• 2018年第50卷第3期文章目次
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    • >专论与综述
    • 我国有机氯农药场地污染现状与修复技术研究进展

      2018, 50(3):435-445. DOI: 10.13758/j.cnki.tr.2018.03.001

      摘要 (2184) HTML (0) PDF 230.00 K (4150) 评论 (0) 收藏

      摘要:有机氯农药是一类毒性大、残留期长,较难处理的一类化学品。有机氯农药生产企业搬迁遗留的污染场地是我国城市发展进程中面临的新环境问题。本文分析了我国有机氯农药污染场地中主要污染物种类及其残留特征,介绍了欧美发达国家应用于此类污染场地的修复技术,着重评述了我国有机氯农药污染场地的修复技术研发与应用情况,并就今后该类场地修复发展提出建议。

    • 山梨醇对植株抗逆性作用的研究进展

      2018, 50(3):446-454. DOI: 10.13758/j.cnki.tr.2018.03.002

      摘要 (1464) HTML (0) PDF 208.73 K (4042) 评论 (0) 收藏

      摘要:山梨醇作为一种重要的植物内源物质,广泛参与调控植株防御反应和形态发育相关的多种生物学过程,应对各种环境胁迫的应激反应,因此山梨醇使植株获得抗性的研究受到广泛关注。本文综述了近年来山梨醇在植株抗逆性研究中取得的进展,包括植物在遭受环境胁迫时植株体内山梨醇含量的变化,以及外源山梨醇在促进植株对营养元素的吸收和提高愈伤组织诱导率等方面的应用研究,提出了当前山梨醇研究中存在的问题,并对山梨醇提高植株抗逆性在我国高产优质高效农业发展中所起的作用进行了展望。

    • >研究报告
    • 水稻铵转运蛋白基因OsAMT1;2的启动子分析

      2018, 50(3):455-461. DOI: 10.13758/j.cnki.tr.2018.03.003

      摘要 (1288) HTML (0) PDF 1.57 M (2145) 评论 (0) 收藏

      摘要:AMT是介导植物铵态氮高亲和吸收的跨膜蛋白,已报道编码AMT蛋白的大部分基因的表达依赖外界氮水平和环境的调控,但调控的机制目前尚不清楚。水稻的 OsAMT1;2 基因在氮缺乏条件下强烈诱导表达,因此,本研究从水稻基因组DNA中PCR克隆 OsAMT1;2 基因上游1 940 bp的启动子序列,采用软件和试验分析 OsAMT1;2 启动子存在的顺式调控元件与外界氮调控的相关性。软件预测结果表明,启动子区域内除含有TATA-box和CAAT-box外,同时含有多种非生物胁迫、生物胁迫、激素响应和光响应相关的顺式作用元件,如Box-w1、MBS、MeJA、TATC和ERE应答元件。将 OsAMT1;2 启动子的5′端顺序删除获得5个不同缺失片段分别与GUS报告基因融合构成表达载体,通过农杆菌介导转入水稻成熟胚诱导的愈伤组织中获得转基因水稻,T1代植株水平上的GUS活性分析表明,最短启动子片段(-211)能够启动GUS表达,但是GUS活性较低,对缺氮效应也不显著;中等长度启动子片段(-763 bp)的GUS活性提高,受缺氮诱导显著,且缺氮诱导不再随启动子长度增加而显著增强,说明应答氮响应的顺式作用元件位于-211 bp和-763 bp之间,非生物胁迫和激素相关的顺式作用元件多在这个区域内,是否与氮的调控存在相关性有待后续进一步证明。

    • 不同施肥模式对稻田土壤速效养分含量及水稻产量的影响

      2018, 50(3):462-468. DOI: 10.13758/j.cnki.tr.2018.03.004

      摘要 (1496) HTML (0) PDF 241.78 K (2057) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了综合评价中国南方稻田不同施肥模式对土壤速效养分及水稻产量的影响,并找到最佳施肥模式,本试验在浏阳市北盛镇、荷花镇和达浒镇3个不同基础地力水稻田块从2013年起进行田间定位试验,比较不施肥、常规施肥、60%化肥+40%有机肥(秸秆+紫云英)和单纯施用化肥处理的水稻产量和土壤速效养分含量变化。3年定位试验表明:不同施肥模式相比无肥处理均能显著提高水稻生物产量,以60%化肥+40% 有机肥处理最为显著,且生物产量表现出逐年递增的趋势。通过提高水稻有效穗数和穗粒数使水稻产量显著高于其他处理,40%有机肥处理相比不施肥、纯化肥、常规施肥处理分别增产38.3% ~ 62.4%、1.7% ~ 9.6%、8.4% ~ 12.0%。土壤中速效养分含量表现出60%化肥+40%有机肥处理显著高于其他处理的规律,且速效养分含量逐年递增,而纯化肥处理速效养分逐年递减。从当季作物产量而言,低肥区应加大化肥在有机无机配施中的比例,但从长远培肥地力方面,应适当加大有机肥在配施中所占比例,对于中高肥区则可逐步增加有机肥施用比例。不施肥会降低土壤肥力,而施肥具有明显培肥地力的效果,60%化肥+40% 有机肥的施肥模式培肥地力效果最为显著,有利于增加水稻有效穗数和穗粒数,产量显著高于其他处理。

    • 控释氮肥配施尿素对土壤无机氮、微生物及水稻生长的影响

      2018, 50(3):469-475. DOI: 10.13758/j.cnki.tr.2018.03.005

      摘要 (1645) HTML (0) PDF 201.03 K (1676) 评论 (0) 收藏

      摘要:为发挥控释氮肥与速效氮肥各自优势,从土壤氮素供应与作物生长角度探索其适宜配比,通过盆栽试验研究了不同控释氮肥配比(0,10%,20%,40%,80%,100%)尿素处理对土壤无机氮含量、微生物数量及水稻株高、干物质累积和产量构成的影响。结果表明,配施40% 控释氮肥处理对水稻生育中后期土壤无机氮影响最优,NH4+-N和NO3--N含量较单施尿素处理分别提高10.11% ~ 17.02% 和12.17% ~ 17.21%。拔节至成熟期,40% 控释氮肥处理土壤细菌数量最多,与单施尿素处理差异显著;放线菌数量以20% ~ 40% 控释氮肥处理较为丰富;真菌数量在80% 控释氮肥处理下最大。水稻生育中后期,40% 控释氮肥处理的水稻株高和干物质量较单施尿素处理提高4.73% ~ 10.18% 和13.7% ~ 17.88%;水稻产量以40% 控释氮肥处理最高,较单施尿素和单施控释氮肥分别提高13.59% 和11.4%,且水稻有效穗数、千粒重和穗粒数显著高于单施尿素处理。综上,40% 控释氮肥 + 60% 尿素处理增加了土壤中无机氮含量,促进土壤微生物繁殖,水稻株高和干物质积累量大,优化了产量构成因子,达到了水稻增产目标,是值得推荐的控释氮肥配施处理。

    • 一个响应土壤缺铁拟南芥突变体的分离及鉴定

      2018, 50(3):476-484. DOI: 10.13758/j.cnki.tr.2018.03.006

      摘要 (1187) HTML (0) PDF 6.27 M (3012) 评论 (0) 收藏

      摘要:铁是植物生长发育必需的一种微量元素,但土壤中植物可直接吸收利用的铁非常有限。缺铁使作物生长受限,进而影响人类膳食健康。植物体能通过调节一系列基因表达的变化来响应缺铁,但目前对该调控系统的研究仍不完善。CYP82C4(At4g31940)是拟南芥中一个强烈响应缺铁的基因,本研究将该基因启动子连接荧光素酶报告基因LUC2并转化拟南芥,进一步通过T-DNA的随机插入得到一个响应缺铁信号的突变体库。通过筛选该突变体库,我们得到一个强烈响应缺铁信号的突变体L22-8。和野生型相比,正常情况下L22-8地上部和地下部内源CYP82C4的表达量均显著增高,缺铁处理时其地上部表达量仍高于野生型,而地下部则不明显。定量结果显示FITbHLH38bHLH39等植物铁代谢关键调控因子的表达发生了显著变化,但植株总铁、磷、锌的含量较野生型并没有显著区别,表明该T-DNA的插入虽影响了植株对缺铁胁迫的响应,但并不直接作用于植株对铁的吸收、转运上。反向PCR分析发现L22-8的T-DNA插入位点位于At3g51950At3g51960之间,且这两个基因的转录表达在正常生长条件下均略低于Col-0。基因互补实验发现仅有At3g51960能部分互补L22-8的荧光信号,表明At3g51960基因的表达影响了CYP82C4对缺铁胁迫的响应。本研究进一步扩展了植物吸收利用铁的分子调控网络,为分子育种工作提供了指导。

    • 不同类型短期逆境胁迫对蕉园土壤团聚体 组成及酶活性的影响

      2018, 50(3):485-490. DOI: 10.13758/j.cnki.tr.2018.03.007

      摘要 (1229) HTML (0) PDF 448.10 K (1589) 评论 (0) 收藏

      摘要:采集海南蕉园土壤,通过室内模拟试验研究不同类型环境胁迫对土壤团聚体组成及酶活性的影响。土样经干旱、渍水、酸化和病原菌入侵处理后,采用湿筛法筛分不同粒径团聚体,并进行土壤酶活性和微生物检测。结果发现,除酸化处理土壤 >2 mm团聚体比例高于对照外,其余各处理土样>0.25 mm团聚体所占比例与对照相比均显著下降,而<0.25 mm小团聚体比例均显著增加。土壤蔗糖酶、脲酶、磷酸酶和过氧化氢酶等的酶活性与对照相比下降20% ~ 90%。土样经不同处理后细菌数量均显著降低,酸化和病原菌入侵后尖孢镰刀菌数量由原来102 CFU/g分别提高到103 CFU/g及104 CFU/g。Miseq测序结果显示,土壤微生物群落结构也发生了显著变化。结果表明,短期逆境胁迫会影响蕉园土壤结构及功能,降低土壤质量。

    • 连作对花生土壤酶活性、养分含量和植株产量的影响

      2018, 50(3):491-497. DOI: 10.13758/j.cnki.tr.2018.03.008

      摘要 (1258) HTML (0) PDF 471.99 K (1658) 评论 (0) 收藏

      摘要:通过盆栽试验,设置4个不同连作年限处理,研究连作对花生栽培种桂花17和野生种A. correntina土壤酶活性、养分含量和植株干物质产量影响的差异。结果表明:与对照相比,两个花生品种不同连作年限土壤有效养分含量和植株干物质产量均降低,A. correntina相比桂花17下降幅度小。桂花17各连作年限处理土壤的脲酶、转化酶、酸性磷酸酶活性随连作年限的增加有下降的趋势,处理间变幅大。而A. correntina各生育期土壤的脲酶、转化酶、酸性磷酸酶活性总体表现无一致性上升或下降的规律,处理间变幅小。两个花生品种在不同的连作年限间的过氧化氢酶活性的变化无规律性。连作条件下,花生野生种A. correntina的土壤理化和生物学性状的变化幅度更小。

    • 激发式秸秆还田对麦季潮土团聚体中酶活性的影响

      2018, 50(3):498-507. DOI: 10.13758/j.cnki.tr.2018.03.009

      摘要 (1192) HTML (0) PDF 3.18 M (1639) 评论 (0) 收藏

      摘要:秸秆还田是提升潮土有机质、改良土壤结构的重要措施。添加有机肥和微生物菌剂可激发土壤微生物活性,促进秸秆腐解、提高土壤酶活性。本研究通过潮土区田间小区试验,研究激发式秸秆还田及微生物菌剂对土壤团聚体中酶活性的影响,结果表明:在小麦整个生育期:①施加有机肥(8% 氮来自有机肥)的处理,不同级别团聚体中的酶活性(脲酶、蔗糖酶、纤维素酶、碱性磷酸酶)比一次性施肥及常规施肥处理高8.15% ~ 66.93%,且差异显著(P<0.05);施加有机肥对0.25 ~ 0.053 mm团聚体中纤维素酶和碱性磷酸酶活性的增加效果明显;②添加微生物菌剂可提高不同级别团聚体中脲酶、纤维素酶、蔗糖酶和碱性磷酸酶的活性,不同酶活性的增幅存在差异;③团聚体中脲酶、纤维素酶活性在苗期较低而后逐渐升高;蔗糖酶、碱性磷酸酶的活性在苗期较低,至拔节期大幅升高而后逐渐降低;③氮肥不同基肥与追肥比例对土壤团聚体中酶活性也有一定影响:试验表明,基追比为5:5的处理不同级别团聚体中脲酶、纤维素酶、蔗糖酶和碱性磷酸酶的活性高于基追比6:4的处理。

    • 铝改性秸秆生物质炭去除水体中的大肠杆菌

      2018, 50(3):508-512. DOI: 10.13758/j.cnki.tr.2018.03.010

      摘要 (1269) HTML (0) PDF 316.50 K (1980) 评论 (0) 收藏

      摘要:用一次平衡实验和柱淋溶实验研究了秸秆生物质炭和铝改性秸秆生物质炭对水中大肠杆菌的吸附量和去除率。结果表明,未改性秸秆生物质炭对大肠杆菌的吸附量很低,铝改性秸秆生物质炭对大肠杆菌有很高的吸附容量和去除率,0.6 mol/L Al(III) 改性生物质炭对大肠杆菌的去除效果优于0.3 mol/L Al(III) 改性生物质炭。当大肠杆菌浓度低于0.63 mg/ml时,铝改性大豆秸秆炭对大肠杆菌的去除率达100%,铝改性花生秸秆炭和铝改性稻草炭对大肠杆菌的去除率在96% 和90% 以上。0.5 mg/ml的大肠杆菌悬液通过装有2 g铝改性稻草炭的淋溶柱,每次收集10 ml淋出液,共收集152次,大部分淋出液中大肠杆菌浓度小于0.02 mg/ml,大肠杆菌去除率在95% 以上。因此,铝改性生物质炭可用于水体中大肠杆菌的去除。

    • 不同程度重金属污染对稻田土壤真菌群落结构的影响

      2018, 50(3):513-521. DOI: 10.13758/j.cnki.tr.2018.03.011

      摘要 (1314) HTML (0) PDF 1.40 M (2572) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了研究土壤真菌群落结构在不同程度重金属污染中的变化,本文用Illumina HiSeq高通量测序技术分析了苏南地区某金属冶炼厂和加工产业区的重金属污染水稻土的真菌群落结构,发现不同程度重金属污染对水稻季土壤真菌丰度和群落结构均有显著影响。经过真菌主成分分析发现,PC1影响因素对样品处理差异的贡献率是35.96%,PC2影响因素对样品处理差异的贡献率是21.48%;通过真菌冗余度分析发现,重金属Pb和Cu污染对土壤真菌群落结构的影响显著;通过对真菌属水平的相对丰度分析表明,重金属污染会显著降低敏感真菌的丰度,如被孢霉属相对丰度最高降低了87.50%、木霉属最高降低了99.46%、离壳菌属和菇属最高降低了100.00%,同时耐性真菌的相对丰度会提高,如类球囊霉属的相对丰度最高增加了98倍、四枝孢霉属最高增加了56倍、根囊壶菌属最高增加了2.62倍。综上所述,不同程度重金属污染对稻田土壤真菌群落结构有显著影响,且随着污染程度的增加,抗逆真菌相对数量和种类显著增加,敏感真菌的相对数量急剧减少,真菌群落结构随着重金属污染程度增加进一步分化。

    • 腐殖酸对外源砷在土壤中形态转化和有效性的影响

      2018, 50(3):522-529. DOI: 10.13758/j.cnki.tr.2018.03.012

      摘要 (1502) HTML (0) PDF 561.15 K (1900) 评论 (0) 收藏

      摘要:通过室内培养的方法,探讨腐殖酸(HAs)的两种活性组分——富里酸(FA)和胡敏酸(HA)及其不同比例(HA/FA)对土壤As形态转化及有效性的影响。结果表明,HAs的两种组分对土壤As的形态均具有显著影响,其影响程度和方向与其浓度、比例及外源As含量有关。FA和添加量≤1% C的HA能增加土壤交换态As(Ex-As)的含量,添加量≥3% C的HA能降低土壤Ex-As含量;两种组分都能降低土壤铝型As(Al-As)和铁型As(Fe-As)含量,增加残渣态As(Res-As)含量,FA比HA的作用效果更强;在等量(1% C)HAs条件下,HA/FA≥5/5时HAs能降低Ex-As含量,≤3/7时则能增加Ex-As的含量。HAs对土壤有效As的影响是其对As形态分配综合作用的结果,对土壤有效As贡献最大的是Ex-As和Ca-As;HA和添加量较高(≥5% C)的FA能够降低外源As在土壤中的有效性,而添加量较低(≤3% C)的FA能在一定程度上增加土壤As的有效性。因此,掌握有机物料合理的用量和活性组分比例是其作为土壤As活性调控剂的前提。

    • 易利用态有机物质对水稻土甲烷排放的激发作用

      2018, 50(3):537-542. DOI: 10.13758/j.cnki.tr.2018.03.014

      摘要 (1175) HTML (0) PDF 324.15 K (1775) 评论 (0) 收藏

      摘要:为探讨外源有机物质对淹水稻田土壤CH4排放的激发作用,对比不同外源有机物质对土壤CH4排放的贡献差别,本研究选取3种标记的易利用态有机物(葡萄糖、乙酸和草酸)分别加入水稻土,进行了为期1个月的培养。结果表明:培养30 d后不同处理CH4的累计排放量差异显著(P<0.05),其中,乙酸>葡萄糖>草酸>对照;双因素方差分析结果显示,外源有机物质的添加加速了土壤易利用态有机质的矿化(即产生正激发效应);不同处理条件下激发作用产生的CH4分别占各处理CH4总累计排放量的73.3%(葡萄糖处理)、71.5%(乙酸处理)和40.9%(草酸处理),且CH4排放量与CH4激发效应之间极显著正相关关系说明土壤CH4排放主要要来自于土壤原有机质的分解,外源有机物质可能主要对土壤微生物活性及代谢途径有影响。

    • 不同放牧方式下高寒草甸土壤碳组分的对比研究

      2018, 50(3):543-551. DOI: 10.13758/j.cnki.tr.2018.03.015

      摘要 (1323) HTML (0) PDF 559.70 K (1768) 评论 (0) 收藏

      摘要:高寒草甸具有重要的碳汇功能。在冷湿环境下,土壤有机质分解缓慢,碳库积累对区域碳平衡发挥着重要的作用。然而,高寒草甸土壤退化对人类活动异常敏感,研究土壤碳库变化对放牧干扰的响应,可以为深入揭示高寒草甸的退化机理提供科学依据。藏猪放牧是目前存在于我国海拔3 000 ~ 4 000 m地区的主要放牧形式之一,本文以滇西北高原湿地——纳帕海作为研究对象,对比分析了纳帕海高寒草甸上的牛羊与猪拱放牧对土壤碳库特征的差异化影响。研究表明,猪拱放牧较牛羊放牧降低了土壤总有机碳以及活性有机碳(高活性碳、中活性碳以及低活性碳)的含量。与其他碳库相比,中活性碳库对猪拱放牧的响应最为敏感,可以作为重要的干扰指示因子。猪拱放牧影响下,土壤微生物生物量碳含量小于牛羊践踏下的土壤微生物生物量碳含量。随着土层深度的增加,土壤碳存储量呈下降趋势,对放牧干扰的响应也逐渐减弱,表层土壤(0 ~ 10 cm)受放牧干扰的影响最大。在不同研究区域上,由于土壤理化性质的差异,与沼泽化草甸相比,陆生草甸对猪拱放牧的响应较大。冗余分析(RDA)进一步表明,土壤碳库与土壤含水率、容重与孔隙度等理化因子的变化密切相关。综上,土壤碳库改变与放牧方式、放牧区域以及土壤剖面深度有关,猪拱放牧导致土壤表层裸露并引起土壤结构发生变化,进而导致土壤有机碳含量显著下降。其生态破坏程度较牛羊放牧更为严重。

    • 不同土壤有机碳测定方法的比较

      2018, 50(3):552-557. DOI: 10.13758/j.cnki.tr.2018.03.016

      摘要 (1800) HTML (0) PDF 222.06 K (4399) 评论 (0) 收藏

      摘要:对土壤碳的准确定量是研究土壤肥力和农业固碳的前提。本文选择我国不同有机碳和无机碳含量的8个代表性土壤/沉积物样品,比较湿氧化法、酸洗法和间接法三类方法对有机碳含量的测定效果。研究结果表明:对有机碳含量为3.4 ~ 11.5 g/kg的土壤和沉积物样品,湿氧化法有较低的平均相对误差(0.32% ~ 4.72%)和变异系数(0.40% ~ 1.22%),间接法的平均相对误差(5.16% ~ 20.46%)和变异系数(0.60% ~ 7.00%)都较高,而酸洗法介于这两个方法之间。说明在保持稳定准确的加热温度情况下,湿氧化法对土壤/沉积物有机碳含量的测定比较稳定和准确,且操作简单。对大部分样品,由于酸对土壤无机碳难以充分溶解,造成酸洗法和间接法的有机碳测定值偏高,且变异系数较大。

    • 基于高光谱的复垦农田土壤有机质含量估测

      2018, 50(3):558-565. DOI: 10.13758/j.cnki.tr.2018.03.017

      摘要 (1123) HTML (0) PDF 557.50 K (1542) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了快速准确估算矿区复垦土地土壤有机质含量,以永城矿区复垦农田为例,在土样有机质含量测定和高光谱数据测量的基础上,对土壤高光谱数据进行多种预处理并与有机质实测含量进行相关性分析,利用相关系数进行P=0.01水平显著检验,确定敏感波段,建立一元线性回归、多元逐步回归和偏最小二乘回归等多种有机质含量与高光谱估测模型。结果表明:经过数学变换的土壤光谱反射率与土壤有机质含量相关性显著提高,复垦区土壤光谱经过多元散射校正和一元微分处理并利用偏最小二乘回归模型建模预测效果最好。当前较少有研究对矿区复垦农田土壤有机质进行高光谱估测,本研究成果可为有效利用高光谱遥感技术,快速、有效地测定复垦农田土壤有机质含量提供技术支撑。

    • 黑土耕作层土壤pH空间变异及自相关分析

      2018, 50(3):566-573. DOI: 10.13758/j.cnki.tr.2018.03.018

      摘要 (1205) HTML (0) PDF 2.28 M (2267) 评论 (0) 收藏

      摘要:以东北黑土耕作区土壤表层(0 ~ 20 cm)土壤pH为研究对象,以经典统计学和地统计学为基础,结合“3S”技术及Moran指数进行空间自相关分析,剖析黑土区土壤pH的空间自相关类型及其分布格局。研究结果表明:小流域土壤pH均值为6.72,变异系数为9.91%,其变程为1 000 m,具有较强空间自相关性,空间变异受地形、成土等结构性要素影响较大,在东-西(E-W)方向的空间变异相对剧烈;土壤pH与高程等地形因子显著性相关,地理加权克里格插值显示土壤pH高值出现在研究区中部旱地,低值出现在东部与西部区域,呈现带状分布,与土地利用类型的东西向交替相近。全局自相关分析表明研究区土壤pH存在较强的正自相关特征,且不同方向存在差异;随着距离的增大,土壤pH呈现负自相关特征,分布存在空间孤立。局部空间自相关类型主要为H-H型(高-高关联)和L-L型(低-低关联),空间集聚特征明显,其中H-H型主要分布于研究区中部旱地区域,形成高pH且高度空间自相关的格局,L-L型分布于东部林地区域,形成低pH集聚的格局。

    • 克拉玛依农业开发区不同开垦年限土壤盐分变化

      2018, 50(3):574-582. DOI: 10.13758/j.cnki.tr.2018.03.019

      摘要 (963) HTML (0) PDF 5.63 M (1462) 评论 (0) 收藏

      摘要:利用1996年、2006年和2016年3次土壤采样数据和遥感影像,结合统计学和GIS、RS技术,分析了克拉玛依农业开发区不同开垦年限土壤盐分的变化。结果表明:近20 a来研究区土壤盐渍化总体上呈现出减轻的趋势,但开垦后土壤盐分南重北轻的总体格局未发生变化。研究区总体上按照从北到南的顺序进行开发,随着开垦年限的增加,土壤盐分含量总体呈现下降的趋势,但2006年之后开垦区域的盐分变化较为复杂。研究区较早开垦的耕地本底条件较好,开垦前土壤盐渍化较轻,开垦后盐渍化减轻程度较大,农业活动的改良效果较好;随着开垦年限的减小,土壤本底条件逐渐变差,农业改良的效果逐渐降低。经过十多年农业种植后,南部部分地区的土壤盐分含量较高,影响作物生长,主要表现为NDVI出现斑块状低值区。

    • 新疆艾比湖湿地LUCC对景观格局演变的影响

      2018, 50(3):583-592. DOI: 10.13758/j.cnki.tr.2018.03.020

      摘要 (1159) HTML (0) PDF 2.32 M (1925) 评论 (0) 收藏

      摘要:以新疆艾比湖湿地保护区为研究区,采用1990年10月5日、2000年9月25日和2015年9月13日TM/ETM+影像,以土壤实测数据为基础,建立适宜的土地利用分类体系,分析了25 a间研究区的土地利用动态变化,以及景观格局的时空演变,从而深入探讨了土地利用变化对景观格局演变的影响。结果表明:①25 a间,研究区综合土地利用动态度为0.97%,且呈现逐年降低趋势,土地利用类型随着时间的推移,变化由剧烈逐步驱于平衡状态。1990—2000年间,林地和水田的面积增加,中轻度盐渍地和极重度盐渍地面积依然呈现明显的上升趋势;2000—2015年间,水体面积明显减少,沙漠面积急剧增加,重度盐渍地和极重度盐渍地面积呈现增加趋势。②25 a间研究区景观格局发生了很大的变化。蔓延度持续减小,分散与并列指数显著增加,景观的延展性下降,导致景观破碎化加剧。Shannon多样性指数和Shannon均匀度指数均呈现稳步增加趋势,这说明景观的异质性程度呈现上升趋势。③土地利用变化改变了景观格局,导致景观分散与并列指数增加,蔓延度降低,均匀度增加,研究区景观整体先向破碎化发展,后略有所好转,逐步向稳定优化的趋势发展,但总体的盐渍化和荒漠化趋势依然严峻。该研究进一步提出了改良方案,对研究区土地资源的合理利用和可持续发展研究具有重要意义。

    • 中国辽宁典型风成黄土分维区间选取研究

      2018, 50(3):593-597. DOI: 10.13758/j.cnki.tr.2018.03.021

      摘要 (1251) HTML (0) PDF 4.53 M (1791) 评论 (0) 收藏

      摘要:应用分形理论中的幂指函数关系法,选取粒径R区间为无标度区,使用线性回归(linear regression)和分段线性回归(piecewise linear regression)来确定辽宁典型风成黄土837个样品粒度分维的无标度区。统计分析结果表明:一元分维的粒度分维值介于1.446 ~ 2.027,决定系数均大于0.900,确定无标度区为0.1 ~ 54.4 μm;二元分维得到节点平均值为7.64 μm ± 1.21 μm(CV=15.87%),决定系数在0.978 ~ 0.999之间变化,变异系数为0.438%,确定无标度区为0.1 ~ 7.64 μm(F2)和7.64 ~ 54.4 μm(F1), 且分维值DF1 > DF2。二元分维值与一元分维值差异较大,从另一个侧面表明即使是同一个研究对象,选取不同标度区范围,得到的分维值及其决定系数也不同,因此,使用分维模型前要注意无标度区的选取。分维值包含着土壤发生与沉积环境信息,深入解译分维值信息有助于理解黄土-古土壤的土壤发生过程。

    • 艾比湖湿地不同盐渍化土壤粒度组成及可蚀性研究

      2018, 50(3):598-605. DOI: 10.13758/j.cnki.tr.2018.03.022

      摘要 (1291) HTML (0) PDF 3.07 M (1698) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了研究内陆干旱区不同盐渍化土壤的粒径组成及其可蚀性的空间分布,在不同盐渍化程度上探讨其与土壤中盐分含量的相互关系,本研究以新疆维吾尔自治区艾比湖湿地为研究靶区,利用2015年5月获取的66个表层土壤样品,对土壤的粒度组成、含盐量、分形维数和可蚀性因子K值进行了研究。结果表明:样品中盐土占比达到 59.09%,平均含盐量达 131.59 g/kg,研究区内盐渍化现象既普遍又严重;土壤颗粒以粉粒和砂粒为主,随着盐渍化程度的加剧黏粒含量不断增加,砂粒含量则相反;土壤颗粒的分形维数D值介于2.14 ~ 2.60,平均值为2.45;随着盐渍化程度加剧,分形维数逐渐变大,K值也随之逐渐增大,盐土的K值最大达0.093;土壤可蚀性因子K值与含盐量的相关性较高(r=0.596**),在一定程度上可以说明,土壤的含盐量水平越高,K值越大,越容易被侵蚀。

    • 乌兰布和沙漠绿洲农田不同土地利用方式地表风蚀特征研究

      2018, 50(3):606-612. DOI: 10.13758/j.cnki.tr.2018.03.023

      摘要 (959) HTML (0) PDF 259.28 K (1442) 评论 (0) 收藏

      摘要:土壤风蚀是干旱地区绿洲农田开发的一个突出生态问题,如何针对不同的立地单元采取保护性措施是人们长久以来关注的重点。本文选择乌兰布和沙漠绿洲农田流沙地、沙质耕地、黏质耕地、撂荒耕地及留茬地5种典型土地利用方式,对其风速特征、地表蚀积量进行野外原位测定,并分析了不同下垫面的地表粗糙度和沉积土壤粒径特征。结果表明:研究区土壤颗粒组成以细砂含量占主导地位,粉粒、中砂与粗砂含量相对较低。与对照相比,各土地利用方式均能有效增加地表粗糙度,表现为:留茬地(0.32 cm)>撂荒耕地(0.29 cm)>沙质耕地(0.25 cm)>黏质耕地(0.19 cm)>流沙地(0.02 cm)。土壤风蚀深度整体表现为流沙地>沙质耕地>撂荒耕地>黏质耕地>留茬地,5种利用方式下,留茬地风蚀程度最轻,风蚀深度仅为0.04 cm/d,分别较流沙地、沙质耕地、黏质耕地及撂荒耕地降低了99.03%、96.83%、94.29% 与90.24%。因而,留茬地具有较好的防风蚀效益,是一种值得推广的土壤风蚀防治措施。

    • 土地利用方式对雅江中游土壤理化性质及 颗粒分形特征的影响

      2018, 50(3):613-621. DOI: 10.13758/j.cnki.tr.2018.03.024

      摘要 (1498) HTML (0) PDF 364.14 K (1755) 评论 (0) 收藏

      摘要:采取野外调查和室内试验相结合方法,分析了雅江中游4种土地利用方式基本理化性质,并运用土壤颗粒体积分形维数模型研究了不同土地利用方式土壤颗粒分形特征及与土壤粒径、性状关系。结果表明:①不同土地利用方式0 ~ 30 cm土壤理化性质差异显著(P<0.05),土壤容重表现为稀疏灌丛>农耕地>荒草地>人工林地,随着土壤层次增加,土壤容重呈增大趋势。总孔隙度、毛管孔隙度、饱和持水率、毛管持水率均与容重规律相反;②4种土地利用方式主要以粉粒、砂粒为主,黏粒含量仅占到0.36% ~ 4.27%,土壤质地偏砂性;③0 ~ 30 cm土壤颗粒体积分形维数平均值的顺序为:农耕地>荒草地>人工林地>稀疏灌丛。人工林地具有较好的土壤结构,相对疏松、通透性好。而稀疏灌丛受到砾石影响,分形维数最小,但在保水保肥能力上最弱;④土壤颗粒体积分形维数与砂粒体积百分含量呈极显著负相关(r = -0.873,P<0.01);与粉粒体积百分含量呈极显著正相关(r = 0.860,P<0.01);与黏粒体积百分含量呈极显著正相关(r = 0.913,P<0.01)。这表明,一定程度上,研究区分形维数可作为评估水土流失的指标;⑤土壤颗粒体积分形维数与各土壤单一物理性质具有不同程度相关性,其中与总孔隙度、毛管孔隙度、饱和含水量、毛管含水量均为正相关关系,而与容重、有机质呈负相关关系。

    • >研究简报
    • 氮肥和土壤质地对滴灌棉花根系分布及产量的影响

      2018, 50(3):622-627. DOI: 10.13758/j.cnki.tr.2018.03.025

      摘要 (1200) HTML (0) PDF 413.39 K (1812) 评论 (0) 收藏

      摘要:通过大田二因素随机区组试验,研究了滴灌条件下不同质地棉田土壤棉花根长密度和根表面积的垂直分布特征及其对产量的影响。结果表明:①施肥、灌水都可以显著降低棉花根长密度和根表面积,其关系表现为显著负相关;②花期之前棉花在0 ~ 20 cm土层根长密度表现为砂土>黏土>壤土,花期之后表现为砂土>壤土>黏土;在20 ~ 40 cm土层表现为壤土>黏土>砂土,且深层土壤砂土中棉花根长密度下降势显著高于壤土、黏土;在不同质地土壤中,粗根表面积均表现为N2(施氮量360 kg/hm2)>N3(施氮量480 kg/hm2)>N1(施氮量240 kg/hm2)>CK(不施氮处理);③根系分布特征参数与籽棉产量相关性分析结果显示,根长密度、根表面积对籽棉产量的形成均有显著影响,棉花籽棉产量的有效提高手段之一是在某些特定生育期适度地降低根系特征参数。

    • 不同类型地膜覆盖对土壤水热及春玉米产量的影响

      2018, 50(3):628-632. DOI: 10.13758/j.cnki.tr.2018.03.026

      摘要 (1257) HTML (0) PDF 173.57 K (1849) 评论 (0) 收藏

      摘要:由于传统普通农用地膜覆盖造成的农田残留污染问题日益加重,因此发展使用可降解新型地膜势在必行。为进一步验证和筛选出适宜河套灌区玉米种植的地膜覆盖类型,试验设置普通地膜、生物地膜、液态地膜和不覆膜4个处理,对比研究了不同地膜覆盖类型对土壤水热状况以及春玉米产量和水分利用效率的影响。结果表明:春玉米生育前期,生物地膜与普通地膜覆盖处理的土壤温度无显著性差异,但5 ~ 15 cm深度土壤温度显著高于液态地膜和不覆膜处理,起到了良好的增温、保温效果。生育中后期,生物地膜出现破损,保温效果减弱,但一定的降温效应避免了春玉米遭受高温的危害。整个生育期内,生物地膜与普通地膜覆盖处理的土壤水分含量无显著性差异,但0 ~ 40 cm土层土壤水分含量显著高于液态地膜和不覆膜处理,为春玉米的生长提供了良好的水分条件。生物地膜和普通地膜覆盖处理显著提高了春玉米的产量和水分利用效率,且两者差异性不显著,但均显著高于液态地膜和不覆膜处理。综合分析,在河套灌区玉米种植过程中较适宜采用生物地膜来逐步替代普通地膜覆盖。

    • 轮作作物对连作香蕉园玄武岩砖红壤综合质量的影响

      2018, 50(3):633-639. DOI: 10.13758/j.cnki.tr.2018.03.027

      摘要 (991) HTML (0) PDF 318.61 K (1553) 评论 (0) 收藏

      摘要:海南玄武岩砖红壤香蕉园的连作生物障碍严重,轮作是缓解香蕉园连作生物障碍最有效的方式之一。本研究使用主成分分析法结合实测数据,根据不同土壤指标的敏感程度以及指标间的相关度筛选出的土壤pH、速效钾、有效磷、碱解氮、有机质、细菌总数、真菌总数、放线菌总数、线虫数、香蕉枯萎病病原菌数量10项指标对5种轮作模式下的香蕉园土壤质量进行综合评价。结果表明:土壤质量综合评价指数可以较好地反映土壤实际的质量,并能够在一定程度上反映香蕉的产量及发病状况,是较为理想的土壤评价指标;用所得到的综合评价指数对5种轮作模式及香蕉连作进行对比可以发现轮作能有效地提高土壤质量,降低香蕉发病率,提高香蕉产量,其中菠萝、甘蔗、辣椒、冬瓜4种作物相对适合香蕉的轮作。

    • 熏蒸浸提法测定碱性土微生物生物量碳初探

      2018, 50(3):640-644. DOI: 10.13758/j.cnki.tr.2018.03.028

      摘要 (1429) HTML (0) PDF 234.71 K (2663) 评论 (0) 收藏

      摘要:为探究熏蒸浸提法测定碱性土壤微生物生物量碳(microbial biomass carbon,MBC)的最优熏蒸时间和浸提液浓度,本研究采用9种熏蒸时间、 2种 K2SO4浸提液浓度对不同有机质含量的碱性土壤MBC进行了测定。结果表明:①对于碱性土壤,熏蒸时间的选择与土壤有机质含量有关,土壤有机质含量越高,MBC提取值达到稳定的熏蒸时间越长。建议测定高有机质土壤(≥60 g/kg)MBC时熏蒸时间不少于24 h;测定中、低有机质土壤(≤30g/kg)MBC时熏蒸时间不少于18 h。②土壤有机质含量影响 K2SO4浸提液的提取效率,测定高、中有机质土壤MBC时需要0.5 mol/L K2SO4浸提液进行提取;在低有机质土壤MBC测定中,0.25 mol/L K2SO4浸提液即可。③对于未知有机质含量的碱性土壤建议氯仿熏蒸时间至少为24 h, K2SO4浸提液浓度为0.5 mol/L。

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