继承老一辈优良传统 推动土壤科学创新发展——纪念陈恩凤教授诞辰110周年

陈恩凤教授是我国著名土壤学家、农业教育家和社会活动家。他一生以科学报国、以培育英才为己任,爱党爱国、辛勤耕耘,为我国土壤科学事业、农业教育事业的发展做出了重大贡献。2020年12月20日是陈恩凤教授诞辰110周年纪念日,我们谨以此文追思他的学术思想、教育理念和专业成就,缅怀先师旨在激励后来人更加努力工作,继承老一辈优良传统,不断开创土壤科学事业新局面。     

城市土壤的压实退化及其环境效应

城市土壤普遍存在严重的压实退化现象。由于压实的影响,土壤物理性质发生了显著的改变:结构破坏、容重和硬度增大、孔隙度和渗透性降低。这些重要的变化对土壤生物活动、土壤物理-化学平衡和氧化还原状况、土壤的过滤和缓冲性能都产生影响。由此对环境产生严重的负面效应:地下水的自然回灌减少,地表径流量增加,降雨的径流洪峰加快、加大,地表水体的污染负荷增加。土壤温度、微生物活动、养分转化都不同于自然土壤,植物的生长也受到严重的影响。     

东北黑土有机硫矿化动力学特征及其影响因素

利用开放培养系统分别在20℃和30℃条件下,研究了不同地区(北安、海伦、公主岭)黑土和黑土在不同施肥条件下有机硫的矿化特征。结果表明:在好气培养条件下,黑土有机硫累积矿化量随培养时间的增加不断增加,两者之间的数量关系遵从一级动力学模式,前4周的矿化量占14周矿化总量的50%~62%。公主岭黑土有机硫的供硫潜力最大,且矿化速率快,供硫强度较北安、海伦高。温度越高土壤有机硫矿化势值越大,矿化化学反应速率常数也越大,半衰期越短。长期肥料定位试验地土壤有机硫的矿化势依次为施用有机肥(M)>有机肥+NPK(MNPK)>NPK(NPK)>未施肥(CK),表明施用有机肥可提高土壤供硫潜力。可见,施用有机肥对维持黑土有机硫肥力具有重要作用。     

深松和秸秆深还对黑土有机碳及其活性组分的影响

深松和秸秆还田是增加土壤耕层厚度、提高有机质含量和培肥地力的重要途径。试验以吉林省农业科学院长期定位试验站黑土为研究对象,采用田间原位培养方法,探究深松和秸秆深还后土壤有机碳及其活性碳组分变化。结果表明:(1)在0～20 cm表层中,深松(DL)处理的土壤有机碳含量在0～360 d内无明显变化,而活性有机碳含量和微生物熵在30 d和150 d显著提高;秸秆深还(DS)处理的土壤有机碳、可溶性有机碳、微生物量碳含量以及微生物熵在整个培养期较CK处理平均提高2.96%、17.36%、18.16%和14.80%。(2)在20～35 cm亚表层中,与CK相比,DL处理的土壤有机碳、活性有机碳含量和微生物熵在30 d时显著增加,60 d时各指标明显降低;DS处理的土壤有机碳、可溶性有机碳、微生物量碳含量和微生物熵比CK显著提高10.69%、24.86%、21.93%和10.14%。(3)相关分析表明土壤有机碳、可溶性有机碳、微生物量碳、微生物熵两两之间存在极显著正相关。综上可见,秸秆深还能显著提高表层和亚表层土壤活性有机碳含量和微生物熵以及亚表层土壤有机碳含量。     

不同开垦年限黑土磷素的形态与数量变化

研究了不同开垦年限黑土磷素的形态、数量的变化,结果表明:开垦后黑土全磷含量无明显规律性变化,但土壤有效磷数量显著上升,在土壤磷的组分上,土壤有机磷数量显著下降,而土壤无机磷明显升高。在土壤无机磷的6个组分中,Fe-P、O-P占比例最大;其次Al-P、Ca10-P;再次Ca2-P、Ca8-P。垦后无机磷6个组分含量都有升高,绝对升高量顺序为Fe-P>Al-P>Ca2-P>O-P>Ca10-P>Ca8-P。上升强度顺序为Ca2-P>Al-P>Ca8-P>Ca10-P、Fe-P>O-P.     

基于空间自相关与主成分分析的城市土地集约利用空间差异研究——以辽宁省为例

通过建立城市土地集约利用评价指标体系,运用空间自相关模型和主成分分析法,对辽宁省14个城市2009年城市土地集约利用空间差异进行了研究。结果表明:鞍山城市土地集约利用得分最高,为80.46;葫芦岛得分最低,为40.46;辽宁省城市土地集约利用空间差异明显,城市土地集约利用水平呈"凸"形分布,中部高,东西两翼低;城市土地集约利用空间自相关水平显著,空间集聚明显,在鞍山、营口城市周围呈现一个高度集约的热点区,集约利用水平低洼聚集区不明显。     

施肥对棕壤团聚体组成及团聚体中有机碳分布的影响

施用有机肥可以改进土壤的团聚体结构,增加土壤有机碳含量.采用湿筛法分离团聚体,通过测定各级团聚体中有机碳含量,分析施肥对棕壤团聚体分布和团聚体中有机碳含量的影响.结果表明：（1）耕作引起了富碳的大团聚体减少,贫碳的微团聚体增多,自然土壤＞250μm的团聚体显著高于施肥（OM和CK）处理,单位土壤团聚体的含量增加了约20%,而施肥处理微团聚体含量与自然土壤相比增加了约18%,微团聚体占绝对优势.（2）团聚体碳含量随着团聚体粒径的增加而增加,大团聚体有机碳含量比微团聚体碳含量增加9～28g·kg^-1.与不施肥处理（CK）相比,施有机肥（OM）增加了土壤中大团聚体的数量,促进了大团聚体的形成,并且显著增加了团聚体中有机碳的含量.（3）长期施用有机肥有利于表层土壤有机碳的固定,且新固定的碳主要集中在＞2000μm和2000～250 μm的团聚体中.     

长期地膜覆盖与施肥条件下土壤中磷素的变化

采用对比法对沈阳农业大学长期(1987～2005)地膜覆盖定位试验地棕壤中磷素的变化情况进行了研究。结果表明,经过19年的长期耕作,施有机肥或磷肥均能显著增加土壤中全磷、有机磷和速效磷的含量,但都不如有机无机肥配施;覆膜后除N4P2处理外,其余处理土壤全磷含量均大于裸地,覆膜后有机磷含量与裸地相比变化不大。地膜覆盖明显减少了速效磷的含量,增加了磷的移出量。同时表明增施有机肥是恢复和提高覆膜后土壤磷素肥力的较好措施。     

林下参根区土壤微生物群落结构的研究

为了解林下参的生长对土壤微生物群落结构的影响,采用磷脂脂肪酸(PLFA)法测定了5,10,15,20,25年生林下参根区土壤的微生物量的活性部分及群落结构的变化情况。结果表明:林下参根区土壤微生物群落均以i15:0,a15:0,18:1ω9t,16:0,16:1ω9c,18:1ω9c,br17:0,18:2ω6,i16:0,16:1ω9t的微生物为优势种群;林下参生长根区土壤微生物总量、细菌生物量、真菌生物量及放线菌生物量与对照相比均有提高,且15a以后提高的幅度更加明显;在菌群结构变化上,与对照相比20a及25a放线菌占有总生物量的比率有所提高,真菌占有比率有所下降。15年后的林下参土壤微生物结构朝着有利于人参生长的微环境方向发展,野山参在深山密林中健康生长几十年而不死亡可能与其土壤微生物群落结构有直接关系。