连作植烟土壤酚酸类物质积累特征及其相互作用关系分析

为探明连作植烟土壤酚酸类物质积累特征及其相互作用关系,利用高效液相色谱外标法检测了同一植烟区域不同种植年限土壤(4、6、8、14和16年)浸提液中酚酸类物质的种类和含量,并基于曲线估计方法和逐步回归模型,探讨了酚酸类物质在连作条件下的积累特征及其相互作用关系。结果表明,8种酚酸在不同连作植烟土壤中被检出,且其中6种具有明显的积累趋势;曲线估计分析表明不同酚酸积累特征存在差异,其中间苯三酚、阔马酸、对羟基苯甲酸、香草酸和香兰素以增长曲线趋势积累,阿魏酸含量以幂函数趋势积累。相关性分析和逐步回归分析表明,间苯三酚和阿魏酸含量之间存在互相促进关系,阿魏酸对阔马酸含量具有促进作用,香草酸对对羟基苯甲酸含量具有促进作用,香兰素和苯甲酸分别对香草酸含量存在促进和抑制作用;香草酸和苯甲酸对香兰素含量有促进作用。综上所述,连作导致植烟土壤酚酸类物质积累,且积累特征存在差异;酚酸类物质间存在不同程度促进或抑制作用,其作用方式取决于酚酸种类。     

稻草等有机物料腐解过程中酚酸类化合物的动态变化

采用湿润好气培养法 ,研究稻草等有机物料腐解过程中酚酸类化合物的动态变化。结果表明 ,稻草、锯木屑、猪粪均含有对羟基苯甲酸、香豆酸、阿魏酸等酚酸化合物。稻草、猪粪中香豆酸含量最高 ,阿魏酸次之 ;木屑中对羟基苯甲酸含量最高 ,香豆酸次之。稻草、猪粪在腐解过程中生成酚酸化合物主要是香豆酸和阿魏酸 ,木屑主要是对羟基苯甲酸和香豆酸 ;三种有机物料中酚酸化合物总量表现为稻草 >猪粪 >木屑 ,在腐解 2 0～ 30天时酚酸量为最高 ,40～ 5 0天时基本稳定 ,酚酸量为最少     

不同连作年限不同生长时期对大蒜土壤性质的影响

选取中国出口大蒜主产区山东省济宁市嘉祥县连作5年大蒜田、金乡县连作25年大蒜田和连作40年大蒜田进行大蒜鳞茎产量及各生长时期根际土壤、非根际土壤理化性质研究。结果显示:大蒜随着连作年限的增加,产量出现先下降后回升的现象;随着大蒜连作年限的增加,根际土壤全磷、速效钾含量呈现富集趋势,而有机质含量随着连作年限增加而逐渐降低;全氮、全磷、有效磷、有机质含量受生长时期的影响大于连作年限,而速效钾含量受连作年限的影响大于生长时期;连作年限与全氮、有机质含量呈极显著的负相关关系。     

连作植烟土壤酚酸类物质变化特征及其与主要环境因子的Mantel Test分析

为明确酚酸类物质在连作植烟土壤中的变化特征,探讨土壤主要环境因子对酚酸类物质的影响,以不同连作年限（4 a,6 a,8 a,14 a和16 a）植烟土壤为对象,研究了不同连作年限植烟土壤酚酸类物质、理化性状、酶活性和细菌多样性的变化特征,并利用Mantel Test分析了酚酸类物质与土壤主要环境因子的相关性。结果表明,随连作年限增加,土壤酚酸类物质和速效钾含量升高,pH、有机质含量、细菌菌群丰度和多样性降低,水解性氮和有效磷含量呈先降低后升高趋势,酶活性呈先升高后降低趋势。Mantel Test分析表明,土壤酚酸类物质含量与理化性状、酶活性和细菌丰度显著相关,且与理化性状相关性最高;不同酚酸类物质含量与土壤主要环境因子相关性存在差异,其中,对羟基苯甲酸和阔马酸与植烟土壤理化性状、酶活性以及细菌丰度的相关性最高。因此,在本试验条件下,连作植烟土壤酚酸类物质具有明显积累特征,植烟土壤环境恶化;酚酸类物质积累受理化性状、酶活性和细菌多样性影响,且理化性状影响最大;不同酚酸类物质受主要土壤环境因子的影响存在差异,其中对羟基苯甲酸和阔马酸积累所受影响最大。     

不同连作年限对薏苡土壤特性、产量和品质的影响

为了探明连作年限对薏苡根际土壤特性、根系形态、产量和品质的影响,以不同连作年限的薏苡为对象,研究其根际土壤性质、根系形态、产量和品质的变化规律及其相关性。结果表明:连作薏苡使土壤逐渐酸化,全氮含量显著升高,全磷、有效磷和速效钾含量显著降低,有机质含量随连作年限的增加逐渐下降,连作6年的土壤碱解氮含量比轮作降低16.32%～33.93%;土壤细菌和放线菌数量明显减少,真菌数量逐渐增加;土壤蔗糖酶、脲酶和酸性磷酸酶活性显著下降,过氧化氢酶活性显著升高,连作6年的土壤过氧化氢酶活性比轮作高出30.18%～38.98%;随着连作年限的增加薏苡总根系长、总根系表面积、根系平均直径和根系总体积呈下降趋势;连作6年薏苡的千粒重、结实率、每穴粒重和每穴粒数显著低于轮作,连作年限每增加一年,薏苡产量减少632.276 kg/hm²,连作6年的薏苡减产44.13%～53.43%;连作薏苡的可溶性糖、赖氨酸和支链淀粉含量降低,连作对粗蛋白和粗脂肪含量的影响不显著。相关性分析结果表明,连作薏苡的土壤有效磷、速效钾、有机质含量以及pH显著影响微生物数量;过氧化氢酶活性与全磷、全钾、有效磷、速效钾含量和pH呈显著负相关,蔗糖酶、脲酶和酸性磷酸酶活性与细菌、放线菌数量以及全磷、全钾、有效磷、速效钾和pH呈显著正相关;土壤理化性质中的有效磷和速效钾含量是影响产量和品质的主要因素。连作导致薏苡根际土壤化学性质和微生物环境恶化,根系发育不良,进而使产量和品质下降。     

辣椒连作对土壤理化性状、植株生理抗性及离子吸收的影响

为研究辣椒连作对土壤理化性状及植株生长、抗氧化酶活性、渗透物质和离子含量等的影响,分别选取连续栽种辣椒1、4、6、8年的大棚土壤,并以麦田土壤为对照进行盆栽试验.结果表明,连作土壤有机质和全氮都明显高于对照土壤,连作土壤全磷、全钾及速效养分都有不同程度富集,大量元素高度富集,Mn含量下降,Cu含量明显增加,土壤出现酸化和盐渍化现象且随连作年限增加程度加大.连作土壤导致辣椒植株生长量减少,叶片中SOD、POD和CAT活性增强,MDA和渗透物质含量上升,地上部大量元素不同程度富集,Ca元素减少,而微量元素变化不明显.可见,辣椒连作使土壤理化性状变劣,进而影响植株正常生长,并且随连作年限增加影响程度进一步加大.     

强还原处理配施枯草芽孢杆菌对百合土壤酚酸的影响

为研究不同有机物料强还原土壤处理(Reductive Soil Disinfestation, RSD)及枯草芽孢杆菌施用对土壤酚酸类物质的影响，以龙牙百合栽培土壤为研究对象，采用裂区试验设计，主区设置对照(CK)和以制糖发酵废液(MO)、植物残渣(SB)为主要有机物料的RSD处理，并于再植龙牙百合出苗后裂区添加枯草芽孢杆菌Y25(CK＿Y25、MO＿Y25、SB＿Y25)，分别在RSD处理后及龙牙百合生长期和收获期采集土壤样品，分析土壤中酚酸类物质的组成和含量变化。结果表明：与CK相比，SB处理显著(P<0.05)增加了土壤中丁香酸、对香豆酸、阿魏酸和总酚酸的含量，改变了土壤酚酸谱特征，而MO处理对土壤酚酸组成和含量的影响均不显著。龙牙百合再植能够提高RSD处理土壤中酚酸类物质含量，但不同处理随种植时间延长而呈现不同的变化规律。此外，添加枯草芽孢杆菌Y25能显著(P<0.05)降低SB处理土壤中酚酸类物质的含量(总酚酸降解率≥30%)，其中对香豆酸和阿魏酸在龙牙百合生长期和收获期的降解率分别高达39.2%～47.8%和32.3%～36.7%。本研究发现，以植物残渣为有机物...     

芝麻连作对农艺性状及土壤生化特性的影响

利用盆栽试验,研究了不同年限连作对芝麻农艺性状、产量性状、土壤化学性状和微生物数量的影响。结果表明:与正茬相比,连作情况下芝麻的株高、果轴长度、单株蒴数、单蒴粒数、千粒重、单株产量均显著下降。连作1~3年,单株蒴数下降范围为8.41%~20.85%,单蒴粒数为7.32%~18.16%,千粒重为4.69%~14.72%,单株产量为11.86%~44.07%,并且连作年限越长,农艺性状变劣越严重。连作对芝麻根际土壤微生物活性影响较大,导致根际土壤微生物菌群改变,比例失调。随着连作年限增加,土壤中微生物总量下降,根区土壤中细菌、放线菌、真菌数量都有显著下降,连作3年,分别下降了66.1%、76.2%、56.0%;根际土壤中细菌、放线菌数量下降,而真菌数量增加。土壤速效氮、磷、钾,交换性钙、镁,有效锰、硼、铁、铜和锌随连作年限增加而下降,连作3年,土壤速效磷、钾,交换性钙,有效硼、铁和锌的养分递减率都达5%以上,连作还导致土壤供肥能力变差。     

酚酸化合物对土壤酶活性和土壤养分的影响

研究了酚酸化合物对连作西瓜土壤酶活性和土壤养分的影响。结果表明,添加外源酚酸入土刺激了土壤酶活性,土壤过氧化氢酶活性、脲酶活性均比对照提高,土壤呼吸强度增加,施入酚酸化合物2周时,500.mg/kg浓度的苯丙烯酸和对羟基苯甲酸土壤呼吸强度分别比同期对照增加了22.5%和20.0%;处理4周时,750.mg/kg浓度的苯丙烯酸和对羟基苯甲酸脲酶活性分别比对照提高了34.4%和29.0%。苯丙烯酸和对羟基苯甲酸类酚酸化合物降低了土壤碱解氮、速效磷、速效钾含量,有机质含量也降低,250.mg/kg苯丙烯酸处理2周时,碱解氮、速效钾、速效磷和有机质含量分别比对照降低了9.6%,18.4%,20.7%和11.0%。     

新疆绿洲连作棉田土壤微量元素含量的时空变化研究

为了解棉花长期单一种植对土壤微量元素含量的影响,明确连作棉田土壤质量变化规律,在南疆棉区分别选择新开垦1a和连续植棉5、15、20、30 a的棉田,研究了不同时间尺度上棉田0~100cm土壤剖面Mo、Cu、Zn、Mn、Fe等5种微量元素全量的变化规律,分析了棉田微量元素含量与连作年限之间的关系。结果表明,棉花长期连作后,土壤0~20cm耕作层全钼含量随连作年限的增加持续下降,与连作年限呈一元负线性关系;全铜、全锌、全锰含量随年限的增加先升后降,与年限呈二次函数关系,分别在连作7~10、10~12、17~18 a达到最高累积量,之后持续下降,分别在14~17、20~22、32~34 a降回到开垦初期的水平。土壤剖面中部30~50cm土层各元素全量均随连作年限增加剧烈下降,与连作年限呈一元负线性关系,长期连作易导致该层微量元素缺乏。剖面下层50~90cm土层各元素全量在长期连作后表现出一定的累积趋势,然而与连作年限之间没有明显的函数关系。随连作年限延长,0~60cm土层中含量水平越低的元素,含量下降越明显,Mo表现最明显,其次为Zn和Cu,而Mn和Fe下降较少。在长期连作棉田,棉花种植应注重Mo、Zn、Cu等微量元素肥料的补充施用,并结合土壤深度翻耕,提高中部土层微量养分含量。     

四种土壤管理方式对李园土壤微生物和土壤酶的影响

通过2003~2004两年的试验发现,刈割覆盖、刈割压埋、畜粪还园三处理纤维分解菌和硅酸盐细菌的数量均明显高于清耕处理(对照),且两种微生物数量均以夏季最多,秋季次之,春季再次,冬季最少。前三处理蔗糖酶、脲酶、过氧化氢酶、纤维分解酶、多酚氧化酶的酶活性都较清耕有显著或极显著提高;各处理酶活性也以夏季最高、秋季次之,春季再次,冬季最低。2004年刈割覆盖、刈割压埋两处理蔗糖酶、脲酶、过氧化氢酶活性较2003年有显著或极显著增加,畜粪还园、清耕两处理三种酶活性两年间差异很小。经相关性分析还发现,纤维分解菌除与脲酶相关性不显著外,它与其余的酶均显著或极显著正相关;硅酸盐细菌与所有的酶均极显著正相关。     

土壤时空变化研究的进展与未来

理解和表征土壤的时空变化是土壤学的基本任务,也是评估和合理发挥土壤功能的重要前提。土壤的时空变化与气候环境变迁、岩石圈风化、地表物质迁移、生物地球化学循环等圈层变化过程相耦合。围绕土壤时空变化研究的新近进展,本文综述并展望了土壤形成和演变过程、土壤形态学、土壤调查、土壤分类、数字土壤制图与土壤退化的发展态势。未来土壤时空变化研究的关键科学问题主要包括:地球表层系统中土壤与环境要素之间的多过程耦合机理与模拟、多尺度土壤-环境关系与模拟、多元土壤信息的融合机理与数据同化。未来重点研究领域将涉及到关键带科学引领的土壤形成和演变研究、多尺度数字土壤制图与时空变化预测、基于多传感器的土壤综合观测原理与技术、完整和详尽的国家和全球土壤资源清单及共享平台建设、区域土壤资源退化机理及其功能恢复。     

土壤动物在农业生态系统中的研究进展

近些年来随着对生态学的深入研究,人们认识到土壤动物的群落结构、功能以及在生态过程中积极的不可替代的作用,土壤动物逐渐成为生态学研究的热点之一。本文分析评价了国内关于土壤动物的研究进展。同时对国外土壤动物在土壤环境评价、凋落物分解、土壤健康的指示作用、与污染环境的关系、二氧化碳浓度对其的影响、在农业生态系统中的作用、在城市生态系统研究中的作用、在废弃物处理及土壤改良中的应用、在N循环中的作用、湿地土壤动物研究等10个方面的研究动态进行了综述。并提出了对土壤动物研究工作的几点建议。     

Soil indicator systems ‐ the basis for soil conservation decisions to control soil erosion and soil compaction

The efficiency and acceptance for erosion and compaction control management is not high and therefore not a guarantee for sustainable land use and soil functionality. The best method for increasing acceptance is a regional soil indicator system combined with an environmental indicator system (McRae et al. 2000). Like the concept of “critical load inputs”; for chemical pollutants, this system would make it possible to quantify the soil state and soil condition for decisions concerning the soil carrying or load capacity. The next step is the assessment of the land use pressure on soil in terms of the soil load capacity and the driving forces for land use. These results may determine the response level required: In a balanced situation, Best Management Practices may help ensure sustainability is maintained, slightly disproportional results suggest additional special agricultural management techniques may be needed, while significant differences may indicate the need for additional land use adjustments or changes in technical management. The indicator system is ideal for application in north‐eastern Germany for all moraine areas and the areas at risk to water and wind erosion and soil compaction.     

慈溪市土壤系统分类研究

本文对浙江省慈溪市第二次土壤普查土壤分类系统进行了修订,并建立了慈溪市土壤系统分类,依据浙江省土系建立的原则和要求,初步建立了慈溪市土壤的土族和土系。     

面向土壤系统分类的土壤调查制图方法的初步研究

我国的土壤系统分类方案已经基本形成,但还没有相应的土壤调查方法技术研究。按照传统土壤调查的主要剖面、检查剖面、定界剖面的思想与办法,采用空间内插技术,在研究区的4条实验路线上共挖掘了64个剖面点,通过这些剖面点的诊断层和诊断特性确定了研究区的土壤类型并勾绘了土壤类型界线。再用1条检验路线对勾绘的土壤图进行检查,结果表明,在检验路线上设置的20个检查剖面点中,其中19个剖面点与实际情况相符,正确率95%,说明使用内插法进行面向土壤系统分类的土壤调查制图是可行的。再结合土壤景观可以辅助土壤调查工作者更高效地确定土壤类型、勾绘土壤界线。     

分形理论在土壤肥力研究中的应用与前景

分形理论的提出对于定量描述复杂的、高度不规则的系统特征与机理提供了方法.本文从土壤腐殖质、土壤微生物、土壤团聚体等方面回顾了分形理论在土壤肥力研究中的主要结果:土壤腐殖质胶体在不同条件下形成不同分形特征的聚合物;同一种微生物可能形成具有不同分形特征的结构;土壤中的有机无机胶体在不同条件下凝聚成不同的团聚体,从而形成不同的土壤结构并对其肥力功能产生影响.我们认为分形理论在探索土壤的形成过程和肥力功能上将具有重要的应用前景:如团粒结构体的形成可能是由土壤胶体分形凝聚而成;土壤中的活性有机质有逐渐老化的现象,可能和腐殖质胶体由结构疏松的分形结构向普通团聚体过渡的过程有关;土壤微生物在不同微环境下具有不同的分形特征,可以推测在各种土壤过程(包括物理、化学以及生物化学过程)中它们的功能也可能是不一样的.此外,土壤结构的开放程度决定孔隙、水分以及空气的分布,从而决定了微生物的生存空间.所以土壤结构体对微生物空间分布的影响也是将来该领域值得研究的内容之一.     

城市化过程对土壤资源影响研究进展

世界范围内的快速城市化过程对土壤资源的质与量都产生了深刻影响.作为一种不可再生性自然资源,土壤在我国快速城市化过程中的强烈人为活动影响下发生功能上的转化、弱化甚至消失.城市及其周边地区的土壤景观、各种土壤过程都明显异于传统的土壤质量演变规律.与农业生态系统相比,城市生态系统更加复杂,城市化过程中土壤演变研究的挑战性也更大.深入开展城市化过程中土壤质、量响应及其生态环境效应的系统研究意义重大.     

土壤退化时间序列的构建及其在我国土壤退化研究中的意义

我国土壤退化发生广、发展快,后果严重,很多问题亟待解决,加大其研究力度势在必行。显而易见,人们对土壤特性与土壤退化过程了解得越详细,对土壤退化的评估与防治也会越好。因此迫切需要建立大量土壤退化时间序列来明确土壤退化过程中时间因素的作用并帮助人们正确理解和认识土壤退化与人为作用之间的关系。为了得到可靠的结果,土壤退化时间序列的建立需包括起始土壤相似性判定与退化土壤绝对或相对年龄的验证两个重要过程。本文详细论述了土壤退化时间序列的构建过程及应注意的问题,并探讨了土壤时间序列在我国土壤退化研究中的意义,旨在为土壤退化时间序列的正确建立与应用提供较为详尽的参考。     

Relationships between soil respiration and soil moisture

The interaction of soil microbes with their physical environment affects their abilities to respire, grow and divide. One of these environmental factors is the amount of moisture in the soil. The work we published almost 25 years ago showed that microbial respiration was linearly related to soil-water content and log-linearly related to water potential. The paper arose out of collaboration between two young researchers from different areas of soil science, physics and microbiology. The project was driven by not only our curiosity but also the freedom to operate without the constraints common to the current system of science management. The citation history shows three peaks, 1989, 1999 and from 2002 to the present day. Interestingly, the annual citation rate is as high as it has ever been. The initial peak is due to the application of the work to studies on microbial processes. The second peak is associated with the rise of simulation modelling and the third with the relevance of the findings to climate change research. In this article, our paper is re-evaluated in the light of subsequent studies that allow the principle of separation of variables to be tested. This re-evaluation lends further credence to the linear relationship proposed between soil respiration and water content. A scaled relationship for respiration and water content is presented. Lastly, further research is suggested and more recent work on the physics of gas transport discussed briefly.