临汾盆地褐土剖面磁化率与粒度垂直变化特征及相关性研究

[目的]研究临汾盆地褐土剖面磁化率与粒度垂直变化特征及相关性。[方法]在临汾市尧都区农田取120 cm深的土壤剖面,每5 cm连续采样,对所取的24个土样进行磁化率和粒度的分析。[结果]磁化率随土壤深度增加而递减,〉50μm粒级含量随着土壤深度的增加而递减,10～50、1～10、〈1μm粒级含量随着土壤深度的增加而递增。地表以下0～30 cm为砂土,30～120 cm为粉土。磁化率与1～10、〈1μm粒级含量均呈极显著负相关,与〉50μm粒级含量呈极显著正相关,与10～50μm粒级含量不相关。频率依赖系数XFD1.0与〉50μm粒级含量呈负相关,与10～50、1～10、〈1μm的粒级含量呈正相关;XFD0.1与10～50μm粒级含量呈极显著负相关,与〉50μm粒级含量呈显著负相关。[结论]磁性颗粒主要赋存于粗颗粒物质中;磁化率及粒度对沉积环境和古气候的变化有一定的响应。     

螯合剂对小麦重金属吸收及土壤重金属粒径分布的影响

采用盆栽试验,研究了3种螯合剂( EDTA、NTA、DTPA)对小麦幼苗吸收土壤中重金属的效应,并通过湿筛和离心法对种植后的土壤颗粒进行了分离,分析不同粒径土壤颗粒重金属含量,从重金属粒径分布的角度探讨螯合剂活化土壤重金属的机制.结果表明,施加螯合剂导致植株根系重金属含量增加.与对照相比,施加螯合剂导致重金属在土壤大粒径颗粒中的含量有所减少,而在小粒径颗粒中含量升高,尤其是在黏粒级颗粒中,例如:DTPA处理组,沙粒级Cu含量为对照组的70.9％,而细粉沙级和黏粒级Cu含量为对照组的1.26倍和2.40倍;EDTA处理组,沙粒级和粗粉砂级Cu含量分别为对照组的76.9％和87.8％,而细粉沙和黏粒级Cu含量分别为对照组的1.41倍和1.51倍;砂粒级颗粒中Pb含量为照组的78.0％,但粗粉砂级、细粉砂级和黏粒级3个粒径颗粒中Pb的含量为对照组的1.24、1.28、1.23倍.施加螯合剂也导致土壤黏粒级颗粒中Fed含量显著下降.     

岩成土的磁性测量及其与土壤发育的关系

应用环境磁学的方法测定了两种岩成土(红砂土和紫色土)的磁化率(χ)、频率磁化率(χfd)、非滞后剩磁(ARM)、等温剩磁(IRM )获得曲线、剩磁矫顽力(BCR)等磁性参数。结果表明两种岩成土的磁性主要受成土母岩的控制呈弱磁性特征,基本不存在超顺磁性颗粒,表现为不完整反铁磁性矿物的特征。热磁测定证明岩成土在高温下呈现明显的磁性增强现象并产生大量的超顺磁性颗粒,表现为亚铁磁性矿物的特征。岩成土的磁化率和频率磁化率与土壤的粘粒含量、游离氧化铁含量呈显著正相关关系,表现为土壤的磁性伴随成土作用程度的增大而增强, 具有十分重要的土壤发生学意义。     

南充市西河流域土壤粒度和磁化率特征及影响因素

在南充市西河流域沿岸采集不同土地利用方式下的土壤样品,分析土壤粒度组成和磁化率特性。结果表明,研究区土壤粉砂含量较高,平均值为66.84%;黏粒和砂粒含量较低,平均值分别为15.17%和17.74%,说明不同土地利用方式下土壤粒度组成存在差异。土壤样品的低频磁化率平均值为14.16×10-8 m3/kg,频率磁化率平均值为2.56%,不同土地利用方式下土壤磁化率存在差异,但总体上较低的磁化率表明研究区土壤未受污染。土壤磁化率与土壤粉砂含量成正相关,与砂粒含量成负相关,揭示出研究区土壤磁化率受人类活动干扰较少的特征,表明磁化率与粒度的相关性可作为反映土壤是否受到人类活动影响的环境指标。     

关中西部黄土塬典型农耕地的粒度与磁性研究——以陕西长武地区为例

对陕西长武XCMD剖面进行了粒度和磁化率测量、分析,发现:(1)在整个剖面中,土壤质地都属于粉土。(2)磁化率与粒级<1μm的颗粒含量相关性不明显;与1～10μm粒级颗粒含量呈明显的正相关,与10～50μm及>50μm粒级颗粒含量呈负相关关系。(3)1～10μm粒级颗粒含量在一定程度上可以反映夏季风的强弱,而10～50μm及>50μm粒级颗粒含量可以在一定程度上可以反映冬季风的强弱。     

黄土洼淤地坝沟道沉积物粒度特征与沉积环境分析

通过对淤地坝沟道350个样品粒度特征分析可知:黄土洼沟道沉积物粒度在0.1~250μm之间,以粗粉砂含量最多,占55.50%,其次是极细砂,占21.53%,而细砂和中粗砂含量极少,颗粒整体较细;胶粒、粘粒、细粉砂在垂直深度上分布趋势基本相似,与极细砂和细砂变化趋势相反;根据胶粒、粘粒、细粉砂含量变化,可将沟道发展历史分为三个阶段;剖面在36、58、86、182、292 cm处对应着侵蚀力强的降雨,86 cm对应着历史最强降雨;整个地区平均粒径变化呈现出"细-粗-细"的沉积旋回变化规律,408 cm以上沉积层理变化显著,动力环境复杂;以单峰为主,沉积物分选性较差,频率曲线呈正偏和极正偏,峰态有中等和很窄两类;黄土洼地区1963~1986年之间沉积速率较大,1986~1994年沉积速率变慢,1994年之后沉积速率加快。     

连续种植超级稻对土壤有机碳及团聚体稳定性的影响

分别在长江中下游地区3处超级稻育种试验基地,选择多年连续种植超级稻和未种植超级稻的稻田,于水稻收获后采集表土未破坏土壤样品,采用低能量超声波分散法分离得到不同粒径的团聚体颗粒组,研究超级稻连续种植后有机碳含量变化及其有机碳在团聚体颗粒组中的分配,探讨连续种植超级稻对土壤有机碳和团聚体稳定性的影响。结果表明:连续种植超级稻后,水稻土表土有机碳含量均下降,降幅介于3%～14%;团聚体颗粒组组成以2000～200μm和200～20μm粒径为主,有机碳在2000～200μm和<2μm两个粒级中最高;连续种植超级稻后2000～200μm大团聚体颗粒组质量分数提高,土壤团聚体稳定性增强。连续种植超级稻后有机碳含量下降可能是土壤短期的一种响应机制,长期来看并不改变水稻土的固碳潜力。     

第四纪红土发育土壤的氧化铁磁性矿物学研究(英文)

应用矿物磁测技术对发育于第四纪红土母质上土壤的磁化率（χ）,频率依变磁化率（χｆｄ）,饱和等温剩磁（ＳＩＲＭ）和矫顽力（ＢＣＫ）进行了研究．结果表明,土壤χ和ＳＩＲＭ的变幅分别为７×１０－８～４７５×１０－８ｍ３ｋｇ－１和８．６×１０－４～３３２．７×１０－４Ａｍ２ｋｇ－１,两者粗略地表明了土壤中亚铁磁性矿物的数量差异．土壤的χｆｄ在４．９％～２３．３％,χｆｄ以及χ和ＳＩＲＭ的粒径分布证明,土壤中的亚铁磁性矿物以次生的超顺磁性颗粒态存在．土壤的磁化和退磁参数则表明具有较高χ的土壤其磁性由亚铁磁性矿物决定,低χ的土壤则是不完整反铁磁性氧化铁的贡献．本研究表明,矿物磁测技术为研究土壤氧化铁的数量、起源和类型提供了一种简便、快速、非破坏性的方法．     

长期施用不同有机肥对土壤各粒级复合体中C、N、P含量与分配的影响

 通过田间试验研究了长期定位施用不同有机肥种类对土壤各粒级复合体组成及其中C、N、P含量与分配的影响。结果表明 ,经过 1 4年 2 9茬连续施肥 ,土壤的复合体组成较对照发生了改变 ,0～ 2 μm粒级的含量减少 ,2～ 1 0 μm粒径颗粒所占的比重增加 ,其它粒级变化较小。不同粒级复合体中有机碳、全氮及全磷含量的高低顺序为 :<2μm>2～ 1 0μm>50～ 1 0 0μm >1 0～50 μm,尽管 1 0～ 50 μm粒级有机碳、全氮与全磷的含量都最低 ,但因该粒级占土壤固相的比重最多 ,因此该粒级中 C、N、P对土壤肥力的贡献较大。长期连续施肥后土壤及不同粒级中 C、N、P的含量都增加 ,但不同元素在不同粒级中的增幅因肥料种类而异。从分配系数上看 ,长期施入土壤的N、P肥主要进入 2～ 1 0 μm粒级的颗粒中 ,说明该粒级对土壤养分的循环、转化和保存起重要作用     

高寒土壤质地对土壤养分空间分异的影响

于青海省河南县选取8个高寒土壤样地,研究和分析高寒草地土壤质地差异与土壤养分的空间分异特征,以及土壤质地对土壤养分空间分异的影响。结果表明:研究区各样地均为壤质沙土,随着土层加深,黏粒减少,沙粒增多;各样地土壤各层0~200μm粒径的土粒含量分布基本一致,小粒径土粒集中在20~80μm;各样地除全磷含量较低外,其他养分含量丰富,各养分含量随着土层加深逐渐降低;表层土壤中,黏粒含量与C/N之间有显著正相关;中层土壤中,全磷含量与沙粒含量有极显著正相关,与黏粒含量和粉粒含量有极显著负相关。土壤养分含量和0~200μm粒径的土粒含量的相关性分析表明:0~10 cm土层总氮含量、碱解氮含量与0~20μm土粒含量呈极显著负相关,与45~100μm土粒含量呈显著正相关;10~20 cm和20~30 cm土层中,总磷含量与20~45μm土粒含量呈显著正相关,与100~200μm土粒含量呈显著负相关,速效钾含量与0~5μm各粒径土粒含量分别呈显著正相关;有机碳含量与3层土壤0~1μm各粒径土粒含量分别呈显著正相关。     

黑土长期定位试验原状土搬迁对土壤微生物性质的影响

通过测定黑土长期定位试验原状土整体搬迁前后四种处理(CK、NPK、M、MNPK)土壤可培养微生物数量、土壤微生物量含量及土壤酶活性变化,探讨搬迁的特定条件对土壤微生物性质的影响。结果表明,1搬迁前后5年各处理三大类微生物数量、微生物量碳、氮含量和四种土壤酶活性在0~20 cm土层中均高于20~40 cm土层;2每年在两个土层中MNPK处理的三大类微生物数量和微生物量碳、氮含量均最高,CK处理均最低,而每年在两个土层中土壤过氧化氢酶和转化酶活性CK和M处理均明显高于NPK和MNPK处理,而磷酸酶活性CK和M处理则低于NPK和MNPK处理,脲酶活性在4个处理中差异不大;3比较搬迁前后5年间各项微生物指标变化发现,各项指标年际间虽存在变化但程度不大,搬迁后2011年和2012年相对较高,同为小麦茬的搬迁前2010年和搬迁后2013年各项指标较为接近。研究说明,土壤深度和施肥对土壤各项生物指标影响较大,年际间变化也受到轮作方式的影响,搬迁对土壤微生物扰动影响远小于施肥和耕作方式等的影响。     

昆明近郊水稻土、菜园土、大棚土养分调查

2002年5月对昆明近郊水稻土、菜园土、大棚土136个土壤样品进行了测试分析,了解昆明近郊水稻土、菜园土、大棚土3种土壤肥力现状。结果表明:有机质、全N、全P、碱解N、速效P在耕作中不存在缺乏现象。全K3种土壤全层都缺乏。速效K在水稻土、菜园土的20～40cm、40～60cm土层中缺乏,其余土壤的土层不缺乏。     

水田自然免耕土壤结构状况研究

本文研究了自然免耕土壤的水稳性团聚体、微团聚体和土壤结构的稳定性及其与水分的关系。结果表明:自然免耕促进了>25mm的水稳性团聚体形成,团聚水平、团聚度和结构系数增加,结构稳定性提高,土壤容重稳定。因此,浸润水分有利于土壤结构的形成和稳定。     

白浆土的水分性质和水分动态

通过试验和调查研究,发现大部分白浆土的干燥度在1.00～1.27之间,各土层的水分性质差异显著。白浆土水分变化可分为冻结凝聚期,融冻返浆期,初夏干旱期,伏雨湿涝期和秋夏稳定期。研究表明,调节土壤水分是利用改良白浆土的首要问题。     

侵蚀土壤酶活性与土壤养分的关系

通过对泥河沟侵蚀试验小区表层(0～10 cm)土壤酶及土壤养分的测定,研究了侵蚀土壤和泥沙中酶活性与土壤养分的关系.结果表明,水土流失使土壤酶损失,造成了泥沙中除脲酶外其它酶活性均高于表土层,呈现出高肥力土壤高流失的现象;流失泥沙中各种酶活性,以及它们与流失养分间呈现出显著或极显著关系,这种关系表明土壤流失不仅造成了土壤养分的损失,也造成了各种酶活性的降低.     

湘东丘陵4种林地深层土壤颗粒有机碳及其组分的分配特征

选取湘东丘陵区4种典型母质发育的林地土壤(花岗岩红壤、板岩红壤、第四纪红土红壤、酸性紫色土),分层次采集土壤剖面样品,采用物理分组方法,研究深层土壤颗粒有机碳(POC)及其组分(粗颗粒有机碳CPOC、细颗粒有机碳FPOC)的数量分布和分配比例,探讨POC及其组分与土壤有机碳、质地的关系。结果表明,4种土壤剖面POC储量介于2.63-11.59 t/hm2,以花岗岩红壤最高,其次为板岩红壤,第四纪红土红壤和酸性紫色土相对最低。4种土壤POC占SOC的比例(POC/SOC)介于1.5%-13.9%,花岗岩红壤POC/SOC随剖面加深而升高,板岩红壤和第四纪红土红壤则降低,紫色土POC/SOC在40-60 cm土层达到最大值后迅速降低。在40 cm以下的深层土壤中,花岗岩红壤和紫色土保存有数量可观、比例更高的POC。第四纪红土红壤POC储量相对较少、POC/SOC也在表土层较高。花岗岩红壤POC中以CPOC为主,而紫色土以FPOC为主,板岩红壤和第四纪红土红壤中CPOC和FPOC比例接近。所选4种土壤POC组分中,FPOC数量更能代表SOC数量的变化。SOC储量和质地是影响不同母质土壤POC及其组分分配差异的重要因素,在林地开发利用中也应重视深层土壤(40 cm)中储藏的活性碳组分。     

Bacterial diversity and community composition changes in paddy soils that have different parent materials and fertility levels

Parent materials and the fertility levels of paddy soils are highly variable in subtropical China. Bacterial diversity and community composition play pivotal roles in soil ecosystem processes and functions. However, the effects of parent material and fertility on bacterial diversity and community composition in paddy soils are unclear. The key soil factors driving the changes in bacterial diversity, community composition, and the specific bacterial species in soils that are derived from different parent materials and have differing fertility levels are unknown. Soil samples were collected from paddy fields in two areas with different parent materials(quaternary red clay or tertiary sandstone) and two levels of fertility(high or low). The variations in bacterial diversity indices and communities were evaluated by 454 pyrosequencing which targeted the V4–V5 region of the 16 S r RNA gene. The effects of parent material and fertility on bacterial diversity and community composition were clarified by a two-way ANOVA and a two-way PERMANOVA. A principal coordinate analysis(PCo A), a redundancy analysis(RDA), and multivariate regression trees(MRT) were used to assess changes in the studied variables and identify the factors affecting bacterial community composition. Co-occurrence network analysis was performed to find correlations between bacterial genera and specific soil properties, and a statistical analysis of metagenomic profiles(STAMP) was used to determine bacterial genus abundance differences between the soil samples. The contributions made by parent material and soil fertility to changes in the bacterial diversity indices were comparable, but soil fertility accounted for a larger part of the shift in bacterial community composition than the parent material. Soil properties, especially soil texture, were strongly associated with bacterial diversity. The RDA showed that soil organic carbon(SOC) was the primary factor influencing bacterial community composition. A key threshold for SOC(25.5 g kg~(–1)) separated low fertility soils from high fertility soils. The network analysis implied that bacterial interactions tended towards cooperation and that copiotrophic bacteria became dominant when the soil environment improved. The STAMP revealed that copiotrophic bacteria, such as Massilia and Rhodanobacter, were more abundant in the high fertility soils, while oligotrophic bacteria, such as Anaerolinea, were dominant in low fertility soils. The results showed that soil texture played a role in bacterial diversity, but nutrients, especially SOC, shaped bacterial community composition in paddy soils with different parent materials and fertility levels.     

土壤质量管理：〈Ⅰ〉土壤功能和土壤质量

土壤质量管理是对土壤功能、土壤质量、土壤退化、土壤修复及其关系的研究和成果应用的科学实践活动.各种土壤的不同功能有其空间分异、历史演替和强弱序列;土壤质量及其评价建立在土壤功能之上.本文阐述了土壤功能、土壤质量及其评价指标和方法,并对今后的土壤评价研究提出了建议.     

土壤改良剂对酸性水稻土pH值、交换性钙镁及有效磷的影响

选取酸性水稻土进行土壤培养试验和水稻盆栽试验,分别施用生石灰(Q)、白云石粉(DP)、钙镁磷肥(CMP)以及土壤改良剂1号(M1)、2号(M2)、3号(M3)和4号(M4),分析其土壤pH值、交换性钙、交换性镁、有效磷含量的变化,探讨土壤改良剂对酸性水稻土理化性质的影响。结果表明,与不施改良剂(CK)比较,使用改良剂均显著提高了土壤pH(P0.05);Q、DP和M2处理交换性钙含量增加显著(P0.05),DP、M2、M3和M4处理交换性镁含量增加显著(P0.05);M1、M3和M4处理显著降低了有效磷含量(P0.05)。盆栽试验与土培试验相比较,施相同改良剂的土壤pH、交换性钙、镁、有效磷的变化幅度差异大,交换性钙含量除M3处理降低4.9%外,其余处理均升高,升高最多的有20.9%;交换性镁含量除DP处理升高14.9%外,其余均下降,M2处理降低最多,为9.2%;所有处理有效磷含量均升高,增加最多是M2处理,达114.6%。研究阐明了土壤改良剂在短期内能够影响土壤pH值、交换性钙、镁、有效磷含量的变化,但土培和盆栽两种方式造成的效果有差异。     

营养型土壤改良剂对酸性土壤的改良

营养型上壤改良剂施入3种不同理化性状和不同肥力水平的酸性土壤进行恒温培养，20和40d后，测定土壤的pH值以及交换性酸总量、H^ 、K^ 、Na^ 含量。试验结果表明，营养型土壤改良剂提高了土壤的pH值，降低了土壤中交换性H^ 和AP^ 含量。说明营养型土壤改良剂对酸性土壤具有明显的改良作用。