• 2016年第48卷第5期文章目次
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    • >专论与综述
    • 土壤宏蛋白质组学之土壤蛋白质提取技术的发展

      2016, 48(5):835-843. DOI: 10.13758/j.cnki.tr.2016.05.001

      摘要 (1756) HTML (0) PDF 180.25 K (2590) 评论 (0) 收藏

      摘要:随着土壤宏基因组学的日益成熟和发展,作为后基因组时代重要技术平台的土壤宏蛋白质组学越来越受到关注。土壤宏蛋白质组学的研究是解析土壤宏基因功能的重要手段之一,对于碳氮磷的生物地球化学循环以及土壤有机质积累的研究具有重大价值,可将蛋白信息与相关的生态系统过程联系起来。但是,土壤蛋白含量少,样品复杂程度高,极大限制了土壤蛋白的分离提取和进一步分析。因此,通过改进和优化土壤蛋白的提取技术,得到高浓度的蛋白是土壤宏蛋白质组学研究的前提条件。本文总结了近几年来土壤蛋白提取方法,并对其适用的土壤性质以及适用的不同种类和功能的蛋白进行了分析。此外,本文也对现有的土壤蛋白提取技术以及土壤蛋白鉴定技术的方法改进进行了探讨。

    • ICP-MS及其联用技术在植物重金属分析中的应用研究进展

      2016, 48(5):844-853. DOI: 10.13758/j.cnki.tr.2016.05.002

      摘要 (1270) HTML (0) PDF 226.40 K (2743) 评论 (0) 收藏

      摘要:电感耦合等离子体(inductively coupled plasma,ICP)是20世纪80年代发展起来的无机元素分析技术,它具有高分辨率和灵敏度、低检出限、样品耗用少、可同时检测多元素等特点,被广泛地用于无机元素特别是金属元素的分析。ICP与质谱(mass spectrometry, MS)联用极大地促进了无机多元素分析技术的发展。本文综述了ICP-MS及其几种联用技术的原理与性能特点、排除光谱干扰的方法以及在植物重金属分析中的应用实例32篇,以期为植物重金属分析技术的研究提供有益参考。

    • 水稻土中砷的环境化学行为及铁对砷形态影响研究进展

      2016, 48(5):854-862. DOI: 10.13758/j.cnki.tr.2016.05.003

      摘要 (1833) HTML (0) PDF 401.43 K (3481) 评论 (0) 收藏

      摘要:在水淹缺氧环境下,界面微环境中水稻土铁矿物的还原以及根表铁膜的生成是引起砷释放还原和促进砷被吸附的过程,识别铁对砷的作用机制是有效降低水稻对土壤砷吸收的方法。本文综述了水稻土中铁对砷的作用机制的国内外研究现状,并从水稻通气组织、土壤溶液氧化还原电位、铁矿物类型、有机质和阴离子种类等 5 个方面讨论水稻土中铁对砷的化学行为的影响,并展望了今后的研究方向,以期为水稻土砷污染防治及抑制水稻对砷的吸收提供参考。

    • 我国设施农业农膜使用的环境问题刍议

      2016, 48(5):863-867. DOI: 10.13758/j.cnki.tr.2016.05.004

      摘要 (1394) HTML (0) PDF 147.15 K (2769) 评论 (0) 收藏

      摘要:农膜使用和地面覆盖技术的应用加快了我国农业现代化的步伐,增加和丰富了农产品的供给。但随着农膜的连续使用,导致大量的农膜残留,严重影响农业生产,并对农业生态环境安全和人体健康构成巨大威胁。本文总结了设施农业中农膜使用所造成的主要环境问题,剖析了这些问题的内在原因。在此基础上,针对我国设施农业中农膜使用和管理现状,分别从管理、政策、经济和技术方面提出了对策建议,以期为规范我国设施农业中农膜使用、提高设施农业环境管理效率和健康持续发展提供理论依据。

    • >研究报告
    • 施氮水平对水稻氮肥利用率和径流负荷的影响

      2016, 48(5):868-872. DOI: 10.13758/j.cnki.tr.2016.05.005

      摘要 (1414) HTML (0) PDF 249.75 K (2013) 评论 (0) 收藏

      摘要:氮肥的过量施用导致显著的氮素损失,降低了环境质量。减少氮肥投入使其与作物需求相匹配对于保持农业生产的可续发展具有至关重要的作用。为了评估不同施氮水平对水稻生产过程中的氮肥利用率和径流负荷的影响,利用长期实验基地开展了相关研究,实验共设置了4个施氮水平,即0、100、200和300 kg/hm2。结果显示,随着施氮量的增加,粮食产量显著提高,而农学效率和偏肥生产力却呈相反趋势。作物地上部氮肥回收率则呈先增加后减少的趋势,并在200 kg/hm2时达到峰值;氮素径流损失随施氮量的增加而增加。

    • 施氮量对木薯养分吸收和土壤有效养分平衡的影响

      2016, 48(5):873-878. DOI: 10.13758/j.cnki.tr.2016.05.006

      摘要 (1166) HTML (0) PDF 172.41 K (2196) 评论 (0) 收藏

      摘要:从高效施肥角度出发,采用田间试验,研究施氮量对木薯干物质积累、养分吸收及土壤有效养分含量的影响。结果表明:随施氮量的增加,茎、叶干物质积累量显著增加,但块根干物质积累量先增后降,以施氮 130 kg/hm2 的最高,比不施氮增加 18.13%。增加施氮量,木薯各器官磷、钾积累量及茎、叶氮积累量明显增加,块根氮积累量则先增加后下降。氮肥农学利用率、生理利用率及偏生产力随施氮量的增加而显著下降,氮肥吸收利用率以施氮 130 kg/hm2 的最高,比其他处理提高 11.37% ~ 25.12%。木薯收获后,随施氮量的增加,土壤碱解氮明显增加,有效磷及速效钾不同程度下降,但各处理有效磷、速效钾及施氮 195 kg/hm2 处理的有效氮明显盈余。综合分析认为,本研究条件下木薯施氮 130 kg/hm2 较为适宜。

    • 生物炭对紫色土农田土壤NO排放的影响

      2016, 48(5):879-886. DOI: 10.13758/j.cnki.tr.2016.05.007

      摘要 (1546) HTML (0) PDF 494.71 K (1761) 评论 (0) 收藏

      摘要:为探明生物炭对紫色土农田土壤NO排放的影响,利用静态箱-化学发光氮氧化物分析法对夏玉米-冬小麦轮作土壤施用生物炭后的NO排放进行了为期一年(2013年6月至2014年5月)的原位观测,比较了生物炭与化肥混施处理(BCNPK)和常规施肥处理(NPK)的紫色土NO排放特征,无肥(CK)作为计算排放系数的对照。结果表明,玉米生长季,NPK处理下的土壤NO排放速率、累积排放通量及排放系数与BCNPK处理下相应参数之间均呈极显著差异(P<0.01)。施用生物炭后,NO排放速率、累积通量及排放系数分别降低了73.1%、77.4% 和85.5%,但在小麦季两种处理之间的差异均不显著(P >0.05)。此外,在玉米季和小麦季,BCNPK处理单位产量的综合温室效应(yield-scale GWP)分别比NPK处理降低了79.4% 和26.4%。因此,在同等氮肥施用量的条件下配施生物炭既能保证紫色土农田土壤作物不减产又能降低NO的排放。

    • 设施栽培条件下蔬菜含硒状况及其健康风险评估

      2016, 48(5):887-892. DOI: 10.13758/j.cnki.tr.2016.05.008

      摘要 (1268) HTML (0) PDF 229.29 K (1771) 评论 (0) 收藏

      摘要:设施栽培条件下土壤性质变化剧烈,其对作物吸收硒(Se)的影响值得研究。本文通过对南京市典型设施蔬菜种植基地土壤及对应植物样品进行取样分析,探讨高强度利用模式下土壤Se的存在形态以及不同蔬菜类型对Se吸收的差异,分析蔬菜Se含量与土壤Se存在形态及土壤性质之间的关系,并对长期设施栽培条件下蔬菜Se的摄入健康风险进行评价。结果表明,不同蔬菜可食部分对Se的富集能力表现为叶菜类(平均含Se量为60 μg/kg,干重)>根茎类(30 μg/kg)>茄果类(26 μg/kg)。蔬菜可食部分Se含量随土壤有机质及有机结合态Se含量的增加而降低。研究区域有机肥的大量施入引起的有机结合态Se含量的增加可能是降低Se有效性的最重要原因。

    • 糠醛渣生态肥对风沙土理化性质和茄子效益的影响

      2016, 48(5):893-900. DOI: 10.13758/j.cnki.tr.2016.05.009

      摘要 (1207) HTML (0) PDF 207.07 K (1813) 评论 (0) 收藏

      摘要:采用田间试验方法,研究了糠醛渣生态肥对河西内陆灌区风沙土改土培肥效应和茄子效益的影响。结果表明:糠醛渣生态肥原料间的效应是:茄子专用肥>糠醛渣>5406生物菌肥,糠醛渣生态肥配方比例为:5406生物菌肥0.0103:茄子专用肥0.1291:糠醛渣0.8606。施用糠醛渣生态肥与传统化肥比较,风沙土体积质量、pH、EC和可溶性盐分别降低了13.85%、1.07%、6.22% 和6.92%;Hg、Cd、Cr和Pb离子分别降低了21.21%、40.00%、18.70% 和21.94%;总孔隙度、团聚体和饱和持水量分别增加了13.35%、16.98% 和13.35%;CEC、有机质、碱解氮、速效磷、速效钾、有效锌和有效钼分别增加了19.20%、25.93%、0.29%、1.89%、0.17%、2.08% 和8.33%;真菌、细菌和放线菌分别增加了59.00%、41.94% 和24.32%;蔗糖酶、脲酶和磷酸酶分别增加了57.51%、5.88% 和10.35%;茄子单果重、单株果重、产量和施肥利润分别增加了5.27%、5.35%、 3.01% 和0.51×104元/hm2。糠醛渣生态肥施用量与风沙土总孔隙度、团聚体、饱和持水量、有机质、速效养分和茄子产量呈显著的正相关关系;与体积质量、pH呈显著的负相关关系;糠醛渣生态肥施用量与茄子产量间的线性回归方程为y = 51.2300 + 1.5151x – 0.0408x2,经济效益最佳施用量为17.40 t/hm2,茄子理论产量为65.24 t/hm2。在风沙土上施用糠醛渣生态肥,有效的改善了土壤理化性质和生物学性质,提高了土壤有机质和番茄产量。

    • 多功能调理剂对甘肃河西内陆盐渍土理化性质和甜高粱产草量的影响

      2016, 48(5):901-909. DOI: 10.13758/j.cnki.tr.2016.05.010

      摘要 (1193) HTML (0) PDF 204.17 K (1815) 评论 (0) 收藏

      摘要:在甘肃河西内陆的盐渍土上,采用田间试验方法,研究了多功能调理剂对盐渍土理化性质和甜高粱产草量的影响。结果表明:多功能调理剂最佳配方组合为:A2B2C1(即营养因子1.80 t/hm2、有机生态肥72 t/hm2、盐渍土改良材料1.20 t/hm2)。不同种类盐渍土改良剂对盐渍土体积质量、pH 、EC和全盐由大到小的变化顺序依次为:盐渍土荒滩(CK)>抗盐丰盐碱土改良剂>禾康盐碱土改良剂>盐碱土改良剂>多功能调理剂;总孔隙度、团聚体、饱和持水量、有机质、速效氮磷钾、甜高粱产草量由大到小的变化顺序依次为:多功能调理剂>盐碱土改良剂>禾康盐碱土改良剂>抗盐丰盐碱土改良剂>盐渍土荒滩(CK)。多功能调理剂与盐渍土荒滩(CK)比较,盐渍土体积质量、pH和全盐分别降低28.05%、3.63% 和62.16%;总孔隙度、团聚体和饱和持水量分别增加45.55%、45.55% 和32.91%;有机质、碱解氮、速效磷和速效钾分别增加11.74%、145.01%、206.56% 和13.35%;甜高粱产草量出苗率、株高、茎粗、单株鲜重和产草量分别增加123.69%、120.00%、105.29%、133.33% 和181.13%。多功能调理剂施用量与盐渍土孔隙度、团聚体、持水量、有机质、速效氮磷钾、微生物数量、甜高粱产草量之间呈正相关关系,与体积质量、pH和全盐之间呈负相关关系。多功能调理剂施用量与甜高粱产草量间的回归方程为: y = 32.64 + 0.5561x – 0.0003x2,最佳施用量为75.00 t/hm2,甜高粱产草量为72.66 t/hm2。在盐渍土上施用多功能调理剂,有效地改良了盐渍土理化和生物学性质,降低了体积质量、pH、EC和全盐,增加了总孔隙度、团聚体、饱和持水量,提高了有机质及速效氮磷钾和甜高粱产草量。

    • AB-DTPA浸提法研究上海中心城区绿地土壤有效态养分特征

      2016, 48(5):910-917. DOI: 10.13758/j.cnki.tr.2016.05.011

      摘要 (1424) HTML (0) PDF 272.50 K (2361) 评论 (0) 收藏

      摘要:采用AB-DTPA浸提剂联合电感耦合等离子体发射光谱法研究上海9个中心城区的509个绿地土壤的10种有效态养分含量。结果表明:上海中心城区绿地土壤有效态钾、钙、镁、锰和铁含量丰富;有效态磷、硫和钼普遍缺乏,部分土样有效磷、硫的含量超标与大量施用有机改良材料有关;有效态锌和铜均发生不同程度的累积,有些土样超标。不同时空的绿地土壤有效态养分含量与成土因素和人为活动有关。随着绿地建成年限延长,土壤有效锌和有效铜含量显著增加,但其他养分变化不显著。就上海不同区域而言,杨浦区、闸北区、浦东新区和徐汇区有效态养分含量相对较低;长宁区、静安区和黄浦区有效态养分含量较高;虹口区和杨浦区锌、铜累积程度高。公共绿地与公园土壤养分含量相当;道路绿地的有效态钾、硫、镁显著高于前两者,但有效态锌、铜和铁含量显著低于前两者。随着土壤剖面加深,土壤有效态硫、镁和钼含量呈增加趋势,而有效态磷、钾、锰、锌含量稍许降低。AB-DTPA浸提法适用于土壤中大部分有效态养分的快速分析,建议在全国推广应用。

    • 盛夏覆盖对幼龄茶园土壤温湿度和杂草生长的影响

      2016, 48(5):918-923. DOI: 10.13758/j.cnki.tr.2016.05.012

      摘要 (1091) HTML (0) PDF 349.00 K (1726) 评论 (0) 收藏

      摘要:江南茶区夏季高温少雨,新建茶园易受旱热草害,从而影响茶苗成活率和生长。为了探讨不同覆盖材料在幼龄茶园中保湿、降温、抑制杂草的效果,采用单因素对比试验,设置4个覆盖处理,1个裸地对照,在杭州盛夏高温季节对各处理土壤温度和湿度变化及控草效果进行了比较研究。结果表明:夏季晴热高温季节,黑膜、无纺布和覆草处理均可显著降低土壤温度,减小温度日较差。持续晴热7天和14天时,黑膜和覆草处理土壤含水量显著高于对照组。覆盖均能极显著抑制茶行杂草的生长,其中黑膜和无纺布处理的杂草生长量极显著低于白膜和覆草处理。所有覆盖处理都能极显著降低拨草人工费,最高效的黑膜覆盖处理可以节约8 550元/hm2,所用工时只有对照组的24.95%,扣除覆盖成本投入,每公顷可以节约6 370元。综合比较各种覆盖材料在降低土壤温度、提高土壤含水量、控制杂草生长及降低除草成本方面的效果,发现黑膜处理效果最好,其次是无纺布和覆草处理。因此,新茶园夏季覆盖材料推荐使用黑地膜、覆草和无纺布。

    • 旅游干扰对祁连山风景区土壤性质的影响

      2016, 48(5):924-930. DOI: 10.13758/j.cnki.tr.2016.05.013

      摘要 (1236) HTML (0) PDF 478.53 K (1724) 评论 (0) 收藏

      摘要:本研究以祁连山大野口风景区为研究对象,初步探讨了旅游干扰对该区域土壤性质的影响。研究结果表明:祁连山风景区游客主要集中在5—8月,游客大多选择自驾游方式,以野炊、烧烤式旅游为主。旅游活动对核心区表层土壤的pH、体积质量、含水量及有机质影响较大。随着旅游活动干扰程度的降低,0 ~ 10 cm土层土壤pH逐渐上升,10 ~ 20 cm土层pH变化不大。土壤体积质量表现出:核心区>缓冲区>背景区,而土壤含水量则为:背景区>缓冲区>核心区。核心区和缓冲区土壤表层有机质含量受游客活动影响较大,显著低于背景区,分别占背景区的63.6% 和60.1%。表层土壤全氮、全磷、全钾含量均表现出:背景区>缓冲区>核心区,而10 ~ 20 cm土层全量含量差异不大。不同区域土壤速效养分0 ~ 10 cm土层含量高于10 ~ 20 cm土层含量。核心区表层土壤水解氮、速效磷含量偏高,而深层土壤速效磷含量较高。各个有效微量元素在0 ~ 10 cm土层含量普遍高于10 ~ 20 cm土层,且在核心区含量均较高。

    • 苜蓿植株及根际土壤中主要酚酸和香豆素物质含量测定

      2016, 48(5):931-938. DOI: 10.13758/j.cnki.tr.2016.05.014

      摘要 (1359) HTML (0) PDF 356.37 K (2110) 评论 (0) 收藏

      摘要:通过高效液相色谱(HPLC)法测定不同试验地间18个苜蓿(Medicago sativa L.)品种植株及根际土壤中主要酚酸和香豆素物质的含量,分析其在不同品种苜蓿植株中的分布特征及不同试验地间差异。经过ASE 350型加速溶剂萃取仪萃取苜蓿植株及根际土壤中酚酸类和香豆素物质,萃取液存放于2oC冰箱,并用0.45 μm有机滤膜过滤后通过HPLC测定自毒物质含量。结果显示,18个苜蓿品种中香豆素、阿魏酸、绿原酸、咖啡酸的含量存在差异,其中香豆素、绿原酸含量显著高于阿魏酸、咖啡酸含量。各苜蓿品种间单一自毒物质含量差异显著(P<0.05),香豆素、阿魏酸、绿原酸和咖啡酸的总含量差异明显。武威试验地酚酸和香豆素物质平均含量比会宁试验地低4.01%。研究表明:不同苜蓿品种间香豆素、阿魏酸、绿原酸、咖啡酸物质总含量差异显著;苜蓿植株中香豆素、阿魏酸、绿原酸、咖啡酸物质总含量与根际土壤中含量差异极显著。

    • 一株烟草秸秆降解菌的分离、鉴定及酶学性质研究

      2016, 48(5):939-945. DOI: 10.13758/j.cnki.tr.2016.05.015

      摘要 (1125) HTML (0) PDF 1.01 M (2103) 评论 (0) 收藏

      摘要:从皖南地区烟稻轮作田土壤中经CMC-Na初筛获得5株纤维素降解菌,经DNS法测定纤维素酶活性复筛得到一株降解活性较高的降解菌YC-2。根据该菌16S rDNA序列比对结果,结合形态和生理生化特征, 确定YC-2为枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)。对YC-2酶学性质进行相关研究,并分析YC-2对烟碱的耐受情况及对烟草秸秆的降解情况,结果表明:在7天内,YC-2对烟草秸秆降解率为10.14%;酶学特性表现为最适反应温度为60℃且在15 ~ 60℃ 之间具有稳定性;最适反应pH为7.0,在pH 4.0 ~ 7.5范围内稳定性较好;YC-2在浓度为1 ~ 2 g/L烟碱中能快速生长,而在高浓度的烟碱中生长受到抑制。因此,菌株YC-2产纤维素酶活性较高、相对耐热耐碱且对烟杆有一定分解作用,通过进一步诱变选育和发酵条件优化有较好的田间应用潜力。

    • 羟基磷灰石–植物联合修复对Cu/Cd污染植物根际 土壤微生物群落的影响

      2016, 48(5):946-953. DOI: 10.13758/j.cnki.tr.2016.05.016

      摘要 (2010) HTML (0) PDF 300.47 K (2293) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对江西贵溪 Cu、Cd 重金属污染土壤,通过田间试验,比较无机生物材料羟基磷灰石及 3 种植物(海州香薷、巨菌草、伴矿景天)与羟基磷灰石联合修复对土壤总 Cu、Cd 的吸收及对活性 Cu、Cd 的钝化吸收能力差异。采用磷脂脂肪酸(PLFA)分析法,比较不同修复模式对土壤微生物群落结构的影响,以评估土壤微生态环境对不同修复措施的响应。研究结果表明:羟基磷灰石的施加可显著提高土壤 pH,并有效钝化土壤活性 Cu、Cd 含量,但对土壤总 Cu、Cd 的含量影响较小。植物与羟基磷灰石的联合修复在显著降低土壤活性 Cu、Cd (P<0.05) 的同时,减少了植物根际土壤总 Cu、Cd 的含量 (P<0.05)。不同修复措施对土壤微生物群落组成影响差异明显。单独施加羟基磷灰石与土壤真菌群落呈显著正相关,使土壤真菌生物量提高,从而引起真菌/细菌(F/B)的升高。植物与羟基磷灰石的联合修复可有效缓解土壤真菌化的趋势,其中巨菌草与羟基磷灰石的联合修复可有效提高土壤革兰氏阳性、革兰氏阴性细菌生物量及多样性,降低 F/B 值,从而降低土壤真菌病害的风险。不同植物根系活性代谢引起有机质的积累促进植物与羟基磷灰石处理中根际有机碳含量显著提高。聚类增强树(Aggregated boosted tree,ABT)分析结果表明:不同修复模式是影响土壤微生物群落的重要因素,其次土壤 pH 和 Cu 的含量及活性也是改变重金属污染区域微生物群落的因子。该研究从微生物群落结构角度解释了植物与羟基磷灰石联合修复对土壤微生态体系的作用,为开展 Cu、Cd 等重金属污染地植物与无机生物材料的联合修复方式的筛选及实施提供可靠的理论依据。

    • 四环素对芘污染农田土壤微生物修复的影响及响应过程

      2016, 48(5):954-963. DOI: 10.13758/j.cnki.tr.2016.05.017

      摘要 (1573) HTML (0) PDF 506.27 K (2293) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对城郊农田土壤中多环芳烃和抗生素复合污染的新特征,通过室内模拟土培实验,研究四环素(Tetracycline, TC) 胁迫下,降解菌Sphingobium sp.PHE3 对长三角典型农田土壤中芘的降解效果和影响机制。研究表明,接种降解菌处理(B)能明显促进土壤中芘的降解,TC的引入可显著抑制土壤中芘的深度降解过程(P<0.05)。经过90天培养后,B处理与接菌+添加TC处理(BTC)的降解率分别为40.1%、25.7%,较对照分别提高了23.0倍、14.1倍。通过土壤微生物群落结构多样性分析发现,降解菌数量在经历90天的土壤环境适应期后逐渐快速增加,其数量变化与污染物芘在土壤中含量消减趋势呈负相关;引入芘和四环素对土壤细菌群落结构多样性和功能稳定性具有显著影响(P<0.05),然而对土壤真菌群落影响不显著(P>0.05)。此外,B和BTC处理条件下,土壤过氧化氢酶活性、荧光素二乙酸酯酶活性和土壤微生物生物量碳氮值显著高于单独添加芘处理(P)和单独添加TC处理(TC),但P处理与TC处理之间无显著差异(P>0.05),说明外源污染物(芘或四环素)对于土壤酶活性和微生物生物量碳氮具有显著抑制作用(P<0.05),致使降解菌功能作用受到抑制。综上研究结果表明TC可明显抑制土壤中典型四环多环芳烃的微生物降解过程,针对多环芳烃与抗生素复合有机污染农田土壤的微生物强化修复技术有待深入研究。

    • 混合菌群强化去除泥浆体系中菲、芘的效果及影响因素

      2016, 48(5):964-970. DOI: 10.13758/j.cnki.tr.2016.05.018

      摘要 (1167) HTML (0) PDF 274.86 K (2243) 评论 (0) 收藏

      摘要:通过室内泥浆体系模拟试验,研究了混合微生物菌群(嗜热菌和多环芳烃特异性降解菌),在40℃条件下(两类微生物均能较快生长繁殖),对泥浆体系中代表性多环芳烃菲、芘的去除效果及其影响因素(水土比,葡萄糖、淀粉、水杨酸及其浓度)。结果表明:泥浆体系中混合微生物菌群对多环芳烃的去除效果显著(P<0.01),单日菲去除率最大可达20.0%,芘达15.3%。随着反应进程的进行,菲和芘的去除率提高,去除速率则逐步降低,菲的半衰期1.8 天小于芘4.9 天,因此菲的去除较芘更快。试验得到该泥浆体系中混合微生物菌群去除多环芳烃最合适的水土比为2︰1,碳源为葡萄糖,浓度TOC葡萄糖:TOCPAHs为2︰1。该研究结果可为泥浆体系中混合微生物菌群强化修复多环芳烃污染土壤的技术研发提供理论基础和技术支撑。

    • 粉煤灰对污染土壤中铜镉的稳定化

      2016, 48(5):971-977. DOI: 10.13758/j.cnki.tr.2016.05.019

      摘要 (1291) HTML (0) PDF 379.09 K (2082) 评论 (0) 收藏

      摘要:采用批衡量吸附和室内培养实验,考察了粉煤灰对Cu和Cd的吸附等温线及0.2%、0.5%、1% 和2% 用量的粉煤灰对土壤pH、有效态Cu和Cd、以及5种化学形态Cu和Cd分布的影响。结果表明:粉煤灰对Cu和Cd的吸附等温线均可以用Langmuir和Freundlich方程进行拟合,其对Cu的最大吸附量(9.90 mg/g)高于对Cd的最大吸附量(9.43 mg/g)。随着粉煤灰用量的增加,土壤pH显著增加,有效态Cu和Cd显著降低。同时,粉煤灰处理显著降低了离子交换态Cu和Cd含量,增加了铁锰氧化物结合态Cu和Cd含量,降低了Cu和Cd活性,使活性态Cu和Cd逐渐向潜在活性态和非活性态转化。其中培养60天后,2% 处理的粉煤灰处理较对照pH提高了0.44个单位,离子交换态Cu和Cd分别降低了35.7% 和35.9%。因此,粉煤灰能够有效吸附Cu和Cd,显著降低土壤有效态和离子交换态Cu和Cd的含量,在重金属稳定化修复应用中具有较好的应用前景。

    • 施用改良剂对皖南旱坡地土壤性状及烤烟产量和品质的综合效应

      2016, 48(5):978-983. DOI: 10.13758/j.cnki.tr.2016.05.020

      摘要 (970) HTML (0) PDF 217.37 K (1886) 评论 (0) 收藏

      摘要:通过田间小区试验研究了无机矿石类及生物炭改良剂不同组合对皖南旱坡地土壤性状以及烤烟产量和烟叶品质的影响。结果表明:与对照相比,3种无机矿石材料(T20、G20、硅藻土)和2种生物炭(竹炭和砻糠炭)的改良剂的不同组合,可使土壤体积质量下降0.27 ~ 0.34 g/cm3,田间持水量提高11.6% ~ 55.6%,pH提高了0.45 ~ 0.93个单位;烤烟产量增加26 ~ 397 kg/hm2,烤烟烟碱与全氮含量有所下降,还原糖含量有所增加,糖碱比优化,品质进一步提升。本研究结果可以为皖南旱坡地烟区土壤改良、提高特色烟产量和品质、促进农民增产增收提供有效的指导。

    • 四川省盐源县植烟土壤氮磷钾空间变异特征及影响因素

      2016, 48(5):984-991. DOI: 10.13758/j.cnki.tr.2016.05.021

      摘要 (1429) HTML (0) PDF 352.17 K (1816) 评论 (0) 收藏

      摘要:利用地统计学和回归分析方法分析四川省盐源县植烟土壤碱解氮、有效磷、速效钾含量空间变异特征以及不同因素对其空间变异的影响,以期为盐源烤烟种植区划、科学施肥和产质量提升提供科学依据。结果表明:①碱解氮、有效磷和速效钾的均值分别为102.84、10.18、148.10 mg/kg,整体处于中等水平,变异系数分别为38.66%、90.08%、60.65%,达到中等变异程度,空间分布不均;②碱解氮、有效磷空间分布符合指数模型,具有中等空间自相关,速效钾符合高斯模型,具有明显空间自相关,空间变异受结构性因素和随机性因素共同影响;③盐源植烟土壤碱解氮、有效磷和速效钾空间变异的主控因素有所不同,碱解氮为坡度和前茬作物,有效磷为土壤类型和前茬作物,速效钾为海拔和坡度,因此植烟区规划和施肥需要综合考虑不同的影响因素。

    • 基于通径分析的土壤性质与硒形态的关系——以黑龙江省主要类型土壤为例

      2016, 48(5):992-999. DOI: 10.13758/j.cnki.tr.2016.05.022

      摘要 (1165) HTML (0) PDF 291.44 K (2186) 评论 (0) 收藏

      摘要:黑龙江省是缺硒(Se)比较严重的省份之一,位于全国低Se带的始端。本文选择黑龙江省不同类型土壤,采用连续浸提法测定了土壤中Se的形态,并运用通径分析法研究了土壤理化性质对土壤Se形态、全Se的影响。结果表明:总Se含量在不同类型土壤中差异较大,整体上处于中等偏低水平;各结合态Se中以有机态和残渣态为主,分别占8.16% ~ 50.5% 和26.32% ~ 70.90%,酸溶态占0.80% ~ 33.97%,而水溶态与交换态仅占0.70% ~ 7.18% 和0.75% ~ 9.37%。通径分析显示,土壤理化性质通过直接和间接作用共同影响着土壤各赋存形态Se的含量和分解转化方向,但其各自的作用机理和影响强度不同。在土壤各性质中,土壤有效铁、锰和黏粒以及它们间的共同作用决定了土壤Se形态分布,其中,土壤有效铁对于除残渣态Se之外的4种形态Se的生成转化起到了主导作用,而土壤有机碳、pH等其他性质主要通过正或负的间接作用影响Se形态。土壤总Se方面,土壤有效铁、锰及黏粒含量对总Se有较强的富集作用,但土壤有机碳和pH等因素间的相互作用也不可忽略。

    • 质量指数表征模拟降雨下土壤坡面养分的流失特性

      2016, 48(5):1000-1006. DOI: 10.13758/j.cnki.tr.2016.05.023

      摘要 (888) HTML (0) PDF 399.62 K (1497) 评论 (0) 收藏

      摘要:通过室内自动模拟降雨系统,设置模拟降雨试验,运用土壤单质量指数(SSQI)和土壤综合质量指数(SSCI),研究了模拟降雨对3种类型土壤(棕壤、褐土与红壤)坡面养分流失及土壤质量变化的影响。结果显示:降雨造成了3种类型土壤坡面不同程度的氮素流失,土壤全氮指数均有所降低,并以坡下部降低最多;表下层坡面土壤全氮指数以棕壤降低最多,分别为褐土的1.33倍和1.79倍、红壤的9.28倍和3.45倍。降雨均提高了3种类型土壤坡面有效磷的含量,有效磷指数除棕壤下层坡面降低了3.98% 外,其余土壤坡面升高了4.00% ~ 47.73%,并以红壤表下层坡面的升高幅度最大。模拟降雨下,土壤速效钾含量变化受土壤类型影响较大,3种类型土壤中,红壤坡面的速效钾指数有较大幅度升高,褐土坡面降雨前后基本持平,而棕壤坡面有小幅降低。模拟降雨后,棕壤与褐土表下层坡面综合指数分别降低了33.62%、35.34% 与 22.53%、11.73%,而红壤反而升高了18.93% 与7.00%。

    • 基于GIS和USLE的龙墩水库小流域土壤侵蚀评估研究

      2016, 48(5):1007-1014. DOI: 10.13758/j.cnki.tr.2016.05.024

      摘要 (1248) HTML (0) PDF 3.20 M (1973) 评论 (0) 收藏

      摘要:本研究以南京市高淳区龙墩水库流域为研究对象,利用通用土壤流失方程(USLE) 模型与地理信息系统(GIS) 技术结合的方法对流域土壤侵蚀进行模拟预测。结果表明:整个流域年均土壤侵蚀模数为4 343.46 t/km2,属中度侵蚀。整个流域微度和轻度侵蚀所占面积比例相对较大,两者所占面积比例之和超过了63%,极强度和剧烈侵蚀虽然所占面积较小,但却产生了超过了70% 的侵蚀量。不同土地利用类型中土壤侵蚀强度差异较大,年均侵蚀模数旱田>草地>水田>林地,侵蚀量旱田>水田>草地>林地。通过 GIS 将整个流域划分为 13 个子流域,子流域 4、5、10 由于区域内大部分是旱田,土壤侵蚀模数较大,为流域内土壤侵蚀的关键源区,子流域 10 侵蚀模数和侵蚀量都比较大,应该重点关注;而子流域 1、9 和 12 由于侵蚀总量较大,也应该保持一定的关注。所有子流域土壤侵蚀量都主要来自高强度侵蚀等级,其中以剧烈侵蚀为主。因此,控制土壤侵蚀应该优先考虑高强度侵蚀等级区域。

    • 黄土丘陵区须根系作物地土壤分离季节变化研究

      2016, 48(5):1015-1021. DOI: 10.13758/j.cnki.tr.2016.05.025

      摘要 (1009) HTML (0) PDF 460.61 K (1551) 评论 (0) 收藏

      摘要:采用变坡试验水槽的试验方法,研究了黄土丘陵区典型须根系作物玉米和谷子在生长季土壤分离能力的季节变化及潜在影响因素。结果表明: 在作物生长季,须根系作物玉米地和谷子地的土壤分离能力具有明显的季节变化(P<0.05),并表现出了相似的季节变化模式;两种作物地土壤分离能力的季节变化主要受到农事活动、土壤硬化、水稳性团聚体和作物根系生长的影响;两种作物地的土壤分离能力可以用土壤粘结力、作物根系密度和水流剪切力很好地拟合(R2>0.75,NSE>0.74)。

    • 基于不同土壤分类系统的土壤景观格局分析——以我国西北黑河流域中游地区为例

      2016, 48(5):1022-1031. DOI: 10.13758/j.cnki.tr.2016.05.026

      摘要 (1259) HTML (0) PDF 4.59 M (2188) 评论 (0) 收藏

      摘要:对土壤景观格局进行的研究多是基于发生分类土壤图或通过参比转换得到的系统分类土壤图,尚无通过土壤系统分类调查直接得到的土壤图为基础进行相关研究的报道。本文依据目前可获得的我国西北黑河流域中游的20世纪80年代形成的发生分类土壤图和2012年及2013年通过系统调查采样形成的1:50万系统分类土壤图,进行土壤景观格局分析对比。结果表明:无论系统分类还是发生分类,从类型水平来看,土壤的破碎化程度不高,被分割程度小、连通性高,土壤类型斑块形状偏简单;从景观水平来看,景观异质性较大,土壤类型数目较多,各土壤类型所占比例较均匀,土壤类型具有一定程度的积聚,土壤类型的连通度较高。与发生分类土壤图相比,系统分类的土壤类型斑块数较多,多样性指数和均匀度指数较高,蔓延度指数较低,说明在一定尺度和区域上,系统分类能更多地反映土壤类型空间上的差异,制图精度更高。

    • 实测高光谱和HSI影像的区域土壤含水量遥感监测研究

      2016, 48(5):1032-1041. DOI: 10.13758/j.cnki.tr.2016.05.027

      摘要 (1141) HTML (0) PDF 2.86 M (2244) 评论 (0) 收藏

      摘要:基于典型研究区植被冠层实测高光谱数据和HSI高光谱影像数据,通过相关分析选择与不同深度土壤含水量响应敏感波段,建立两者的土壤含水量反演模型,并用实测高光谱土壤含水量反演模型校正HSI影像土壤含水量反演的模型。结果表明:土壤含水量响应敏感波段区域为450 ~ 650 nm和850 ~ 920 nm;两种土壤含水量反演模型对土壤深度为0 ~ 10 cm的土壤含水量估算效果最好,其中实测冠层高光谱土壤含水量反演模型精度高于HSI影像土壤含水量反演模型,判定系数(R2)分别为0.659和0.557;经过校正的HSI影像土壤含水量反演模型精度有了较大的提高,判定系数(R2)从0.557 提升到0.719,均方根误差(RMSE)为0.043 5,较好地提高了区域尺度条件下土壤含水量监测精度,因此运用该方法进行土壤含水量遥感监测是可行的,为进一步提高区域尺度下土壤含水量定量遥感监测提供参考借鉴。

    • 耕地资源空间集聚度评价及影响因素——以江苏省睢宁县为例

      2016, 48(5):1042-1048. DOI: 10.13758/j.cnki.tr.2016.05.028

      摘要 (1096) HTML (0) PDF 1.71 M (2190) 评论 (0) 收藏

      摘要:耕地空间集聚是农地整治目标之一,也是农业现代化的基本要求,现有研究大多是从景观格局视角用多指标对耕地空间集聚进行评价,为了探寻耕地空间集聚的影响因素,本文提出一种单指标评价法。首先综合考虑耕地图斑的位置、形状、面积,定义了耕地图斑的空间集聚度公式,并用程序代码求取每一图斑的集聚度大小;其次以不同图斑的集聚度为因变量,选择相关影响因素为自变量进行计量分析;最后以江苏省睢宁县为例做了实证分析。结果表明:当设定半径指数为2 000 m时,2013年睢宁县耕地空间集聚平均值是0.567 7,总体水平较高,有利于农业现代化生产;坡度、高程、人均GDP、人均耕地、与城市距离、路网密度、基本农田建设对耕地空间集聚水平都有显著影响,且坡度与基本农田建设对耕地集聚的作用弹性较大,而城市距离对空间集聚的作用弹性最小。论文提出的耕地空间集聚度评价方法可为基本农田划定及农地整治提供相关技术支撑。

    • 基于云模型与熵权法的安徽省土地生态安全评价研究

      2016, 48(5):1049-1054. DOI: 10.13758/j.cnki.tr.2016.05.029

      摘要 (1284) HTML (0) PDF 218.52 K (1964) 评论 (0) 收藏

      摘要:土地生态环境条件是区域社会经济可持续发展的基础。本研究以安徽省为例,根据“自然-社会-经济”复合系统理论构建土地生态安全评价指标体系,应用云理论,将正态云模型与熵权法引入安徽省土地生态安全评价研究中,揭示近10年来安徽省土地生态安全状况、演变规律及障碍因子。研究结果表明:①2005年、2010年和2013年,安徽省土地生态安全水平分别处于一般、良好和健康水平,土地生态安全状况趋于良性发展;②基于综合指数评价方法,2005年、2010年和2013年的土地生态安全水平评价结果分别为0.184 8、0.342 4和0.473 0,表明安徽省土地生态安全处于稳步上升趋势,与云模型评价结论一致;③指标隶属度分析显示,2005年、2010年和2013年,安徽省土地生态安全处于良好及以上水平的指标分别为7个、13个和17个,处于上升趋势;而一般及以下水平的指标分别为16个、10个和6个,处于下降趋势。因此,近10年来,安徽省土地生态系统整体状况趋于良性发展,在一定程度上体现了生态文明建设对土地生态系统的优化效应。

    • 鄂南红壤穿透阻力的时空变化研究

      2016, 48(5):1055-1061. DOI: 10.13758/j.cnki.tr.2016.05.030

      摘要 (1571) HTML (0) PDF 505.18 K (1737) 评论 (0) 收藏

      摘要:为进一步揭示红壤地区季节性干旱的致灾机制,以夏玉米为供试作物,研究鄂南地区季节性干旱过程中,4种耕作措施(深耕、常规耕作、免耕、压实)下,红壤穿透阻力的时空变化特征及其对季节性干旱的响应特点。结果表明:在轻度到中度干旱期间,除深耕外,其余3个耕作措施的耕层红壤穿透阻力均超过了作物根系适宜的最大阻力(2.0 MPa)。红壤穿透阻力在0 ~ 40 cm土层呈单峰形分布,且不同耕作措施的峰值大小及峰值位置均存在差异;同时,随土壤含水量的增加,阻力值减小,且峰值位置在土层剖面亦随之发生不同程度的下移。红壤穿透阻力对季节性干旱有较好的响应关系,与耕层土壤含水量的相关系数达-0.839(P<0.01),呈极显著非线性负相关关系,以二项式拟合结果最优。该响应关系存在临界反应,当季节性干旱达到一定程度时,土壤含水量较小范围内的变化都将引起红壤穿透阻力的剧烈变化。因此,在红壤地区研究季节性干旱时不可忽视土壤穿透阻力的存在,必须考虑因土壤含水量降低而导致的高土壤阻力对作物的影响。

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