玉米和马铃薯轮作的复配土的有机碳矿化特征

以玉米和马铃薯轮作下的复配土为研究对象,设计砒砂岩与风沙土体积比为0∶1(CK)、1∶5(C1)、1∶2(C2)和1∶1(C3)的4种复配农田(复配土),采用碱液吸收法对复配土有机碳的矿化过程进行研究。结果表明：相同复配比的土壤有机碳含量差异无统计学意义,当季种植玉米和马铃薯的复配土有机碳含量较CK的分别提高了27.27%～46.59%、42.47%～70.57%,除种植玉米的C1外,差异均有统计学意义(P<0.05);培养过程中,复配土有机碳矿化速率呈现急剧下降、缓慢下降、平稳的3个阶段,在培养结束时,均以C3的降幅最大;复配土有机碳累积矿化量随培养时间的延长呈指数形式上升,当季作物和复配比及互作效应均对有机碳累积矿化量影响显著,种植玉米的C1的有机碳累积矿化量较大,种植马铃薯的则C3的较大;复配土有机碳累积矿化率在2种作物间的差异较大,种植玉米的C2和种植马铃薯的C1的有机碳累积矿化率较低;复配土有机碳矿化速率常数与半周转期变化趋势相反,种植玉米的C2和种植马铃薯的C1的有机碳矿化半周转期较大。可见,当季作物和复配比均对复配土有机碳矿化产生了影响,玉米和马铃薯轮作以砒砂岩与风...     

土地整治对土壤有机碳活性组分的影响及固碳措施

指出了土壤有机碳及其组分作为表征土壤质量的重要指标,在土壤物理、化学和生物特性中发挥重要作用。土壤活性有机碳作为土壤有机碳中活跃的化学组分,其所携带的动态信息能较灵敏地反映土壤有机碳受土地整治的影响程度。以土地整治对土壤有机碳及其活性组分(颗粒有机碳、可溶性碳、微生物量碳及轻组有机碳等)的影响展开了阐述,重点探讨了土壤活性有机碳对土地整治的响应特征和机制。结果表明:活性有机碳对农业管理措施的响应较总有机碳更为迅速和灵敏,能监测到土壤有机碳受土地整治影响而造成的微小、短期的动态变化,并可据此变化预测较长期内的潜在变化趋势,进而可作为表征土地整治后新构土体土壤固碳的早期指标。     

砒砂岩与沙复配成土造田技术研究

砒砂岩和沙是毛乌素沙地的两种主要物质,是造成当地水土流失和土地沙漠化问题的主要原因,在当地被称为"两害"。针对如何将砒砂岩与沙复配成土的技术问题,开展了砒砂岩和沙不同配比混合后的"复配土"特性研究,并在富平县及榆阳工程示范区进行了作物试种,均已取得良好成效。实验结果表明,玉米和马铃薯分别适宜在砒砂岩与沙为1:2和1:5的复配土中生长。对大田试种后的土壤肥力水平与环境质量状况的分析结果表明,各指标均符合种植标准。     

毛乌素沙地玉米不同种植年限砒砂岩与沙复配土壤有机质与全氮的关系

[目的]研究毛乌素沙地不同种植年限下不同比例砒砂岩与沙复配土壤碳氮变化特征,分析新造复配成土结构能否持续稳定发育。[方法]根据2013—2016年田间小区试验数据,对不同种植年限下3种比例砒砂岩与沙复配土壤有机质和全氮时空变化特征及两者间的关系进行研究。[结果]①不同比例复配土壤有机质和全氮含量均随着作物种植年限的增加而呈现稳定上升趋势;②4 a间3种复配土壤有机质和全氮含量均表现为:1∶11∶21∶5,各自相对于2013年变化差异极显著(p0.01);③不同种植年限下3种比例复配土壤有机质与全氮均呈现显著正相关,相关系数分别为0.860,0.891 7,0.737 6。[结论]复配比例和种植年限是影响新造土壤有机质和全氮含量的重要因子。     

不同年限土地整治土壤碳分布特征

为明晰土地整治年限对土壤碳固持的影响,进一步探索土地整治工程对土壤质量及碳吸收与存储的影响规律,以陕西省已开展沙地、盐碱地、废弃宅基地3类土地整治项目为例开展本研究,结果表明:风沙地整治能有效增加土壤碳含量,碳密度和碳含量的变化较为一致,在整治初期因工程措施的扰动,风沙地表层有机碳降低,但因作物收获需求表层无机碳增高,随着种植年限的增长,整治后6年,沙地总碳、有机碳、无机碳密度则比整治前和整治2年后都呈显著上升趋势,各土层增幅都在30%以上;废弃宅基地整治前土壤质量较好,整治前后土壤碳含量的变化不显著,但随着种植年限的延长,整治7年后,总碳密度在0—10,10—20 cm处分别增高40%,34%;有机碳密度在0—10 cm,10—20 cm处分别增高83%,53%,碳储量随整治年限逐渐增加;盐碱地整治后表层覆沙中富含碳酸盐,随着碳酸盐向深层淋溶,深层无机碳增加,随着种植年限的增加,表层无机碳含量显著增加,剖面无机碳储量也显著增加,有机碳储量波动不大,总碳储量显著增高。风沙地、废弃宅基地、盐碱地整治对于土壤碳固持能力都有一定改善作用,且这种作用在作物种植与工程措施实施两方面的综合效应下,会随着整治年限的延长,更加明显。     

灌施沼液比例对石灰性土壤性质和辣椒生长的影响

研究了灌施不同稀释比例沼液对土壤pH值、电导率、有机碳、水溶性碳、土壤结构以及辣椒生长的影响。结果表明:灌施沼液会使土壤pH值和EC值升高,尤其是高浓度(50%)沼液,土壤的EC值达到1.2m S/cm以上;土壤有机碳随沼液浓度的增大而增加,水溶性碳在灌施比例为1∶3和1∶4时达到最大,其次是原液、1∶1和1∶2,且这3个处理之间差异不显著;灌施沼液有利于土壤水稳性大团聚体(0.25 mm)的形成,尤其灌施浓度25%时,各处理之间差异显著,而且灌施沼液可以显著增加0.25 mm水稳性团聚体中有机碳的含量。生物实验表明,辣椒株高、叶片数、分枝数、叶绿素值及辣椒产量在灌施稀释比例为1∶2~1∶4的沼液时达到了相对较高的水平,而灌施沼液原液和稀释比例为1∶1时,上述各指标相对较低。综合考虑建议沼液在石灰性土壤上的稀释比例应控制在1∶2~1∶4之间,但是其长期施用效果还有待于进一步验证。     

基于能值分析的农田防护林生态效益外部性会计计量研究

运用能值分析的理论与方法对农田防护林生态系统的能流分析,将农田防护林生态效益生态因子量由能值转换率转化为同一标准的太阳能值,对农田防护林生态效益外部性进行计量,结合本地区的能值/货币比得到农田防护林生态效益的外部性价值。对榆林市孟家湾项目区案例研究显示,该项目区农田防护林生态效益能值主要体现在防风固沙、保育土壤以及固碳供氧效益。     

砒砂岩与沙复配成土过程中沙的调控作用

研究不同含沙量下砒砂岩与沙复配土壤的物理性质,为研究其成土机理及砒砂岩与沙复配成土技术大规模应用于毛乌素沙地土地整治、发展农业种植提供科学依据。通过监测分析不同含沙量复配土的土壤质地、毛管孔隙度、导水性、团聚体等指标,分析沙在复配土成土过程中的作用。结果表明:含沙50%(质量分数)时,黏粒含量最高(8.24%),且随含沙量的上升,毛管孔隙度呈显著的线性负相关,饱和导水率则随含沙量的增加呈指数增长。维持作物良好生长的水稳定性大团聚体含量随含沙量变化呈极显著差异(P0.01),而随耕作次数变化差异不显著(P0.05)。本研究结果说明沙土在砒砂岩与沙复配成土可改良土壤质地、增加土壤导水性、透气性等作用,利用砒砂岩与沙复配成土技术有望实现沙漠绿化造田,从而控制砒砂岩水土流失和沙土沙漠化问题。     

不同耕作实践对新增耕地土壤结构及养分含量的影响

【目的】探明耕作实践对新增耕地土壤团聚体数量、结构稳定性及养分含量的影响,为改善新增耕地土壤结构和土壤肥力提供参考。【方法】通过在陕西省眉县上王村开展长期田间定位试验评估传统连续翻耕(MT)、深松—翻耕—深松(ST)及免耕—深松—免耕(NT)的耕作处理对新增耕地土壤含水量、土壤有机质、团聚体大小分布及结构稳定性的影响。【结果】传统连续翻耕处理降低了新增耕地土壤大团聚体数量和土壤持水特性,导致土壤有机质含量降低(3.68 g/kg),团聚体结构稳定性差。与传统长期翻耕处理相比,保护性耕作方式下的NT处理显著增加了新增耕地大团聚体的数量(P<0.05),提高了土壤含水量,增加了土壤有机质含量和团聚体结构稳定性。NT处理下土壤含水量最大为20.42%,有机质含量最大值达到6.48 g/kg,土壤团聚体的平均重量直径(MWD)、几何平均直径(GMD)、水稳性大团聚体(R_0.25)、分形维数(D)值明显得到改善。ST处理对新增耕地土壤持水特性、水稳性团聚体结构稳定性及有机质含量也起到一定的改善作用。【结论】NT和ST处理对新增耕地土壤团聚体数量、结构稳定性及养分含量产...     

黄土丘陵沟壑区沟道造地土壤水分时空变异特征

基于Van Genuchten模型测定土壤水动力学参数,采用定点监测方法,在沟道中不同位置以及对照坡面进行土壤水分观测,分析了延安市典型治沟造地项目沟道造地土壤水分的时空变异特征,阐明治沟造地工程对沟道土壤水分的影响。结果表明：（1）土壤水力学参数在沟道土层深度为40 cm附近发生了显著改变,0~40 cm土层土壤容重1.12 ~1.25 g·cm^-3,导水率达到40 mm·min^-1以上,入渗能力强,同时饱和含水率较大,40 cm以下土层土壤容重在1.5 g·cm^-3左右,导水率在1.25~1.41 mm·min^-1之间,入渗速率明显减小;（2）沟道土壤水分显著大于对照坡面,其季节变化稍滞后于降水的季节变化,整个生长季在15.76%~21.91%间波动,高出对照坡面5%左右,垂直分布随土层深度的增加而增加,表层最低,为15.07%,160 cm土层最高,为22.84% ,深层土壤含水量优势更加显著;沟道土壤水分变异系数在0.131~0.234之间,相比较坡面,沟道表层以下土壤水分存在较强的空间异质性,100 cm以下土层变异系数在0.2左右,土壤水分变化活跃;（3）沟口土壤含水量显著高于沟头,土层深度40 cm以下的土壤含水量长期达到甚至超过田间持水量。通过治沟造地工程水分综合调控体系,沟道能够为作物生长提供水分充足的生境条件,提高水资源利用效率的同时改善农业生态环境。