黑土坡耕地侵蚀和沉积对物理性组分有机碳积累与损耗的影响

以侵蚀和沉积过程明显的黑土坡耕地为研究对象,通过测定不同地形部位表层和典型剖面土壤不同粒级的水稳性团聚体、颗粒态有机碳（POC）以及团聚体结合态有机碳含量,探讨土壤侵蚀和沉积对土壤有机碳（SOC）损失、迁移和累积过程的影响。研究结果表明：上坡三个侵蚀部位表层土壤大团聚体、矿质结合态有机碳（MOC）以及团聚体结合态有机碳含量随侵蚀速率增加而减小;沉积部位（尤其是坡脚）POC含量和POC/SOC较低,而MOC含量和MOC/SOC较高。始终处于沉积状态的坡脚部位,各粒级有机碳组分的深度分布均表现出土壤累积和埋藏特征,并随着粒级的减小累积现象趋于明显。上述结果反映了土壤侵蚀优先使与细颗粒和微团聚体结合的SOC迁移流失,并在低洼的沉积区累积;埋藏层中的侵蚀物质（如微团聚体、颗粒态有机质）通过深埋作用和重新团聚作用形成稳定的大团聚体,最终促进SOC的固定。     

盐分积累对设施土壤电化学性质和水稳性团聚体影响的模拟研究

[目的]分析在盐分影响下土壤pH值和表面电荷量的变化趋势,以及对土壤水稳性团聚体结构的影响,为设施园艺及菜园土壤的改良提供参考。[方法]以合肥市周边地区的黄褐土为研究对象,研究盐分对土壤酸度、表面电荷以及水稳性团聚体含量的影响。试验设置了4个水平的盐分(0.3%,0.6%,0.9%,1.2%)处理和对照,在25℃恒温培养箱中进行了60d的培养试验。分别在10,30和60d取样分析。[结果]盐分浓度越高,土壤pH值越低,培养60d后1.2%处理与CK相比土壤pH值下降0.53;随着盐分浓度的升高,土壤的表面负电荷量呈递减趋势,正电荷量则变化不明显;模拟盐的增加能促进土壤中小团聚体相互胶结,从而促使水稳性大团聚体增多。[结论]盐分能够使土壤pH值和表面负电荷量下降;使土壤发生胶结作用,有助于大团聚体的形成。     

麦茬复种饲料油菜对耕层土壤团聚体的影响

通过田间小区试验，研究了不同油菜种植密度与施氮肥对麦茬复种饲料油菜耕层（0～20cm）土壤颗粒组成、水稳性团聚体、微团聚体、粘粒分散率和团聚度的影响。试验结果表明，麦茬复种油菜能提高耕层土壤水稳性团聚体，改善土壤颗粒组成状况；与对照（CK）相比，耕层土壤粘粒分散率呈显著或极显著性降低，〈0．001mm的土壤团聚体破坏率和特征微团聚体比例（〈0．01mm／〉0．01mm）显著降低，而土壤团聚度在油菜苗期为降低趋势，收获期呈显著或极显著性增加，〉0．25mm的土壤团聚体百分含量除收获期的水稳性团聚体外均呈不显著性降低。复种油菜对土壤水稳性团聚体改善贡献高于土壤微团聚体。种植密度和施肥处理均能不同程度地影响和改变耕层土壤水稳性团聚体、微团聚体和粘粒分散率的含量，处理间规律性不强，差异性并不十分显著。说明麦茬复种饲料油菜对农田土壤肥力的改善和提高具有积极作用。     

岩石骨料图像阈值分割算法的比较研究

通过对"基于灰度直方图"和"基于梯度直方图"两类典型的阈值分割算法进行比较和研究,得出背景一致的岩石骨料图像适合于采用最优阈值算法与最大类间方差法进行分割的结论.     

地膜覆盖栽培的土壤结构与空气状况研究

在玉米生育期内测定了０￣１００ｃｍ土层土壤空气组成、土壤通气状况的呼吸强度。结果表明，裸地土壤空气中ＣＯ２浓度为０．１％￣１．６％，覆膜处理为０．２￣１．８％，平均比对照高３２．３９％，尚在作物生长适宜范围内。土壤Ｏ２含量与ＣＯ２浓度变化成负相关（裸地ｒ＝０．９２＾＊＊，地膜ｒ＝０．７９＾＊），裸地的Ｏ２浓度变化范围为１３％￣１８％，覆膜土壤为１１％￣１７％，覆膜低于裸地４．９６％。Ｎ２含量差异不     

A Fractal Method of Estimating Soil Structure Changes Under Different Vegetations on Ziwuling Mountains of the Loess Plateau, China

Fractal method is a new method to estimate soil structure. It has been shown to be a useful tool in studies related to physical properties of soil as well as erosion and other hydrological processes. Fractal dimension was used to study the soil structure in soil at different stages of vegetative succession on the Ziwuling Mountains. The land use and vegetation types included cultivated land, abandoned land, grassland, two types of shrub land, and three types of forests. The grassland, shrub land, and forested areas represented a continuum in vegetative succession that had occurred naturally, as the land was abandoned in 1862. Disturbed and undisturbed soil samples were collected from ten vegetation types from depths of 0-10, 10-20, and 20-30 cm on the Ziwuling Mountains, at a site with an elevation of about 1 500 m. Particle size distribution was determined by the pipette method and aggregate size distribution was determined by wet sieving. The results were used to calculate the particle and aggregate fractal dimension. The results showed that particle and aggregate fractal dimensions varied between vegetation types. There was a positive correlation between the particle fractal dimension and the weight of particles with diameter 〈 0.001 mm, but no relationship between particle fractal dimension and the other particle size classes. Particle fractal dimension was lower in vegetated soils compared to cropland and there was no consistent relationship between fractal dimension and vegetation type. Aggregate fractal dimension was positively correlated with the weight of 〉 0.25 mm aggregates. Aggregate fractal dimension was lower in vegetated soils compared with cropland. In contrast to particle fractal dimension, aggregate fractal dimension described changes in soil structure associated with vegetative succession. The results of this study indicate that aggregate fractal dimension is more effective in describing soil structure and function compared with particle fractal dimension.     

不同植茶年限土壤团聚体全铝和交换态铝的分布特征

为阐明土壤团聚体全铝和交换态铝含量对植茶年限的响应特征,给茶园科学管理提供理论依据,采用野外实地调查和室内分析相结合的方法,以植茶16、23、31、53 a的土壤为研究对象,开展不同植茶年限土壤团聚体全铝和交换态铝的分布特征研究。结果表明:土壤全铝和交换态铝含量均随粒径的减小而升高,且主要分布于<0.25 mm粒径团聚体,分别为86.11~98.35 g·kg^-1和62.78~228.85 mg·kg^-1;随植茶年限的延长,各粒径团聚体全铝含量逐渐降低;但交换态铝含量有所升高,且在植茶23 a后增幅较大;不同植茶年限土壤团聚体交换态铝表聚现象明显;不同粒径团聚体对土壤全铝和交换态铝的保持和供应能力存在明显差异,全铝和交换态铝有向小粒径团聚体富集的趋势;土壤团聚体对全铝和交换态铝的贡献率分别有49%~79%和44%~73%来自>5 mm粒径团聚体,且在植茶23 a时最高。因此,应注意植茶23 a后0~20 cm土层交换态铝含量的变化。     

长期有机无机肥配施改变了土团聚体及其有机和无机碳分布

【目的】研究小麦-玉米轮作体系长期有机无机肥配施对土土壤水稳性团聚体分布及其有机碳、无机碳含量的影响,以了解土碳固存机制对施肥的响应。【方法】依托21年长期肥料定位试验,采集不施肥（CK）和施用有机无机肥（MNPK）处理0—10、10—20和20—30 cm土层土样,利用湿筛法分析不同大小水稳性团聚体的质量百分比、原土和团聚体中有机碳和无机碳含量。【结果】长期有机无机肥配施显著降低各个土层＞1 mm团聚体百分含量,显著增加0—20 cm土层0.25—1 mm团聚体百分含量。长期有机无机肥配施较对照显著降低了所有土层平均重量直径（MWD）,3个土层分别降低26.6%、38.3%和62.4%。显著降低了20—30 cm土层几何平均直径（GMD）,但对0—20 cm土层GMD值没有影响。有机无机肥配施较不施肥显著增加原土所有土层有机碳含量,3个土层有机碳含量分别增加150%、97%和42%;也增加了0—10 cm和10—20 cm土层所有级别团聚体有机碳的含量,其中0—10 cm土层＞2、1—2、0.5—1、0.25—0.5以及＜0.25 mm土壤团聚体有机碳含量增加幅度分别为163%、160%、111%、86%和61%,10—20 cm的增加幅度分别为97%、109%、118%、39%和45%,团聚体有机碳含量随团聚体增大而增加。长期有机无机肥配施显著增加20—30 cm土层无机碳含量,增加幅度为28.2%。另外,0—10 cm土层有机无机肥配施土壤大团聚体无机碳含量较对照有降低的趋势,其中＞2 mm和0.25—0.5 mm团聚体无机碳含量显著降低;10—20 cm土层影响不显著;而20—30 cm土层有机无机肥配施均显著增加了各团聚体无机碳含量,增幅为22.1%—36.6%。土大于50%的有机碳储存在＜0.25 mm的微团聚体中,1—2 mm团聚体储存最少（＜10%）。长期有机无机肥配施降低了＞2 mm和＜0.25 mm团聚体有机碳分配比例,其中0—10 cm土层分别降低了4.33%和13.78%,10—20 cm土层分别降低10.24%和7.81%。显著增加了0.5—1 mm和0.25—0.5 mm团聚体的有机碳分配比例,0—10 cm土层分别增加13.8%和5.66%,10—20 cm土层分别增加13.46%和5.41%。长期有机无机肥配施增加0—10 cm和10—20 cm土层0.5—1 mm和0.25—0.5 mm团聚体的无机碳分配比例,0—10 cm和10—20 cm增加量分别为9.03%、4.59%和9.28%、6.96%;显著降低了＞2 mm团聚体无机碳所占比例,分别降低6.95%和12.53%;对于20—30 cm土层,长期有机无机肥配施显著增加＜0.25 mm团聚体的无机碳分配比例,增加量为18.89%;显著降低了＞2 mm和1—2 mm团聚体无机碳分配比例,分别降低16.67%和5.28%。【结论】长期有机无机肥配施通过影响土团聚体分布以及碳在团聚体中的分配比例而增加有机碳固定。另外,GMD作为衡量土团聚体稳定性的指标较MWD更合理。     

大豆对耕层土壤一些理化性状的影响

本文采用田间与盆栽试验结合的方法探讨在未施肥条件下大豆生育过程中土壤肥力的变化。结果表明,种植大豆能明显改善土壤的理化性状。收获期大豆根区土壤全氮基本保持平衡,增加有机质含量,减少速效氮的消耗,提高土壤水稳性团聚体含量,改善土壤结构。     

多糖(Jag C162)对黄土坡面径流过程的影响

天然高分子多肽衍生物Jag C162是一种新型高聚物,研究其对黄土坡面径流过程的影响可为土壤侵蚀的化学调控技术提供新的理论依据。通过室内人工模拟降雨试验,在不同坡度(10°,15°,20°)、降雨强度(1,1.5,2 mm/min)、Jag C162不同撒施剂量(0,1,3,5 g/m²)的组合条件下,研究了Jag C162对坡面径流过程的调控效应。结果表明:(1)撒施中(3 g/m²)、小剂量(1 g/m²)Jag C162的初始产流时间相对裸坡显著滞后(p<0.05),大剂量(5 g/m²)的初始产流时间则显著提前(p<0.05)。(2)不同剂量Jag C162的坡面径流率随径流过程的变化大致趋势为由快速增长逐渐趋于缓慢递增状态。不同剂量Jag C162径流率的大小顺序为:裸土>1 g/m²>5 g/m²>3 g/m²。(3)Jag C162会显著改善>0.25 mm土壤水稳性团聚体含量,显著提高各粒级土壤水稳性团聚体的含量(p<0.05),尤以1～2,2～5,>5 mm粒径的团聚体含量的提高幅度大。因此,Jag C162可显著改善土壤团聚体结构,提高土壤入渗性能,减少地表径流量,从而减弱侵蚀发生的径流动力,达到调控土壤侵蚀的目的。