腾格里沙漠沙坡头地区的风沙土及其改良利用

腾格里沙漠东南缘的沙坡头地区，由于气候干旱，风蚀频繁，因而形成的各类土壤均具有质地轻粗，有机质贫乏，保肥能力弱和富钾缺磷等特点，所以，在改良利用上应该积极营 护林，创造细土层，改造粗骨性，并以广开肥源，种植绿肥，培养和提高土壤肥力为重点。     

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。     

土壤改良措施对科尔沁风沙土保水性及玉米生长的影响

通过田间小区试验的方法,研究了粘土施加量(0、150、300、600t hm-2)及施用方式(表施、底施)对风沙土保水性及玉米生长状况的影响。结果表明,与对照组相比,在施用方式一致时,粘土施加量在C3(600t hm-2)水平时可以明显提高沙土保水性及玉米的产量,并且施加量在C1(150t hm-2)水平时可以显著地提高玉米叶片的SPAD值以及促进叶枕株高的生长;在粘土施用量(<150t hm-2)较少时,底施的效果更好。     

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。     

人工植被下风沙土演变研究综述

在流沙上建立了人工植被可以促进风沙土的成土发育。本文概述了人工植被风沙土与流沙的理化性质,微物,土壤酶的差异及其演变趋势。     

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。     

古尔班通古特沙漠南缘浅层风沙土含水量空间变异

2008年5月,在古尔班通古特沙漠南缘梧桐沟区段设置200 m×50 m样地,均匀选取180个样点进行样方的植被、地形和地貌调查,并且采取表层(0～10 cm)和次表层(10～30 cm)土壤样品进行土壤含水量分析。借助地统计软件GS~+和ArcGIS地统计模块分析研究区土壤含水量在沙垄不同地貌条件下的空间变异规律。结果显示:两层土壤水分的半方差函数值拟合为指数模型;表层和次表层土壤水分的变程分别为37.8 m和21.3 m,偏基台值与基台值的比值[C/(C_0+C)]分别为75.1%和75.6%,说明两层土壤水分具有强烈的空间自相关性,也表明土壤水分的变异主要由结构性差异所引起,客观地反映了研究区土壤水分的空间格局特征。克里格插值图显示,土壤水分随地势的升高而增大,平均数分析表明,0～10 cm土壤含水量由高至低的变化趋势是:垄顶>迎风坡>背风坡>垄间地,而10～30 cm则为:迎风坡>垄顶>垄间地>背风坡。     

土壤综合改良措施对科尔沁风沙土保水保肥能力的影响

科尔沁沙地是我国东北部严重的荒漠化土地,也是京津风沙源地之一。为了探讨土壤改良剂组合(黏土、有机肥、腐植酸)对风沙土的改良效果,通过田间小区试验的方法,研究不同用量配比的有机改良材料对风沙土保水保肥性及玉米生长状况的影响。结果表明:土壤改良剂组合在施用黏土、有机肥、腐植酸分别为150 t·hm~(-2)、30 t·hm~(-2)和3.75 t·hm~(-2)时,可以显著提高风沙土的持水性、保肥性,促进玉米植株生长,提高产量,其增加幅度分别为:46.61%、197.59%、36.67%和70.08%。与对照相比,施用土壤改良剂可以显著提高玉米拔节期叶片SPAD值(叶绿素的相对含量),其增幅达69.32%~91.63%。因此,认为黏土、有机肥与腐植酸复合改良剂,有利于维持较高的土壤生产力,同时,对该地区沙土培肥具有重要作用。     

生物炭和膨润土改良风沙土理化性质及对玉米农艺性状的影响

以辽宁省西北地区风沙土为研究对象,选取3种生物炭(水稻稻壳、玉米秸秆和竹子)和膨润土为改良剂,玉米为种植作物进行野外大田试验,研究生物炭和膨润土单施及混施对风沙土土壤理化性质及玉米农艺性状的影响。结果表明：生物炭和膨润土单施和混施均显著改善了土壤理化性质。生物炭和膨润土的施入降低了土壤容重,提高了土壤孔隙度和含水率;WR_>0.25mm(粒径大于0.25mm的水稳性团聚体含量)、MWD(平均重量直径)和GMD(几何平均直径)的变化均表现为拔节期到吐丝期无显著性变化,吐丝期到成熟期变化显著,最大分别增加至1.8、2.0和1.3倍,且膨润土与玉米秸秆生物炭的混施处理效果最佳;生物炭和膨润土显著提高了土壤有机质含量、pH、阳离子交换量(CEC)和速效态氮、磷、钾的含量,其中CEC含量最大增加至2.9倍,膨润土与竹子生物炭的混施处理pH提高至1.2倍,土壤速效磷和速效钾分别增加至5.7和2.4倍,碱解氮增加至6.3倍;玉米产量、株高和叶面积指数也有显著增加。生物炭和膨润土混施优于单施处理,其中施12t·hm^-2膨润土和1.9t·hm^-2...     

生物炭一次性施入对灌耕风沙土土壤性质及玉米产量的影响

以新疆主要低产土壤灌耕风沙土为研究对象,通过2015—2018年的田间定位试验,研究了生物炭不同添加量(0、22.5、67.5、112.5、225.0 t·hm~(-2))对土壤性质及玉米产量的影响。结果表明:生物炭于2011年一次性施入后,可明显降低土壤的容重,与初始土壤容重1.48 g·cm~(-3)相比,8 a后土壤容重降低至1.18～1.24 g·cm~(-3);施用生物炭后可以明显增加土壤中全氮、有机质及速效钾的含量,对土壤碱解氮的含量影响不明显,与对照相比,8 a后全氮、有机质及速效钾含量分别增加了14.42%～49.43%、22.02%～74.25%、1.27%～18.64%;随着定位试验的延续,一次性施用生物炭6 a后,土壤增碳、钾效应达到最大,随后逐年减弱,67.5 t·hm~(-2)的生物炭施用量最适宜;施用生物炭可以明显提高玉米产量,提高了9.4%～35.5%。     

生物炭对灌耕风沙土土壤性质及玉米产量的影响

针对灌耕风沙土养分贫瘠,保水保肥性能差等突出问题,采用田间微区定位试验,研究不同施用量生物炭对灌耕风沙土土壤性质及玉米产量的影响。试验设置5个处理:(1)不施炭(CK);(2) 22.5 t·hm-2生物炭(1%BC);(3) 67.5 t·hm-2生物炭(3%BC);(4) 112.5 t·hm-2生物炭(5%BC);(5) 225.0 t·hm-2生物炭(10%BC)。五年定位试验结果表明:与对照相比,施用生物炭能显著降低灌耕风沙土土壤容重降低了2.8%～12.6%;生物炭施用显著增加灌耕风沙土土壤全氮、有机质、速效钾及阳离子代换量含量,分别增加了7.9%～28.6%、47.2%～148.3%、8.9%～29.6%、6.7～19.8%;生物炭施用玉米产量提高了10.2%～42.1%。研究表明,施用生物炭能有效改善灌耕风沙土的土壤质地和养分状况,提高灌耕风沙土土壤肥力,增加作物产量。     

滴灌灌水量对风沙土大豆根区硝态氮及水分分布的影响

为合理进行风沙土地区灌溉管理,将水肥控制在根区范围内并满足大豆生长需求,以灌水量为试验因素,基于作物冠层蒸发皿蒸发量设置0.4（W1）、0.6（W2）、0.8（W3）、1.0 E_pan（W4）和1.2 E_pan（W5）5个灌溉水平,研究不同灌水量对大豆根区硝态氮和水分分布的影响。结果表明：增加灌水量会使土壤水分入渗深度增加10~30 cm,增大根区土壤水分分布的不均匀性,苗期W5处理剖面水分平均值较W1处理增大40.22%,W4、W5处理能够维持大豆根区6%~7%的土壤含水率。硝态氮有明显表聚现象,随着灌水量的增大,淋洗深度增加且不均匀性增大,根区土壤硝态氮平均含量降低,当灌水量高于1.0 E_pan时,硝态氮含量低于10 mg·kg^-1。W2、W3和W4处理能保证大豆根区在生育前、中、后期处于15~22 mg·kg^-1的硝态氮浓度区间,垂直方向上灌水量与硝态氮呈负相关关系。风沙土土壤剖面含水率均在4%~10%之间,灌水量是影响风沙土硝态氮含量和分布的主要因素之一;各处理硝态氮含量在10~30 mg·kg^-1之间。综合考虑作物对根区土壤水分和硝态氮含量的需求,以及土壤水分和硝态氮在根层的分布特征,推荐灌溉水量为1.0 E_pan。     

3种保水措施影响下的风沙土水盐及地温特征

对塔克拉玛干沙漠腹地不同保水措施(覆膜、覆沙、喷施Guilspare)和裸地(对照)土壤水分、盐分分布及耕作层温度的变化特征进行了分析.结果表明:夏季采取保水措施能够抑制土壤蒸发,提高土壤的蓄水保墒能力.同时,还能起到抑制土壤盐分表聚的作用,明显地改变了风沙土水盐空间分布,降低表层盐分被淋溶至林木根系层的概率.保水措施...     

风沙土与黄绵土复配对榆叶梅幼苗光合特性及长势的影响

为了探讨最适宜榆叶梅(Amygdalus triloba)生长的复配土配比,在风积沙与黄绵土配比分别为1:0(Y0)、1:1(Y1)、1:3(Y2)、1:5(Y3)和0:1(Y4)的复配土条件下,研究了土壤含水率与榆叶梅光合作用及长势的变化。结果表明:不同配比处理对复配土含水率(W)、榆叶梅幼苗净光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)、气孔导度(Gs)、胞间CO2浓度(Ci)、水分利用效率(WUE)和株高(ΔH)、基径(ΔΦ)增长量均产生明显影响;复配土0-30cm土层含水率随黄绵土配比用量的增加呈规律变化(y=-1.7599x~2+11.425x+3.0377,R~2=0.9843);在Y2处理下Pn、Tr值最大,在Y3处理下Gs、Ci值最大,WUE值在Y3处理下最小;不同处理榆叶梅幼苗光合指标隶属函数综合评价结果以及对榆叶梅幼苗ΔH、ΔΦ实测结果均表明Y2处理对促进榆叶梅生长的效果最佳。     

风沙土水分入渗与再分布过程中湿润锋运移试验研究

利用室内模拟试验系统,对塔克拉玛干沙漠腹地风沙土在滴灌条件下的水分入渗与水分再分布过程中湿润锋的运动规律进行了模拟试验研究。根据模拟试验描述了风沙土在滴灌条件下水分入渗与再分布情况下湿润体的形状变化,研究了在水平方向上与垂直方向上风沙土的湿润锋推进规律及运动特征,揭示了随着累计入渗量的增加,湿润锋推进过程在入渗初期速率较大,逐渐成减小趋势,并最终达到稳定入渗状态;在土壤水分再分布过程中土壤湿润锋面不断向外部推移,最后达到相对稳定;对风沙土水分入渗及再分布过程中其湿润锋的推进距离与时间做了函数关系拟合,其中乘幂函数关系式拟合最好。     

高分子树脂对玉米产量及生育指标的影响

在盆栽玉米上施用一定量的高分子树脂,可延尺玉米出现萎蔫的时间,改善玉米的经济性状。风沙土播种时的初始含水量在15％－20％,黑土播种时的初始含水量在20％－25％时,施用树脂效果较好。每盆施用树脂2g-4g,可使盆栽玉米在风沙土上增产10．63％－10．95％,达1％显著水平;黑土上增产5．69％－9．78％,接近或达到5％显著水平。在我国北方的旱作农业中,施用一定量的树脂,是增产的新途径。     

保水剂对土壤持水特性的作用机理研究

分别将B1(北京华瑞祥科技有限公司高吸水树脂保水剂)、B2(广东东莞市安信保水有限公司农林保水剂)、B3(唐山博亚科技工业开发有限责任公司的高能抗旱保水剂)3种保水剂以不同用量(0.05%、0.10%和0.50%)施入无团聚体孔隙的风沙土中,测定各处理土壤在不同吸力时的含水量,并用V-G模型拟合各土壤水分特性曲线,获得各处理土壤的水分特性曲线参数和主要水分常数等结果,以期揭示使用保水剂在改善土壤持水性方面的作用特征和机理。结果表明:1使用保水剂后,除土壤无效水部分无显著变化外,各处理土壤饱和含水量、田间持水量、重力水和有效水部分均显著增加,保水剂用量为0.50%时处理土壤的田间持水量比对照高3~4.7倍,使用保水剂显著改善了土壤中、低水吸力段的持水容量,即土壤的"孔隙"持水部分。2各处理土壤的水分特征曲线右移,各吸力段的持水容量明显增加,n值均小于对照,表明使用保水剂显著增大了在失水过程中土壤的持水能力。3使用保水剂后,各处理土壤增加的吸水量主要来源于重力水和有效水,保水剂用量为0.05%时,各处理土壤重力水所占比重高于60%,随着保水剂用量增加,重力水所占比重下降,有效水分所占比重提高,表明保水剂对土壤持水特性的作用机理主要体现为增加了土壤的"毛管孔隙"持水比例,即在低使用量时显著改善土壤重力水部分,随着保水剂使用量的增加则显著增加土壤有效水部分。4综合比较保水剂类型和对土壤持水能力的改善作用,B3型保水剂在使用量为0.5%时的改善效果最好。由此得出,化学保水剂尽管是一种具有很强分子吸水能力的基质,却在土壤中能够极大地改变土壤"孔隙"持水性,增加土壤有效水贮量,应当受到应有的重视和广泛使用。     

生物炭对和田风沙土水力特性的影响

为探究生物炭的施入量对和田风沙土水力特性的影响,设置了5个生物炭施用量处理,质量比(生物炭质量/干土质量)分别为0％(CK)、4％(T1)、8％(T2)、12％(T3)、16％(T4),利用离心机法获取土壤水分与吸力关系,定水头法获得饱和土壤导水率,通过VG-M组合模型拟合土壤水分特征曲线,探究生物炭对风沙土持水性、土...     

两种功能高分子材料对沙土物理性质影响的比较

采用SEM,透水系数法、加压板法等现代测试手段,观察与分析高分子吸水树脂、固沙植被多功能高分子复合材料表面微观结构形态,比较高分子吸水树脂与固沙植被多功能高分子复合材料改良沙土后沙土的透水、保水等特性及沙土水分的有效利用情况.实验结果证明固沙植被多功能高分子复合材料比高分子吸水树脂改良沙土的效果好,使沙土的气、液、固三相比有利植物的生长,能保持高的水有效利用率.本实验结果为固沙植被多功能高分子复合材料的应用提供了新的依据.     

生物炭对新疆沙土微生物区系及土壤酶活性的影响

为评估生物炭在新疆改良沙土的潜力,在新疆和田设生物炭施用量为0(CK)、22 500、67 500、112 500kg·hm~(-2)和225 000 kg·hm~(-2)5个处理的微区试验,轮作方式为绿豆-冬小麦。通过对试验结束后小区土壤可培养微生物和生理菌群计数、土壤酶活性测定,研究不同用量生物炭对沙土土壤微生物区系及土壤酶活性影响。结果表明:施用生物炭对沙土土壤养分含量、微生物区系和土壤酶产生显著影响。22 500~67 500 kg·hm~(-2)生物炭施用量能显著提高沙土土壤有机碳、速效磷和速效钾含量。生物炭影响沙土中可培养细菌、真菌及放线菌数量,在生物炭施用量为67 500 kg·hm~(-2)下细菌数量最高,比CK增加了63.83%;施用量为22 500 kg·hm~(-2)放线菌数量最高,增加了250.00%;施用量为67 500 kg·hm~(-2)真菌数量最少,降低了71.43%。生物炭影响沙土中纤维素分解菌和自生固氮菌数量,随着施用量增加,其数量呈先增加后降低趋势,其中施用量为112 500 kg·hm~(-2)纤维素分解菌和自生固氮菌数量最多,分别比CK增加了211.11%和1 057.89%。土壤中添加67 500~112 500 kg·hm~(-2)的生物炭土壤中蔗糖酶、过氧化氢酶和蛋白酶活性最高。相关分析表明,不同生物炭施用量条件下,土壤养分与细菌、亚硝化细菌、反硝化细菌、土壤酶(磷酸酶除外)关系密切。因此,适量施用生物炭能提高沙土土壤养分、增加微生物菌群数量和土壤酶活性,在本试验点最适生物炭用量为67 500 kg·hm~(-2)。