• 2017年第49卷第4期文章目次
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    • >专论与综述
    • 我国南方工程边坡土壤生态修复技术创新的认知与实践

      2017, 49(4):643-650. DOI: 10.13758/j.cnki.tr.2017.04.001

      摘要 (1960) HTML (0) PDF 310.67 K (4028) 评论 (0) 收藏

      摘要:我国高速公路、高速铁路和城镇化建设的快速发展,促进了我国工程边坡生态修复技术的创新。现中国边坡生态修复技术成果,随同动车装备和筑路技术,形成了我国高速道路建设举世瞩目的三大技术进步,已成为我国“一带一路”战略重大支撑技术体系。我国“两高”建设是以牺牲土壤生态环境为代价的,产生了大量的创伤裸露边坡,生态修复及安全防护问题非常突出。本文就路域边坡土壤破坏特征、土壤生态修复本质、工程边坡林草种选择、V型槽种植带、喷混基材配置、机械化施工等几个重大技术问题的思考与技术创新途径进行了探讨,并提出了利用路域边坡土地资源发展林草种子产业的引领技术。

    • 新常态下我国轮作休耕的内涵、意义及实施要点简析

      2017, 49(4):651-657. DOI: 10.13758/j.cnki.tr.2017.04.002

      摘要 (1535) HTML (0) PDF 190.40 K (3887) 评论 (0) 收藏

      摘要:实施轮作休耕制度是在新常态下顺应我国种植业结构调整方向,实现农业领域的供给侧改革战略的有效途径之一。本文首先介绍了轮作休耕问题提出的背景、内涵及战略意义。其次,对我国实施轮作休耕制度试点中的要点和应注意的问题进行了分析探讨。最后,重点就地下水漏斗区、重金属污染区、生态严重退化区的休耕技术进行了归纳总结,并分别提出了采取恢复平衡型、环境修复型和生态保护型的休耕技术措施,以期为我国轮作休耕制度试点提供借鉴。

    • 基于固态13C核磁共振波谱研究植物残体分解和转化机制的进展

      2017, 49(4):658-664. DOI: 10.13758/j.cnki.tr.2017.04.003

      摘要 (1975) HTML (0) PDF 239.47 K (2723) 评论 (0) 收藏

      摘要:植物残体在土壤中的分解和转化影响了其养分归还和有机质形成过程。由于缺乏高分辨率的分析方法,对不同气候、植被和土壤类型条件下植物残体在分解过程中化学结构组成的演变特征和机制仍不清楚。核磁共振波谱技术在解析自然有机物化学组成方面具有独特的优势,本文综述了基于固态13C核磁共振波谱(solid-state 13C-NMR spectroscopy)技术评价植物残体的基质质量、解析植物残体的分解速率及其官能团组成的变化特征、揭示土壤腐殖质特性等方面的主要进展。未来针对植物残体分解和有机质形成机制的研究,应该结合稳定性同位素质谱和扫描电镜分析方法,综合分析植物残体中的有机化合物组成和物理结构;从多时空尺度揭示不同类型植物残体中有机碳官能团的降解路径;结合高通量测序和基因芯片分析方法,深入研究土壤微生物群落与植物残体化学结构的协同演变机制,提出不同气候–土壤–植被类型区促进土壤有机质形成的调控措施。

    • 粉煤灰对土壤性质改善及肥力提升的作用研究进展

      2017, 49(4):665-669. DOI: 10.13758/j.cnki.tr.2017.04.004

      摘要 (1689) HTML (0) PDF 172.04 K (3292) 评论 (0) 收藏

      摘要:我国粉煤灰生产量巨大,农业生产中合理利用粉煤灰是提高粉煤灰综合利用水平的重要途径之一。本文综述了近年来粉煤灰在土壤结构改良、促进作物生长发育以及粉煤灰衍生肥对农业生产的作用等方面的研究进展。最后,对粉煤灰农业化资源利用风险进行了分析,并根据当前粉煤灰研究中存在的主要问题,指出了今后粉煤灰农用研究的重点。

    • 矿山土壤特性及其分类研究进展

      2017, 49(4):670-678. DOI: 10.13758/j.cnki.tr.2017.04.005

      摘要 (1729) HTML (0) PDF 182.26 K (2817) 评论 (0) 收藏

      摘要:矿山土分类是认识矿山土壤的基础,对矿山土壤系统分类研究是进行矿山土壤改良和植被重建的重要基础。本文从物理、化学、生物和污染 4 个方面阐述了矿山土壤特性的变化及其对矿山土壤系统分类的影响,并对分类名称、依据、指标体系和分类方法的相关研究进展进行了综述。目前,矿山土壤系统分类大多以其特有属性作为分类指标,运用光谱技术、模糊均值法和神经网络模型等方法完成分类。但这些方法都有其自身的优缺点,建议今后因地制宜地选取定量化分类指标,探索将主成分分析等数学模型与光谱等技术相结合的方法进行矿山土壤系统分类,以期为今后矿山土地复垦与利用提供科学依据。

    • >研究报告
    • 水氮管理对优质杂交中稻旌优127产量及氮肥利用率的影响

      2017, 49(4):679-684. DOI: 10.13758/j.cnki.tr.2017.04.006

      摘要 (1543) HTML (0) PDF 283.95 K (1751) 评论 (0) 收藏

      摘要:为充分发挥优质稻的产量潜力并实现水氮资源的高效利用,以优质杂交中稻旌优127为材料,在大田环境下研究管水方式(W)、施氮量(N)和施氮方式(D)及其互作对水稻产量、穗粒结构和氮肥利用率的影响。结果表明:管水方式(W)、施氮量(N)、管水方式(D)与施氮方式互作 (W×D)、管水方式与施氮量互作(W×N)、施氮量与施氮方式互作(N×D)以及三者互作(W×N×D)间对旌优127产量的影响达极显著水平,施氮方式(D)对产量的影响接近显著水平(P=0.050 5),旌优127产量在不同施氮量下均以浅湿管水且氮肥后移时产量最高。管水方式(W)、施氮量(N)、施氮方式(D)及其互作对水稻穗粒结构有不同程度的影响,通径分析表明影响产量的主要因子为单位面积有效穗数,其次是穗粒数。除施氮方式(D)、管水方式与施氮量互作 (W×N)外的其他因子及其互作对氮肥农学利用率有显著影响;浅湿管水处理氮肥农学利用率显著低于常规管水处理;在浅湿管水下,氮肥后移时水稻氮肥农学利用效率随着施氮量的增加显著降低,常规施氮时差异较小;在常规管水下则相反。除施氮方式(D)外的其他因子及其互作对氮肥偏生产力有显著影响;浅湿管水处理氮肥偏生产力显著高于常规管水处理;氮肥偏生产力在不同的管水方式下均随施氮量的增加显著降低。浅湿管水,施氮100 kg/hm2,最高苗期适量施用穗肥是试验所在生态区最佳的水氮管理方式。

    • 红壤水稻土上双季稻氮素减施增效方法比较

      2017, 49(4):685-691. DOI: 10.13758/j.cnki.tr.2017.04.007

      摘要 (1400) HTML (0) PDF 421.67 K (1717) 评论 (0) 收藏

      摘要:目目前我国正在大力推进化肥零增长战略,各种减肥增效措施的实际应用效果越来越受到关注。本文通过连续3年的田间定位试验,探索在红壤地区双季稻种植模式下减氮增效的方法。在江西省典型的红壤水稻土上,设置不施氮肥(CK)、常规施氮量下的农民习惯施氮(C1)、减氮30 kg/hm2下分次施氮(C2)、减氮30 kg/hm2下20% 缓释尿素一次施用(H1)、减氮30 kg/hm2下50% 缓释尿素一次施用(H2)和减氮30 kg/hm2下80% 缓释尿素一次施用(H3)共6个处理。结果表明:C2、H1、H2和H3处理在早晚稻上比C1处理减施氮素30 kg/hm2的情况下,产量、秸秆生物量、有效穗数、千粒重、籽粒和秸秆的养分含量没有显著性差异(P>0.05);同样除CK外,其他处理植株吸氮总量和氮收获指数也没有显著差异(P>0.05);试验3年后各处理的土壤全氮和速效养分也没有显著性差异(P>0.05)。但是C2、H1、H2和H3处理的氮肥偏肥生产力和氮肥吸收利用率都显著高于C1处理(P<0.05),其中C2、H1、H2和H3处理的氮肥偏生产力6季平均分别提升了19.0%、17.8%、19.9% 和24.5%,而氮肥吸收利用率6季平均分别提升了61.7%、44.9%、57.3% 和72.3%。而C2处理的氮肥偏肥生产力和氮肥吸收利用率与H1、H2和H3处理之间无显著差异(P>0.05)。分次施氮和施用缓释尿素两种方法均是红壤水稻土上减氮增效的有效方法。减氮30 kg/hm2下,普通尿素配合施用20% 比例的缓释尿素可以满足水稻生长的需求,而施用更高比例的缓释尿素(50% 和80%)并不会提高水稻产量和氮肥利用率。综合考虑成本,一次性施用20% 的缓释尿素是更为切实可行的减氮增效方法。

    • 叶面喷施含氨基酸水溶肥料在辣椒和豇豆上的肥效

      2017, 49(4):692-698. DOI: 10.13758/j.cnki.tr.2017.04.008

      摘要 (2014) HTML (0) PDF 304.61 K (2384) 评论 (0) 收藏

      摘要:以辣椒(苏椒5号博士王)和豇豆(夏杰)为材料,研究叶面喷施利用废弃猪毛研制的含氨基酸水溶肥料在辣椒和豇豆上的应用效果。本试验分两季进行,设3个处理:不喷施任何肥料(CK1)、喷施清水(CK2)和喷施含氨基酸水溶肥料(AA)。田间试验结果表明:对辣椒和豇豆叶片喷施含氨基酸水溶肥料能有效促进辣椒和豇豆植株的生长,提高辣椒和豇豆果实的品质,同时叶面喷施含氨基酸水溶肥料还改变了辣椒和豇豆种植土壤中可培养微生物的数量。与不喷施、喷施清水处理相比,喷施含氨基酸水溶肥料显著提高了辣椒和豇豆的产量。从第一季看,辣椒的增产幅度分别为12.0% 和10.8%,豇豆的增幅分别为10.3% 和8.9%;从第二季看,辣椒的增幅分别达到13.5% 和12.5%,豇豆的增产幅度分别是18.9% 和14.7%,与第一季相比,第二季增产幅度有所提升。由此,利用废弃猪毛研制的含氨基酸水溶肥料叶面喷施能够有效促进设施辣椒和豇豆的产量,研究结果可为废弃猪毛的资源化利用和设施蔬菜的高效栽培提供理论依据。

    • 秸秆钾替代化肥钾对莴笋的营养效应研究

      2017, 49(4):699-705. DOI: 10.13758/j.cnki.tr.2017.04.009

      摘要 (1381) HTML (0) PDF 231.44 K (1727) 评论 (0) 收藏

      摘要:在重庆地区多年种植蔬菜的两个基地进行田间试验,研究了秸秆钾替代化肥钾对莴笋的产量、品质、养分吸收量和钾素利用率的影响。秸秆钾替代化肥钾较无钾肥处理极显著提高两个试验点莴笋产量,增产11.4% ~ 13.7% 和11.4% ~ 15.3%,各处理产量大小为:MH+KL(有机肥钾50%+化肥钾50%)>MM+KM(有机肥钾30%+化肥钾70%)>ML+KH(有机肥钾10%+化肥钾90%)>CK2(常规施钾处理)>CK1(无钾肥处理),以高量(50%)秸秆钾处理(MH+KL)增产作用最大。秸秆钾替代化肥钾较常规施钾提高莴笋产量,但增产作用不显著。两个试验点秸秆钾替代化肥钾显著降低莴笋叶维生素C和可溶性糖含量,降幅分别为4.7% ~ 16.8% 和3.2% ~ 30.5%,但对莴笋茎该两个品质指标略有提高;莴笋叶硝酸盐含量增加8.0% ~ 8.2% 和11.4% ~ 17.2%,莴笋茎硝酸盐含量在试验点1降低2.5% ~ 11.5%,而试验点2则增加8.0% ~ 13.5%。试验点1莴笋叶钙、镁、铁和锰含量为提高,试验点2降低。两个试验点秸秆钾替代化肥钾均显著提高莴笋对氮、磷和钾吸收量,以MH+KL处理莴笋钾素利用率最高。综合莴笋产量、品质、养分吸收和钾素利用效率,以MH+KL处理效果最佳。

    • 生物有机肥对连作马铃薯及土壤生化性状的影响

      2017, 49(4):706-711. DOI: 10.13758/j.cnki.tr.2017.04.010

      摘要 (1668) HTML (0) PDF 191.04 K (1606) 评论 (0) 收藏

      摘要:生物有机肥是一种集有益微生物和有机肥优点为一体的新型肥料,能更好地让有益微生物在土壤中定植和生长。本研究针对马铃薯连作障碍问题,探索几种生物有机肥对马铃薯连作土壤生物性状、产量及品质的影响。试验以威芋5号原种为材料,在同等化肥用量的基础上,增施等量不同品种的生物有机肥,测定其出苗率、农艺性状、产量及品质、土壤生物性状等。结果表明:施用生物有机肥对马铃薯的农艺性状、出苗率、土壤养分及微生物群落结构、产量以及薯块品质均有改善作用。其中GZ-I处理增产效果最明显,增产率为52.26%,并且GZ-I处理可以明显地提高细菌与真菌的比值(B/F),其B/F较对照提高5.67倍。GZ-III处理提质效果最明显,马铃薯薯块中淀粉、还原性糖以及Vc含量最高,分别较对照提高0.68倍、1.64倍、0.41倍。施用不同生物有机肥均可提高马铃薯土壤的养分含量,改善土壤肥力水平,其中GZ-III处理的改土效果最明显,可以明显增加土壤中的有效养分含量。因此,生物有机肥可以提高连作区马铃薯的产量和品质,并对土壤有明显的改良作用,其中GZ-I处理的增产效果最好,GZ-III处理的提质和改土效果最好。

    • 蚓粪施用方式对不同品种番茄生长和土壤肥力的影响

      2017, 49(4):712-718. DOI: 10.13758/j.cnki.tr.2017.04.011

      摘要 (1340) HTML (0) PDF 365.06 K (2139) 评论 (0) 收藏

      摘要:肥料的施用方式会影响有机肥料的分解和养分释放过程,且不同作物品种在养分需求方面也各有差异。蚓粪是一种能够改善土壤和促进植物生长的新型替代肥料。采用盆栽试验研究了蚓粪施用方式对不同番茄品种生长和土壤肥力的影响,盆栽试验设置为:两个番茄品种:金棚三号和艾瑞尔;4种施肥方式:单施化肥(CF);蚓粪表施(VS),即蚓粪与盆钵上部8 cm厚土壤混施;蚓粪中施(VL),即蚓粪均匀平铺紧邻8 cm处下方;蚓粪全土混施(VM),即蚓粪与所有土壤混合。结果表明:相比全土混施,蚓粪表施和中施更能增加番茄的茎叶生物量并且促进其对氮、钾的吸收;与单施化肥相比,蚓粪的效果更依赖于施用方式,蚓粪表施和全土混施比中施更能提高土壤pH和有机碳含量。在盛花期,无论番茄品种,土壤有效磷、速效钾含量都在蚓粪表施时最高;而在收获期,蚓粪表施和全土混施的有效磷含量高于中施处理。相比蚓粪中施和全土混施,表施降低了艾瑞尔的土壤矿质氮含量。总之,蚓粪的集中施用如表施和中施,能促进番茄生长及养分吸收,并且在不同品种之间效应一致。

    • 文山植烟土壤有效锌含量及其影响因素研究

      2017, 49(4):719-724. DOI: 10.13758/j.cnki.tr.2017.04.012

      摘要 (1630) HTML (0) PDF 1.92 M (1801) 评论 (0) 收藏

      摘要:为探明文山烟区植烟土壤有效锌分布情况及其影响因素,并为烤烟合理施用锌肥提供理论依据,运用GPS定位技术采集了276份土样,测定其有效锌含量,采用经典统计学方法和GIS技术,对其基本特征、空间分布状况及影响因素进行了分析。结果表明:①文山烟区植烟土壤有效锌平均含量为1.93 mg/kg,变幅为0.20 ~ 8.17 mg/kg,变异系数为70.47%,属于中等变异强度。全烟区有70.12% 的区域土壤有效锌在适宜范围内(1.00 ~ 5.00 mg/kg)。②县域间植烟土壤有效锌平均含量从高到低排序为:麻栗坡>西畴县>文山县>马关县>砚山县>丘北县>广南县。③土壤中有效锌含量随着有机质增加而增大,随海拔升高呈抛物线变化;不同海拔组和有机质组间有效锌含量差异均达极显著水平。有效锌含量在土壤pH为6.5 ~ 7.5时最低,在偏酸和偏碱的环境中含量较高。④文山烟区分布最广的是红壤,其次是黄壤。不同土壤类型有效锌含量差异达极显著水平,含量最高的是水稻土,最低的是紫色土。因此,文山烟区植烟土壤有效锌含量总体满足优质烟叶生产的需求,部分缺锌区域应加强锌肥、有机肥的施用以提高土壤中有效锌含量。

    • 鼎湖山不同森林类型土壤纤毛虫群落比较研究

      2017, 49(4):725-732. DOI: 10.13758/j.cnki.tr.2017.04.013

      摘要 (1452) HTML (0) PDF 386.03 K (1505) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了丰富对鼎湖山自然保护区生物多样性的研究,了解不同植被类型下土壤原生动物群落的特征,本文对采自鼎湖山自然保护区7种不同植被下的土壤样品进行了土壤纤毛虫定性和定量分析。结果显示:在全部土壤样品中,共检出44属70种土壤纤毛虫。在全部纤毛虫种类中,仅有4种出现在全部土壤样中,它们分别是Bresslaua voraxColpoda cucullusCyclidium elogatum Cyrtolophosis elongata。依据物种出现频率高低,鼎湖山自然保护区土壤纤毛虫中,广布种和特有种较少,而常见种较多。不同植被类型下土壤纤毛虫群落丰度介于1 730 ~ 29 200 ind./g,表现为针叶林-马尾松林<山顶灌草丛<针阔叶混交林<河岸常绿阔叶林<沟谷常绿阔叶林<温带季风常绿阔叶林<山地常绿阔叶林的特点。纤毛虫群落相似性分析显示:各样点土壤纤毛虫群落间处于中等不相似(0.25 ~ 0.5)到中等相似(0.5 ~ 0.75)的水平。从本研究结果看,土壤纤毛虫的分布更符合Foissner的“生物地理模型”。相关性分析显示:土壤含水量与土壤纤毛虫丰度之间有极显著的相关性(P<0.01),而土壤NO– 3-N含量与纤毛虫丰度也有显著的相关性(P<0.05)。而多元相关分析表明鼎湖山土壤纤毛虫丰度变化与多个土壤理化因子组合共同作用间存在相关性,其中土壤含水量均作为一个重要组合元素出现。CCA分析显示不同的土壤理化因子对一具体纤毛虫种类的作用存有差异。

    • 盐碱胁迫对香樟幼苗根际土壤酶活性的影响

      2017, 49(4):733-737. DOI: 10.13758/j.cnki.tr.2017.04.014

      摘要 (1306) HTML (0) PDF 165.91 K (2209) 评论 (0) 收藏

      摘要:以2年生盆栽香樟幼苗为材料,分别施用0、50、100、200 mmol/L的Na2CO3和NaHCO3(1︰1)混合溶液,研究盐碱胁迫对香樟幼苗根际土壤酶活性的影响。结果表明:随着盐碱胁迫时间的延长,各处理土壤pH不断上升,且随盐碱处理浓度越高,pH越大;对照的脲酶活性呈不断上升的趋势,盐碱胁迫处理的脲酶活性呈先升后降的趋势,盐碱处理浓度越高,土壤脲酶活性越小;过氧化氢酶活性呈不断上升的趋势,盐碱处理浓度越高,过氧化氢酶活性越大;土壤蔗糖酶活性呈先升后降的趋势,盐碱处理浓度越高,土壤蔗糖酶活性越小;轻度(0 ~ 50 mmol/L)盐碱胁迫程度促进碱性磷酸酶活性,而重度盐碱(50 ~ 200 mmol/L)胁迫抑制碱性磷酸酶活性;0 mmol/L处理的蛋白酶活性不断上升,而盐碱胁迫抑制蛋白酶活性。盐碱胁迫影响了土壤中有效养分的转化。

    • 林地改为茶园对土壤净硝化速率及N2O排放的影响

      2017, 49(4):738-744. DOI: 10.13758/j.cnki.tr.2017.04.015

      摘要 (1568) HTML (0) PDF 306.69 K (1943) 评论 (0) 收藏

      摘要:以我国江南茶区(安徽、浙江)和华南茶区(福建)典型茶园土壤及各自相邻的林地土壤为研究对象,在25℃和60%田间持水量条件下,通过28 d的室内培养试验,研究了林地改为茶园后对土壤净硝化速率及N2O排放规律的影响。结果表明:安徽地区林地改种茶园显著抑制了净硝化速率;与安徽地区的林地和茶园土壤相比,浙江和福建地区林地和茶园土壤净硝化速率很低(N,<0.2 mg/(kg·d)),且林地改为茶园后对土壤净硝化速率没有显著影响。安徽地区植茶年限超过10 a的茶园土壤N2O累积排放量均显著低于邻近的林地土壤,而植茶年限为10 a的茶园土壤与邻近的林地土壤差异不显著。浙江和福建茶园土壤N2O累积排放量均高于各自对照的林地土壤。安徽地区土壤的N2O累积排放量与pH呈显著的正相关关系,这表明林地改为茶园后,随着植茶年限的增加和氮肥的施用,pH降低抑制了净硝化速率,进而降低N2O排放。

    • 不同施肥措施对河套灌区盐化潮土氨挥发及氧化亚氮排放的影响

      2017, 49(4):745-752. DOI: 10.13758/j.cnki.tr.2017.04.016

      摘要 (1397) HTML (0) PDF 380.88 K (1960) 评论 (0) 收藏

      摘要:本研究以河套灌区农田盐化潮土为研究对象,通过静态暗箱-气相色谱法和田间土壤氨挥发原位测定法(通气法),研究了4种不同施肥措施(农民习惯施肥、膨润土+农民习惯施肥、生物炭+农民习惯施肥、腐殖酸+农民习惯施肥,分别标记为CK、B、C、HA)对土壤氨(NH3)挥发及氧化亚氮(N2O)排放的影响。结果表明: B处理可以显著降低土壤N2O的排放,其N2O累计排放量较CK降低30.9%,氮肥损失率较CK降低31.5%;其他处理N2O累计排放量与CK无显著差异。各处理NH3挥发速率于施肥灌水后3 ~ 5 d达到峰值,之后逐渐降低趋于平稳。B、C、HA处理可以显著降低土壤NH3挥发,NH3累计挥发量较CK降低56.0%、41.2%、49.0%,氮肥损失率较CK降低56.0%、41.2%、52.1%。相关性分析表明,土壤温度和空气温度与土壤N2O的排放呈显著正相关;生育期土壤含水量处于151.2 ~ 203.3 g/kg,在这一范围内,土壤含水量与土壤N2O的排放呈正相关关系。B处理可显著降低土壤NH3挥发及N2O排放,且比CK增产11.1%,是较为合理的施肥措施。

    • 猪粪与农田土壤中重金属累积污染的相关分析

      2017, 49(4):753-759. DOI: 10.13758/j.cnki.tr.2017.04.017

      摘要 (1807) HTML (0) PDF 380.78 K (2245) 评论 (0) 收藏

      摘要:为调查猪粪和农田土壤中Cu、Zn、As、Hg、Cr、Cd、Pb、Ni 8种重金属元素的累积和相关关系,文章抽取了30篇已发表文献中关于8种重金属的浓度数据进行分析。原始分析包括上海周边、浙江、江苏、福建、山东、陕西、山西、青海、北京、河南、吉林、湘江下游、河北保定、广东东莞、新疆乌鲁木齐和石河子等地,共包括超过2 000个猪粪样品和1 700个土壤样品,取其中的均值共550个进行分析。分析发现:猪粪中Cu超标最严重,Zn次之;土壤中Cu、Zn累积不多,但是多来自猪粪;土壤中Cd超标最为严重,其次为Cr,且主要污染源不是来自猪粪。

    • 龙游硫铁矿区农田土壤重金属污染的空间 变异及在水稻中的积累

      2017, 49(4):760-769. DOI: 10.13758/j.cnki.tr.2017.04.018

      摘要 (1601) HTML (0) PDF 10.93 M (1542) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了解浙江龙游硫铁矿区农田重金属污染状况,采集矿区265件农田土壤样品,分析8种重金属Cu、As、Hg、Zn、Cd、Ni、Pb、Cr元素全量,利用地统计学软件GS+9.0对研究区土壤各元素指标进行半变异函数拟合,并利用普通克里格法进行插值并绘制空间分布图。采集30件水稻籽粒样品,分析重金属在研究区中水稻籽粒的累积特征,并进行了健康风险评价。结果表明:矿区土壤中8种重金属元素的变异系数从0.72到1.76,离散程度较高。8种重金属的土壤空间半变异函数Cu、As、Hg元素符合指数模型,Zn、Cd、Ni、Pb符合球状模型,Cr符合高斯模型。元素Cu、Pb、Zn、Cr、Ni的块金值与基台值的比值C0/C0+C都小于0.25,说明空间变化主要受地质背景等因素影响;元素Cd、Hg和As的块金值与基台值的比值C0/C0+C在0.25 ~ 0.75之间,说明除了地质背景因素,人为活动等随机因素也有影响。矿区水稻籽粒中重金属Ni和Cd的变异系数最高,分别为0.95和0.87,说明Ni和Cd元素可能存在异常积累。矿区水稻籽粒对重金属的富集能力由大到小依次为Cd、Zn、Cu、Ni、As、Hg、Cr、Pb。健康风险评价结果表明矿区农田水稻籽粒中元素As、Cd的风险商大于1,存在潜在健康风险;而其他6种重金属Cu、Hg、Zn、Ni、Pb和Cr基本属于安全范围。

    • 榆神府覆沙矿区采煤塌陷地表层土壤理化性质演变

      2017, 49(4):770-775. DOI: 10.13758/j.cnki.tr.2017.04.019

      摘要 (1444) HTML (0) PDF 465.99 K (1863) 评论 (0) 收藏

      摘要:以榆神府覆沙矿区采煤塌陷地表层土壤为研究对象,运用野外调查取样和实验室分析检测方法,研究不同采煤塌陷年限下(1、2、5、10 a和未塌陷区)土壤理化性质演变特征,探讨采煤塌陷过程中土壤理化性质的响应及其机制。结果表明:①与未塌陷地相比,采煤引起地表塌陷初期(1 ~ 2 a)土壤体积质量、硬度、黏粒含量、含水量、有机质、速效氮、速效钾、有效磷、全磷和全钾含量均有显著减小,而土壤孔隙度、pH和沙粒含量增加,全氮含量变化不明显,土壤质量总体表现出一定的退化趋势;②塌陷区自然恢复条件下上述土壤指标在塌陷5 a后呈现出改善的趋势,其中土壤物理性质、全效养分和土壤水分指标恢复较快,在塌陷10 a后即可恢复至塌陷前水平;但土壤速效养分、pH和有机质经过10 a的土壤自修复仍未完全恢复,采煤塌陷对土壤质量的损害具有一定延续性。③采煤塌陷后土壤质量演变过程分析表明,自然恢复条件下塌陷区土壤大体经过3个演替阶段,即退化期(塌陷后1 ~ 2 a)→改善期(塌陷后5 a)→部分恢复期(塌陷后10 a)。

    • 河套灌区中度盐渍化土壤改良产品筛选研究

      2017, 49(4):776-781. DOI: 10.13758/j.cnki.tr.2017.04.020

      摘要 (1247) HTML (0) PDF 371.72 K (1710) 评论 (0) 收藏

      摘要:为寻求适宜内蒙古河套灌区中度盐渍化土壤改良产品,选择了具有代表性的4种土壤改良剂和3种抗盐碱专用肥,通过田间及室内试验研究施用各土壤改良产品对土壤含盐量、土层贮盐量及油葵产量构成等因素的影响。结果表明:施用各种土壤改良产品处理均显著优于对照处理;其中抗盐碱专用肥在提高作物出苗率、保苗率及增产方面占优,而土壤改良剂在土壤脱盐及降低土壤碱性方面更具优势;在各种改良产品中丹路菌肥(T5处理)在提高葵花出苗率、保苗率及增产方面效果最佳,在土壤脱盐及降低土壤碱性方面也较为突出;磷石膏(T1)处理在土壤脱盐及降低土壤碱性方面效果最佳,故将丹路菌肥和磷石膏作为本研究筛选结果,建议在盐渍化土壤改良中推广使用。

    • 滨海盐土区4种典型耐盐植物盐分离子的积累特征

      2017, 49(4):782-788. DOI: 10.13758/j.cnki.tr.2017.04.021

      摘要 (1435) HTML (0) PDF 261.24 K (2503) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了筛选降盐效果优良的适宜植物材料以合理利用耐盐植物改良滨海盐碱地,本研究通过田间试验系统探究了盐地碱蓬、田菁、红麻和高丹草的盐分离子积累特征。结果表明:4种植物地上生物量在成苗期和成熟期均为总生物量的80% 以上,且大小为田菁>红麻>盐地碱蓬>高丹草。高丹草和红麻对K+、Ca2+的吸收运输能力最强,盐地碱蓬和田菁对Na+的吸收运输能力最强。根据各盐分离子占植物积累总盐分的比例,高丹草对K+ 积累量高于其他离子;田菁在成苗期主要积累K+,在成熟期主要积累Cl-和Na+;红麻主要积累Cl-和K+;盐地碱蓬主要积累 Na+ 和Cl-,其体内的Na+ 和Cl-分别占积累盐分总量的比例明显高于其余植物。从成苗期到成熟期的生长过程中,盐地碱蓬表现出Na+ 积累比例持续下降,Cl-积累比例逐渐升高的趋势;田菁和高丹草表现为Na+ 和Cl-积累比例均升高;红麻的Na+和Cl-积累比例则表现为逐渐下降趋势。盐地碱蓬、田菁和红麻是滨海盐土改良的优良植物材料。

    • 基于磁感式大地电导率仪的土壤盐分解译模型

      2017, 49(4):789-794. DOI: 10.13758/j.cnki.tr.2017.04.022

      摘要 (1194) HTML (0) PDF 466.11 K (1755) 评论 (0) 收藏

      摘要:以新疆伊犁地区盐渍土为研究对象,通过分层采样测定土壤盐分含量,采用EM38和EM31两种磁感式大地电导率仪测定土壤表观电导率,分析不同土壤层次盐分与土壤表观电导率的相关性,应用逐步回归方法构建土壤盐分解译模型,并进行了模型精度验证。研究表明:土壤盐分含量与土壤表观电导率之间呈显著线性相关,构建的土壤盐分解译模型具有良好的精度。本研究将为精确解译伊犁地区土壤盐渍化特征提供重要的方法支撑。

    • 九宫山土壤剖面中黏土矿物的组成特征

      2017, 49(4):795-802. DOI: 10.13758/j.cnki.tr.2017.04.023

      摘要 (1404) HTML (0) PDF 468.47 K (2472) 评论 (0) 收藏

      摘要:以湖北省九宫山的4种垂直地带性土壤为对象,研究其剖面层次的黏土矿物组合和铁、铝氧化物的特征,揭示山地土壤中黏土矿物的变化特点。结果表明,随海拔升高,土壤中黏土矿物类型从以高岭石为主,逐渐变为以14.0?矿物、伊利石及三水铝石为主,有从1:1型向2:1型矿物过渡的趋势;不同层次的土壤中黏土矿物类型和相对含量变化明显;土壤随垂直高程的升高,其中游离态铁、铝减小,非晶形和络合态铁、铝增加,各种形态铁、铝氧化物的总量也增加。

    • 黑钙土不同土层在两种材质负压渗水器下的吸渗特性

      2017, 49(4):803-811. DOI: 10.13758/j.cnki.tr.2017.04.024

      摘要 (1305) HTML (0) PDF 636.63 K (1596) 评论 (0) 收藏

      摘要:基于–5 kPa负压灌水条件下的一维垂直水分吸渗试验,分析了陶土和聚乙烯醇缩甲醛泡沫塑料(PVFM)两种材质负压渗水器在黑钙土A、B层的渗水性能,测定累计吸渗量、吸渗率、湿润峰及土壤含水率等指标,并利用它们考察了Kostiakov,Horton、Philip 3种常用的土壤水分吸渗模型及垂直一维非饱和土壤水分运动代数模式描述负压吸渗过程的适用性,进一步比较了不同处理下的模型参数。结果表明:①–5 kPa灌水条件下,PVFM渗水器和陶土渗水器的累计吸渗量没有明显差异,前者能有效替代后者作为负压渗水器;②黑钙土B层土壤水分吸渗特性比A层差,同时间内累计吸渗量较少,吸渗率降低速度更快;③短时间负压灌溉条件下,不同土层的累计吸渗量与湿润峰、吸渗率与湿润峰倒数、湿润峰平方与时间均存在明显的线性关系;④负压灌溉后距离渗水器上下各15 cm范围内,土壤含水率维持于20% ~ 33% 范围内,变异系数均在10% 左右;⑤拟合结果表明,Kostiakov与Philip模型能很好地描述 –5 kPa负压灌溉下不同处理的水分吸渗特性,而Horton模型描述黑钙土A、B层较长时间的吸渗效果较差。

    • 基于GIS和RS的玛纳斯河流域土壤盐渍化敏感性动态评价

      2017, 49(4):812-818. DOI: 10.13758/j.cnki.tr.2017.04.025

      摘要 (1300) HTML (0) PDF 7.91 M (1471) 评论 (0) 收藏

      摘要:土壤盐渍化是威胁干旱区土壤安全的重要敏感机制之一。本研究以土壤盐渍化形成机制的基础数据集为基础,运用RS和GIS技术对1989年、2000年和2015年的土壤盐渍化敏感性进行评价及动态分析。结果表明:①土壤盐渍化高敏感性主要分布在荒漠区和冲积洪积扇扇缘的泉水溢出带,极敏感性分布于玛纳斯湖周围和灌区的部分区域;②1989—2000年中度敏感转化为高度、轻度敏感的面积分别为3 342.10、1 910.27 km2,高度敏感转化为中度、极敏感性的面积分别为1 076.64、1 098.33 km2。2000—2015年中度敏感向轻度敏感转化了1 410.68 km2,高敏感向中度敏感转化了2 713.74 km2;③玛纳斯河流域冲积洪积扇扇缘区域和水库周围土壤盐渍化敏感性较高,应加强水资源管理和盐渍化治理;④1989-2015年中度敏感性和高度敏感性相互转化较为剧烈,中度敏感的变化呈“V”形,减少大于增加;高度敏感变化呈倒“V”形,减少大于增加,极敏感的面积加了1.9%。土壤盐渍化生态有所改善,冲积洪积扇扇缘盐渍化改善明显。本研究对区域土壤资源安全保护和持续高效利用有重要意义。

    • 基于多元统计和地统计的肇源县表层土壤重金属来源辨析

      2017, 49(4):819-827. DOI: 10.13758/j.cnki.tr.2017.04.026

      摘要 (1617) HTML (0) PDF 2.89 M (1597) 评论 (0) 收藏

      摘要:土壤圈是地圈系统中对人类健康影响最显著的圈层之一。土壤重金属的自然和人为来源辨析对土壤修复和保障人体健康有重要意义。本研究以黑龙江省肇源县为研究区域,通过空间插值分析、主成分分析和聚类分析等方法,对区域土壤表层和深层土壤重金属As、Hg、Cd、Cr、Cu、Ni、Zn的含量和空间分异特征进行分析,进而对区域表层土壤重金属来源进行辨析。结果表明:成土母质作为表层土壤的重要物质来源对表层土壤重金属含量及空间分布有显著影响;肇源县表层土壤中Hg元素表现出全局范围较明显的富集现象,局部区域Cd元素表现出一定的富集现象,富集原因是人为污染造成的;嫩江上游汇水区土壤重金属元素的迁入,是表层土壤重金属As、Cd、Cr、Cu、Ni、Zn等元素在研究区范围内轻度富集的主要原因。

    • 湘东地区花岗岩红壤在中国土壤系统分类中的归属

      2017, 49(4):828-837. DOI: 10.13758/j.cnki.tr.2017.04.027

      摘要 (1629) HTML (0) PDF 902.03 K (1986) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了研究湖南省东部花岗岩红壤在中国土壤系统分类中的归属,选取湘东地区8个由花岗岩母质发育的典型土壤剖面,在对其成土环境、剖面形态特征及其理化性质进行研究的基础上,按照中国土壤系统分类方案,检索出了其诊断层和诊断特性,据此确定了其在中国系统分类中的归属。结果表明,供试的8个土壤剖面包含了淡薄表层、暗瘠表层、低活性富铁层、黏化层等9个诊断层和诊断特性,其在中国系统分类体系中的位置分别为:淋溶土、富铁土和雏形土3个土纲;湿润淋溶土、湿润富铁土和湿润雏形土3个亚纲;简育湿润富铁土、铝质湿润淋溶土、酸性湿润淋溶土和铝质湿润雏形土4个土类;普通铝质湿润雏形土、普通简育湿润富铁土、普通铝质湿润淋溶土、普通酸性湿润淋溶土4个亚类;按照土族和土系划分标准,建立了黏壤质硅质混合型酸性热性-普通铝质湿润雏形土等6个土族和脱甲系 (43-CS18) 等8个土系。实践表明,目前的土族土系划分标准适用于供试土壤基层分类单元划分。与土壤发生学分类结果相比,土壤系统分类结果更能定量反映出湘东花岗岩母质发育土壤性状的差异,进而客观反映出土壤发育阶段和土壤类型的差异。

    • 巢湖流域土地利用效益测度与综合判定

      2017, 49(4):838-845. DOI: 10.13758/j.cnki.tr.2017.04.028

      摘要 (1080) HTML (0) PDF 970.31 K (1732) 评论 (0) 收藏

      摘要:依据土地利用效益空间分异,能够实现区域资源优化配置。合理判定用地效益显得至关重要。土地利用类型差异化而体现用地效益多元化。为此,本研究选取社会经济及城镇化快速发展的巢湖流域,按照农用地和建设用地两大用地类型,差异化构建不同评价指标体系,采用熵权-TOPSIS模型与二维象限法构建的农用地–建设用地效益综合评判逻辑模型,测度了巢湖流域农用地效益和建设用地效益,以及综合评判了研究区的用地效益。结果表明:研究区农用地效益整体较偏低,效益值范围0.074 0 ~ 0.712 9,区域差异显著,庐阳区、包河区、长丰县、舒城县属于较高级别,无为县、和县、金安区相对较低,效益值均尚未达到0.100 0;建设用地效益区域差异悬殊,效益值范围0.048 7 ~ 0.918 4,较高区域集中于合肥市辖区及肥西县、肥东县、长丰县等紧邻合肥县域,巢湖市、庐江县、和县、含山县、金安区、舒城县普遍较低。研究区归入到4个象限类型的评价单元数,依次为4、1、5、4个,结合不同类型象限内涵,本文分别针对每个区县提出了农用地和建设用地的效益提升对策和建议。

    • 皖江城市带示范区土地资源生态安全警情测度及时空分析

      2017, 49(4):846-852. DOI: 10.13758/j.cnki.tr.2017.04.029

      摘要 (1446) HTML (0) PDF 1.26 M (4056) 评论 (0) 收藏

      摘要:依据PSR“压力–状态–响应”框架,选择24个指标构建土地资源生态安全指标体系,将皖江城市带示范区土地资源生态安全警情级别分为“无警、轻警、中警、重警和巨警”5级,基于云模型与熵权法对皖江城市带土地资源生态安全警情进行了测量分析,揭示了其警情时空变化规律及影响因子。结果表明:①时序变化上,2005—2013年,皖江城市带多数城市警情趋于上升,下降的仅为合肥市。②从“一轴双核两翼”的空间结构来看,主轴线上安庆、池州、铜陵、巢湖、芜湖、马鞍山沿江大多数城市近年来警情呈现上升趋势。其中,铜陵和马鞍山两市警情一直处于重警以上状态,土地资源生态安全压力较大。“双核”和“两翼”城市中的合肥、芜湖、滁州和宣城市,只有滁州和宣城市土地资源生态安全状况相对较好。③针对云模型系统分析结果,创新土地节约集约用地长效机制、增加生态建设和环保财政投入、优化产业结构、发展低碳和循环经济等是缓解该区域土地生态安全警情和促进土地资源可持续利用的保障。分析显示,皖江城市带土地资源生态安全警情处于上升趋势,整体状况趋于恶化。警情格局的变化在一定程度上体现了该区域高速社会经济增长对土地资源产生的压力响应。

    • >研究简报
    • 便携式X射线荧光光谱仪实验室异位检测法的实用性研究

      2017, 49(4):853-858. DOI: 10.13758/j.cnki.tr.2017.04.030

      摘要 (1252) HTML (0) PDF 329.29 K (2297) 评论 (0) 收藏

      摘要:采用分步取样法验证便携式X射线荧光光谱仪的实验室异位检测法的实用性,以ICP-AES法为基准,对土壤重金属Cr、Cu、As、Pb的含量进行测定,试验中选用70% 土壤样品建立一元线性校准模型,30% 土壤样品进行校准模型的验证。结果表明,便携式X射线荧光光谱仪实验室异位检测法的检出限分别为Cr 17.7 mg/kg,Cu 10.4 mg/kg,As 5.4 mg/kg,Pb 6.2 mg/kg,均低于国家土壤环境质量一级标准。对国内外标准物质进行多次重复测定,RPD在 –8.9% ~ 7.9%,说明仪器在异位测定重金属含量时具有较好的精密度与准确度。分析PXRF法与传统方法测定建立的拟合方程,其决定系数分别为0.817 3、0.787 0、0.673 3和 0.722 1,表明PXRF室内异位法可用于土壤重金属Cr、Cu、As、Pb的快速测定;二次采样建立的验证模型R2分别为0.912 4、0.897 9、0.772 3、0.872 9,逐渐靠近理想模型,充分验证PXRF异位法的实用性和校准曲线的准确性,可适用于农田土壤 Cr、Cu、As、Pb 的快速测定、污染筛查,为土壤重金属速效测定提供有力依据;但仪器在异位测定As元素时准确性降低,建议异位测定时需进行数据校准。

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