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。     

宁南山区苜蓿地土壤水分和养分变异规律研究

以宁南半干旱黄土丘陵区3年生、7年生、11年生、19年生,以及7年生上坡、中坡、下坡苜蓿地为研究对象,分析了苜蓿地0—5m土壤干层及土壤养分的消长规律。研究结果表明:(1)坡位与种植年限均对土壤水分产生影响,上坡苜蓿地0—5m土壤平均含水量为6.34%,显著小于中坡和下坡;不同旱作年限苜蓿地0—5m土壤含水量排序为:3年生>7年生>19年生>11年生;土壤干燥化指数SDI排序为:上坡>中坡>下坡;3年生>7年生>19年生>11年生,土壤干燥化程度随着土层深度的增加而减弱。待苜蓿老化后土壤水分可以得到恢复,土壤干燥化程度降低,但这一过程需要较长的时间。(2)在土壤旱化过程中,随着坡位的下降,苜蓿地0—100cm层土壤平均有机质、全氮、速效氮、全磷、速效磷、速效钾含量增加;随着土层深度的增加,土壤有机质、全氮、速效氮、全磷、速效磷下降。随着苜蓿旱作时间的延长,土壤有机质、全氮、速效氮、速效磷、全磷、速效磷含量呈下降的趋势;待苜蓿老化严重时,土壤有机质、全氮开始逐渐积累,但仍然处于低水平状态。     

Comparing Nutrient Availability in Low-Fertility Soils using Ion Exchange Resin Capsules

Assessing the nutrient status of low-input, low-fertility desert soils poses some unique challenges. Commonly used soil analysis procedures and resin capsules generally assess nutrient status of fertile agricultural soils. Ion-exchange resin capsules (Unibest Company, Bozeman, Mont.) provide a viable alternative. A study was conducted to determine effectiveness of resin capsules to extract low levels of nutrients applied to native soils. Loamy sand and sandy clay loam desert soils from Utah were treated with combinations of four rates of nitrogen (N) as ammonium nitrate (34–0–0), three rates of phosphorus (P) as phosphoric acid (0–72–0), and two rates of iron sulfate (FeSO₄·7H₂O) and zinc sulfate (ZnSO₄·7H₂O) (include an untreated control). Each soil treatment was implanted with a resin capsule placed into either 250 or 1000 cm³ of soil after addition of water equivalent to 50% field capacity and incubated for either 60 or 120 days at 25 °C. After the appropriate incubation time, capsules were washed and extracted using 2 M hydrochloric acid (HCl), and the extract was used to measure iron (Fe), ammonium (NH₄)-N, nitrate (NO₃)-N, sulfur (S), and zinc (Zn). Conventional soil tests were completed on incubated soils (60 or 120 days). Resin capsules reflected NH₄-N and P fertilizer applied at low rates in the loamy sand but not in the sandy clay loam. Neither Fe nor Zn application was reflected in resin capsules, but the accompanying S was clearly quantified. In comparison to conventional soil test procedures, resin capsule NH₄-N was clearly a better indicator than KCl-extractable NH₄-N; resin capsule NO₃-N was effective, but not as good an indicator as water extraction; and resin capsule P was reflective of soil applied P in loamy sand but not in sandy clay loam, whereas sodium bicarbonate was effective in both soils. Resin capsules show promise for use in low-input conditions, but additional understanding of interactions in variable soils is needed.     

不同种植年限对菜地土壤结构的影响

为了探究不同种植年限对菜地土壤结构的影响情况,为土壤培肥提出切实可行的方法,采用萨维诺夫法分析了重庆市九龙坡区白市驿镇蔬菜基地种植1年、5年、10年的菜地土壤团聚体的组成情况及其差异。结果表明：水稳性团聚体含量以及稳定性在不同种植年限土壤间存在较大差异。对于0~20 cm土层土壤,1~0.25 mm、>3 mm和>5 mm水稳性团聚体含量均表现为1年>5年>10年,20~40 cm土层也存在类似变化。表明随着种植年限的增加,各土层土壤水稳性团聚体含量逐渐降低。对于0~20 cm土层,1年土壤>0.25 mm团聚体平均破坏率为27.78%,5年和10年土壤>0.25 mm团聚体平均破坏率分别高达49.86%、58.74%;对于各种植年限土壤20~40 cm土层也存在相同的趋势。说明随着种植年限的增加,土壤团聚体破坏率增高,土壤结构稳定性降低。相关分析表明,土壤有机质含量与种植年限、平均破坏率呈显著负相关（相关系数分别为-0.880*、-0.897*、n=6）,与>0.25 mm水稳性团聚体含量、>3 mm水稳性团聚体含量、>5 mm水稳性团聚体含量、3~1 mm水稳性团聚体含量、1~0.25 mm水稳性团聚体含量呈显著正相关（相关系数分别为0.897*、0.868*、0.859*、0.835*、0.829*、n=6）,土壤团聚体MWD与>0.25 mm水稳性团聚体含量之间达到极显著正相关（相关系数为0.985**,n=6）。说明随着种植年限增加,土壤有机质含量降低,水稳性团聚体含量增加,平均破坏率逐渐增加。>0.25 mm的水稳性团聚体含量越多,土壤平均重量直径(MWD)值越大,土壤团聚体稳定性越强。有机质含量是影响研究区紫色土土壤水稳性团聚体含量及稳定性的主要因素。     

郭岩山不同海拔天然栲树林土壤硅形态特征

目的 探究郭岩山不同海拔天然栲树林土壤硅形态的变化特征及其与土壤理化性质的相关关系,进一步揭示亚热带地区土壤硅形态含量对环境变化的响应机制。 方法 本研究以郭岩山自然保护区不同海拔天然栲树林土壤为研究对象,在郭岩山自然保护区海拔600、700、800、900 m分别设置标准地,采集不同海拔各土层（0～20、20～40、40～60 cm）的土样,测定土壤不同硅形态含量,分析环境变化对土壤中硅形态的影响。 结果 （1）高海拔土壤有效硅（258.26 mg·kg−1）、水溶性硅（155.69 mg·kg−1）、活性硅（388.97 mg·kg−1）及无定形硅（1 561.97 mg·kg−1）含量均显著高于低海拔土壤有效硅（93.16 mg·kg−1）、水溶性硅（78.38 mg·kg−1）、活性硅（231.84 mg·kg−1）及无定形硅（832.24 mg·kg−1）。深土层（40～60 cm）的土壤有效硅含量（227.53 mg·kg−1）显著高于0～20 cm（120.79 mg·kg−1）及20～40 cm（171.37 mg·kg−1）土层;（2）土壤有效硅含量与活性硅及水溶性硅含量呈极显著正相关,其中,活性硅是有效硅增加最重要的直接贡献形态,而水溶性硅是土壤硅转化过程中重要的过渡性形态;（3）土壤有机质和土壤pH值对各土壤硅形态含量的影响最显著,解释率分别达14.1%和9.2%,其中,土壤有机质与无定形硅及水溶性硅呈正相关,与土壤活性硅及有效硅呈负相关,而土壤pH值与有效硅、活性硅呈正相关,与无定形硅呈负相关。 结论 海拔引起的环境及土壤理化性质变化可改变土壤硅形态含量。研究结果为天然栲树林有效利用土壤硅及调控土壤硅形态提供了参考依据,对天然栲树林的保护具有重要的科学指导意义。     

元谋干热河谷坡面径流蓄积过程中的面源污染物变化

在元谋干热河谷选择严重干扰退化草地、采取“封禁”和“封禁+等高反坡阶”植被自然恢复草地,布设集水系统对3种草地的径流进行拦截和蓄积,并对2008年雨季和之后的地表径流总氮、总磷和化学需氧量浓度进行测定,结果表明：自然恢复植被能大量减少坡面径流和泥沙产生量,进而大幅度减少面源污染物的输出。坡面径流收集过程对径流拦截和沉砂过程中面源污染物的浓度有较大的削减作用,径流从沉砂池进入蓄水设备,使总氮和总磷浓度分别削减4663%和3808%,地表径流在蓄水设备中贮存会使径流中的面源污染物浓度得到进一步削减,证明水土流失防治措施在削减面源污染物输出中有显著作用。     

毛乌素沙地樟子松人工林对土壤微生物及酶活性的影响

对毛乌素沙地榆林沙区不同林龄樟子松人工固沙林地土壤微生物及酶活性进行测定和分析。结果表明,不同林龄樟子松林地土壤微生物和酶活性表现出差异。与流沙地相比,林地土壤微生物数量显著增加,土壤酶活性显著增强。随林龄增加土壤微生物数量呈上升趋势,6年生到20年生阶段增幅最大;土壤酶活性总体上不断加强。土壤微生物数量和酶活性随土层深度增加而下降,且在林龄和土层深度两个方向上达到显著性差异水平。在流沙地上栽植樟子松人工林后,土壤生物学特性不断改善,土壤肥力水平提高。     

排盐补淡对滨海盐碱土壤盐分变化的影响

为明确增加地下水埋深及补淡淋洗对滨海盐碱土的脱盐效果,以期为滨海盐碱土壤改良及水资源合理利用提供科学依据。以浅井排盐和灌溉水、降雨淋洗作为排盐补淡措施,在距排盐井不同半径处对地下水位和1 m土层含盐量进行测定,研究其在排盐补淡过程中的变化情况。研究表明,利用4 m左右的简易浅井可有效增加地下水埋深,抽水区域地下水埋深围绕排盐井呈现"V"型变化;排盐对中度和重度盐碱土1 m土层含盐量的影响存在差异,中度盐碱土表现抑盐、重度盐碱土有脱盐效果,且都随着抽提半径的增大,抑盐脱盐效果减弱;灌溉或降雨对盐碱土壤有脱盐作用,抽水腾出土壤水库容会提高土壤脱盐率,比仅灌溉或降雨分别高34.22%和17.53%,接近水量的灌水处理比降雨效果明显。综上所述,增加地下水埋深、腾空土壤水库容可以有效抑制盐碱土壤返盐并提高灌溉水、降雨等淡水洗盐效率,加大土壤脱盐效果。     

污水灌溉对土壤的污染及其整治

通过对太行山前污水灌溉区土壤较高密度的采样和分析，揭示了该污灌区土壤中的某些重金属的含量及其分布特征，分析了污水灌溉的利弊，在此基础上提出了土壤污染的防治对策。     

基于多项式回归分析的摩尔多瓦葡萄富硒效应

[目的]探讨基于多项式回归分析的摩尔多瓦葡萄富硒效应,为开展广西富硒土原位生产富硒葡萄提供参考依据.[方法]以摩尔多瓦葡萄为试验材料,采用三元二次饱和D-最优设计,以石灰石粉(x1)、AM菌剂(x2)、营养调节剂(x3)为因变量,以试验结果中葡萄硒含量为自变量(y),设11个处理(处理1~处理11),经回归分析明确试验因素对葡萄硒含量的影响,优选生产富硒摩尔多瓦葡萄的外源物质施用量.[结果]施用石灰石粉、AM菌剂和营养调节剂各处理(除处理1外)摩尔多瓦葡萄的硒含量比对照(CK)提高1.1~1.8倍,最高增幅达87.2%.多项式回归方程中单因素效应分析结果显示,当石灰石粉、AM菌剂和营养调节剂施用量分别为2400.00、69.00和39.98 kg/ha时,摩尔多瓦葡萄硒含量最高,为11.56μg/kg;互作效应分析结果显示,两两互作对摩尔多瓦葡萄硒含量的影响排序为x1x3>x1x2>x2x3.[结论]摩尔多瓦葡萄分别开沟施用石灰石粉、AM菌剂和营养调节剂2400.00、69.00和39.98 kg/ha,其果实硒含量达富硒水平.因此,施用石灰石粉、AM菌剂和营养调节剂等外源物质可作为生产富硒葡萄的新型技术手段.