长期不同施肥处理下有机质含量变化对土壤中多环芳烃降解的影响——以太湖地区黄泥土长期试验为例

采集太湖地区一个水稻士长期肥料试验定位监测田「化肥与秸秆配施(CFS)、化肥与猪粪配施(CFM)、单施化肥(CF)和不施肥(NF)]表层(0～15 cm)土壤样品,用高效液相色谱测定了原土中16种多环芳烃(PAHs)含量和培养下外加芘的含量变化.结果显示,无论是PAHs的土壤本底含量还是培养下外加芘残留量,在不同施肥处理问均呈现显著差异;相对于单施化肥(CF),化肥与有机肥配施下PAHs土壤降解能力显著提高.统计分析表明,增强的有机污染物降解能力与土壤有机质含量变化及其带来的微生物活性的变化有关.因此,长期实行有机无机配施有利于增强土壤的环境功能,促进生态系统健康.     

红壤丘陵双季稻稻田农田生态系统不同施肥下碳汇效应及收益评估

收集江西一个红壤水稻田长期肥料试验中产量、施肥量、土壤有机碳等资料,结合对农田生产中各项生产资料和管理活动的投入进行调查,对不同施肥处理下系统的生产力、碳投入排放与碳收集效应进行分析.并估算系统的碳汇,评价了不同处理下生产力的碳成本与碳汇效益.结果表明,种植双季稻下化肥配施和化肥有机肥配施下的稻田总碳汇分别为-2.2和-3.2 t C·hm~(-2)·a~(-1),但在两季生产中并无显著差异;相应地,有机无机肥配施比纯化肥配方施肥产量提高了30%左右,而碳汇量提高了50%左右.证明有机无机配合施肥是一种可以增产增汇的关键农业生产管理途径.     

安徽省贵池区农田土壤有机碳分布变化及固碳意义

采用布点采样、室内分析测试方法,研究了安徽省贵池区农田土壤有机碳分布变化.结果表明,水稻土土壤有机碳含量及碳密度高于旱作土.贵池区(县域尺度)1984年水田耕层有机碳含量比旱地高出1/3,有机碳密度高出约5%.根据2005年贵池区土壤调查监测数据统计分析得出:水田耕层有机碳含量比旱地高出45.18%,有机碳密度高出23.73%.对比贵池区1984年和2005年两个时段的农田土壤有机碳的含量和碳密度:水稻土有机碳含量年均提高了2.01%,有机碳密度年均提高了3%;旱作土有机碳含量年均提高了1.11%,有机碳密度年均增加了1.3%.农田土壤有机碳含量与土壤性质相关.贵池区农田土壤有机碳与速效磷、碱解氮旱正相关,水稻土粘粒含量与有机碳含量呈正相关,而旱作土则无线性相关.     

区域稻田土壤碳储量的空间分布特征

深受利用方式影响的农业土壤碳库在缓减大气二氧化碳浓度增加和温室效应加剧方面具有十分重要的作用.为了明确区域稻田土壤碳库蓄积量及其空间分布特征,以全国第二次土壤普查数据资料为基础,运用地理信息系统软件Arcview建立研究区以土种为单位的空间数据库,结合GIS空间分析功能,基于土壤类型法估算重庆市巴南区稻田土壤有机碳储量及其空间分布特征,结果表明:研究区稻田土壤有机碳总储量约为6.48×106t,平均土壤有机碳密度为8.31 kg/m2,略高于全国平均水平.重庆市巴南区稻田0～20 cm土壤有机碳密度介于1.73～3.70 kg/m2之间,剖面土壤有机碳密度介于5.13～14.07 kg/m2之间.0～20 cm和100 cm土壤有机碳储量分别为1.18×106 t和4.39x106t,0～20 cm土壤有机碳储量为0～100 cm碳储量的27.50%,说明碳储量主要富集在表层土壤.土壤有机碳密度呈带状分布,且具有高度的不均匀性,同类土壤具有相似的有机碳蓄积量.     

华东地区典型县域近20年土地利用动态变化分析 —以宜兴市为例

摘要：以1987年和2007年的TM遥感图像为主要数据源,利用人工解译和监督分类相结合的方法提取宜兴市土地利用类型数据,采用GIS空间分析方法和数理统计方法分析了土地利用的数量、比例和结构变化,得到宜兴市近20年来土地利用时空变化特征。结果表明,近20年来宜兴市的土地利用总体变化趋势是耕地面积急剧下降、建设用地和水域面积都有大幅度增加、林地和园地的面积变化不大;土地利用类型之间的转移主要是水田向建设用地和水域转移,林地向园地和建设用地转移,旱地和未利用地主要是向其它地类单向转出;宜兴市20年来耕地的平均年降幅为1.76%,建设用地增长幅度的平均年增幅为4.05%,变化幅度均远超过全国平均水平。     

不同施肥处理对红壤水稻土团聚体有机碳分布的影响

通过23年的长期田间定位试验观测,研究了施肥对红壤水稻土不同发生层团聚体组成、有机碳含量及有机碳库分布的影响.试验设不施肥（CK）、无机肥（NPK）、有机肥（猪粪＋紫云英）（OM）和无机肥与有机肥配施（NPKM）等4个处理.结果表明,＞3 mm团聚体含量随土层深度呈增加趋势,而其他粒径的团聚体含量则呈下降趋势.施肥处理有利于1～3 mm和0.25～1 mm团聚体含量增加.各处理中,各层同粒径团聚体有机碳含量从高到低的顺序为：A＞P＞W1、W2.不同粒径团聚体中有机碳含量有明显差异,除＜0.05 mm团聚体外,粒径愈细,有机碳含量愈高.1～3 mm和0.25～1 mm团聚体含量与全土有机碳含量呈显著正相关.不同施肥处理有机碳储量表现出NPKM＞OM＞NPK＞CK的趋势.同施肥处理同发生层不同粒径团聚体有机碳储量从高到低的顺序为：＞3 mm、1～3 mm、0.25～1 mm、0.05～0.25 mm和＜0.05 mm,且差异显著.施肥处理增加的新碳主要向1～3 mm、0.25～1 mm团聚体富集.     

南方三种典型水稻土长期试验下有机碳积累机制研究Ⅰ.团聚体物理保护作用

选取我国南方三种典型水稻土的长期试验田,采集长期不同处理下的未破坏土壤样品,采用低能量超声波分散法分离得到不同粒径的团聚体颗粒组,研究不同处理下这些团聚体颗粒组中的有机碳(Soil organic carbon,SOC)含量及其分配变化,探讨土壤有机碳积累与团聚体物理保护的关系。结果表明:供试三种水稻土团聚体颗粒组的组成以200~20μm和20~2μm粒径为主,分别占22%~43%和27%~44%,微团聚化作用较强。SOC含量以2 000~200μm和<2μm粒组中最高;而易氧化态碳(Labile organic car-bon,LOC)主要富集于2 000~200μm粗团聚体颗粒组中,其占SOC的比例(LOC/SOC)也是以该粒径中明显最高。直径为2 000~200μm的粗团聚体颗粒组作为新增有机碳的主要载体,随不同耕作和施肥等长期处理的变化最为强烈,其中又以红壤性水稻土的SOC和LOC随不同施肥的变化最为强烈,说明其良好管理下的有机碳累积效应最为显著。统计分析表明,全土的有机碳积累量与2 000~200μm粗团聚体的有机碳积累量之间的关系可用抛物线拟合(R2=0.95,n=8)。由此看来,长期试验下新固定的有机碳积累及其粗团聚体保护可能存在某种饱和机理。计算表明,供试水稻土的粗团聚体保护在长期试验期内还未达到其饱和限,本研究结果支持了我国学者对于近20年来南方水稻土特别是红壤丘陵区水稻土有机碳固定速率较高的认识。同时,红壤性水稻土的粗团聚体保护作用最强,仍然具有明显的固碳潜力,这也提示土壤中氧化铁对水稻土中有机碳的固定和化学稳定可能有重要贡献,水稻土固碳的团聚体保护作用与团聚体中有机碳的化学结合机制有关。     

中国土壤科学教育的现状及发展趋势

1978年后,特别是进入20世纪90年代以来,中国土壤科学的高等教育发展迅速。目前在全国高校和研究机构已经形成了一个从本科生教育到硕士、博士研究生培养,包括学术型和应用型人才培养在内、学科方向齐全的完整的土壤科学高等教育体系,基本上满足了我国国民经济和社会发展对土壤科学专门人才数量上的需求。面对粮食安全、人类健康以及日益突出的资源与环境压力,土壤科学教育应不断为满足农业、农村和社会可持续发展的需要,提供高质量的优秀人才。     

春季干旱对旱地冬小麦生产的影响及施肥和灌溉的应对效果——以2003年和2009年山西垣曲县冬小麦生产的调查和试验观察为例

旱灾多发是气候变化中农业生产面临的日益严重的挑战。而干旱半干旱区农业对旱灾表现出明显的脆弱性。本文收集了2009年和2003年山西省垣曲县农业生产调查资料和山西省农业科学院在该县的肥料试验示范地小麦生产试验资料,统计分析了2009年干旱下小麦产量与正常气候年（2003年）对比的变化,表明气候变化下小麦生长期干旱导致大田小麦减产超过30％,并田块间产量变率由正常气候年的10％左右提高到22％-42％。在雨养旱地,施肥技术试验示范地减产幅度在6％以下;干旱年水浇地的增产效果达到48％-64％,而施肥技术的增产效果达到30％-44％。而水浇地优化施肥示范地产量甚至比正常气候年产量提高36％～77％。肥水协调技术大幅度减缓了干旱下产量损失,同时大大降低了田块间产量变率,达到有效抵御干旱对小麦产量的影响。因此,发展优化施肥及肥水协调技术在应对气候变化的影响中具有显著的减缓潜力,而水资源的有效供应可能成为北方气候变化下干旱对旱地作物生产的主要挑战。     

下拉秀剖面有机碳赋存特征

以位于青藏高原三江源地区的下拉秀剖面为对象,按剖面自然分异的颜色层次分层采集样品,研究了三江源腹地沉积土壤的有机碳。结果表明:各层位有机碳含量差异显著(P<0.05),现代生草层总有机碳(TOC)、易氧化碳(LOC)、胡敏素(HM)碳含量最高。全剖面可见LOC和水溶性物质(WSS)存在,WSS和45cm以下的LOC的相对含量随剖面深度的增加总体呈上升趋势。富里酸(FA)和HM含量在各层位间差异显著(P<0.05),胡敏酸(HA)在个别层位存在绝对含量差异不显著(P>0.05)的现象。HA/FA在0.14～2.72范围内变化,总体表现为剖面上半部分大于1,下半部分小于1,最大值未出现在现代生草层。FA的E4/E6变化幅度大,HA的E4/E6波动小。综合表现为剖面有机物质腐殖化程度各层异质各向的特征,现代生草层的腐殖质化程度所代表的年代在剖面各层位当中既不是最高的时期亦不是最低的时期。