三江平原典型湿地土壤中硫的分布特征

本文以三江平原的三种典型类型湿地:小叶樟(Calamagrostisangustifolia)草甸、毛果苔草(Carexlasiocarpa)沼泽、乌拉苔草(Carexmeyeriana)沼泽为研究对象,对其土壤中硫的含量在水平及垂直变化方面进行分析。研究在自然环境下硫的分布特征。经过试验分析和数据处理,得出以下结论:总硫、水溶性硫、吸附性硫、盐酸可溶性硫、盐酸挥发性硫、有机硫含量均为小叶樟草甸<乌拉苔草沼泽<毛果苔草沼泽;别拉洪河、挠力河、鸭绿河、浓江是三江平原四条有代表性的沼泽性河流,流域土壤中的硫素含量为挠力河>鸭绿河>浓江>别拉洪河;在土壤层次上,具有明显的规律性:除盐酸挥发性硫以外,其余各硫组分自上而下含量呈递减趋势;在湿地土壤各形态硫中,有机硫是土壤总硫的主体,盐酸挥发性硫含量最低。总硫与有机硫相关性最显著,达极显著正相关(P=0.01),水溶性硫与盐酸可溶性硫的相关性最差。影响湿地土壤中硫素含量的因素为土壤有机质、土壤pH值、物理粘粒及氧化-还原条件。     

东北3 个典型黑土区土壤无机硫的形态分布

采用田间取样、室内分步浸提的方法, 系统研究了我国东北3 个典型黑土地区土壤无机硫的含量分布和形态特征。结果表明: 耕层(0~20 cm)黑土中无机硫含量占全硫的百分比为22%, 其中水溶性硫占6%, 吸附性硫占3%, 盐酸可溶性硫占13%。水溶性硫和吸附性硫含量表现为海伦>北安>公主岭, 盐酸可溶性硫含量为公主岭>海伦>北安。水溶性硫、吸附性硫含量随剖面的加深变化不大, 盐酸可溶性硫在115 cm 深度以下有一个积累的过程。土壤水溶性硫、吸附性硫与土壤有机质含量、阳离子交换量和<0.002 mm 黏粒含量呈显著或极显著正相关, 与pH 呈显著和极显著负相关; 盐酸可溶性硫含量和土壤电导率之间呈显著正相关。海伦地区黑土无机硫总量和盐酸可溶性硫含量随开垦年限增加明显下降, 呈显著负相关。     

外源氮输入对生长季黄河口碱蓬湿地土壤无机硫形态变化特征的影响

选择黄河口北部滨岸高潮滩的碱蓬湿地为研究对象,基于野外原位氮输入模拟试验,探讨了不同氮输入梯度下(对照处理(N0)、低氮处理(N1)、中氮处理(N2)、高氮处理(N3))湿地土壤无机硫赋存形态在生长季的变化差异。结果表明:不同氮处理下各形态无机硫含量均表现为水溶性硫(H2O-S)吸附性硫(Adsorbed-S)盐酸溶解性硫(HCl-Soluble-S)盐酸挥发性硫(HCl-Volatile-S),且总无机硫(TIS)占全硫(TS)的比例介于34.52%~39.58%。外源氮输入不同程度地改变了湿地土壤的H2O-S、Adsorbed-S、HCl-Soluble-S和HCl-Volatile-S含量,且这种影响在生长季的某些时期达到了显著水平(P0.05)。相对于N0,N1和N2处理下H2O-S含量分别增加了6.12%和7.07%,而在N3处理下降低了0.98%;Adsorbed-S含量在N1处理下增加了11.73%,但在N2和N3处理下分别降低了23.53%和13.77%;HCl-Soluble-S和HCl-Volatile-S在N1、N2和N3处理下均呈降低趋势,降幅分别为5.21%,19.63%,59.59%和0.28%,16.10%,6.44%。尽管不同氮输入处理下土壤养分条件、水盐及酸碱状况均是影响无机硫赋存的关键因素,但pH和EC对其动态变化的影响尤为明显。研究发现,外源氮输入可能通过改变植物生长节律和土壤酸碱状况来影响植物对不同形态无机硫的吸收与利用,进而间接改变了土壤中不同形态无机硫含量及TIS赋存量。     

黄河口生态恢复工程对湿地土壤不同形态无机硫动态变化的影响

选择黄河口生态恢复前后的未恢复区（R₀）、2007年恢复区（R₂₀₀₇）和2002年恢复区（R₂₀₀₂）的芦苇湿地为研究对象,探讨了生态恢复工程对生长季湿地土壤无机硫形态变化的影响。结果表明,生态恢复工程不同程度地改变了湿地土壤中各形态无机硫含量。相对于R₀,R₂₀₀₂和R₂₀₀₇土壤中的水溶性硫（H₂O—S）含量分别降低46.7%和44.7%,吸附性硫（Adsorbed—S）和盐酸可溶性硫（HCl—Soluble—S）含量分别增加0.4%,116.0%和50.1%,29.1%,而盐酸挥发性硫（HCl—Volatile—S）含量在R₂₀₀₂下降8.0%,在R₂₀₀₇增加19.7%。不同恢复阶段湿地土壤中各形态无机硫含量在生长季呈不同的变化特征,这一方面与不同湿地植物生长节律以及地上与地下之间的硫养分供给关系密切相关;另一方面则与不同生态补水方式导致的环境因子,尤其是pH、EC和氮养分的变化有关。随着恢复年限的增加,湿地土壤的总无机硫（TIS）含量以及其占全硫（TS）含量的比例均呈降低趋势。湿地土壤的TIS储量整体随恢复年限的增加而降低,而这种降低主要取决于H₂O—S、Adsorbed—S和HCl—Soluble—S的贡献,且以H₂O—S占优（78%~80%）。研究发现,随着黄河口湿地的逐渐恢复以及每年冬季芦苇收割活动的进行,恢复湿地土壤中的无机硫养分逐渐趋于缺乏状态,长期来看将不利于维持湿地的稳定与健康。     

长期定位施肥紫色土无机硫形态变化

【目的】以紫色土肥力与肥料效益监测基地的土壤为研究对象研究了长期(22年)不同施肥(不施肥对照、施用氮磷钾、单施有机肥、氮磷钾与有机肥配施、永久休闲)处理对表层土壤(0-20 cm)硫含量的影响,为合理进行硫素供应和肥料施用提供理论依据。【方法】利用连续提取法提取耕层土壤的水溶性硫、吸附性硫、HCl溶性硫和总硫,并用BaS04比浊法进行测定。【结果】化肥与有机肥长期配施能显著增加土壤的总硫含量,与原始土壤相比增加65.42 mg/kg但有效硫比例低于单施化肥处理;与原始土壤相比5个处理的水溶性硫含量都有所下降幅度为0.87~1.38 mg/kg;而单施有机肥或化肥与有机肥配施能显著增加土壤的吸附性硫含量分别比原始土壤增加93.3%和177.4%;长期施用氮磷钾化肥能显著增加土壤HCl溶性硫含量,比原始土壤增加了161.7%。【结论】单施化肥或有机肥化肥配合施用都能显著增加土壤硫的供给,而有机肥与化肥配施更有利于土壤硫的累积。此外,长期施肥试验表明大气硫沉降的减少对土壤硫供给的影响需值得进一步关注。     

喀斯特湿地转变为农用地对土壤有机硫形态及芳基硫酸酯酶活性的影响

【目的】土壤有机硫形态及芳基硫酸酯酶活性能敏感地反映土壤硫库的变化,厘清喀斯特湿地转变为农用地后不同土地利用方式下土壤有机硫形态和芳基硫酸酯酶活性的变化特征及其影响因素,对喀斯特湿地土地合理利用和土壤质量管理具有重要意义。【方法】以典型桂林会仙喀斯特天然沼泽湿地为对照(沼泽湿地),以由其转变而来的5种土地利用方式,即水稻田、旱地、果园、养殖地和弃耕地为研究对象,采集0—10、10—20、20—30和30—40 cm共4个土层的样品,分析各形态有机硫含量及芳基硫酸酯酶活性。【结果】1)与沼泽湿地相比,5种土地利用方式的土壤全硫储量、酯键硫、碳键硫以及残渣态硫含量均呈降低趋势。5种土地利用方式土壤碳键硫、酯键硫和残渣态硫占有机硫的比例分别为39.08%～63.54%、22.91%～34.28%、13.55%～28.46%,与沼泽湿地相比,酯键硫和残渣态硫占比降低,碳键硫占比升高(P<0.05)。2)沼泽湿地土壤有机硫含量范围在158.41～442.18 mg/kg,全硫含量范围在180.22～510.83 mg/kg,全硫平均值为345.53mg/kg,低于世界土壤全硫含量均值(70...     

不同控释肥对土壤无机硫组分的影响

选用硫包膜、硫加树脂包膜和树脂包膜3种控释肥,研究在池栽培养下不同控释肥对土壤无机硫各组分的影响。结果表明:棕壤中无机硫存在形态主要以水溶性硫(H2O-S)和盐酸可溶性硫(HCl-S)为主;施用硫包膜和硫加树脂包膜控释肥可显著增加0-20 cm土层水溶性硫含量;在玉米生育期间土壤吸附态硫(Adsorbed-S)与水溶性硫之间相互转化并保持平衡;随着作物的吸收利用,土壤中无机硫总量处于逐渐下降的趋势,但硫加树脂包膜控释肥的施用增加了土壤中无机硫总量;在淋溶作用下SO42-有向土壤深层迁移的趋势。     

氮添加对巴音布鲁克高寒湿地土壤无机磷形态的影响

为探究在全球气候变化敏感区的干旱区高寒湿地上,氮添加对土壤无机磷形态的影响。在保护良好的巴音布鲁克高寒湿地沼泽(S)、沼泽草甸(SM)和草甸(M)布设野外原位试验,依据巴音布鲁克草原氮沉降量,设置0(CK),8(N1),16(N2) kg·N/(hm²·a)的施氮量,研究短期氮添加对高寒湿地土壤无机磷形态的影响。结果表明:(1)高寒湿地土壤全磷含量平均为1.09 g/kg,总无机磷平均为492.71 mg/kg,而总无机磷平均占全磷的45.67%。(2)3种湿地类型土壤无机磷主要以Ca—P形态存在,在Ca—P中以Ca₁₀—P为主,占无机磷含量的50.27%~64.69%。S区土壤Al—P、Fe—P含量显著高于SM和M区,SM区Ca₂—P、Ca₈—P、O—P含量显著高于S和M区,M区土壤Ca₁₀—P含量显著高于S和SM区。(3)氮添加显著影响高寒湿地土壤各形态无机磷的含量,氮添加下,S和SM区土壤Al—P含量较CK显著增加了9.92%~17.35%,而Ca₈—P含量显著降低3.18%~9.36%。[JP]S和M区土壤Fe—P含量显著降低了3.18%~9.36%,S区土壤Ca₂—P含量显著降低了10.31%。氮添加下3种湿地类型土壤O—P含量均显著增加,较CK显著增加21.83%~25.94%。(4)土壤pH、有机碳、碱解氮和速效钾均是影响无机磷形态的重要因子。不同湿地类型土壤无机磷形态含量存在显著差异,氮添加显著改变了土壤各无机磷形态含量,主要是通过增加土壤中难利用无机磷(O—P)含量,使高寒湿地土壤的供磷潜力降低。研究结果有助于预测未来氮沉降持续增加背景下全球高寒湿地土壤无机磷形态的变化趋势。     

云南曲靖烟区优质烤烟的适宜土壤有效硫和烟叶硫含量研究

【目的】 为了探明土壤–烤烟系统硫素对烟草燃烧性指标元素及其有关指数的影响,找出适宜的烟叶硫含量区间,以便指导调控烤烟硫素营养。 【方法】 选取了2009—2011年间曲靖烟区9个植烟县区的3507份土壤样品和对应的烟叶样品,分析了土壤有效硫含量和烟叶硫、钾和氯含量,研究了土壤有效硫含量与烟叶硫含量以及烟叶硫含量与其钾、氯含量、钾氯比值和有机钾指数的关系。 【结果】 1) 曲靖烟区植烟土壤有效硫含量丰缺不均,土壤有效硫含量和烟叶氯含量变异较大;2) 随着土壤有效硫含量的增加,烟叶硫含量递增,且两者之间呈极显著正相关 (P < 0.01);3) 烟叶硫含量对烟叶钾含量及有机钾指数有重要影响,随着烟叶硫含量的增加,烟叶钾含量和有机钾指数均呈现先增后减的变化趋势;4) 烟叶硫含量对烟叶氯含量亦有重要影响,随着烟叶硫含量的增加,烟叶氯含量呈现先降低后增加的变化趋势。 【结论】 对曲靖烟区而言,要保持较高的烟叶钾含量和较适宜的氯含量,适宜的土壤有效硫和烟叶硫含量范围分别为3.84～48.53 mg/kg和0.3%～0.6%。      

退耕还湖后不同植被群落湿地土壤剖面磷素形态分布特征

对菜子湖退耕还湖区不同植被群落(苔草、芦苇和酸模)下湿地剖面土壤进行分层采样,分析了土壤剖面有机磷(orP)、无机磷(inP)及无机磷组分铝磷(Al-P)、铁磷(Fe-P)、闭蓄态磷(O-P)和钙磷(Ca-P)的含量,探讨了植被群落对退化湿地生态恢复后土壤剖面磷素形态分布特征的影响。结果表明:研究区土壤剖面磷素以无机磷为主(301.94～645.17mg/kg)占全磷含量的52.59%～84.64%;除酸模群落下0～6cm土层外,土壤剖面有机磷含量范围为78.40～254.27 mg/kg。土壤剖面无机磷组分以钙磷和铁磷为主,分别占无机磷总量的29.67%～67.58%和21.90%～52.29%。除酸模群落下0～6 cm土层外,3种植被群落下土壤无机磷含量均随着剖面深度增加而增加,而有机磷含量则随着剖面深度增加先急剧降低后逐渐升高;土壤铝磷和铁磷含量总体上均随着剖面深度增加而降低;除酸模群落下0～6 cm土层土壤闭蓄态磷外,其他土壤剖面闭蓄态磷和钙磷含量总体均随着剖面深度增加而升高。研究区3种植被群落下土壤铝磷、铁磷和有机磷存在表聚现象,酸模群落下土壤剖面表现最为显著。研究区植物对土壤磷素吸收利用是磷素形态转化和表聚的驱动力,而钙磷是各形态磷表聚的主要来源。     

喀斯特峰丛洼地不同植被类型土壤微生物量碳氮磷和养分特征

  目的  探讨桂西北喀斯特峰丛洼地不同植被类型的土壤理化性质和微生物碳(MBC)、微生物氮（MBN）、微生物磷（MBP）含量的变化特征及它们之间的关系。  方法  利用生态化学计量方法和Pearson相关性分析方法研究不同植被类型和土层深度对土壤MBC、MBN、MBP含量和土壤养分含量分布特征的影响。  结果  （1）不同植被类型土壤养分含量和MBC、MBN、MBP含量依次为次生林 > 灌木 > 灌草 > 草地 > 耕地;土壤养分垂直分布表现为随着土层深度加深而下降,不同土层间土壤有机碳（SOC）、全氮（TN）、全磷（TP）含量差异显著,土壤MBC、MBN和MBP含量在不同植被类型和不同土层间差异显著,均表现为MBC > MBN > MBP。（2）不同植被类型土壤MBC/SOC和MBP/TP的值较小,MBN/TN的差异较大。不同植被类型的土壤MBC/MBN差异显著,MBC/MBP变化范围较大,MBN/MBP表现为次生林 > 灌草 > 灌木 > 草地 > 耕地。（3）土壤MBC和MBN与SOC、TN、速效氮和速效钾呈显著或极显著正相关,与土壤容重、pH值表现出不同程度的负相关,表明植被恢复过程中土壤MBC和MBN可作为衡量土壤养分的敏感性指标。  结论  不同植被类型的土壤微生物生物量碳氮磷、养分含量和化学计量特征有明显的表聚效应,随着植被的正向演替,土壤结构、养分和微生物群落功能得到显著提高。     

湘中紫色丘陵区不同植被类型根际与非根际土壤理化特征

[目的]探索湘中紫色丘陵区不同植被类型根际与非根际土壤的理化特征,为湘中地区生态修复提供理论依据。[方法]以典型抽样方法调查湘中丘陵区草丛(G)、草灌(GS)、灌木(S)和乔灌(AS)4种典型植被,研究其根际与非根际土壤理化性质的差异,通过典型相关分析揭示根际与非根际土壤理化指标间的耦合关系。[结果]研究区草丛和灌木根际土壤中细砂粒(0.25~0.05mm)含量分别显著(p0.05)低于乔灌63.84%和76.97%;粉粒(0.02~0.002mm)含量表现为草和灌木分别显著高于乔灌的38.48%和37.66%。根际土壤0.25~0.05mm微团聚体含量均表现为乔灌高于其他植被,0.02~0.002mm微团聚体含量均表现为灌木高于其他植被。草灌与灌木非根际土壤有机质含量显著(p0.05)低于根际土壤148.05%和121.92%,灌木和草灌根际土壤有机质含量显著(p0.05)高于乔灌土壤84.28%和92.08%;草灌根际土壤全氮含量显著(p0.05)高于非根际土壤83.33%,草灌根际土壤碱解氮含量显著(p0.05)高于乔灌土壤200.83%;不同植被类型根际/非根际土壤磷含量差异不明显,总体来看,同一植被根际土壤全磷含量低于非根际土壤,而有效磷表现为乔灌最低;乔灌根际土壤速效钾含量分别显著(p0.05)低于草丛和草灌土壤125.15%和137.71%,除草灌外,其余植被类型根际土壤全钾含量均低于非根际土壤。典范相关分析表明土壤有机质和全量养分含量,2~1,1~0.5,0.25~0.05mm土粒含量,2~1,1~0.5mm团聚体3组理化性状间相互关系密切。[结论]改善土壤理化性质,促进湘中丘陵地区生态恢复,应注重协调土壤养分、颗粒组成及团聚体之间的耦合关系。     

榆林沙区典型林地不同植被类型对土壤微生物群落结构的影响

  目的  掌握榆林沙区典型林地土壤微生物特征,明确地上植被对土壤微生物群落结构的影响。  方法  采集榆林沙区四种林分类型土壤,分析其土壤微生物群落结构。  结果  测序共产生有效操作分类单元（OTU）15,509个,各林分间OTU及各类多样性指数没有显著性差异。优势菌种及其丰度土层间变化较大,但林分间优势细菌种一致,丰度排名前五的分别是变形菌门（Proteobacteria）、放线菌门（Actinobacteria）、酸杆菌门（Acidobacteria）、厚壁菌门（Firmicutes）和绿弯菌门（Chloroflexi）;樟子松、油松林下土壤中,酸杆菌门所占比例最大、分别达到22.32%和29.02%,而在沙柳和小叶锦鸡儿林下土壤中,变形菌门又成为优势菌,比例占到27.64%和28.51%。变形菌门和放线菌门在灌木林土壤中所占比例要高于乔木。  结论  虽然各优势种丰度在林分间略有差别,但差异不显著（P < 0.05）。说明在一定区域内微生物群落结构复杂程度是受土壤本底的影响,不同季节或者土壤温度、湿度的变化对微生物群落结构的影响在一段时间后消除,群落结构归于稳定。     

小浪底库区不同水位高程下消落带落干期土壤微生物量碳分布特征

  目的  探究小浪底库区不同水位高程下消落带落干期土壤微生物量碳（SMBC）分布特征,为库区土壤碳循环研究及消落带受损植被系统恢复与重建提供理论依据。  方法  采用定位试验的方法,监测并分析了小浪底库区对照高程（275 m）和3个淹水高程（265、255、245 m）下消落带落干期SMBC含量及土壤理化性质变化。  结果  小浪底库区消落带表层SMBC含量的变化区间为29.25 ~ 204.97 mg kg?1,平均值为112.81 mg kg?1;消落带SMBC含量在各高程间差异明显,与对照相比,中短期淹水高程下（265和255 m）SMBC含量显著升高（P < 0.05）,而长期淹水高程下（245 m）SMBC含量则显著降低（P < 0.05）;消落带落干期SMBC含量随时间总体呈下降的变化趋势,并且前期下降更为明显,后期则较为平缓;不同土层间消落带SMBC含量的变化规律较为相似,其差异性主要体现在SMBC含量大小的变化上,表现为上土层（0 ~ 10 cm） > 下土层（10 ~ 20 cm）;Pearson相关分析得出消落带SMBC含量在水位高程、时间及土层尺度上均与土壤含水率、温度、有机质和全氮之间存在显著相关性（P < 0.05）,但与土壤黏粒含量和全磷之间的相关性并不显著（P > 0.05）;同一高程草本植被下消落带SMBC含量明显高于灌丛,且混生植被类型下SMBC含量较相应的单一植被类型明显升高,表现为草本混生 > 单一草本,或灌丛－草本混生 > 灌丛。  结论  小浪底库区消落带土壤微生物量碳含量在不同研究尺度上的分布特征显著,并对土壤理化性质及植被类型的变化响应明显,因此可根据土壤环境条件,考虑采取不同植被混植的修复方式,开展小浪底库区消落带受损植被系统的恢复与重建。     

辽宁省铁岭植烟区土壤肥力特征及综合评价

  目的  为摸清铁岭植烟区土壤肥力特征,探明制约当地烤烟增产、提质的土壤障碍因素,提出土壤改良、保育技术措施。  方法  采集了铁岭市下辖的开原市、西丰县、昌图县等三大烟草种植区域耕层土壤,测定了土壤耕层深度、土壤容重,以及限制烟草生长及品质土壤养分指标,利用主成分分析法、模糊数学综合评价法对该区域土壤肥力水平进行评价。  结果  （1）铁岭植烟区土壤耕层浅薄、容重偏大;（2）土壤酸性强,有机质、全氮含量相对较低,磷素过剩,钾素高低分布不均,中、微量元素普遍缺乏;（3）土壤综合肥力指数（IFI）介于0.30 ~ 0.79,平均0.59,各烟区均以二等、三等地为主,无一等地,且现有二等地IFI较低,退化成三等地风险较大;（4）三大烟区土壤肥力水平从高到低分别为开原 > 西丰 > 昌图。  结论  铁岭植烟区整体土壤物理性状不良,土壤酸化趋势明显,有机质含量低,中微量元素匮乏,养分不均衡,总体肥力水平较低。     

施肥措施对水旱轮作条件下灌淤土磷素形态的影响

  目的  研究水旱轮作条件下灌淤土磷素形态的变化特征,为宁夏引黄灌区作物施肥调控土壤磷素有效性提供科学依据。  方法  在水稻-玉米轮作体系下,设不施氮肥（T0）、常规施肥（T1）、优化施氮（T2）、70%优化施氮 + 30%有机肥氮（T3）、80%优化施氮 + 20%有机肥氮（T4）、秸秆还田 + 70%优化施氮 + 30%有机肥氮（T5）、秸秆还田 + 80%优化施氮 + 20%有机肥氮（T6）7个试验处理,通过田间小区定位试验研究了不同施肥措施对灌淤土全磷、速效磷和无机态磷含量的影响。  结果  在水旱轮作过程中,不同施肥措施对各季作物土壤全磷含量和旱地玉米速效磷含量影响不明显,但秸秆还田配施化肥和有机肥（T5、T6）能提高耕层土壤速效磷含量,水稻季和玉米季最高含量分别达56.4 mg kg?1和40.4 mg kg?1。由水田改为旱作后,不同施肥措施下土壤速效磷含量平均降低了7.6 ~ 18.1 mg kg?1。水田条件下不同施肥措施对无机磷含量均有显著影响（铝结合态磷除外）;旱作条件下不同施肥措施对铝结合态磷、铁结合态磷、闭蓄态磷含量均有显著影响,但对交换态磷、钙结合态磷含量影响不大。水田或旱作条件下,闭蓄态磷和钙结合态磷都是灌淤土无机磷的主要赋存形态。  结论  在宁夏引黄灌区水旱轮作体系下,有机无机肥配施秸秆还田是灌淤土磷素有效化调控的最有效手段,且在水稻季的调控效应最明显。     

外源硫在草甸草原黑钙土中的转化

  目的  探讨元素硫添加后在草甸草原黑钙土中的氧化速率,明确土壤无机S组分的变化特征。  方法  依托内蒙古额尔古纳草甸草原硫磺添加试验平台,测定了元素S添加量（0、1、2、4、6、8、10 t hm?2）1年后的表观氧化速率及表层土壤（0 ~ 10 cm）各无机硫组分的变化。  结果  研究表明,对照中的土壤全硫含量为627.5 mg kg?1,其中无机硫和有机硫分别占2.4%和97.6%。硫添加处理的表土全硫含量分别比对照增加646.5 ~ 5182.5 mg kg?1,总无机硫分别比对照增加169.4 ~ 887.9 mg kg?1;硫添加处理中,表土中未氧化的元素硫分别为473.9 ~ 4264.0 mg kg?1,元素硫的表观氧化速率分别为173.5 ~ 271.3 g kg?1 a?1。在增加的表土总无机硫中,85.0% ~ 91.9%为（CaCl₂浸提）,7.8% ~ 17.1%为吸附性硫（ Ca(H₂PO₄)₂浸提）,0.8% ~ 1.6%为难溶性硫（HCl浸提）。土壤无机硫组分与土壤pH呈显著负相关,与土壤电导率呈显著正相关。  结论  外源添加的元素硫主要氧化为植物可利用态的易溶性硫 和吸附性硫,而氧化为难溶性硫的比例很低。     

基于玉米叶片光谱特征的土壤无机氮含量估算模型的建立与验证

  【目的】  作物叶片颜色反映土壤养分的供应状况。研究作物叶片氮素相关的特征光谱信息与土壤无机氮含量的关系,以建立基于叶片光谱信息的土壤无机氮含量诊断模型,实现利用高光谱技术对作物和土壤进行实时监测。  【方法】  在两年(2017—2018) 的玉米 (郑单958) 田间试验中,设置6个施氮水平,施氮量分别为0、60、120、180、240、300 kg/hm2。在玉米的拔节期、大喇叭口期、开花吐丝期、灌浆期测定叶片高光谱反射率,对植株和土壤样品进行采集,分析土壤无机氮含量的变化,明确叶片光谱反射率与土壤无机氮含量的关系,利用光谱参数和偏最小二乘回归法 (partial least squares regression,PLSR) 建立诊断模型并进行模型精度的评价。  【结果】  施氮处理土壤无机氮含量显著高于不施氮处理,随着生育期的推移,土壤无机氮含量呈递减趋势,追肥可显著提高土壤无机氮含量。拔节期和开花吐丝期叶片光谱反射率与土壤无机氮含量在可见光波段呈负相关关系,在近红外波段呈正相关关系;大喇叭口期两者在可见光波段呈负相关关系,灌浆期两者无明显相关关系。在光谱参数模型中,4个生育期土壤无机氮含量预测的最佳光谱指数分别为RVI-2、RSI (534,726)、RSI (567,519) 和RVI-2,其回归模型验证集的R2分别为0.642、0.749、0.696、0.540。在PLSR预测模型中,利用PLSR建立的诊断模型验证集的R2分别为0.876、0.838、0.765、0.595,RPD (ratio of percent deviation) 分别为2.140、2.077、2.002、1.369。  【结论】  基于叶片光谱反射率建立的PLSR估算模型,在玉米的拔节期、大喇叭口期、开花吐丝期均能很好地预测土壤无机氮含量。因此,利用叶片光谱特征诊断土壤无机氮含量具有一定的可行性。     

Soil sulphur speciation in two glacier forefield soil chronosequences assessed by S K‐edge XANES spectroscopy

In regions with little atmospheric input of sulphur (S) and S‐poor parent material, the bio‐availability of S, which is dependent on its speciation, may limit ecosystem production and succession. In our study, soil S speciation in two glacier forefield soil chronosequences (Hailuogou Glacier, Gongga Shan, China; Damma Glacier, Swiss Alps) was investigated for the first time. Different S species were quantified by synchrotron‐based X‐ray absorption near‐edge structure (XANES) spectroscopy at the S K‐edge. Both chronosequences show similar patterns and pedogenetic trends of their topsoil S status. Topsoil concentrations of total S were correlated with the concentrations of organic carbon and pedogenic Fe/Al oxyhydroxides. Both moraine materials contained inorganic sulphides, which in the topsoil were oxidized within 30 (Hailuogou) or 75 years (Damma) of soil development after deglaciation. About 50% of total S in the fresh moraine material at Hailuogou and 75% of that in the 15 year‐old soil at Damma was organically‐bound. During initial soil development, the contribution of organic S to total S increased at the expense of inorganic sulphide and sulphate, resulting in organic S percentages > 90% of total topsoil S after 30 (Hailuogou) and 75 (Damma) years of pedogenesis. Organic S compounds with electronic oxidation states of the S atom > + 1.5 (sulphoxides, sulphones, sulphonates and ester sulphates) dominated the organic S pool in all soils. Hence, microbial degradation of non‐sulphide organic S (sulphonates and ester sulphates) is probably important to mitigate S scarcity caused by limited availability of SO₄^2?‐S in these soils. Changes in topsoil S speciation during initial stages of pedogenesis and ecosystem succession in glacier forefields under a cool, humid climate appear to be governed by combined effects of mineral weathering (oxidation of inorganic sulphides and formation of S‐adsorbing sesquioxides), accumulation and microbial turnover of soil organic matter and the type of vegetation succession.