现出了较好的减蚀作用,其减蚀效率分别为81.0%和90.6%。     

Effect of Subsurface Water Level and Irrigation Intervals on Hassawi Rice (Oryza sativa L.) Production on a Sandy Loam Soil

A 2-year experiment was conducted using 84 cylindrical metal barrels, each 80 cm in diameter and 120 cm in height. Barrels were packed with sandy loam soil to evaluate the effect of three subsurface water levels (30, 70, and 100 cm) and four irrigation intervals (daily, every second day, every third day, and every fourth day) in a completely randomized design on growth and production of Hassawi rice (Oryza sativa L.) cultivar. The 30-cm subsurface water level (SW L) gave the highest grain yield. However, yield decreased as SW L increased. On the other hand, the four irrigation intervals showed significant increase in grain yield as the frequency of irrigation decreased. All yield components were positively affected by increasing irrigation frequency. The most important was found to be the 100-grain weight. The increase in grain yield was associated with the increase in plant height, plant fresh weight, plant dry weight, and weight of 100 grains. The interaction between SW L and irrigation intervals revealed that the highest grain yield was obtained at 30-cm SW L and daily irrigation. However, the grain yield obtained at 30-cm SW L and irrigation every second day showed similar yield and higher water use efficiency, with a savings of 12% irrigation water compared to that used at daily irrigation and 30-cm SW L. All other combinations of SW L and irrigation intervals either produced very low grain yields or showed low water use efficiency. Therefore irrigation of Hassawi rice in sandy loam soil may benefit from shallow SW L (30 cm) and irrigation every second day, which may prove to be an acceptable management practice for grain rice production, providing the highest water use efficiency.     

科尔沁沙地不同植物群落土壤呼吸及环境因素分析

对科尔沁沙地固定、半固定和流动沙丘土壤呼吸的日进程、季节变化及其环境因素进行了测定分析.结果表明:1)土壤呼吸速率与植物群落生物量、土壤有机碳、全氮及粘粉粒含量之间存在显著的正相关关系;固定沙丘日平均土壤呼吸速率分别是半固定和流动沙丘的1.18和2.02倍.2)从固定、半固定到流动沙丘,土壤温度及近地表空气温度呈现增加...     

毛乌素沙地天然臭柏灌丛地的土壤特性

采用样方调查法对毛乌素沙地天然臭柏灌丛地土壤特性调查结果表明 :臭柏灌丛地土壤水分、有机质、全氮、速效钾和碱解氮等养分资源分布具有空间异质性。在臭柏灌丛地(覆盖度 70 %～ 85 % ) 0～ 5 cm的土层 ,聚集了较多的中细粒子 ( 0 .2 5～ 0 .0 2 cm) ,平均含量为68.9% ,比油蒿覆盖区 (覆盖度 40 %～ 5 5 % )高 9% ,并随土层深度的加深 ,其含量降低。水分、有机质、全氮、速效钾和碱解氮等养分含量的分布 ,存在明显的“沃岛”现象。在 0～ 1 0 0 cm的土层范围内 ,臭柏灌丛地 60 %以上的土样含水率为 1 %～ 2 % ,变异系数高达 1 1 3%。土层深度 <2 0 cm时 ,臭柏灌丛土壤含水率由灌丛内向灌丛外逐渐减少 ,当土层 >2 0 cm时 ,则正好相反。70 %的土样速效磷含量 <2 mg/kg,除速效磷之外 ,土壤中的有机质、全氮、速效钾、碱解氮等在臭柏灌丛下 0～ 2 0 cm的土层内相对富集。在 0～ 1 0 0 cm的土层内 ,有机质的变异系数为 96.3% ,全氮为 1 0 1 .4% ,碱解氮为 80 .6% ,速效钾为 88.4%。臭柏灌丛地土壤特性的空间异质性 ,是生物和物理过程共同作用的结果。     

沙地凝结水及在水分平衡中作用的研究

凝结水是一种特殊的降水,它的分布受自然地带的影响,产生凝结水的多少随天气状况而不同,晴天比阴天多,它与风速、气温、地温成反比,与降水、相对湿度成正比。凝结水是水分总收入的一部分,在水分平衡中起着一定的补充作用。对植物的生长起着重要的作用,它可减弱植物叶面的蒸腾和夜间的呼吸作用,因而减少植物体内的水分消耗。     

古尔班通古特沙漠风沙土水分垂直分布与受损植被的恢复

古尔班通古特沙漠中大规模、高强度的人类活动严重干扰和损坏了荒漠植被。在该沙漠特有的生境下 ,受损植被具有一定的自然恢复和更新能力。但要加速恢复过程 ,则需辅以积极有效的措施。本文经过跟踪监测人工种植荒漠植物的出苗、生长以及风沙土水分垂直分布特征 ,查明了植物出苗、存活率和风沙土中水分垂直分布的动态关系。     

科尔沁沙地坨甸交错区土壤水分的空间变异规律

科尔沁沙地沙丘-草甸相间地区,地貌形态多样、土地利用类型众多,从而导致土壤水分空间分布的复杂性。通过对科尔沁沙地典型沙丘-草甸相间地区的调查取样与试验分析,运用统计学理论和方法,研究土壤水分的空间变异性及其空间分布规律。结果表明：水平方向上,土壤水分总体表现为草甸地大于沙丘地,过渡带介于两者之间。就草甸地而言,植物生长越好,其土壤水分越高,保水持水性能也越好;沙丘地则与之相反,植被最稀疏的流动沙丘,其土壤含水量大于半流动半固定沙丘与固定沙丘,且有良好的储水条件。垂向上,高覆盖草甸、低覆盖草甸和农田（草甸）土壤含水量在地表下0～40 cm波动最大,40～160 cm随深度增加而递增;流动沙丘、半流动沙丘和固定沙丘土壤含水量随深度增加呈微弱加大趋势。林地、撂荒地、农田（沙丘）变化程度居中。从空间分布看,研究区中东部土壤水分偏大,且向南北两侧区域递减。     

连续放牧对沙质草地植被盖度、土壤性质及其空间分布的影响

在科尔沁典型沙质草地,设置不同放牧强度的4块样区:重牧区、中牧区、低牧区和封育对照区。连续放牧4年后,通过统计学分析及方差均值比、秩相关系数和分维数等方法,分析了植被平均盖度、多样性指数和土壤颗粒组分、土壤养分含量(有机碳和全氮)在各样区的变化及其空间分布。结果表明,(1)沙质草地的植被平均盖度、多样性指数均随放牧强度的增加而降低,植被平均盖度对放牧的反应比多样性指数更为敏感,变化幅度更大;植被在各样区均为聚集分布,但随聚集程度随放牧强度的降低而降低;(2)不论放牧强度大小,植被平均盖度在4个样区均受到土壤养分的制约作用,而土壤颗粒组分对植被的影响随放牧强度的降低逐渐减弱;(3)通过比较植被平均盖度和土壤某些指标在4个样区的分维数值认为,在科尔沁沙质草地,放牧强度应保持在低牧水平,更高的放牧强度将导致植被和土壤特征的空间分布格局产生大的改变,可能导致沙漠化。     

科尔沁沙质草地封育过程中的植被变化及其机制

对科尔沁沙地乌兰敖都地区的沙质草地封育后的植被变化及其机制进行分析研究。结果表明：① 围栏封育使植被物种丰富度、密度显著提高,群落的优势种发生明显变化;围封地的Simpson多样性指数和Shannon-Wiener多样性指数均表现为随封育时间增加而下降,而Pielou均匀度指数随围封时间增加表现出先增加后下降的趋势。② 围栏封育可以增加土壤表层（0~10 cm）的养分含量,但电导率随围封时间表现出先降低后增加的趋势,同时围栏封育使土壤水分含量下降。③ 土壤表层（0~10 cm）各因子对多样性的影响不同,全氮和pH与Pielou指数呈显著(P<0.05)负相关;全氮对于丰富度指数呈显著(P<0.05)正相关;其他土壤环境因子与多样性指数间关系均不显著,表明在沙质草地封育不利于植物多样性的维持,但有利于土壤养分的积累。     

Soil metabolism of flupyrsulfuron in winter wheat crops

The sulfonylurea herbicide flupyrsulfuron was applied post‐emergence in March at the rate of 10 g a.i. ha^?1 on winter wheat crops. In the 0–8 cm surface soil layer of the crops grown on sandy loam and loam soils, the flupyrsulfuron half‐life was 64 and 40 days respectively. Flupyrsulfuron and its metabolites were not detected during both crops or 1 month after crop harvest in the 8–15 and 15–20 cm soil layers. Soil degradation of flupyrsulfuron successively generated the cyclization products 1‐(4,6‐dimethoxypyrimidine‐2‐yl)‐2,4‐diketo‐7‐trifluoromethyl‐1,2,3,4‐tetrahydropyrido[2,3‐d]pyrimidine 2 and N‐(4,6‐dimethoxypyrimidine‐2‐yl)‐N‐(3‐methoxycarbonyl‐6‐trifluoromethylpyridine‐2‐yl)‐amine 3 , which were the main metabolites of flupyrsulfuron in soil. Hydrolysis of 3 successively generated N‐(4,6‐dimethoxypyrimidine‐2‐yl)‐N‐(3‐car‐ boxylic acid‐6‐trifluoromethylpyridine‐2‐yl)‐amine 4 and N‐(4‐methoxy‐6‐hydroxypyrimidine‐2‐yl)‐N‐(3‐carboxylic acid‐6‐trifluoromethylpyridine‐2‐yl)‐amine 5 . Low and temporary concentrations of 2‐sulfonamido‐3‐carbomethoxy‐6‐trifluoromethyl‐pyridine 6 and 2‐amino‐4,6‐dimethoxypyrimidine 7 were observed. Bioassays with sugarbeet as test plants indicated that 2, 3, 4, 5, 6 and 7 had herbicide activities corresponding to 100%, 80%, 75%, 75%, 75% and 15% of that of flupyrsulfuron respectively. The metabolites thus extended the herbicidal protection given by flupyrsulfuron and explain the high herbicidal protection given by the low dose of flupyrsulfuron applied. One month after the harvest of the winter wheat, no more significant residue of flupyrsulfuron or of its metabolites was detected in soil.     

干旱半干旱地区采煤塌陷对沙质土壤水分特性的影响

随着西部大开发政策的实施,在干旱、半干旱地区的大规模煤炭开采活动对环境造成的影响已日渐凸现,成为亟待解决的问题。本项研究以神府—东胜煤田的补连塔矿区为研究对象,针对采煤造成的地表塌陷是否对土壤水分特性产生影响进行了研究,结果显示:研究区土壤含水量在6、7月份相对较低,在3%左右;这一时期降雨量相对较少,大气蒸发力强,又处于植物生长旺盛季节,所以土壤水分的变化对植物生长影响极为显著。对土壤容重影响较大的因子是坡面坡度及土壤层次,采煤造成土体塌陷对土壤容重影响较小。塌陷区的土壤含水量一般小于非塌陷区。这主要是因为塌陷后产生的裂缝增大了土壤蒸发面积,进一步降低了土壤水分。     

乌兰布和沙漠东北部沙区人工林土壤肥力质量评价

选择乌兰布和沙漠东北部沙区9块人工林为研究对象,通过敏感性和主成分分析,筛选了16项表征土壤物理、化学和生物学特性的指标,并运用模糊综合评判法,计算土壤肥力质量综合指数(I_IF）。结果表明: <0.01 mm 物理性黏粒含量、团聚度、有机质、全氮、细菌数和脲酶活性构成了该区土壤肥力质量评价指标体系;所选指标能全面反映原16项指标的信息,决定系数达0.940 5;样地土壤肥力总体表现为：灌木林>乔木林>流沙地,灌木林具有较好的改土作用,柠条土壤肥力指数最高。因此,该区应以种植乡土固氮灌木为主,乔灌草结合,不宜大面积种植乔木。     

人工防护林对风沙土有机碳动力学的影响

选取塔里木沙漠公路沿线定植年限为5、7、10、13、16 a的防护林,运用物理化学提取法及傅里叶变换红外光谱仪,研究人工防护林对风沙土发育过程中土壤有机碳动力学的影响。结果表明:(1)随定植年限增加,土壤碳储量变化不大;(2)土壤有机碳在0~50 cm随深度增加而降低,50 cm以下变化不大;(3)随防护林定植年限的增加,表层土壤(0~10 cm)中总有机碳(TOC)、微团聚体有机碳(OCMIA)、腐殖质有机碳(OCHS)、抗氧化性(OCNa Cl O)和抗酸解性有机碳(OCHCl)均有所升高,其中TOC、OCMIA、OCHS逐年增加,而OCNa Cl O和OCHCl在5~7 a时增加较快,以后趋于稳定,且各碳组分(OCHCl除外)在不同定植年限防护林风沙土间的差异极显著(P0.01),OCHCl差异显著(0.01P0.05);(4)所有碳组分极显著相关,其中OCMIA、OCHS与TOC的相关性比OCHCl、OCNa Cl O高;(5)惰性碳库中OCMIA和OCNa Cl O占总有机碳的比例较高,OCHS相对含量随定植年限增加而升高;(6)腐殖质结构中C=O相对含量(C=O/C-O-C)先降低后升高,脂族链聚亚甲基碳含量占末端甲基碳的比例(CH2/CH3)7 a时最高,后3个年限变化不大。因此,人工防护林引起了土壤有机碳累积,特别是惰性碳库在表层累积,腐殖化程度增加,提高了土壤固碳能力并促进了风沙土的发育。