• 2017年第49卷第3期文章目次
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    • 欧洲地理学会2017学术年会概况

      2017, 49(3).

      摘要 (996) HTML (0) PDF 784.67 K (942) 评论 (0) 收藏

      摘要:本短讯介绍了欧洲地理学会2017年学术年会的详细会议情况,从会议召开的目的、宗旨、参会情况和取得的学术影响力角度对会议做了一个详细的介绍。希望对国内从事地理科学研究的科研工作者和青年入门学者提供一定的学术指导和参考意见。

    • >土壤污染与修复
    • 中国农田土壤农药污染现状和防控对策

      2017, 49(3):417-427. DOI: 10.13758/j.cnki.tr.2017.03.001

      摘要 (2461) HTML (0) PDF 230.77 K (7910) 评论 (0) 收藏

      摘要:随着农药长期大量的施用,农药残留及其污染问题日益严重。因此,针对我国农业生产中涉及到的三类主要农药除草剂、杀虫剂和杀菌剂的施用情况及其农田土壤中残留特征进行了阐述,对农田土壤因农药残留造成的作物抗性危害、生态环境风险以及人类健康潜在风险等进行了分析,并对农药污染农田土壤的微生物修复、植物修复以及菌根修复的研究状况进行了介绍,在此基础上提出了农田土壤农药污染综合治理的防控对策。

    • 土壤中抗生素的环境行为及分布特征研究进展

      2017, 49(3):428-436. DOI: 10.13758/j.cnki.tr.2017.03.002

      摘要 (2455) HTML (0) PDF 264.43 K (5091) 评论 (0) 收藏

      摘要:抗生素被广泛应用于治疗和控制人类及其他动物的细菌感染性疾病,并且可以作为饲料添加剂或生长促进剂用于禽畜养殖。大量抗生素通过有机肥施用、污水灌溉等途径持续进入土壤,导致土壤环境中抗生素种类不断增加、含量逐年增高。抗生素污染会对土壤中微生物、动物、植物等产生直接或间接的影响,诱导耐药菌株及抗性基因的产生,并且抗生素还可以被植物吸收,通过食物链影响人类健康。本文系统介绍了近20年来土壤中抗生素的相关研究,并着重就土壤中抗生素的来源归趋、环境行为以及时空分布情况进行了总结。研究认为土壤中抗生素的环境行为受抗生素种类和土壤性质的强烈影响,并且土壤中抗生素的时空分布与其环境行为和人类活动密切相关。

    • 抗生素在土壤中的吸附行为研究进展

      2017, 49(3):437-445. DOI: 10.13758/j.cnki.tr.2017.03.003

      摘要 (1700) HTML (0) PDF 204.60 K (3273) 评论 (0) 收藏

      摘要:抗生素是人类与动植物疾病防治中被广泛使用的抑菌或杀菌药物,由于其不能完全被机体吸收转化,大部分以原形或代谢物的形式经不同途径进入土壤环境,导致土壤微环境破坏,最终影响人类健康。本文通过文献查阅,综合近几年的研究现状,分析土壤矿物质、有机质、土壤溶液及土壤生物对抗生素吸附作用的机理,探究土壤矿物质、有机质、土壤溶液及土壤生物对抗生素吸附性能的影响,并对抗生素在土壤中的吸附行为进行了展望,以期为土壤中抗生素污染防治提供理论依据。

    • 硅酸盐钝化剂在土壤重金属污染修复中的研究与应用

      2017, 49(3):446-452. DOI: 10.13758/j.cnki.tr.2017.03.004

      摘要 (2019) HTML (0) PDF 201.25 K (2956) 评论 (0) 收藏

      摘要:土壤重金属污染治理是目前我国土壤污染治理的重点,黏土矿物、单硅酸盐及硅肥等硅酸盐钝化修复材料是重要的土壤重金属化学稳定剂。本文通过综述硅酸盐钝化剂的分类与特点,阐明了硅酸盐钝化剂在土壤重金属污染修复过程中的吸附、沉淀及植物-微生物作用机理与影响因素,提出将土壤重金属污染修复与农作物增产相结合,开发具有枸溶、缓释特性,对重金属具备吸附、沉淀与生物抑制功能且有利于农作物生长的长效硅酸盐土壤重金属钝化剂具有重要的实际意义。

    • 可溶性有机质对凹凸棒土负载铁/镍降解黄棕壤中BDE47的影响

      2017, 49(3):453-459. DOI: 10.13758/j.cnki.tr.2017.03.005

      摘要 (1282) HTML (0) PDF 412.68 K (1542) 评论 (0) 收藏

      摘要:多溴联苯醚(PBDEs)是一类广泛使用的溴代阻燃剂,在大气、水体、土壤、生物体等环境介质中普遍检出,严重威胁环境安全和人体健康。本文以凹凸棒土负载铁/镍材料(A-Fe/Ni)为修复剂,以普遍检出的2,2′,4,4′-四溴联苯醚(BDE47)为模式化合物,开展了可溶性有机质(DOM)存在条件下,A-Fe/Ni对黄棕壤中BDE47的降解动力学过程研究,探讨了DOM对材料降解BDE47的影响机制。结果表明:A-Fe/Ni可高效地降解黄棕壤–甲醇/水体系中的BDE47,降解过程符合假二级动力学方程,BDE47可被降解成一溴 ~ 三溴联苯醚和联苯醚。体系中加入3种DOM(胡敏酸、柠檬酸和草酸)后,DOM在Fe/Ni颗粒表面形成钝化层,抑制了降解过程中的传质和电子传递作用,不同程度降低了A-Fe/Ni对黄棕壤–甲醇/水体系中BDE47的降解效率,并影响其降解产物物质的量的组成。实验结果为使用零价纳米铁及零价纳米铁基双金属材料修复污染土壤中PBDEs提供了理论依据和参考。

    • 微纳铁活化过硫酸钠降解污染土壤中DDTs的效果研究

      2017, 49(3):460-466. DOI: 10.13758/j.cnki.tr.2017.03.006

      摘要 (1461) HTML (0) PDF 5.71 M (1333) 评论 (0) 收藏

      摘要:作为典型的持久性有机污染物,DDTs尽管已被禁止使用,但由于其稳定的结构,土壤中仍然残留大量的DDTs,亟需开发快速高效的DDTs降解技术。基于此,本文研究了微米尺寸具有纳米单元的铁粉(微纳铁,micro/nano-Fe0)活化过硫酸钠(sodium persulfate, PS)降解场地污染土壤中DDTs的效果,并考察了微纳铁负载量、过硫酸钠浓度、反应时间及氧化-洗脱耦合对DDTs去除效率的影响。研究结果表明:微纳铁能有效活化PS降解土壤中的DDTs,在PS浓度为100 mmol/L 时,DDTs的降解率随着微纳铁负载量增加而增加,当微纳铁升高到44.8 g/L时,p,p′-DDT和o,p′-DDT的降解率高达92.2% 和95.1%。洗脱-氧化耦合实验中,3种表面活性剂Tween80、Brij35和SDBS,其中Brij35土壤洗脱液中DDTs 的降解效率最高,微纳铁和PS的摩尔比为4∶1时,对DDTs有最佳的降解效果。以上研究结果为DDTs的去除提供了一种新的途径,也为其他有机污染场地的修复提供了一类新技术。

    • pH及共存金属离子对生物质炭吸附铅稳定性的影响

      2017, 49(3):467-475. DOI: 10.13758/j.cnki.tr.2017.03.007

      摘要 (1587) HTML (0) PDF 576.43 K (2396) 评论 (0) 收藏

      摘要:生物质炭对重金属吸附性能的稳定性是评价生物质炭修复效果的重要指标。本文研究了不同pH、金属离子Cd和Al存在下,Pb在不同炭化温度(100℃、400℃、700℃)生物质炭上的脱附性能及脱附过程。结果表明,pH越低,Pb的脱附率越大。其主要是由于H+ 的竞争效应,以及生物质炭表面官能团的质子化,促进了Pb的重新活化。在Cd和Al共存时,Pb的脱附率进一步增加。当pH = 3.5时,Cd和Al的存在分别使Pb从CM100、CM400和ZKZ700上的脱附率提高了13.9%、1.0%、3.4% 和26.8%、13.0% 和11.3%。这主要归因于多金属的水解使得更多的H+ 得以释放,进而促进了Pb的脱附。Pb在生物质炭上的脱附率随脱附时间的延长而不断增加,反应前4 h,脱附率迅速增加并均已达最大脱附率的70%,4 h后脱附速率减慢。Pb的脱附动力学符合伪一级动力学模型及颗粒内扩散模型(前4 h)。当Cd和Al存在时,解吸液对Cd、Al易解吸态的优先脱附降低了Pb的脱附速率并延长了其脱附所达平衡的时间。

    • 植物吸取修复及钝化处理对后茬水稻镉吸收的影响

      2017, 49(3):476-481. DOI: 10.13758/j.cnki.tr.2017.03.008

      摘要 (1588) HTML (0) PDF 247.88 K (1780) 评论 (0) 收藏

      摘要:采集湖南湘潭县某地镉(Cd)污染酸性农田土壤及其经伴矿景天分别吸取修复两季和三季后的土壤,采用盆栽试验研究了经伴矿景天修复及钝化改良与否对土壤pH、有效态Cd、Zn以及水稻生长和稻米Cd、Zn浓度的影响。结果表明:未改良的处理,随着修复次数的增加,土壤pH显著降低,降低幅度为0.26 ~ 0.38 个单位;且修复两季、三季土壤CaCl2提取态Cd浓度较未修复土壤分别降低19.4%、24.0%;修复后土壤种植水稻品种W184,其糙米中Cd浓度显著降低,但依然超标;修复三季土壤种植低积累水稻品种IRA7190,其糙米中Cd由0.47 mg/kg降为0.03 mg/kg。施加钝化剂海泡石和石灰(10 g/kg + 1 g/kg)后,修复两季、三季土壤的pH显著升高,较未施钝化剂处理土壤pH分别提高0.95、0.72;土壤CaCl2提取态Cd浓度分别降低79.8%、79.5%;修复两季、三季土壤上水稻W184糙米的Cd浓度与未施加钝化剂相比,分别降低27.3%、44.4%,均降至国家食品安全限值0.2 mg/kg 以下;无论是否添加钝化剂,伴矿景天吸取修复三季的土壤上水稻IRA7190糙米中Cd浓度均仅0.03 mg/kg。

    • 土壤反硝化对磺胺嘧啶及抗性基因消减的影响

      2017, 49(3):482-491. DOI: 10.13758/j.cnki.tr.2017.03.009

      摘要 (1661) HTML (0) PDF 928.75 K (2409) 评论 (0) 收藏

      摘要:农田土壤中抗生素及抗性基因的复合污染已给生态环境安全和人体健康带来了全新隐患。针对厌氧条件下,反硝化作用过程对土壤抗生素乃至抗性基因消减影响的研究一直相对较少。因而,本研究采集牛粪堆积池塘周边底层农田土壤作为目标污染土壤,重点研究反硝化作用过程对土壤磺胺嘧啶及抗性基因消减动态的影响。结果表明:相较于原始污染土壤处理(T1),添加了NO3--N的处理(T2)可以显著强化土壤和水相中反硝化速率,提升N2O的产气速率,促进土壤中磺胺嘧啶浓度和抗性基因丰度的快速降低;同时发现土壤反硝化基因(nirK、nirS和nosZ)与磺胺类抗性基因(sulI和sulII)呈显著负相关(P<0.05),说明当NO3--N底物越充足,土壤反硝化细菌活性往往被激活,其反硝化功能基因表达就越活跃,土壤反硝化作用过程就越强烈,从而反馈作用促进磺胺嘧啶抗生素的厌氧消减,进而有助于sul系列抗性基因丰度的显著衰减;同时通过高通量测序技术及对反硝化细菌的分离筛选后,发现变形菌门(Proteobacteria)赖氨酸芽胞杆菌属(Lysinibacillus)的细菌是土壤厌氧反应前后的主导优势菌群,对于强化反硝化过程和促进磺胺嘧啶及sul抗性基因的消减发挥了潜在的积极作用。本研究结果可为探明土壤中抗生素的厌氧消减过程和缓解抗性基因的扩散传播提供新颖的认知基础。

    • 锑/磷在膨润土和高岭土的竞争吸附

      2017, 49(3):492-499. DOI: 10.13758/j.cnki.tr.2017.03.010

      摘要 (1462) HTML (0) PDF 370.77 K (1820) 评论 (0) 收藏

      摘要:采用批处理法研究了锑/磷 (Sb/P) 在膨润土和高岭土上的竞争吸附等温线和动力学,并考察了pH的影响。结果表明:Sb和P吸附符合Langmuir或Freundlich方程(R2 = 0.9450 ~ 0.998 3, P< 0.000 1),存在极强的竞争吸附:P共存时Sb吸附容量(Qmax)显著降低,分别从0.86和10.21 mmol/kg(先Sb后P)降低到0.64和2.61 mmol/kg(先P后Sb);Sb共存时P吸附亲合性( K)明显降低,分别从1.47和7.47 L/mmol(先P后Sb)降低到0.68和2.34 L/mmol(先Sb后P)。Sb和P的吸附总体随pH升高而降低,但相比高岭土,膨润土上的吸附受pH影响更大,意味着高岭土有更多配位吸附、膨润土有更多电性吸附。准二级动力学方程很好地拟合它们的竞争吸附(R2 > 0.994,P< 0.000 1),并且在Sb/P共存下,膨润土对P吸附弱而慢(qe = 0.36 mmol/kg,,k2 = 0.064 6 kg/(mmol·min))、对Sb吸附虽弱但快(qe= 0.19 mmol/kg,k2 = 0.076 9 kg/(mmol·min));高岭土对P吸附强更快(qe = 0.66 mmol/kg,k2 = 0.591 kg/(mmol·min))、对Sb吸附虽强但慢[qe = 0.39 mmol/kg,k2 = 0.052 4 kg/(mmol·min)]。因此,Sb对P吸附的抑制在膨润土上更明显(主要是静电吸附竞争),P对Sb吸附的抑制则在高岭土上更突出(主要是配位吸附竞争)。

    • 唑螨酯在土壤中的降解及淋溶特性

      2017, 49(3):500-504. DOI: 10.13758/j.cnki.tr.2017.03.011

      摘要 (1430) HTML (0) PDF 692.24 K (1817) 评论 (0) 收藏

      摘要:为研究唑螨酯在环境中的行为特性,采用室内模拟试验方法,研究了唑螨酯在土壤中的降解及淋溶特性,通过降解半衰期和比移值Rf来评价其在土壤环境中的安全性。结果表明:唑螨酯在3种土壤中的降解符合一级动力学方程,好气条件下,在黄壤、水稻土和石灰土的降解半衰期分别为81.5、96.3和84.5 d,唑螨酯在水稻土中较难降解,在黄壤和石灰土中中等降解;厌气条件下的半衰期分别为154.0、56.3和43.3 d,水稻土和石灰土中中等降解,黄壤中较难降解。唑螨酯在黄土、水稻土和石灰土中比移值Rf 均为0.083,唑螨酯在3种土壤中均不移动,正常条件下不会对地下水造成污染。综上所述,唑螨酯在土壤环境中具有较强的稳定性,因此应严格掌握其使用量和使用时期,同时建议加强对唑螨酯残留的跟踪监测。

    • >研究报告
    • 控释掺混尿素对土壤无机氮和油菜产量及氮素利用率的影响

      2017, 49(3):505-511. DOI: 10.13758/j.cnki.tr.2017.03.012

      摘要 (1513) HTML (0) PDF 290.69 K (1964) 评论 (0) 收藏

      摘要:2014—2015连续两年通过大田试验研究了尿素、控释氮肥、控释掺混尿素对耕层土壤无机氮、油菜生长性状和产量、氮素利用率以及经济效益的影响,为控释氮肥在油菜生产中的应用推广提供依据。结果表明,较常规施肥处理相比,各控释氮肥处理促进了油菜全生育期氮素供应,有效提高了油菜生育中后期株高和干物质积累量,对油菜主花序长有一定改善作用,且控释掺混处理与单施控释氮肥处理分别显著增长油菜总角果8.98%、6.76% (2014年)和13.80%、9.43% (2015年)。两年田间试验结果表明,控释掺混尿素处理及控释氮肥处理显著增产13.06% ~ 16.70%,氮肥表观利用率提高23.34% ~ 53.71%,氮肥偏生产力提高13.12% ~ 16.72%,氮肥农学利用率提高25.60% ~ 35.56%,土壤氮依存率降低10.99% ~ 19.83%,净利润提高12.83% ~ 25.31%,且以控释掺混尿素处理效果最优。综上,控释掺混尿素处理养分释放适宜,增产增收效果最佳,40% 控释氮肥 + 60% 尿素处理推广应用潜力较大。

    • 冻融作用对农田土壤可溶性氮组分的影响

      2017, 49(3):512-518. DOI: 10.13758/j.cnki.tr.2017.03.013

      摘要 (1468) HTML (0) PDF 377.74 K (1940) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了解非生长季农田土壤氮素转化过程,采用室内冻融模拟培养试验研究了不同冻融温度和冻融循环次数对东北4种典型农田土壤(棕壤、褐土、草甸土、黑土)可溶性氮组分含量的影响。结果表明:随着冻结温度降低,4种农田土壤可溶性无机氮(DIN,NO3- -N + NH4+-N)、可溶性有机氮(DON)和可溶性全氮(DTN)含量均显著增加。随着融化温度升高,除NH4+-N含量显著升高外,4种农田土壤NO3- -N、DON和DTN含量的变化行为受冻结温度和土壤类型的协同影响。随着冻融循环次数增加,棕壤和褐土NO3- -N、NH4+-N、DON和DTN含量均显著增加;草甸土NO3- -N、DON和DTN 含量均显著增加,而NH4+-N含量显著降低;黑土NO3- -N和NH4+-N含量均显著降低,而DON和DTN含量则先升高后降低。不同类型土壤受冻融作用影响的响应能力不同,其大小顺序为褐土>棕壤、草甸土>黑土。可见,冻融作用促进了土壤氮素转化,有利于土壤有效氮的累积,为春季作物生长提供足够的氮素,但同时也增加了土壤氮素流失风险。

    • 增施氮素对苗期渍水胁迫冬油菜生理特性及产量的调控效应

      2017, 49(3):519-526. DOI: 10.13758/j.cnki.tr.2017.03.014

      摘要 (1089) HTML (0) PDF 742.06 K (1904) 评论 (0) 收藏

      摘要:研究增施氮素对苗期渍水胁迫后冬油菜生理特性及产量的调控效应,可为冬油菜主产区渍水胁迫后植株生长恢复调控措施的选择提供重要参考。本研究采用盆栽和大田试验,在冬油菜5 ~ 6叶期设置渍水胁迫D0(0 d)、D6(6 d)和D9(9 d)三个处理,并在渍害胁迫解除后设置4个氮素增施水平N0(0 kg/hm2)、N2(30 kg/hm2)、N4(60 kg/hm2)、N6(90 kg/hm2),研究了增施氮素对苗期渍水胁迫后冬油菜的生理响应特性及产量的调控效应。结果表明:与单纯渍水不增施氮素相比,增施氮素均能有效改善冬油菜各项生理指标而提高产量,盆栽和大田试验各指标变化特征基本一致。增施氮素20 d后,随渍水胁迫天数的减少与氮素施用水平的增加,盆栽及大田植株叶片叶绿素含量、叶片和根系超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)活性以及产量增加,叶片和根系丙二醛(MDA)含量降低,除植株根系CAT活性以外,交互作用对其余各项生理指标及产量的影响均达到显著水平(P<0.05)。与单纯渍水不增施氮素相比,盆栽及大田N4D6处理冬油菜叶绿素总含量、叶片和根系抗氧化酶活性以及产量均显著增加13.28% ~ 26.98%(P <0.05),叶片和根系丙二醛含量显著降低20.24% ~ 23.67%(P<0.05),除POD活性外,其余各指标均已恢复至自然对照水平;盆栽及大田N6D9处理叶绿素总含量、叶片和根系抗氧化酶活性以及产量均显著增加(P<0.05),叶片和根系MDA含量显著降低(P<0.05),但所有指标仍均未恢复至自然对照水平。因此,在冬油菜主产区苗期渍水胁迫6 d后增施纯氮60 kg/hm2以及渍水胁迫9 d后增施纯氮90 kg/hm2均能显著增强油菜渍水胁迫后的生理代谢活动,而提高作物产量。

    • 紫茎泽兰堆肥的质量及对土壤有机质、养分和微生物的影响

      2017, 49(3):527-533. DOI: 10.13758/j.cnki.tr.2017.03.015

      摘要 (1386) HTML (0) PDF 370.49 K (2190) 评论 (0) 收藏

      摘要:为紫茎泽兰是我国危害最严重的外来入侵植物,具有生物毒性,无害化处理与资源化利用可经济、有效地防除紫茎泽兰。试验检测了紫茎泽兰生物堆肥的质量,并将紫茎泽兰生物堆肥(M)、化肥(CF)和生物堆肥+化肥(CFM)分别施入土壤,利用培养试验比较了它们对土壤有机质、养分和微生物的影响,为客观评价紫茎泽兰生物堆肥质量、微生物毒性和肥效提供有益信息。结果表明,紫茎泽兰生物堆肥质量符合NY525-2011国家标准(水分除外),且优于自然堆肥。在120 d的培养期间,CF处理降低土壤真菌和放线菌数量,对细菌数量无显著影响;CFM和M处理可提高土壤有机质和微生物量碳、氮,增加土壤细菌、真菌和放线菌数量。在添加化肥的土壤中,培养前期的碱解氮、脲酶和蔗糖酶活性高于CK(不施肥),后期与CK无显著差异。在CFM和M处理的土壤中,碱解氮变化平缓,但持续高于CK,蔗糖酶、脲酶、酸性磷酸酶和过氧化氢酶活性显著高于CF和CK。因此,紫茎泽兰生物堆肥对土壤有机质、氮、微生物生物量及土壤酶活性的影响类似于普通有机肥。

    • 生物质炭施用量对土壤性状和番茄产量品质的影响

      2017, 49(3):534-542. DOI: 10.13758/j.cnki.tr.2017.03.016

      摘要 (1641) HTML (0) PDF 609.81 K (2372) 评论 (0) 收藏

      摘要:本试验以南方地区设施黄棕壤为供试土壤,樱桃番茄为试验材料,通过测定土壤有机碳、速效养分、酶活性以及番茄的产量品质等指标,研究生物质炭施用量对菜田土壤性状及樱桃番茄产量与品质的影响,为在蔬菜栽培中合理使用生物质炭提供依据。试验设3个生物质炭施用量处理,分别为200(T1)、400(T2)、600 kg/667m2(T3),以不施用生物质炭处理为对照(CK)。研究结果表明:施用生物质炭能提高土壤有机碳、碱解氮、速效磷和速效钾含量。在番茄生长前期,以 T1处理发的土壤蔗糖酶活性最高,但 3 个处理的脲酶和中性磷酸酶活性与对照的差异不显著;到生长后期,T1处理的蔗糖酶活性依然保持最高,脲酶和中性磷酸酶活性也逐渐提高且高于对照及其他处理。生物质炭可提高番茄单株坐果率,降低单株僵果率,以 T1处理的单株坐果率最高,T3处理的单株僵果率最低。3 个生物质炭施用量均可提高番茄产量,折合单位面积产量分别为 5157.99、4539.05和 4610.31 kg/667m2,分别较对照增产 20.44%、5.99%和 7.65%,以 T1处理产量最高。在本试验中,以生物质炭施用量为 200 kg/667m2 的增产效果最好。

    • 烟杆腐解速率及养分释放规律研究

      2017, 49(3):543-549. DOI: 10.13758/j.cnki.tr.2017.03.017

      摘要 (1289) HTML (0) PDF 337.39 K (1915) 评论 (0) 收藏

      摘要:利用安徽省池州市东至县典型烟田土壤,采用尼龙网袋法研究了烟杆还田后的腐解速率及养分释放规律。结果表明,烟杆还田后,腐解速率表现为前期快、后期慢。试验期间(120 d),常规还田、添加白云石粉和生石灰还田烟杆的累计腐解率分别为56%、53% 和49%。各处理烟杆还田的养分释放率均为钾>磷>氮。烟杆还田前15 d内,钾的释放达到88%,磷的释放率为76%,而氮的释放率仅为53%。烟杆还田对土壤pH有显著影响,在整个腐解过程中生石灰和白云石粉处理土壤pH均显著高于常规还田和不还田处理。烟杆还田显著增加土壤速效钾的含量,较不还田提高47%。由烟杆腐解特点和养分释放的规律可见,烟杆中的钾是水浸提的速效钾,水稻推荐施肥量中可考虑减去(或部分减去)所用烟杆的钾含量。

    • 绿洲盐化潮土有效锌含量与盐分离子的相关性及通径分析

      2017, 49(3):550-557. DOI: 10.13758/j.cnki.tr.2017.03.018

      摘要 (1230) HTML (0) PDF 299.97 K (1558) 评论 (0) 收藏

      摘要:以张掖市甘州区和临泽县绿洲盐化潮土为研究对象,通过采集具有代表性、正常耕作种植、前茬为玉米的典型地块0 ~ 20 cm耕层土样分析化验,研究了区域土壤有效锌和盐分离子含量特征,运用通径分析方法研究了它们之间的相关性及不同盐分离子对土壤有效锌含量的影响程度。结果表明,河西绿洲灌区盐化潮土有效锌含量介于0.289 ~ 0.736 mg/kg之间,平均为0.473 mg/kg,变异系数为18.68%,超过70% 的土壤低于缺锌临界值(0.5 mg/kg),且土壤有效锌含量有随含盐量升高而降低的趋势。土壤有效锌含量与HCO3-、Mg2+、Na+含量之间呈极显著负相关,与Cl-、Ca2+、K+ 含量之间呈显著负相关,与SO42- 含量之间的相关性不显著。Mg2+对土壤有效锌含量表现出强烈的直接和间接负效应,HCO3- 表现出很大的直接负效应和强烈的间接正效应,Cl-、K+ 和Na+ 均表现出较强的直接和间接负效应,SO42- 表现出较弱的直接和间接正效应,Ca2+ 表现出较弱的直接和间接负效应。Mg2+、HCO3- 和Na+ 是影响土壤有效锌含量变化的3个主导因素,对决定系数R2的贡献超过了68%。

    • 吉林省西部氟病区苏打盐碱土氟的赋存形态及分布特征

      2017, 49(3):558-564. DOI: 10.13758/j.cnki.tr.2017.03.019

      摘要 (1294) HTML (0) PDF 823.62 K (2025) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了研究吉林省西部氟病流行区农田土壤的氟形态及其分布特征,采用连续浸提法,对该区域内45个表层土壤和6个剖面土壤的氟含量进行了测定,并与土壤理化性质进行相关分析。结果表明,表层土壤全氟含量变化范围为200 ~ 450 mg/kg,平均值为266.17 mg/kg,低于全国土壤氟背景值和对照黑土,但是其生物有效性强,水溶态氟和交换态氟平均含量分别为13.73、8.49 mg/kg,均高于对照黑土。土壤剖面中,残余态氟和全氟含量呈40 ~ 60 cm>0 ~ 20 cm>20 ~ 40 cm;铁锰结合态氟分布较均匀;其他形态氟则随着土层加深呈降低趋势。交换态氟与其他形态氟间呈显著或极显著的正相关关系,为各形态氟相互转换的过渡形式。pH与水溶态氟、有机束缚态氟、铁锰结合态氟呈极显著或显著正相关,与交换态氟呈极显著负相关;碳酸钙、CEC分别与水溶态氟和交换态氟呈极显著正相关;另外,有效磷与交换态氟呈显著正相关;有机质与水溶态氟、铁锰结合态氟和有机束缚态氟呈显著或极显著正相关;游离氧化铁和游离氧化铝分别与交换态氟和铁锰结合态氟呈显著或极显著正相关。降低苏打盐碱土pH是降低氟生物有效性的首选方法。通过对以上土壤参数进行分析,为今后降低该区域土壤中氟的生物有效性提供技术支持。

    • 曲靖烤烟镁含量特征及其影响因素

      2017, 49(3):565-571. DOI: 10.13758/j.cnki.tr.2017.03.020

      摘要 (1395) HTML (0) PDF 1.67 M (2511) 评论 (0) 收藏

      摘要:为研究曲靖烤烟镁含量特征及其影响因素,在曲靖烟区采集烤烟样品3 506个,采用决策树分析、回归分析等方法研究了曲靖烤烟镁含量特征及其主要影响因素。结果表明:曲靖烟区烤烟镁含量平均为4.10 g/kg,且变幅较大(0.36 ~ 17.70 g/kg),有46.36% 面积的烟叶镁含量<4 g/kg,镁含量在县域间差异达极显著水平,海拔高度、土壤类型、质地及有机质、速效钾、有效镁、有效钙含量均影响烤烟镁含量。烤烟镁含量与海拔高度呈良好的线性关系(R2= 0.720,P=0.000),随海拔增加,烤烟镁含量表现为下降的趋势。土壤质地黏性增加,烤烟镁含量呈下降的趋势;烤烟镁含量在不同土壤类型间差异达极显著水平,最高的是紫色土(4.98 g/kg),最低的是红壤(3.82 g/kg);随土壤有机质含量增加,烤烟镁含量表现为逐渐下降的趋势;随土壤有效镁和速效钾含量增加,烤烟镁含量表现为逐渐增加的趋势;随土壤有效钙含量增加,烤烟镁含量呈先升高后下降的趋势,土壤有效钙含量2 000 mg/kg左右时,烤烟镁含量达峰值;随着土壤钙镁比和钾镁比升高,烤烟镁含量呈减速下降的趋势。

    • 祁连山大野口流域典型灌丛植物与土壤中氮磷的 化学计量特征

      2017, 49(3):572-579. DOI: 10.13758/j.cnki.tr.2017.03.021

      摘要 (1680) HTML (0) PDF 396.66 K (2355) 评论 (0) 收藏

      摘要:通过野外取样与室内分析相结合的方法,对祁连山西水林区的鬼箭锦鸡儿(Caragana jubata)、吉拉柳(Salix gilashanica)、金露梅(Potentilla fruticosa)、鲜黄小檗()和甘青锦鸡儿(Caragana tangutica)等5种典型灌丛植物和土壤氮(N)和磷(P)含量进行了测定和分析,旨在阐明植物与土壤中N、P的化学计量特征。结果表明:①5种灌丛植物叶片的N、P含量均显著高于其他器官的N、P含量,N含量的变化范围为15.72 ~ 29.08 g/kg,P含量的变化范围为1.58 ~ 3.47 g/kg;细根和粗根的N含量的变化范围分别为5.11 ~ 12.20 g/kg和4.46 ~ 11.84 g/kg,P含量的变化范围分别为0.87 ~ 1.58 g/kg和0.63 ~ 2.02 g/kg;叶片N∶P值范围为7.00 ~ 9.95,细根和粗根中的N∶P值分别为5.60 ~ 8.97和5.09 ~ 8.84,叶片和根系对N、P元素有着相似的利用格局。②5种灌丛土壤N含量均随土层深度增加逐渐减小,不同土层N含量的变化范围为1.40 ~ 6.80 g/kg,P含量均随土层深度增加较为稳定,不同土层P含量的变化范围为0.45 ~ 0.96 g/kg;N∶P值随土层深度增加其值不断减小,主要取决于土壤N含量。0 ~ 10 cm土层中,吉拉柳、鬼箭锦鸡儿、金露梅、鲜黄小檗和甘青锦鸡儿N∶P值分别为11.02、7.30、7.41、7.40和2.69。③5种灌丛叶片N含量与土壤N含量呈显著或极显著正相关,与土壤P含量无显著相关(甘青锦鸡儿除外);叶片N∶P值与土壤N含量呈显著负相关,而与土壤P含量呈显著正相关;灌丛叶片和土壤N、P含量及化学计量比与其他变量之间均无显著相关。同时研究还发现,祁连山5种典型灌丛生长可能主要受N素限制。

    • 鼎湖山不同植被类型下土壤肉足虫群落结构的比较研究

      2017, 49(3):580-587. DOI: 10.13758/j.cnki.tr.2017.03.022

      摘要 (1506) HTML (0) PDF 304.27 K (1553) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了解不同植被类型下土壤原生动物群落的特征,采用定性和定量培养法,对采自鼎湖山国家级自然保护区内沟谷常绿阔叶林(A点)、河岸常绿阔叶林(B点)、温带季风常绿阔叶林(C点)、针阔叶混交林(D点)、针叶林-马尾松林(E点)、山地常绿阔叶林(F点)和山顶灌草丛(G点)7种植被下土壤样品中肉足虫的群落组成和数量进行了观察和统计;并借助“普遍分布模型(ubiquity model)”和“生物地理模型(biogeography model)”理论,探讨了土壤原生动物在较小范围内的分布模式。结果显示:在所有土壤样品中,共检出20属31种土壤肉足虫,其中CentropyxisNebela属出现的物种数最多(各有3种);在全部肉足虫种类中,有8种出现在4个土壤样点中,它们分别是Amoeba sp.、Centropyxis compressaDifflugia globulosaD. gramenLamtopyxis sp.、Nebela dentistomaTrinema enchelysT. lineare。对比分析显示:不同植被下的土壤肉足虫群落组成呈一定差异,F点土壤中肉足虫最多(15种),G点土壤中最少(9种);不同植被类型下土壤肉足虫群落的丰度差别很大,最高出现在F点中(29 200 ind./g),最低出现在G点中(3 510 ind./g)。群落相似性比较显示:各样点的土壤肉足虫群落处于中等不相似(0.25 ~ 0.5)到中等相似(0.5 ~ 0.75)的水平。聚类分析表明,A点与F点的土壤肉足虫群落相似性最高;B点与G点的土壤肉足虫群落相似性也较高;D点与其他5个样点的相似性相对较低。单因子相关性分析显示土壤含水量与肉足虫丰度间有极显著的相关性(P<0.01),而土壤中NO3--N与肉足虫丰度间有显著的相关性(P<0.05);多元相关分析表明,鼎湖山土壤肉足虫丰度变化与多个土壤理化因子组合间存在相关性,以(pH + 含水量)组合与土壤肉足虫丰度的相关性最大。CCA分析显示不同的土壤理化因子对肉足虫某具体种的作用存有差异。因此,鼎湖山自然保护区土壤肉足虫的分布更符合“生物地理模型”。

    • 小型化土壤微生物燃料电池电信号放大电路的设计与运行

      2017, 49(3):588-591. DOI: 10.13758/j.cnki.tr.2017.03.023

      摘要 (1254) HTML (0) PDF 1.11 M (2093) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了提高对小型化的土壤微生物燃料电池(microbial fuel cells, MFCs)产电信号的检测能力,构建了采用加Cu2+ 处理土壤进行产电的小型化单室MFCs,并设计和制作了基于集成运算的信号放大器,设计放大倍数100倍。将信号放大器与MFCs连接后,采用数据采集卡连续记录土壤产电的原始电压以及放大后的电压。结果显示,土壤产电电压在4 mV附近波动,而放大后的电压升至400 mV左右。统计显示原始电压与放大后的电压相关性达到极显著水平(P<0.001)。同时还发现,并非每个电压数值都严格放大100倍,而是倍率存在5% 的误差,原因主要在于集成运算放大芯片存在失调误差和温度漂移误差。本研究为实现小型化MFCs产电信号的检测提供了依据。

    • 不同利用方式下亚热带花岗岩流域元素收支平衡 及其对土壤酸化的影响

      2017, 49(3):592-600. DOI: 10.13758/j.cnki.tr.2017.03.024

      摘要 (1337) HTML (0) PDF 1.53 M (2200) 评论 (0) 收藏

      摘要:选取亚热带花岗岩区不同利用方式下的3个相邻小流域 (F:100% 森林;FA1:82% 森林 + 18% 农田;FA2:76% 森林 + 24% 农田),通过定期监测与分析雨水和径流水的元素组成,获得了流域尺度元素的降水输入与径流输出特征,在此基础上分析了元素收支平衡及其对土壤酸化的影响。结果表明:雨水中离子输入总量为181.74 kg/(hm2·a),夏季输入量约占全年输入量的45%,Ca2+、Na+ 和NH4+ 约占阳离子输入总量的80%,SO42- 和NO3- 约占阴离子输入总量的74%。F、FA1和FA2流域径流水中离子输出总量分别为236.81,153.17和243.36 kg/(hm2·a),夏季输出量约占全年输出量的39% ~ 47%,Ca2+ 和Na+ 约占阳离子输出总量的81% ~ 86%,SO42- 和NO3- 约占阴离子输出总量的65% ~ 70%。降水和径流水的元素收支平衡表明,F、FA1和FA2流域中SO42-、NO3-、Cl-、NH4+ 和H+ 均表现为净输入,其中SO42- 的净滞留量最高,分别为13.7、30.43和20.49 kg/(hm2·a);而Ca2+、Mg2+ 和Na+ 均表现为净输出,其中Na+的净输出量最高,分别为28.99、14.96和31.76 kg/(hm2·a)。F、FA1和FA2流域内酸雨直接输入的H+ 为818 mol/(hm2·a),而流域内氮素转化产生的H+分别为396、389和401 mol/(hm2·a),占H+ 输入总量的32% ~ 33%。F、FA1和FA2流域的土壤酸化速率分别为996、1 069和1 035 mol/(hm2·a),表明即使不考虑农业施肥的情况下农林复合流域(FA1和FA2) 的土壤酸化速率仍高于森林流域(F)。

    • 秸秆覆盖对崩积体坡面产流产沙影响的模拟试验

      2017, 49(3):601-607. DOI: 10.13758/j.cnki.tr.2017.03.025

      摘要 (1157) HTML (0) PDF 415.53 K (1799) 评论 (0) 收藏

      摘要:通过室内模拟降雨试验,研究60 mm/h雨强条件下,不同秸秆覆盖度(0%、25%、50%、75%、100%)和坡度(25°,30°和35°)组合崩积体坡面的侵蚀状况。结果表明:①不同条件下崩积体坡面初始产流时间在49 ~ 913 s;同一坡度条件下,崩积体坡面初始产流时间随着覆盖度的增加而延长;同一覆盖度条件下,初始产流时间35°>25°>30°;坡面产流时间与秸秆覆盖度呈线性正相关关系。②崩积体坡面径流量的变化过程具有如下几个特征:第一,在降雨初期,坡面径流率在短时间内迅速增加,之后趋于平缓;第二,坡面径流量的起伏变化幅度随着坡度的增加而增大;第三,同一覆盖度条件下,30°坡面的径流率大于25°和35°坡面。③崩积体坡面产沙量存在临界覆盖度,值为50%。

    • 采煤沉陷区冻结滞水消融过程中土壤水分变化规律

      2017, 49(3):608-613. DOI: 10.13758/j.cnki.tr.2017.03.026

      摘要 (1425) HTML (0) PDF 399.83 K (2073) 评论 (0) 收藏

      摘要:冻结滞水的倒置富水性和双向融化特性,使其消融过程中土壤水分迁移动向发生变化。采用烘干法,对采煤沉陷区不同立地类型冻结滞水消融过程中的土壤含水率进行了测定。结果表明:①随着融化时间的延长,采煤沉陷区阴坡土壤含水率峰值沿着垂直方向逐渐向下推移。冻结滞水融化第2天和第5天,土壤含水率峰值出现在0 ~ 10 cm土层;融化第8天土壤含水率最大值出现在20 ~ 30 cm土层;融化第11、14和17天土壤含水率最大值均出现在50 ~ 60 cm土层;②采煤沉陷区沟坡地冻结滞水融化第2天和第5天土壤含水率峰值均出现在20 ~ 30 cm土层;融化第8、11、14和17天土壤含水率最大值均出现在30 ~ 40 cm土层;③采煤区和非采煤区的冻结滞水含水率峰值在冻土层之下。

    • 膜下滴灌条件下生物炭对土壤水热肥效应的影响

      2017, 49(3):614-620. DOI: 10.13758/j.cnki.tr.2017.03.027

      摘要 (1733) HTML (0) PDF 432.01 K (1813) 评论 (0) 收藏

      摘要:通过田间小区试验,研究膜下滴灌条件下农田施用生物炭0 t/hm2(A0)、15 t/hm2(A15)、30 t/hm2(A30)和45 t/hm2(A45)后玉米各生育期土壤含水率、温度和有机质及速效养分含量的变化规律。试验结果表明:在每个生育期,各处理耕层土壤含水率均随生物炭施用量增加呈先增加后减少的趋势,且均高于对照。在玉米拔节期、抽雄期和灌浆期差异性显著,且显著相关,其中A30处理增幅最大,达13.74%;在玉米三叶期和拔节初期,施用生物炭显著提高土壤表层温度,且呈正相关;在抽雄期、灌浆期和成熟期,土壤表层温度依次为A30>A0>A45>A15,与施炭量没有表现出显著相关;耕层土壤有机质和有效磷含量随施炭量增加而显著增加,且均高于对照,与施炭量表现出极显著相关;整个玉米生育期,相比对照A0,处理A15、A30和A45有机质最大增幅分别为:14%、20% 和58%,有效磷最大增幅分别为:62%、99% 和113%;施用生物炭后,各处理均显著提高了耕层土壤碱解氮和速效钾含量,相比对照A0,处理A15、A30和A45碱解氮的最大增幅分别为13%、17% 和10%,速效钾的最大增幅分别为:35%、48% 和63%。综上所述,膜下滴灌条件下适量施用生物炭可有效增加耕层土壤含水率、土壤温度和有机质及速效养分,生物炭具有一定的保水、保温、保肥特性,有利于提高土壤水、肥利用率。

    • 新疆达坂城盐湖不同植物群落土壤呼吸研究

      2017, 49(3):621-629. DOI: 10.13758/j.cnki.tr.2017.03.028

      摘要 (1541) HTML (0) PDF 1.03 M (1915) 评论 (0) 收藏

      摘要:新疆盐湖分布地域广泛而不均匀。盐湖生态系统碳循环是干旱区生态系统碳循环的重要组分,其动态变化对干旱区碳平衡有着重要的影响,然而目前对干旱区盐湖土壤呼吸的研究相对薄弱。为探讨盐湖沿岸不同植物群落土壤呼吸及其影响因子,以新疆达坂城盐湖为典型研究区,选取沿岸小獐毛(Aeluropus pungens)、鸢尾(Iris tectorum)、芨芨草(Achnatherum splendens)、黑果枸杞(Lycium ruthenicum Murr)植物群落土壤为主要研究对象,以周边农田撂荒地为对照,利用LI-COR 8100对达坂城盐湖沿岸4种植物群落和撂荒地土壤呼吸进行了监测,结果表明:盐湖沿岸土壤呼吸具有明显的日变化。监测时段内土壤呼吸作用均为单峰曲线,排放通量在13:00左右最高,07:00左右出现最低值。不同群落土壤呼吸速率变化范围在0.89 ~ 4.34 μmol/(m2·s)之间,撂荒地为1.77 ~ 3.48 μmol/(m2·s),表现为黑果枸杞>小獐毛>芨芨草>撂荒地>鸢尾。不同植物群落地下生物量影响土壤CO2排放,研究区土壤呼吸日平均累计CO2排放通量为209.28 mg/(m2·d)。土壤呼吸速率与土壤5 cm温度呈现显著正相关(P<0.01),可以解释土壤呼吸日变化的69% ~ 78%,是决定达坂城盐湖土壤呼吸变化的主要因子。利用土壤5 cm处温度得到小獐毛、鸢尾、芨芨草、黑果枸杞、撂荒地的Q10值分别为2.30、1.24、1.20、1.57、1.28,小獐毛样地土壤呼吸对温度更敏感。除撂荒地外各群落土壤呼吸与土壤湿度呈显著负相关(R2 = 0.38 ~ 0.51)。该研究对进一步明确干旱区盐湖生态系统土壤呼吸变化规律和影响因素,以及对估算区域碳平衡及“碳汇”功能具有重要意义。

    • >研究简报
    • 基于高光谱的砂姜黑土含水量反演研究

      2017, 49(3):630-634. DOI: 10.13758/j.cnki.tr.2017.03.029

      摘要 (1318) HTML (0) PDF 269.81 K (1878) 评论 (0) 收藏

      摘要:在实验室条件下,以地物光谱仪(350 ~ 2 500 nm)为工具,利用光谱反射率(R)、反射率的一阶微分(R′)、反射率的对数(logR)、反射率的倒数(1/R)、反射率对数的一阶微分(logR)′和去包络线(Rc) 6种处理方法,研究了4种不同土种的砂姜黑土含水量与光谱反射率的定量关系。结果表明:砂姜黑土不同土种间光谱特征存在一定差异,且4种土的光谱反射率都随土壤含水量升高而下降。在可见-近红外波段,以R′ 提取的敏感波长与含水量的相关系数最高,敏感波长集中分布在712、807、1 142、1 570、1 850、2 221 nm等。基于上述波长反射率所建立的土壤含水量预测模型的决定系数达到了0.89,且其模型检验的均方根误差仅为4.6 g/kg,实现了对砂姜黑土含水量较为准确的预测。本研究为非接触、快速地测定砂姜黑土含水量提供了数据基础。

    • 密度调控方式对马铃薯块茎大小调控功能初探

      2017, 49(3):635-640. DOI: 10.13758/j.cnki.tr.2017.03.030

      摘要 (1118) HTML (0) PDF 380.00 K (1732) 评论 (0) 收藏

      摘要:2014年和2015年分别以尤金和克新13号脱毒原种为供试材料,采用随机区组设计,分别设置6万穴/hm2、9万穴/hm2、12万穴/hm2播种穴数和1、3个主茎/穴(2014年)以及6万穴/hm2、8万穴/hm2、10万穴/hm2播种穴数和1、2个主茎/穴(2015年)等处理,研究密度调控方式对马铃薯块茎大小分布及产量的影响。两年试验结果表明:增加播种穴数或单穴主茎数都将增加30 ~ 150 g的块茎产量,降低150 g以上的块茎产量。早熟品种尤金的种薯生产采用12万穴/hm2、3主茎/穴的播种方式,并于苗后60 d左右收获,可获得较高150 g以下块茎产量;商品薯生产采用6万穴/hm2、3主茎/穴的播种方式可获得较高商品薯产量。中晚熟品种克新13号的种薯生产采用8万穴/hm2、2主茎/穴的播种方式,苗后80 d左右收获,可获得较高150 g以下块茎产量;商品薯生产采用6万穴/hm2、2主茎/穴的播种方式可获得较高商品薯产量。

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