古水稻土与现代水稻土硝化活性的比较

根据最新的考古发现，中国种植水稻的历史可以追溯到公元前4000多年。据考证，位于长江三角洲的昆山市正仪镇绰墩山古水稻土遗址的地下42～57cm与100～116cm均为古水稻土层，历史耕作时间分别距今约3320a和6280a。硝化细菌在耕作土中的数量及其硝化强度被认为是土壤肥力的指标之一，在土壤氮素循环中起着重要作用，氨氧化细菌在硝化作用过程中将铵氧化为亚硝酸盐，实现亚硝化作用，是硝化过程中必不可少的步骤，同时也是其限速反应。本试验比较研究古水稻土与现代水稻土硝化活性的差别，观察氨氧化细菌沿土壤深度的分布规律，对揭示古水稻土在长期埋藏于土壤深层后的硝化功能演变具有积极的指示意义。     

种植水稻对古水稻土与现代水稻土微生物功能多样性的影响

通过温室盆栽试验，研究种植水稻对长江三角洲绰墩山遗址的古水稻土与现代水稻土的微生物功能多样性和氨氧化细菌数量的影响。在60d的试验期内观察发现，现代水稻土含有0．416～1、235MPN mg^-1的氨氧化细菌，古水稻土在温室培养后也检测到0．013—0、055MPN mg^-1的氨氧化细菌，但数量远远低于现代水稻土；在不施氮的条件下种植水稻会降低古水稻土与现代水稻土中氨氧化细菌的数量，但施加硫酸铵在种植水稻30d时增加了其数量，而施加硝酸钠对其数量没有显著影响。现代水稻土的碳底物利用能力明显弱于古水稻土，微生物群落的Shannon指数、Simpson指数和McIntosh指数也不同程度的低于古水稻土；种植水稻60d后，现代水稻土中微生物群落的整体活性显著提高，三种多样性指数也达到与古水稻土相同的水平，但施加氮肥又减缓了种植水稻对微生物整体活性的增强作用。种植水稻和施用氮肥对古水稻土微生物群落的三种多样性指数均没有显著影响，而且3320a古水稻土和6280a古水稻土的微生物功能多样性也没有显著差异。     

绰墩山遗址古水稻土的一些微生物学特性研究

在江苏绰墩山遗址考古发掘中,发现了在剖面不同深度埋藏的距今约6 500 a的史前古水稻田土层(100~200 cm)和距今约3 320 a的商周时期的古水稻田土层(42~100 cm)。本研究为了解古水稻土的生物学性状及其与现代水稻土的差别,以土壤剖面P-01(包含史前古水稻土和商周时期古水稻土)与P-03(仅含商周时期古水稻土)为对象,利用土壤厌氧培养、Biolog分析和广古生菌界16S rDNA的V3区的PCR-DGGE分析,初步研究了不同土层厌氧微生物多样性、产甲烷潜势以及产甲烷古菌群落多样性的变化。结果表明,史前古水稻土仍有较多厌氧微生物存活,可达7.0×105cfu g-1干土,并且其单一碳源利用能力和多样性也显著高于其湖相沉积母质和相同时期的非水稻土(黄土母质)。与现代水稻土相比,古水稻土仅存留了很微弱的产甲烷潜势。但史前古水稻土比同期非水稻土和商周时期古水稻土的产甲烷潜势较高。PCR-DGGE结果显示,水稻土层都有其区别于非水稻土层的产甲烷古菌群落结构,而现代水稻土、商周时期古水稻土和史前古水稻土也各有不同的优势产甲烷古菌种群,不同时期的水稻耕作方式是造成这种差异的可能的重要原因之一。     

中国史前灌溉稻田和古水稻土研究进展

通过连续4 a多的研究,科学地证明了位于江苏昆山绰墩遗址的稻田群是迄今发现的地球上最早的灌溉稻田群(6 280 a BP),提出了一套诊断古水稻田和古水稻土的技术指标;获得了新石器时期"火耕水溽"——原始灌溉稻作技术的科学证据。阐明了史前水稻土和现代水稻土表层有机质、全氮和全钾含量接近,而全磷、有效磷则是前者大大高于后者的事实,是先民长期以动物残余物肥田的结果。古、今水稻土有机质含量均高于同时期旱地土,揭示了稻田生态系统和水稻土固持大气二氧化碳的巨大潜力。新石器时期水稻土也含有较高的多环芳烃(PAHs)等有机污染物,是源于田间秸秆的焚烧。微生物学的研究表明,史前水稻土产甲烷潜势很低,硝化功能完全丢失。提出了今后应进一步研究的问题。     

绰墩遗址新石器时期水稻田、古水稻土剖面、植硅体和炭化稻形态特征的研究

绰墩遗址第六次发掘的300 m2范围内出土22块古田块,通过对其田埂、灌排系统(水口、水沟、水井)等结构特征的观察研究,对古田块和水沟中出土的灌溉用具——陶罐和陶盆碎片的鉴定是属于马家滨文化时期的器物;从田块表土层中淘洗出大量的炭化稻粒,每克土壤中检测到有上万至十余万颗水稻植硅体,这些结果证明所发现的田块是马家滨时期的灌溉稻田。对出土的炭化稻粒和土壤有机质的14C定年结果表明其年龄分别为5 907 a BP和6 280 a BP,是新石器即晚马家滨文化时期的水稻文明。对在遗址挖掘的两个整段剖面(P-01和P-03)的研究发现,P-01剖面上42~103 cm层位埋藏有马桥文化-商朝初期(3 320 a BP)和在103~200 cm层位埋藏有马家滨时期(6 280 a BP)的两个古水稻土剖面,这一结果佐证了前人关于8 000年来长江三角洲地区曾有过几次大的洪水泛滥而使人类耕作活动中断的气候变化事件的结论。然而距P-01仅15 m的P-03整段剖面上仅出现了马桥-商朝初期的古水稻土剖面(40~100 cm),未发现马家滨时期古水稻土剖面(100~200 cm),说明当时的生产力非常低下,仅能利用低洼平坦的地方种稻,稍高一点的居住点附近的坡地就无法改成梯田种植水稻了。这两个埋藏的古水稻土剖面均已经发育了水稻土的明显特征。对出土炭化稻粒的形态学研究表明,外型多为椭圆形,长宽比的变异较大,稃面有方格凹陷结构、周边有稃毛,顶端残留有稻芒的基部,基部有护颖而没有小梗,"钝形"的双峰乳突、浅平的凹陷乳沟等均显示其为人工栽培的粳型水稻。结果与丁颖20世纪50年代在黄河流域发现的汉代的炭化稻粒的特征是吻合的,从而支持了关于"我国长江流域与黄河流域古代最早栽培的水稻都是粳稻品种"的论点。     

澧阳平原古水稻土有机质红外光谱特征

澧阳平原杉龙岗古水稻土遗址剖面中不同耕作年限、不同环境条件、不同深埋的有机质的积累与迁移变化明显。以澧阳平原杉龙岗古水稻土遗址为研究对象,采用溴化钾压片法对剖面中古水稻土和现代耕作水稻土进行红外光谱测定,分析土壤中有机质的官能基团以及各基团的结构特征。结果表明,古水稻土官能基团的振动主要集中在卤素化合物和无机化合物,有机质对古水稻土官能团影响很大,其中,古水稻土中波数1 882 cm-1(烯烃碳)在去有机质后吸收峰弱化;古水稻土中波数为1 631~470 cm-1段,逐渐形成苯环、烯烃化合物且芳构化程度增加,卤素和无机化合物的结合力增强。由一阶导数可知,古水稻土与现代耕作水稻土相差不大,在去有机质后,波峰均被弱化且FD值峰值均小于去有机质前FD值。     

绰墩遗址古今水稻土黏土矿物特征比较研究

在江苏绰墩山遗址考古发掘中,发现了在剖面不同深度埋藏的距今约6000年的史前水稻土层、距今约3 000年的商周史前的古水稻土层和现代水稻土层.本研究为了比较古今水稻土黏土矿物特征的差异,以土壤剖面P01(包含史前古水稻土、商周史古水稻土和现代水稻土)与P03(仅含商周时期古水稻土和现代水稻土)为对象,测定其各种形态铁锰...     

耕作年限对水稻土有机碳分布和腐殖质结构特征的影响

分析比较了浙江慈溪耕作年限为50、100、500、700、1 000、2 000 a的水稻土剖面和不同粒级复合体中有机碳的分布特征,并利用红外光谱技术,探讨了长期耕作对水稻土腐殖质结构和功能基团的影响。结果表明,耕作年限在50~2 000 a范围内,稻田耕作表层有机碳含量受耕作年限影响不大,随着耕作年限的增加,约30~60 cm深度土层中有机碳含量有升高趋势。稻田土壤0~40 cm土层和40~80 cm土层有机碳储量变化幅度(Δ)随着耕作年限的增加逐渐下降,表明早期开垦的水稻土仍有很大的固碳潜力。100、500、1 000a水稻土耕作表层中,<2μm复合体的有机碳含量受耕作年限影响不大;随着耕作年限延长,<2μm复合体有机碳分配系数不断增大,10~50μm复合体有机碳分配系数则呈下降趋势。100、500、700 a水稻土胡敏酸的芳化度随耕作年限增加有所提高,500和700 a水稻土胡敏酸的脂肪族-CH2-、-CH3基团含量要高于100 a水稻土,胡敏酸的聚合程度基本上不受耕作年限影响。     

余江县水稻土剖面酸缓冲性能与酸化速率

为探明不同母质发育的水稻土在剖面层次上的缓冲性能特征及酸化速率大小,以红砂岩和河流冲积物母质发育的水稻土为对象,测定不同层次(0～20、20～40、40～60、60～80 cm和80～100 cm)土壤的pH、有机质、全氮、阳离子交换量和酸碱缓冲容量,定量比较不同母质和不同土层酸碱缓冲容量的变化及差异。结果表明:以红砂岩和河流冲积物母质发育的水稻土酸碱缓冲容量在0～20 cm土层比80～100 cm土层分别显著升高10.14 mmol·kg~(-1)和4.18 mmol·kg~(-1),且随着水稻土初始pH(不加酸碱的pH)的增加,其酸碱缓冲容量也呈增加趋势。在0～20 cm土层,红砂岩母质发育的水稻土酸碱缓冲容量比河流冲积物母质显著增加7.38mmol·kg~(-1);在20～100 cm土层,2种母质发育的水稻土酸碱缓冲容量无显著差异。红砂岩母质发育水稻土表层酸化速率(0.78kmol H~+·hm~(-2)·a~(-1))大于河流冲积物母质(0.36 kmol H~+·hm~(-2)·a~(-1))。水稻土酸碱缓冲容量与pH呈极显著负相关(P0.01),与交换性盐基总量呈显著负相关(P0.05),与阳离子交换量、有机质、全氮和交换性酸呈极显著正相关(P0.01);水稻土pH与有机质、全氮和交换性酸呈极显著负相关,与交换性盐基总量呈极显著正相关(P0.01),与阳离子交换量无相关性。研究表明,酸碱缓冲曲线可以很好地反映不同母质发育的水稻土在不同土层上对加酸、加碱量的敏感程度;随着土层深度的增加,2种母质的酸碱缓冲容量呈下降趋势,其中在0～20 cm土层,红砂岩母质发育的水稻土酸碱缓冲容量和酸化速率最高,其酸碱缓冲容量主要与初始pH、有机质、全氮、阳离子交换量、交换性盐基总量和交换性酸有关,且2种母质发育水稻土均处于铝硅酸盐矿物分解和交换性盐基离子缓冲阶段。     

澧阳平原古水稻土铁形态演变特征

采用野外采样与室内分析的方法,研究了澧阳平原杉龙岗遗址埋藏古水稻土与现代耕作水稻土铁形态、含量变化及剖面演变特征,探讨了土壤铁形态变化与成土过程的关系。结果表明:澧阳平原现代耕作水稻土与埋藏古水稻土铁形态及含量分别为:全铁31.61~35.10 g/kg和33.97~46.88 g/kg,游离铁8.88~13.92 g/kg和11.10~20.36 g/kg,无定型铁2.52~4.06 g/kg和2.64~3.35 g/kg,结晶态铁5.06~11.40 g/kg和8.46~17.43 g/kg。澧阳平原水稻土各形态铁含量除无定型铁外,其他形态铁含量总趋势为埋藏古水稻土现代耕作水稻土,且古水稻土各形态铁分异明显。现代耕作水稻土全铁、游离铁、结晶铁含量均呈现随深度加深而增加趋势,而无定型铁则相反,且各形态铁含量波动性较小;埋藏古水稻土全铁含量随土层增深而增加,无定型铁含量呈现微幅增加趋势,但游离铁和结晶铁含量变化有异,PA剖面减少,PC剖面增加,埋藏古水稻土中各形态铁含量变化趋势多样。澧阳平原古水稻土的铁有明显的淋溶淀积特征,不同形态铁在各土层变异较大,埋藏古水稻土铁富集明显。     

THE IDENTIFICATION AND DETERMINATION OF GLUCURONIC AND GALACTURONIC ACIDS IN SCOTTISH SOILS AND SOIL FRACTIONS USING ION-EXCHANGE AND GAS-LIQUID CHROMATOGRAPHY

Two methods have been used for the identification and determination of uronic acids in soils and soil fractions. The uronic acids were released by hydrolysis with sulphuric acid. After partial purification by ion-exchange chromatography they were separated either by further ion-exchange or by gas-liquid chromatography of derivatives. The latter method is preferable for determination of the specific activities of uronic acids in soil tracer work. Both galacturonic and glucuronic acids were detected in the four Scottish soils examined, the galacturonic acid being present in slightly greater amounts in each soil. Mannuronic acid was not detected. The total amount of uronic acids found ranged from about 4 mg to 6 mg/g soil.     

坡面汇流汇沙与侵蚀—搬运—沉积过程

侵蚀、搬运和沉积过程是土壤侵蚀过程中相互影响又相互制约的三个子过程。自从 2 0世纪 40年代Ellison[1～ 4] 将水蚀过程分为四个子过程 ,即雨滴侵蚀过程、径流侵蚀过程、雨滴搬运过程和径流搬运过程以来 ,许多学者从不同角度对其进行了研究。Meyer和Wischeier[5] 及Meyer和Fo     

甲酸甲烷杆菌和甲烷八叠球菌的分离和特征

本文介绍从德国哥廷根污水处理厂腐化塔污泥中分离出的两株甲烷细菌，其中一株为甲酸甲烷杆菌（Ｍｅｔｈａｎｏｂａｃｔｅｒｉｕｍｆｏｒｍｉｃｉｃｕｍ），其细胞杆状，可利用甲酸或Ｈ２／ＣＯ２作为碳源和能源，另一株为甲烷八叠球菌属（Ｍｅｔｈａｎｏｓａｒｃｉｎａ），其细胞球状，成堆排列，可利用甲醇或Ｈ２／ＣＯ２作为碳源和能源。     

有机无机肥配施对小麦吸收氮磷及土壤肥力的影响

￣（１５）Ｎ示踪试验表明，有机无机肥配施促进了有机叉的矿化和小麦对有机氮的吸收利用，基施氮肥主要用于营养器官的形成，返青追肥主要用于生殖器官的形成。有机无机氮肥配施提高了总氮生产效率。配施处理小麦对磷素的吸收总量稍高于单施无机氮肥处理，磷素在籽粒中的分配率稍低于单施无机氮肥处理是导致磷素生产效率下降的重要因素。有机无机肥配施提高小麦产量的同时也培肥了地力，是小麦高产稳产的重主措施之一     

MAKING SOIL AND WATER CONSERVATION SUSTAINABLE: FROM COERCION AND CONTROL TO PARTNERSHIPS AND PARTICIPATION

For close to a century, rural development policies and practice have taken the view that farmers are mismanagers of soil and water. This paper reviews the history of farmers being advised, paid and forced to adopt new soil and water conservation measures and practices. Many have done so, and environments and economies have benefited in the short term, but ill-conceived policies and badly designed programmes and projects have undermined these efforts in the name of conservation. Most efforts have been remarkably unsuccessful, often resulting in more erosion. They have undermined the credibility of conservation and wasted huge sums of money. For a new era of soil and water conservation, new initiatives are showing how to make conservation sustainable. Farmers are now considered the potential solution rather than the problem, and so the value of local knowledge and skills is being put at the core of new programmes. This involves a major focus on building farmers' capacity to innovate and develop technologies appropriate to their own conditions. Local organizations are strengthened through participatory processes, this participation being interactive and empowering. Recent evidence is indicating that these new interactions between professionals and farmers are producing considerable productive and sustainable benefits. For widespread impact, enabling policy frameworks are still needed to encourage the spread of more sustainable practices for agriculture. © 1997 John Wiley & Sons, Ltd.     

黄土与古土壤中重金属的存在形态及风化成土作用对其影响

本文采用了七步连续萃取方法，研究了洛川黄土剖面黄土与古土壤中Ｆｅ，Ｃｕ，Ｚｎ，Ｃｏ和Ｎｉ五种重金属的存在形态。结果表明：黄土与古土壤中上述元素主要存在于残余态和晶形，无定形氧化铁的结合态中，而且线性回归分析表明Ｃｕ，Ｚｎ，Ｎｉ与晶形氧化铁之间存在关；ｃＵ，ｃＯ，Ｎｉ与无定形氧化铁之间存在相关；黄土风化为古土壤后，碳酸盐结合态的重金属含量增加是古土壤相对于黄土重金属增加的主要原因。     

水肥耦合对小麦玉米带田产量效应及土壤水分动态研究

采用3414最优回归设计方案,研究了水肥耦合对小麦玉米带田产量效应及土壤水分动态规律。结果表明：不同水肥耦合模式对带田作物的产量差异达极显著水平。在灌水量4800m3/hm^2,施氮肥420kg/hm^2,磷肥120kg/hm^2的处理（W2N2P2）中,带田产量和水分利用效率达最高值,决定带田总体产量性状主要因子为氮...     

稻草和尿素配施时水稻对肥料氮和土壤氮的吸收利用

利用＾１５Ｎ同位素示踪技术,研究了稻草和尿素配施时水稻对肥料和土壤氮的吸收。结果表明,稻草单施导致土壤速效氮的生物固定,氮素供应不足是影响水稻分蘖成穗的限制因子,稻草配合尿素施用,明显改善肥料氮和土壤氮的供应,既有利于当季水稻增产,也有利于培养土壤肥力,还有利于后茬物作产量的提高 。     

MIGRATION AND AGGREGATION OF Na AND Ca CLAYS BY THE FREEZING OF DISPERSED AND FLOCCULATED SUSPENSIONS

The ability of clay to move ahead of an ice-liquid interface depends on the rate of freezing, the particle size, the release of dissolved air from the water through its probable effect on local freezing rates, and on the electrolyte and its concentration through their effects on interparticle forces and particle mobility. A freezing-rate of 1 cm per hour did not move flocculated clay in most cases, but moved dispersed clay up to 0.7 cm before being trapped in the ice with released air. Aggregates of clay (0.1 to 1 mm) were produced by freezing. After thawing they swelled and dispersed depending on the electrolyte and its concentration in a similar manner to aggregates formed by drying.     

GROWTH AND POTASSIUM TRANSPORT IN COMMON AND DURUM WHEAT AS AFFECTED BY ALUMINUM AND NITRITE STRESS

Aluminum (Al) toxicity has been identified as one of the most important factors limiting plant growth in acid soil. Besides Al, nitrite (NO₂ ^?) may also be a significant stress factor in an acid environment. The objective of this study was to examine the effects of Al and NO₂ ^? stress on the growth and potassium (K⁺) uptake of roots and their transport toward the shoots of an Al-resistant common wheat (Triticum aestivum L. cv. Jubilejnaja 50) and an Al-sensitive durum wheat (T. durum Desf. cv. GK Betadur) grown in 0.5 mM CaSO₄ solution at pH 4.1 or 6.5. Root elongation of durum wheat was inhibited with 30% at 10 μM AlCl₃ treatment, while this low Al-concentration did not show a significant effect on root growth of common wheat. In all cases shoot growth was not influenced under low-salt conditions by 10 μ M AlCl₃, but exposure to 100 μM KNO₂ (alone or in combination with Al) had a definite stimulatory effect on growth. Aluminum was found to stimulate the K⁺(⁸⁶Rb) influx in short-term (6 h) experiments, but to inhibit it in long-term (3 days) experiments. This treatment was thought to damage the plasma membrane. When 10 μM 2,4-dinitrophenol was present in the uptake solution the Al-stimulated K⁺ uptake stopped even in short-term experiments. In the case of nitrite and nitrite + Al treatment combinations, however, a striking inhibition was observed in the K⁺(⁸⁶Rb) influx and the K⁺ concentration of the roots and shoots of both species.