铜在土壤中的淋溶迁移特征研究

以棕壤为供试土壤,采用室内土柱淋溶模拟试验方法,研究了相当于泰安平均年降水量条件下铜在土壤垂直方向上的迁移转化特征.结果表明:各处理土壤中的铜在0～10 cm土层中均有不同程度的迁移转化.土壤铜含量越高,年降水量条件下表层土壤中铜的淋失量越大,沉淀态铜和矿物残留态铜所占的比例增加了28.57%～33.49%.高铜土壤中,钙含量的增加使交换态铜比例降低幅度为9.97%～10.48%,使铜的迁移量最大可减少15.54%;随褐煤施入量的增加,表层交换态铜含量减少,铜向5～10 cm土层中的淋溶量减少显著,有机结合态铜的含量增加22.76%～36.07%.     

棕壤中肥料钙迁移与转化模拟

采用室内模拟方法研究棕壤中肥料钙的迁移与转化，结果表明７００ｍｍ的降水下全耕层施钙时，肥料钙淋失强烈，其为１２．５％￣７５．５％，其中砂壤质棕壤〉壤质棕壤性土〉粘质棕壤，施硝酸钙时钙淋失大于硫酸钙；６０ｍｍ降水下表施钙肥时，硫酸钙集中分布在０￣６ｃｍ土层，迁移深度为６或９ｃｍ，而硝酸钙的迁移可达１２或１２ｃｍ以下，说明后者更有利于全耕层的钙素供应。将土壤钙划分为水溶态、吸附态、非交换态和非酸溶态等     

磷在稻田土壤中的淋溶和迁移模拟研究

稻田土壤磷(P)的淋溶和迁移受到人们的普遍关注。对水稻土施P后立即进行高强度淋洗的研究表明,施P对各处理淋出液的P浓度没有明显影响,各种形态的P淋溶到60cm土层以下的浓度不超过0.1mg/kg,折合每公顷损失P量分别为可溶活性P约1.2~1.4kg,非活性P为1.2~1.6kg,全P为2.5~2.8kg,对地下水影响小。施P量低于400kg/hm2时,施入的P没有移出上层土壤;当施P量高于800kg/hm2时,P从上层向下移动现象明显;施P量超过1600kg/hm2后,移动距离可达10cm。并预测出上层土壤可能发生P的移动和淋溶的土壤Olsen-P阈值为74.1mg/kg,超过该值发生P移动和淋溶的可能性增加。     

洛克沙胂在土壤柱中的淋溶迁移

畜禽粪便中残留的兽药进入土壤后的移动性是评价其淋溶能力（对地下水的污染风险）的重要信息。通过土壤柱稳定流实验,考察了不同淋溶剂、粪浸液等对洛克沙胂在不同深度（0～20、20～50、50～80 cm）灰潮土中的迁移行为影响。结果表明,水、0.01mol.L^-1 CaCl2、0.01 mol.L^-1 EDTA-Na2淋溶剂,对不同深度土壤柱中洛克沙胂的淋溶穿透曲线（BTCs）呈现不同程度的不对称性,在不同深度土壤柱中对洛克沙胂的淋出率分别为：水为92.3%～97.1%,0.01 mol.L^-1 CaCl2为71.0%～84.9%,0.01 mol.L^-1 EDTA-Na2为75.4%～91.2%;土壤柱先用粪浸液通过后,洛克沙胂的穿透曲线峰时间均有不同程度的提前,淋出率均有增加,在不同深度土壤柱中的淋出率分别为：水为96.4%～110.4%,0.01 mol.L^-1 CaCl2为94.5%～106.8%,0.01 mol.L^-1 EDTA-Na2为90.8%～103.2%。说明洛克沙胂随粪便进入土壤后可较快地淋溶迁移,可进入地表水和地下水中,对水环境质量的影响较大。     

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。     

~（95）Zr在土壤中的淋溶和迁移分布

采用模拟土柱法研究了95Zr在2种淹水土壤（小粉土、红黄壤）中的淋溶和垂直迁移。结果表明：（1）淋溶后收集到的全部淋溶液中95Zr的含量较少,小粉土淋溶液中95Zr为总活度的3.05%,黄红壤淋溶液中95Zr为总活度的3.00%;（2）滞留于土壤中的95Zr绝大部分分布在土壤表层0～1.0cm范围内,小粉土中有67.80%～80.18%的95Zr滞留于0～1.0cm土层范围内,黄红壤中有74.05%～86.95%的95Zr滞留于0～1.0cm土层范围内;（3）土壤中95Zr比活度与距土壤表层深度分布呈单项指数规律。     

温室土壤磷素迁移变化特征研究

采用野外调查采样和室内分析相结合的方法,研究了典型温室栽培地区山东寿光土壤磷素状况及其迁移变化特征。结果表明：（1）除Ca10-P外,温室土壤耕层（0～20 cm）全磷及无机磷组分含量均显著高于露地土壤,其平均含量分别为露地土壤的2.9、3.7、5.6、4.1、3.4倍和6.1倍,且以耕层累积为主,表现出明显的表聚特征,并有向下迁移的趋势;（2）在温室栽培的前期,磷素累积较快,连续种植了4～8 a时,全磷含量达到一个较高范围,为露地土壤的2～4倍,随着种植年限的继续增加,其再累积磷素的能力较差,甚至略有下降;（3）Ca8-P、Al-P和O-P是温室土壤磷素累积的主要形态,与露地土壤相比,其在0～20 cm耕层的平均增加量分别为296.5、288.5、306.0 mg.kg-1;（4）温室土壤耕层水溶性磷和速效磷的平均含量为10.9 mg.kg-1和248.4 mg.kg-1,分别为露地土壤的8.7倍和5.4倍,磷淋失并造成环境污染的可能性很大。     

钙磷对酸铝土壤中苜蓿根瘤菌迁移定殖和群体感应的影响

采用分室(内、外室)培养法,以紫花苜蓿及其耐酸根瘤菌91522为材料,在酸性土壤(pH4.45)中额外补充Al3+至中度铝毒水平,从培养装置根箱外接种,探讨了补充Ca2+、P后,耐酸苜蓿根瘤菌在酸性土壤上的存活、迁移以及群体感应的变化动态。结果表明,补充5 mmol kg-1Ca2+处理的土壤根瘤菌的数量在97 d种植期内均显著高于对照(Ca0P0,即无Ca2+无P处理),Ca2+5 mmol kg-1+P 0μmol kg-1处理近根区(距苜蓿植株根1～2 cm)土壤最大根瘤菌数量为同期对照的6.15倍;在此基础上补充P后根瘤菌的数量进一步增加,"Ca2+5 mmol kg-1+P 4μmol kg-1"处理近根区最大根瘤菌数量为同期对照处理的9.40倍。因此推断Ca2+和P的上述作用存在交互效应。施加Ca2+、P能够显著提高土壤中根瘤菌群体感应物质N-酰基高丝氨酸内酯衍生物(N-acyl-homoserine actones,AHLs)的含量,且Ca2+5 mmol kg-1效果好于Ca2+10mmol kg-1处理。根瘤菌数量在远根区(距苜蓿植株根6～8 cm)与近根区变化规律一致,即接种1周后根瘤菌数量由远根区向近根区逐渐增加,接种后30 d内达到最高值,之后数量下降并趋于稳定。但近根区根瘤菌数量和AHLs含量均高于远根区,说明宿主根际微环境也能够影响根瘤菌数量和群体感应。初步认为,酸性有铝土壤上补充Ca2+5 mmol kg-1和P 30μmol kg-1对耐酸根瘤菌的存活、迁移和群体感应有良好的改善效果。该处理最终显著地增强了对酸性土壤极为敏感的苜蓿植株的耐酸铝胁迫能力,较对照显著(p0.05)改善了酸铝胁迫下苜蓿的植株根鲜重(为对照的4.67倍)、地上部鲜重(3.10倍)、含氮量(2.47倍)和根瘤数(14.74倍)等农艺性状。     

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。     

我国4种土壤磷素淋溶流失特征

磷素是水体富营养化的主要限制因子,地表水磷的污染负荷主要来源于农业面源污染。采集黑土、潮土、红壤和水稻土4种土壤,采用土柱模拟的试验方法,研究磷素在4种土壤剖面中空间分布特征,以及土壤渗漏液中TP、TDP的含量、动态变化以及流失量特征。结果表明:(1)不同类型土壤全磷和有效磷含量差异性显著,由高到低依次为水稻土潮土黑土红壤;黑土、红壤和水稻土土壤全磷和有效磷含量都表现出,随土壤深度的增加,不断降低;而潮土剖面呈上下层高,中间低的分布格局。(2)4种土壤渗漏液中占主导的磷形态不一致,潮土以MRP占主导,黑土和水稻土以DOP为主,而红壤则以PP为主。土壤磷素动态变化方面,潮土表现为TP含量先减后增再减,TDP含量先增后减;黑土表现为TP含量先增后减,TDP含量持续下降;红壤和水稻土TP和TDP含量变化不显著。(3)相关分析表明,4种土壤中Olsen-P与渗漏液中TP呈指数关系,具有极显著相关性。(4)4种土壤TP、TDP下渗流失量都以潮土最高,其次是黑土和水稻土,红壤流失量最小,磷素流失以TDP为主。     

水分胁迫条件下绿洲农田冬小麦水分运移规律研究

以干旱区绿洲农田冬小麦水分胁迫试验为基础,研究了不同水分胁迫条件下的冬小麦生长发育、水分利用以及土壤水分运动特征,建立了含有根系吸水项的一维土壤水动力学模型,模拟了不同水分胁迫条件下冬小麦蒸腾、棵间蒸发、根系吸水、根系生长以及田间土壤水分运移过程。结果表明:在冬小麦生育前期、中期根系吸水主要在80cm以上,生育后期根系对下层土壤水分吸收量增加,但所占比例很小。根据实测根系生长资料分析水分胁迫下生育中期根系受到水分胁迫,在生育后期恢复灌水后根系早衰,生长缓慢;从胁迫程度上来说中度胁迫复水后的后效影响要大于重度胁迫处理。     

长期单施及配施过磷酸钙对设施土壤钙素分布的影响

通过在草甸土上设置的23年设施栽培定位试验,研究长期单施及配施过磷酸钙对土壤及不同粒级中钙素分布的影响。结果表明:与不施肥对照相比,单施及配施过磷酸钙均增加了土壤全钙及不同形态钙素含量,大致顺序为磷肥/有机肥配施>磷肥/钾肥配施>单施磷肥>磷肥/氮肥配施>对照。从分配系数上看,土壤中以非酸溶性钙占绝对优势,约为60%;水溶性钙所占比例最小,均在3%以下。长期施用过磷酸钙后未明显增加非酸溶性钙的分配系数。磷肥/有机肥配施明显增加了较大粒级中钙素的含量及贡献率,其他处理土壤不同形态钙素含量及其贡献率大致随土壤粒级的减小而增加。     

冻融条件下土壤水分和速效磷垂直迁移规律

中国东北地区土壤普遍受到的季节性冻融作用会影响土壤中速效磷和水分的垂直分配。通过室内模拟冻融环境,分析了冻融循环条件下黑土速效磷和土壤水分的垂直变化。结果表明:多次冻融循环作用使土壤速效磷随着土壤水分由下层向表层迁移,经30次冻融循环作用后土壤最大含水率和土壤最大速效磷含量均出现在3 cm层;土壤初始含水率越高,冻融作用后向土壤表层迁移的速效磷含量越大,但随着冻融循环次数增加,土壤各层速效磷含量都有所下降,1次冻融作用后,土壤速效磷的最高含量为50.63 mg/kg,30次后最高含量为43.81 mg/kg,减少了13.5%;利用多元回归分析分别得出了冻融循环后土壤含水率和速效磷与初始含水率、冻融循环次数和土层深度的关系函数,相关系数分别为0.892,0.578。上述研究成果为季节性冻融区非点源污染及土壤盐碱化防治奠定理论基础。     

鸡体鸡笼阻挡对密闭鸡舍气流运动影响的数值研究

在建立密闭式鸡舍机械通风系统气流运动方程的基础上,推导了由流函数和势函数表示的气流运动控制方程。根据能量变分原理,导出了平面等参可变节点的统一有限元模型。重点讨论了流函数形式下的多连通域(即鸡舍内存在阻挡物)方程的数值分析法。提出了采用流场叠加法求解时的两种内边界条件确定方法:①切向循环速度为零条件:在任一封闭内边界上切向循环速度为零;②能量最小条件:真实内边界条件使整体流场的能量最小。通过上述两种条件建立了原方程的补充代数方程,使问题得到了圆满解决。运用数值模拟,比较了横向通风与纵向通风系统在舍内气流分布型式上的特点。结果表明,在纵向通风形式下,鸡舍内的气流分布非常均匀,鸡体鸡笼等障碍物对空气运动的阻挡作用不十分明显。相反,横向通风系统的气流分布极不均匀,尤其下部鸡笼周围的气流速度大大降低。     

巢湖流域农业活动与非点源污染的初步研究

巢湖是我国 5大淡水湖泊中污染最为严重的湖泊之一 ,通过对研究区域土地利用类型和农业活动的实际考察 ,分析了巢湖流域非点源污染及其成因 ,为巢湖富营养化的非点源污染控制提供依据。     

鸡体鸡笼阻挡对密闭鸡舍气流运动影响的数值研究

在建立密闭式鸡舍机械通风系统气流运动方程的基础上,推导了由流函数和势函数表示的气流运动控制方程。根据能量变分原理,导出了平面等参可变节点的统一有限元模型。重点讨论了流函数形式下的多连通域(即鸡舍内存在阻挡物)方程的数值分析法。提出了采用流场叠加法求解时的两种内边界条件确定方法:①切向循环速度为零条件:在任一封闭内边界上切向循环速度为零;②能量最小条件:真实内边界条件使整体流场的能量最小。通过上述两种条件建立了原方程的补充代数方程,使问题得到了圆满解决。运用数值模拟,比较了横向通风与纵向通风系统在舍内气流分布型式上的特点。结果表明,在纵向通风形式下,鸡舍内的气流分布非常均匀,鸡体鸡笼等障碍物对空气运动的阻挡作用不十分明显。相反,横向通风系统的气流分布极不均匀,尤其下部鸡笼周围的气流速度大大降低。     

棉花膜下滴灌土壤盐分运移规律分析

为探讨棉花滴灌方式下土壤水盐运移规律,在棉花不同生育期运用烘干法和电导法,从水平方向和垂直方向测定距离滴灌带不同距离的土壤含水量和土壤盐分,结果表明:膜下滴灌条件下棉花整个生育期土壤盐分含量的运移规律为:一水前土壤中的含盐量以垂直方向0-10 cm土层内最大,随生育期的推后各土层含盐量都有不同程度的增加,土壤产生积盐现象.滴头处各土层含盐量相对较低,主要因为滴头下水分不断下滴下渗,使该处各层土壤中的盐分亦随水移动而被淋洗到浸润体外缘,从而使主要根系层的土壤形成了一个低盐区.     

集雨措施对滨海盐碱林地水盐运动影响研究

通过田间试验,研究了临港开发区滨海盐碱林地集雨措施下的水盐运动。结果表明:在大于2 mm降雨量时,集雨林地单位面积集水量是降雨量的7.5~8.7倍,集雨措施显著提高降雨的利用效率;集雨措施明显抑制了表层土壤(0-10 cm)的积盐和返盐;在没有持续大雨的情况下,集雨处理的可保持0-40 cm土层盐分变化平稳;集雨处理还抑制了降雨和蒸发对土壤剖面水盐运动的强烈影响。