川西漂洗水稻土亚铁时空分布对土地利用/覆被变化的响应

铁是环境敏感元素。为弄清土地利用/覆被改变后川西漂洗水稻土亚铁时空分布特征,在四川省名山县第三、四、五级阶地典型位置选取水田、由水田改造的旱地和不同种植年限的茶园样地,于2009年5,7,9月和2010年1,3月,按10cm间距从表层向下采集土壤样品,测定土壤亚铁含量及相关的含水量、氧化还原电位、还原物质总量、pH、总有机碳含量、腐殖质组成和活性铁含量等指标,探讨亚铁剖面分布特征、季节动态及其影响因素。结果表明,土地利用方式的改变及植茶年限的延长,改变了土壤水分状况、氧化还原电位、还原物质总量、活性铁等,使川西漂洗水稻土亚铁含量发生变化,但不同阶地其变化特征有所不同,第三级阶地和四级阶地从水田(旱地)到1年(3年)茶园再到6年茶园,土壤亚铁总体呈先下降后上升趋势,而第五级阶地从水田到3年茶园再到7年茶园,土壤亚铁总体上先升后降;现代微域还原环境或地质时期还原环境使部分剖面亚铁分布特征不再遵循从表层向下逐渐降低的规律,而是在土体下部有极丰富的亚铁积累,最高达4 739mg/kg;表层土壤亚铁含量的季节动态特征并未显著改变,以9月或7月为主要积累时期。研究可为该区土壤/土地资源合理利用提供一定参考。     

茶多酚与低分子有机酸活化土壤矿质元素的差异研究

通过浸提试验比较了浓度均为5 mmol L-1的茶多酚(TPs)和低分子有机酸(LMWOAs)对3种酸性土壤矿质元素活化的差异。结果表明:对于Si、Al、Fe,其活化量在漂洗水稻土和黄壤上为LMWOAsTPs,在酸性紫色土上则为TPs苹果酸(Si的活化量为TPsLMWOAs),表明TPs在初育土脱硅过程中发挥着重要作用,预示植茶有利于初育土向地带性土壤演化;对于盐基离子,3种土壤Ca的活化量均为苹果酸TPs,Mg、K的活化量均为LMWOAsTPs,Na的活化量均为茶叶提取物柠檬酸苹果酸(在漂洗水稻土上为TPsLMWOAs);TPs对Ca、K、Na的活化量均以漂洗水稻土最大,表明植茶可显著促进漂洗水稻土盐基离子的活化与迁移,在提高其有效性的同时可能加速土壤酸化。     

四川省主要作物施肥现状、问题与对策

本文利用四川省测土配方施肥项目调查资料,分析了四川省主要作物的施肥用量、施肥效率及作物产量等现状。研究结果表明:(1)四川省不同作物的肥料用量与肥料效率存在较大差异,水稻化肥纯养分288.0 kg hm-2,有机肥实物施用量为8265.0kg hm-2,单季产量7665.0 kg hm-2,肥料效率PFP值为26.6;小麦化肥纯养分261.0 kg hm-2,有机肥实物施用量为7788.0 kg hm-2,单季产量4320.0 kg hm-2,肥料效率PFP值为16.6;玉米化肥纯养分304.5 kg hm-2,有机肥实物施用量为11490.0 kg hm-2,单季产量5850.0 kg hm-2,肥料效率PFP值为19.2;油菜化肥纯养分253.5 kg hm-2,有机肥实物施用量为7873.5 kg hm-2,单季产量2445.0 kg hm-2,肥料效率PFP值为9.6。(2)同一作物在不同区域与不同种植制度条件下的肥料用量与肥料效益也存在较大差异。(3)四川省主要作物施肥存在肥料用量区域性失衡、肥料结构不合理等问题,应加强宏观调控,实施合理的化肥资源区域布局并推广测土配方施肥,优化肥料结构,提高作物产量,提高肥料效率。     

成都平原农地土壤镉含量特征及来源研究

通过土壤采样对成都平原崇州市平原区农地土壤镉含量特征及来源进行分析,结果表明,研究区土壤镉含量在0.16～0.77mg·kg-1之间,平均为0.33 mg·kg-1,高出国家土壤环境质量二级标准10%,样点超标率30.43%。研究区土壤镉总体上处于中等程度的潜在生态风险,对人体的致癌风险尚处于可接受的范围。成土母质、土属类型、水系、农地利用方式和主要交通道路对土壤镉含量变异的独立解释能力分别为20.71%、24.70%、25.68%、12.62%和10.58%,即研究区土壤镉受自然地质过程和人为活动因素的综合影响,自然地质过程对土壤镉含量的主控作用总体上大于人为活动因素。水系和交通道路的影响范围分别主要在其4.0 km和1.5km范围内。自然地质过程和人为活动因素对土壤镉含量的主控作用在距离水系4.0 km前后发生改变:距离水系4.0 km范围内,自然地质过程的主控作用明显大于人为活动因素;距离水系4.0 km之外,人为活动因素则是最重要的控制因素。研究结果为深化对成都平原土壤镉污染机制的认识和镉污染防控提供了参考。     

川西漂洗水稻土茶园茶树铁含量动态特征及影响因素

植物在铁的生物地球化学循环中有重要作用。为了弄清漂洗水稻土茶园茶树各器官在各采摘季节的铁含量及影响因素,于不同月份对四川省名山县漂洗水稻土茶园的茶树及对应的土壤进行采样分析。结果表明:茶树全铁含量在不同器官间存在差异,总体表现出根>叶>茎的特征,但3月份为叶>根>茎;各器官铁含量在不同月份也存在差异,根表现出9月>7月>5月>3月的趋势,茎和叶表现出9月>5月>7月>3月的趋势。各器官中,仅茶树叶的铁含量与土壤有效铁含量呈显著正相关关系;除活性铁外,土壤各形态铁与相应的铁转移系数呈显著负相关关系;pH值与TFo、络合铁转移系数TFp呈显著负相关;有机质与TFp呈显著正相关关系;土壤腐殖质与茶树根、叶铁含量呈正相关关系,与各转移系数(除有效铁转移系数TFa)呈显著正相关。因此,在漂洗水稻土茶园中,茶树对铁的吸收累积不仅受土壤铁形态及其含量的影响,还受pH值、有机质和腐殖质等性质的影响。     

温度对EGCG和柠檬酸活化土壤硅铝铁锰的影响

通过浸提试验研究了温度对浓度均为5 mmol/L的表没食子儿茶素没食子酸脂(EGCG)和柠檬酸活化漂洗水稻土和黄壤矿质元素的影响。结果表明:随温度升高,EGCG和柠檬酸对2种土壤Si、Al、Fe和Mn的活化量均不同程度增加,表明EGCG和柠檬酸活化土壤矿质元素的能力在高温季节将得以增强。相同温度下,从元素间比较来看,EGCG和柠檬酸对2种土壤元素的活化量大小均为AlSiFe(Mn),表明EGCG和柠檬酸作用下土壤Al较Si、Fe和Mn更易活化;柠檬酸对2种土壤Fe、Mn的活化量均为FeMn,而EGCG对漂洗水稻土为FeMn,对黄壤则为MnFe;从土壤间比较来看,EGCG和柠檬酸对2种土壤Si的活化量均为漂洗水稻土黄壤,对Al、Fe和Mn的活化量则为黄壤漂洗水稻土;从酚与酸的比较来看,柠檬酸对2种土壤Si、Al、Fe的活化量均显著高于EGCG,表明柠檬酸比EGCG对土壤Si、Al和Fe有更强的活化能力。     

植物多酚与低分子量有机酸联合作用对紫色土铁形态分布的影响

植物多酚(PP)和低分子量有机酸(LMWOA)对土壤铁形态转化有重要影响。以酸性、中性和石灰性紫色土为研究对象,采用不完全随机区组试验,用2种PP(即表没食子儿茶素没食子酸酯(EGCG)和芦丁)和2种LMWOA(即柠檬酸和草酸)溶液浸提供试土壤,测定其可溶铁(Fes)、游离铁(Fed)、活性铁(Feo)、络合铁(Fep)含量,探讨了PP与LMWOA对紫色土铁形态分布的影响。结果表明:PP与LMWOA各自单独作用均能使酸性紫色土Fes增加、中性紫色土Fes减少;对于石灰性紫色土,PP会促进其Fes增加,而LMWOA作用相反。EGCG与LMWOA联合作用,在酸性和石灰性紫色土上均表现为LMWOA通过促使本应转化为Fes的转化为Fep而掩蔽EGCG对铁的溶解作用;芦丁与LMWOA联合作用,在酸性紫色土铁的溶解上表现为协同效应,在石灰性紫色土上则表现为LMWOA会抑制芦丁对铁的溶解作用;对于中性紫色土,PP与LMWOA联合作用可促进Fed向Fes转化而削弱PP对铁溶解的抑制作用。     

基于31P NMR的自然成土过程中有机磷组分演变特征及影响因素研究进展

土壤有机磷(P_o)是土壤中重要的磷库,其形态、含量与生物有效性随成土过程而发生变化,进而影响土壤磷素供应、养分平衡及生态系统生产力。然而,与土壤无机磷(P_i)相比,以往的研究对P_o的重视不够,这主要是由于土壤中P_o的提取、分析和鉴定方法难于P_i。近年来,随着液相³¹P核磁共振(³¹P NMR)波谱技术在土壤学领域的应用,为定量分析土壤P_o组分及含量提供了新的技术手段,同时为更好地理解生态系统演化过程中不同形态P_o的转化特征奠定了基础。本文主要总结了土壤P_o的种类和性质,介绍了液相³¹P NMR分析土壤P_o的原理和方法,在此基础上综述了自然成土过程中不同形态P_o的转化特征及其影响因素,并指出了需进一步研究的方向和关键科学问题：包括量化成土过程中不同形态P_o转化速率、途径与环境阈值,阐明...     

不同利用方式下南京城市土壤碳、氮、磷的化学计量学特征

选择南京的菜地、公园绿地和道路土壤作为研究对象,测定其总有机碳(OC)、总氮(TN)、总磷(TP)、有机磷(OP)等指标,分析了城市人类活动影响下土壤碳、氮、磷的生态化学计量学特征。结果如下:(1)城市土壤全剖面OC、TP含量均为道路>菜地≈绿地,TN为菜地>道路≈绿地,OP为菜地>道路>绿地,OC:TN为菜地<绿地<道路,OC:TP为道路<菜地≈绿地,TN:TP为道路<绿地≈菜地,OC:OP为菜地<绿地≈道路,TN:OP为菜地<道路≈绿地,表明不同的土地利用方式会对城市土壤碳、氮、磷的化学计量学特征产生不同的影响;(2)与中国和世界非城市土壤的平均水平相比,南京城市土壤碳、氮、磷比例严重失衡;(3)对于不同利用方式的城市土壤,其碳、氮、磷含量对相应化学计量比的影响是不同的。     

川西稻田改为茶园后土壤pH和腐殖质组成剖面分布变化特征

为了探讨稻田及由稻田改造的茶园这2种土地利用方式下,土壤pH和腐殖质组成的剖面分布特征,按等间距采样法采集土样,分析各土层pH、腐殖质总碳及其组分含量。结果表明：（1）稻田和茶园土壤均呈酸性至强酸性反应,植茶加剧了土壤的酸化;（2）稻田和茶园土壤腐殖质总碳及其组分含量自上而下均呈递减趋势,且剖面分布特征与土地利用和植物根系分布密切相关,在稻田30 cm以下土层中显著降低,在茶园0-60 cm土层内缓慢降低;（3）稻田改为茶园,有利于土壤腐殖质总碳（CT）、腐殖酸碳（CHA+FA）和富里酸碳（CFA）的形成与积累,而胡敏酸碳（CHA）和胡敏素碳（CHM）含量因土层不同而有差异,在0-30 cm土层内不利于其积累,但在40-60 cm土层内表现出明显的积累特征;（4）各土层CFA/CT和CHA+FA/CT表现为茶园＞稻田,CHM/CT为稻田＞茶园;而CHA/CFA和CHA/CT因土层不同而有异,0-30 cm范围内表现为稻田＞茶园,而40-60 cm范围内表现为茶园＞稻田;（5）土壤pH越低,腐殖质总碳及其各组分含量越高;反之,腐殖质总碳及其各组分含量越高,pH越低。