基于137Cs示踪的丹江口市农用地土壤侵蚀与有机质流失分析

运用137Cs示踪技术探讨了丹江口市小流域不同土地利用方式的土壤侵蚀,并分析了137Cs含量与有机质和重金属含量之间的关系。结果表明:农用地土壤侵蚀速率从大到小依次为沟谷旱地>坡耕地>菜田>水田>草地>灌丛,耕作土的侵蚀强度多为中度和强度侵蚀,非耕作土则是微度和轻度侵蚀;不同土地利用方式对土壤有机质和重金属分布影响很大,有机质含量分布规律为草地>灌丛>菜田>水田>沟谷旱地>坡耕地;Pb与Ni含量为灌丛>草地>坡耕地>沟谷旱地>菜田>水田;Cr与Cu含量为灌丛>菜田>坡耕地>草地>沟谷旱地>水田;Zn含量为灌丛>菜田>草地>坡耕地>沟谷旱地>水田。对137Cs含量与土壤有机质、重金属含量进行回归分析的相关系数均在0.7以上,说明在景观简单的小流域,可以利用137Cs含量和数学模型预测土壤有机质和重金属的含量变化。     

三江平原不同土地利用方式下沟渠沉积物可溶性有机碳含量和分布

研究了三江平原3种土地利用方式下沟渠沉积物DOC含量和分布,探讨了3种土地利用方式对沟渠沉积物DOC含量和分布的影响。结果表明,三江平原沟渠系统虽然都是在湿地的基础上开挖而成,但是分散于3种土地利用方式下的沟渠沉积物DOC含量及其分布发生了明显变化。湿地开垦为农田利于沟渠各层沉积物DOC的累积,水田和旱田相比,旱田更有利于沟渠各层沉积物DOC的累积;沟渠沉积物DOC垂直分布随土地利用方式不同发生了明显的变化,穿过型沟渠和边界沟渠相比,边界沟渠沉积物DOC垂直分布显示出更强的沉积特点。挖沟排水和土地开垦耕作,不仅导致大量DOC向沟渠迁移并沉积在沟渠中,而且最终导致不同沟渠沉积物中DOC的含量和分布产生了明显的差异性。     

Transitioning from standard to minimum tillage: Trade-offs between soil organic matter stabilization, nitrous oxide emissions, and N availability in irrigated cropping systems

Few studies address nutrient cycling during the transition period (e.g., 1–4 years following conversion) from standard to some form of conservation tillage. This study compares the influence of minimum versus standard tillage on changes in soil nitrogen (N) stabilization, nitrous oxide (N₂O) emissions, short-term N cycling, and crop N use efficiency 1 year after tillage conversion in conventional (i.e., synthetic fertilizer-N only), low-input (i.e., alternating annual synthetic fertilizer- and cover crop-N), and organic (i.e., manure- and cover crop-N) irrigated, maize–tomato systems in California. To understand the mechanisms governing N cycling in these systems, we traced ¹⁵N-labeled fertilizer/cover crop into the maize grain, whole soil, and three soil fractions: macroaggregates (>250 μm), microaggregates (53–250 μm) and silt-and-clay (<53 μm). We found a cropping system effect on soil N_new (i.e., N derived from ¹⁵N-fertilizer or -¹⁵N-cover crop), with 173 kg N_new ha⁻¹ in the conventional system compared to 71.6 and 69.2 kg N_new ha⁻¹ in the low-input and organic systems, respectively. In the conventional system, more N_new was found in the microaggregate and silt-and-clay fractions, whereas, the N_new of the organic and low-input systems resided mainly in the macroaggregates. Even though no effect of tillage was found on soil aggregation, the minimum tillage systems showed greater soil fraction-N_new than the standard tillage systems, suggesting greater potential for N stabilization under minimum tillage. Grain-N_new was also higher in the minimum versus standard tillage systems. Nevertheless, minimum tillage led to the greatest N₂O emissions (39.5 g N₂O–N ha⁻¹ day⁻¹) from the conventional cropping system, where N turnover was already the fastest among the cropping systems. In contrast, minimum tillage combined with the low-input system (which received the least N ha⁻¹) produced intermediate N₂O emissions, soil N stabilization, and crop N use efficiency. Although total soil N did not change after 1 year of conversion from standard to minimum tillage, our use of stable isotopes permitted the early detection of interactive effects between tillage regimes and cropping systems that determine the trade-offs among N stabilization, N₂O emissions, and N availability.     

柳杉人工林采伐后不同土地利用类型初期土壤有机碳变化

运用空间代替时间的方法研究了25年生柳杉人工林(对照)采伐后形成的柳杉人工幼龄林、经济林、苗圃地、皆伐迹地、农耕地5种土地利用类型初期土壤有机碳含量和碳储量变化。结果表明,5种土地利用类型和对照的土壤有机碳含量和碳储量均随土层的加深而降低;除经济林外,苗圃地、柳杉人工幼龄林、农耕地和皆伐迹地的土壤平均有机碳含量分别比对照降低了10.8%,28.1%,37.8%,40.1%;5种不同土地利用类型土壤碳储量排序为:皆伐迹地(214.2±17.0 t C/hm2)>经济林(191.3±13.4 t C/hm2)>柳杉人工幼龄林(173.5±15.1t C/hm2)>苗圃地(171.9±9.2 t C/hm2)>农耕地(132.7±12.1 t C/hm2),分别比对照(272.9±21.8 t C/hm2)减少了21.5%,29.9%,36.4%,37.0%,51.4%。人工林采伐后形成的不同土地利用类型,土壤有机碳含量和碳储量减小的程度与采伐后紧接着采取的人为措施有关。     

土壤有机质与水土流失的关系定量研究

土壤中有机质含量的多少是衡量土壤肥力高低的主要指标。水土流失对土地生产力的破坏,实质在于土壤肥力的下降或损失。为了探讨土壤有机质与水土流失的定量关系,在王家沟流域10～12°坡耕地上进行了4 a的定位试验。结果表明,每年1 hm²施入有机肥料30 000～75 000 kg,可以减少径流量4.8～12.4个百分点,减少土壤侵蚀量31.5%～35.4%。     

干旱区土地利用和土壤改良及植被恢复方式对沙地养分的恢复效应

为研究干旱区土地利用、土壤改良和植被恢复方式对沙地养分的恢复效果,在乌兰布和沙漠东北缘开展试验研究。研究表明,土地利用方式和人为合理的经营活动对沙漠化土地肥力的恢复和提高有较大影响,在农业耕作制度中,其改土培肥效应以草田轮作最高,农作物套种次之,农作物单种最低;在荒漠沙地上种植农作物较果树更有利于保护土壤生态环境;在荒漠沙地上造林,应以防护林为主,不宜营造大规模杨树速生丰产林;在沙地上营造灌木薪炭林,可起到改良贫瘠沙地的功效;在沙地上种植沙打旺、草木樨和苜蓿均可有效的提高沙化土地肥力,以沙打旺效果最好,草木樨次之,苜蓿最差;在围栏封沙育草中,不同植物群落类型对沙地土壤改良效果有所不同,多植物群落优于单一植物群落。土壤氮磷比由高到低依次排序为白刺＋沙蒿＞沙蒿＋沙竹＞沙蒿＞沙竹＞小花棘豆＋沙蒿＞白刺＞小花棘豆,土壤氮磷比的高低主要取决于氮素水平。     

一种氨基酸有机肥降解蔬菜农药残留的效果研究

为验证一种氨基酸有机肥降解农药残留效果,进行不同施用量试验,分析菠菜中农残的降解动态。结果表明,该有机肥对菠菜中毒死蜱、高效氯氰菊酯、百菌清、氧乐果、甲胺磷等5种农药具有较好的促进降解作用;450 ml/666m2 施用量效果最佳,在96 h可以实现高效氯氰菊酯、氧乐果、甲胺磷未检出;该氨基酸有机肥可作为蔬菜绿色高产高效生产的有效手段。     

增氧对粉绿狐尾藻氮素吸收及其底泥微环境的影响

为探明增氧对粉绿狐尾藻氮素吸收及其底泥微环境的影响,本研究以粉绿狐尾藻为材料进行盆栽试验,以不增氧处理为对照(CK),分别设置O₁(4 min)、O₂(6 min)、O₃(8 min)、O₄(10 min)4个增氧水平,系统研究了粉绿狐尾藻不同生长时期氮素吸收及其底泥铵态氮、硝态氮含量等的变化规律,揭示了增氧调控底泥微环境、提高粉绿狐尾藻对水体氮污染物降解能力的机理。结果表明：无论增氧与否,粉绿狐尾藻根部和地上部氮素吸收量及植株氮素积累量均随生长时间延长呈逐渐增加趋势,且地上部氮素吸收量均高于根部;与CK相比,生长前期(t₁、t₂时期)增氧8 min、中后期(t₃、t₄、t₅时期)增氧6 min对应的粉绿狐尾藻氮素吸收与积累量均最大,其中增氧6 min对应t₅时期的粉绿狐尾藻植株氮积累量为171.08 mg·株^-1。增氧使粉绿狐尾藻生长前期底泥pH...     

全有机营养液基质袋栽优质西瓜品种的筛选

【目的】研究全有机营养液基质袋栽条件下不同品种西瓜产量与品质的差异,筛选适宜全有机营养基质袋式栽培模式的西瓜品种。【方法】以14个西瓜品种(红小玉、苏梦907-099、苏梦RS66-57、小兰、苏梦907-126、苏梦907-032、早佳84-24、苏创5号、苏创4号、苏创907-145、苏创907-124、苏创907-144、苏创907-147、苏梦6号)为研究对象,其中苏梦6号同时用基质袋栽和土壤栽培方式,其他品种用基质袋栽方式,比较不同品种西瓜产量、果形指数、果皮厚度、单果质量等商品性状,中心可溶性固形物、边际可溶性固形物、可溶性总糖、还原糖、维生素C、可溶性蛋白含量等营养风味品质,以及挥发性物质含量、特征香气成分等芳香特性,通过顶空固相微萃取-气相色谱-质谱联用技术提取和分析不同品种西瓜挥发性物质成分,依据相对气味活度值筛选各品种西瓜关键香气成分,采用系统聚类法对西瓜品种进行分类,基于AHP-熵权法结合博弈论原理对不同西瓜品种品质进行综合评价。【结果】在全有机营养液基质袋式栽培条件下,苏创907-147产量最高,达54 125 kg/hm²;苏梦6号果皮最薄,仅4.18 mm;苏梦6号中心可溶性固形物、边际可溶性固形物及维生素C含量最高,分别为13.53%,11.37%,30.06 μg/g;从不同西瓜品种中共检测出114种挥发性物质,苏创907-145和苏创907-147中相对含量最高的分别是反,顺-2,6-壬二烯醛和十一醇,其余品种中均以顺-3-壬烯-1-醇相对含量最高;检测到的挥发性化合物包括醇类、醛类、烯类、酮类、烷类、呋喃类、酯类、其他类8大类,苏创907-145中醛类化合物相对含量最高,其余品种均以醇类化合物相对含量最高;苏梦RS66-57、小兰和苏创907-145挥发性物质成分较为特殊;苏创907-145中反,顺-2,6-壬二烯醛（黄瓜味）对总体风味贡献最高,早佳84-24、苏创907-144、苏创907-147、苏梦6号（土壤栽培）中顺,顺-3,6-壬二烯醛（瓜味、清香、稍有奶香）对总体风味的贡献最高,其余品种中贡献最高的为顺-3-壬烯-1-醇（清香、动物脂味）;苏创907-124香气最浓郁,芳香化合物总含量和关键香气成分总含量分别达到744.03和498.26 mg/kg,且香味独特。利用组合赋权法对不同品种进行综合打分,得分最高的为苏梦6号（基质袋栽方式）。【结论】供试14个西瓜品种中,苏梦6号最适宜进行全有机营养液基质袋式栽培。     

水田自然免耕土壤有机质变化特性研究

水田自然免耕后,土壤有机质含量比淹水平作土壤低,比水旱轮作土壤高,随着免耕时间延长,免耕土壤的有机质和活性有机质逐渐回升.免耕垄作土壤的腐殖质特别是松结合态腐殖质相对含量增多,土壤复合度增加,有利于土壤结构的改善。