祁连山黑河上游不同退化草地有机碳和酶活性分布特征

为揭示草地退化过程中土壤有机碳和酶活性的分布特征及相关性,在祁连山黑河上游俄博岭区域的高山灌丛草甸土上,根据草地退化程度,划分了未退化草地、轻度退化草地、中度退化草地、重度退化草地,采用野外采样室内分析方法,研究了不同退化草地土壤有机碳和酶活性的分布特征。结果表明：4种退化草地0～60 cm土层有机碳的含量、密度、储量,以及土壤酶活性变化顺序为：未退化草地>轻度退化草地>中度退化草地>重度退化草地;4种退化草地（从轻到重）0～10 cm土层有机碳密度是50～60 cm土层有机碳密度的1.78倍、1.98倍、1.87倍和2.00倍,说明土壤有机碳密度在表层具有很强的表聚性;4种退化草地不同土层有机碳的含量、密度和储量,以及土壤酶活性均随着土壤剖面垂直深度的增加而递减;4种退化草地土壤有机碳含量与有机碳密度、土壤酶活性成显著正相关关系。     

江河源区披碱草和星星草混播草地土壤物理性状对牦牛放牧强度的响应

在江河源区披碱草Elymus natans 星星草Puccinellia tenuflora混播人工草地上研究了牦牛放牧强度对土壤物理性状的影响,2年的试验结果表明:随着放牧强度的增加,不同土壤层含水量均呈降低趋势,土壤容重、土壤坚实度呈增大趋势.相关分析表明, 放牧强度与不同土壤层含水量呈极显著的负相关(P＜0.01), 与土壤容重和坚实度呈极显著的正相关(P＜0.01),而且土壤容重和坚实度均具有累积效应.     

玉米‖花生茬口对冬小麦旗叶光化学活性的影响

为探明玉米‖花生茬口显著提高冬小麦旗叶的光合速率和产量的光反应机理,研究了玉米‖花生茬口(间作茬口,ICR)、玉米茬口(MCR)和花生茬口(PCR)及不同施磷水平对冬小麦播前土壤含水量、冬小麦花后旗叶的气体交换参数、光系统Ⅱ(PSⅡ)、光系统I(PSⅠ)及二者间的性能协调性的影响。结果表明,间作茬口较玉米茬口显著提高了冬小麦播前土壤含水量及旗叶的净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、蒸腾速率(Tr)和PSⅡ反应中心供(Wk)/受体侧(Vj)的活性,增强了单位面积吸收的光能(ABS/CSo)、捕获的能量(TRo/CSo)和进入电子传递的光能(ETo/CSo)。间作茬口较玉米茬口显著提高了冬小麦扬花期旗叶PSⅡ初级光化学最大量子产额(φpo)、转化效率(Ψo)、电子传递效率(δRo)及乳熟期的PSⅠ的性能(ΔI/Io)、PSⅡ与PSⅠ协调性(ΦPSⅠ/PSⅡ)和籽粒产量,较花生茬口显著提高了乳熟期的φpo和δRo值。施磷提高了Pn、ABS/CSo、TRo/CSo、ETo/CSo、φpo、Ψo、δRo、ΔI/Io和ΦPSⅠ/PSⅡ值。这说明间作茬口较玉米茬口提高了冬小麦旗叶光反应中心活性,从而提高净光合速率,重要原因可能是间作茬口能保持耕层较高的土壤含水量。     

降雨过程中碱性坡耕地土壤侵蚀的研究

坡地土壤侵蚀的治理是水土保持工作的主要任务之一。为了研究碱性坡耕地土壤在降雨过程中的入渗和侵蚀特性,该试验采用室内人工降雨模拟器方法对两种不同碱度的壤质黄土在不同坡度条件下的入渗和侵蚀进行了调查。试验土壤的可交换钠百分比(ESP)分别为2.8和52.0,土壤表面坡度为5%～25%。试验数据显示,在降雨过程中,土壤的入渗能力随ESP的减小或表面坡度的增大而增加,土壤的可侵蚀性随土壤ESP或表面坡度的增大而增加。两种ESP的土壤在各种表面坡度情况下的土壤累积侵蚀量随累积降雨量直线增加,并随土壤坡度的增大而增加。但当土壤坡度大于15%时,高ESP土壤的累积侵蚀量随土壤坡度的增加远大于低ESP土壤的增加。USLE经验公式较好地预测了低ESP土壤的坡度系数,但不能精确计算高ESP土壤的坡度系数。由于土壤细沟侵蚀的发生,WEPP模型低估了两种ESP壤在大坡度情况下的坡度系数。     

劣质水灌溉对土壤盐碱化及作物产量的影响

长期的劣质水灌溉将导致土壤潜在的次生盐碱化。通过在以色列的大田试验,分析了劣质水灌溉对浅埋地下水位条件下土壤盐碱动态和作物产量的影响。试验在安装有暗管排水系统的试验田中进行。试验田土壤为粉砂粘土,种植有饲料玉米(Zea mays L.)。试验结果显示,高盐碱地下水的侧向运动和蒸发形成了试验田南半部和北半部土壤中盐碱度分布的巨大差异。在试验条件下,0～1.2 m土壤中的盐分在整个玉米生长期内平均增加了7.5%,碱度增大了19.6%。作物产量和植株高度与土壤含盐量成反比,籽粒产量受影响最为严重。利用冬季的降雨淋洗土壤盐分是维持本地区灌溉农业持续发展的关键。     

资源环境硬约束下中国耕地休耕优先区识别

为厘清全国耕地资源环境本底并识别中国休耕优先区,该研究从生态保护红线、土壤污染状况、地下水超采和耕地质量等级等4个维度,运用生态保护红线划定、内梅罗综合污染指数、地下水水位变幅等方法系统分析中国耕地资源环境胁迫因子空间格局及分异特征,并构建多准则休耕规则识别不同情景下中国休耕规模及优先区的空间分布。结果表明：1）中国北方划入生态保护红线范围内耕地面积远高于南方,划入一级生态保护红线范围内耕地占3.57%;2）中国耕地重、中度污染面积分别占1.23%和2.31%,南方整体污染高于北方且南方呈局部分散、北方呈点状集聚格局;3）地下水超采区集中于河北、河南、吉林和江苏,重度超采区仅占0.68%;4）耕地质量总体一般,劣等、低等耕地面积分别占3.69%和14.0%,北方明显高于南方且大范围分散分布。依据多准则休耕规则综合评判,划入休耕优先区占全部耕地的23.70%,比食品安全优先、产能损失最小和生态保护优先3种情景分别高8.40%、4.18%和3.12%,其中禁植必休区、限植休耕区和重点轮休区分别为1.95%、4.71%和6.18%。因此,必须从源头治理视角厘清耕地资源环境本底,权衡休耕的迫切性,为国家层面上休耕规划有效落地、污染休耕治理和耕地保护创新提供技术支撑。     

有机肥部分替代化肥对甘蓝生长、品质及土壤状况的影响

为探明化肥的减施并增施有机肥对甘蓝生长的影响,改善因施用过量化肥导致的蔬菜品质下降、肥料利用率降低和土地盐碱化等问题.本试验在冬闲田种植条件下,以鸡心甘蓝'探春'为试验材料,采用田间小区(100％化肥、75％化肥+25％有机肥、50％化肥+50％有机肥)试验方法研究化肥减量及有机肥增施对甘蓝生长、品质以及土壤状况的影响...     

不同栽植代数杉木人工林土壤磷素特征研究

目的 研究不同栽植代数杉木林土壤磷素变化规律和形态特征,确定影响杉木林土壤磷素有效性的因素,为提高连栽杉木对磷素的利用效率和我国杉木林的可持续经营提供理论依据。 方法 对土壤全磷、有效磷、不同形态无机磷含量进行测定,利用31P核磁共振技术（31P-NMR）和扫描电镜-X-射线能谱（SEM-EDS）、傅里叶红外光谱（FTIR）、X射线衍射（XRD）技术对土壤磷素形态特征和土壤结构及矿物组成进行分析。 结果 31P-NMR图谱表明：连栽导致杉木林土壤正磷酸盐含量下降,正磷酸单酯含量增加。土壤全磷（TP）、有效磷（AP）、磷酸钙盐（Ca-P）含量随杉木林栽植代数的增加而减少,闭蓄态磷（O-P）含量则相反;O-P含量在各形态无机磷中占比最大,磷酸铝盐（Al-P）含量占比最小。SEM-EDS分析发现：不同栽植代数杉木林土壤胶体颗粒呈片状堆叠;FTIR图谱显示：其表面官能团结构的差异较小;XRD分析表明：高岭石和石英的衍射峰强度随栽植代数的增加而减弱。 结论 不同栽植代数杉木林土壤形态主要以正磷酸盐和正磷酸单酯为主。连栽土壤中全磷、有效磷、磷酸铝盐、磷酸铁盐（Fe-P）向土壤表层聚集分布,土壤中正磷酸盐（无机磷）含量随杉木林栽植代数的增加而减少,土壤Al-P含量较少及有效磷、Ca-P、Fe-P向极难溶的O-P转化是导致连栽杉木林土壤有效磷含量低的重要因素。连栽可增大土壤熟化程度、降低土壤矿物质结晶程度。     

中国西南干热河谷植被恢复研究现状与发展趋势

目的探究红河干热河谷人工恢复植被土壤氮、磷、钾化学计量与土壤微生物和酶之间的关系,以期为干热河谷区不同植被恢复模式对土壤特征的影响提供理论依据和参考。方法以红河干热河谷人工恢复植被和稀树灌草丛为研究对象,采用野外样地调查及室内控制试验的方法,分析久树和铁刀木2种人工纯林与以虾子花为主要植被类型的稀树灌草丛的土壤化学性质、酶及微生物之间的相互关系。结果群落中根系土壤与非根系土壤在有机质、全氮、水解性氮、有效磷、速效钾、缓效钾、蛋白酶、脲酶、细菌和真菌含量存在显著差异(P<0.05);3种群落的根系与非根系中放线菌含量差异不显著(P>0.05),3种群落根系土壤酸性磷酸酶含量差异不显著(P>0.05);无论是人工恢复植物群落还是稀树灌草丛,根系土壤的活性都较非根系土壤活性高;通过冗余分析(RDA)表明：细菌、真菌和放线菌与缓效钾、速效钾和酸性磷酸酶呈正相关关系;此外,只有蛋白酶与3种微生物呈负相关,驱动群落变异的主要因子是缓效钾,其次是有效磷、有机质和酸性磷酸酶。结论通过人工植被恢复能够改善红河干热河谷林地的群落环境和土壤理化性质,相较于稀树灌草丛群落,人工恢复群落的土壤营养物质能获得更高效的利用,土壤微生物群落数量和结构得到改善,亦为揭示干热河谷的森林生态系统物质循环提供依据。     

连作障碍发生机制研究进展

目的研究不同前作对土壤生物化学性质的影响。方法利用化学和酶学分析及16S多样性测序技术,分析种植7年的不同前作[荞麦(FB)、油菜(FR)、小麦(FW)和绿肥(FG)]烟田土壤的养分、酶活性及细菌群落结构组成。结果(1) FR烟田土壤的有机质、全氮、碱解氮和有效磷含量最高,分别为30.04 g/kg、1.62 g/kg、143.50 mg/kg和88.09 mg/kg,FG烟田次之,但FG烟田速效钾的含量最高(240.10 mg/kg);FG烟田土壤蛋白酶和磷酸酶的活性最高,分别为709.02 μg/(g·d)(酪氨酸)和306.60 μg/(g·h)(对硝基酚),而其脲酶和蔗糖酶的活性仅低于FW烟田,且无显著性差异(P>0.05)。(2)在细菌群落组成上,FB、FG、FW和FR烟田分别检测出770、670、654和597属,归属于Actinobacteria、Proteobacteria、Chloroflexi和Acidobacteria等36门,其中Actionbacteria和Proteobacteria相对丰度最高,分别为26.87%~45.21%和25.82%~30.69%,Treptomyces、Bradyrhizobium、Bacillus和Mycobacterium等拮抗菌和Bradyrhizobium、Rhizobium和Paenibacillus等固氮菌在FB烟田土壤细菌群落的相对丰度最高。结论不同前作对烟田土壤理化性质、酶活性和细菌群落结构的影响不同,绿肥提高了土壤有机质和养分含量以及酶活性;而荞麦改善和提高了烟田土壤细菌种群结构和多样性。