• 2018年第50卷第4期文章目次
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    • >专论与综述
    • 有机磷农药污染土壤的微生物降解研究进展

      2018, 50(4):645-655. DOI: 10.13758/j.cnki.tr.2018.04.001

      摘要 (1602) HTML (0) PDF 1.16 M (6553) 评论 (0) 收藏

      摘要:有机磷农药是目前我国使用量最大的农药之一,严重污染环境和生态系统,并通过食物链在生物体内富集,进而危害人类健康。微生物降解技术具有降解效率高、代谢途径多、无二次污染的优势,是目前清除环境中有机磷农药的主要手段,能有效降低有机磷农药的危害。目前有机磷农药的降解微生物主要是通过实验室纯培养方法获得,与自然生态环境中存在的降解功能性微生物信息差异较大,而利用不可培养方法识别功能性微生物的技术具有广阔的应用前景。本文从有机磷农药的使用情况及引发的环境问题出发,概述了有机磷农药在土壤中的迁移转化途径,稳定同位素探测技术和磁性纳米材料等不可培养方法对有机磷农药降解功能性微生物的识别,微生物降解有机磷农药污染土壤的功能基因、降解途径及降解机理;探讨了植物–微生物联合修复在有机磷农药污染土壤修复中的作用,并分析了环境因子及农药自身性质对有机磷农药降解的影响;最后,讨论了微生物降解技术存在的问题及今后研究方向。

    • >研究报告
    • 缓释尿素在双季稻上的养分供应特征

      2018, 50(4):656-663. DOI: 10.13758/j.cnki.tr.2018.04.002

      摘要 (965) HTML (0) PDF 927.80 K (1150) 评论 (0) 收藏

      摘要:采用双季早晚稻的田间试验,研究了养分释放期为60 d和90 d的两种不同缓释尿素对整个生育期内水稻养分吸收的影响。结果表明:60 d型缓释尿素一次性施用在早、晚稻上均达到了普通尿素分次施肥时的产量水平,而90 d型缓释尿素一次性施用在早稻上效果好晚稻上效果欠佳。60 d和90 d型缓释尿素一次性施用的优势在于能使水稻有较高的有效穗数及穗粒数,整个生育期地上植株氮(灌浆期不含籽粒)含量也显著高于普通尿素分次施肥、普通尿素一次施用及不施氮处理,而灌浆过程中籽粒、剑叶、倒二位及倒三位叶的氮含量及剑叶SPAD值(叶绿素相对含量)也均高于其他3个处理。两种缓释尿素均使水稻出现了不同程度的贪青状况,其中以90 d型缓释尿素贪青最为严重,60 d型缓释尿素的养分释放期对水稻较为适中而90天型缓释尿素较长。

    • 利用膜进样质谱法测定不同氮肥用量下反硝化氮素损失

      2018, 50(4):664-673. DOI: 10.13758/j.cnki.tr.2018.04.003

      摘要 (1246) HTML (0) PDF 930.52 K (1767) 评论 (0) 收藏

      摘要:利用膜进样质谱仪(MIMS)测定了太湖流域典型稻田不同氮肥施用梯度下,土壤反硝化氮素损失量,同时也对氨挥发通量进行了观测。根据两年的田间试验结果得到:在常规施氮处理(N300)下,每年平均有54.8 kg/hm2 N通过反硝化损失,有约54.0 kg/hm2 N通过氨挥发损失,分别占肥料施用量的18.3% 和18.0%,两者损失量相当。通过反硝化和氨挥发损失的氮素量随着氮肥用量增加而增加,田面水的NH4+-N、NO3--N、DOC和pH浓度影响稻田土壤反硝化速率。在保产增效施氮处理(N270)下,氮肥施用量比常规减少10%,水稻产量增加了5.5%,而通过反硝化和氨挥发损失的氮素量分别下降了1.1% 和3.1%,氮肥利用率提高了约5.5%。在增施氮肥处理(N375)下,因作物产量增加使得氮肥利用率比N300增加,但通过氨挥发和反硝化的氮素损失量也最大。因此,通过综合集约优化田间管理措施,降低氮肥用量,可实现增产增效的目的。

    • 常熟市水体氮负荷对土地利用方式的响应

      2018, 50(4):674-680. DOI: 10.13758/j.cnki.tr.2018.04.004

      摘要 (1085) HTML (0) PDF 1006.20 K (1347) 评论 (0) 收藏

      摘要:为研究水环境变化对土地利用方式的响应,以常熟地区为例,利用ArcGIS10.0空间分析功能和SPSS相关性分析方法,对常熟市各土地利用类型和水体总氮含量进行了分析。结果表明:1990—2010年间常熟地区耕地和水域面积在持续缩减,建设用地和林地面积在增加;各土类状态指数(Di)大小依次为:建设用地>林地>草地>耕地>水域;建设用地面积的增加主要占据的是耕地和水域,水域面积的缩减主要被耕地占用;耕地面积与水体总氮含量呈显著性负相关关系(r=-0.959*,P<0.05),说明种植型污染贡献比例在下降;林草地与水体总氮含量无显著相关性;建设用地与水体总氮含量呈显著性正相关关系(r=0.929*,P <0.05),说明建设用地造成了点源污染。

    • 生物质炭对黄棕壤理化性质及龙脑樟幼苗生长的影响

      2018, 50(4):681-686. DOI: 10.13758/j.cnki.tr.2018.04.005

      摘要 (1495) HTML (0) PDF 255.13 K (1200) 评论 (0) 收藏

      摘要:以南京林业大学下蜀林场黄棕壤为试验对象,采用室外盆栽试验,研究生物质炭不同施用量(炭土质量比0、1%、2%、4%)对黄棕壤理化性质及龙脑樟幼苗生长的影响。结果表明:生物质炭可有效改良黄棕壤物理性质,4% 施用量改良效果最好,与仅施化肥处理相比,土壤总孔隙度、饱和持水量、毛管持水量和田间持水量显著提高,土壤容重显著降低(P<0.05);施用生物质炭可显著提高土壤pH(P<0.05),改善土壤酸碱性;生物质炭施用对土壤氮磷有效性影响显著(P<0.05),低施用量下土壤碱解氮含量最高,高施用量下土壤有效磷含量最高。生物质炭1% 施用量下,龙脑樟叶片产量最高(41.54 g),分别比对照和仅施化肥处理提高141.53% 和11.16%;而苗高相对生长速率较仅施化肥处理显著降低6.79%,有利于矮化苗木。可见生物质炭改良土壤理化性质和促进苗木生长的最佳施用量并不相同。考虑到经济效益,1% 的生物质炭施用量对龙脑樟叶片产量的提高较为适宜。

    • 梵净山常绿落叶阔叶混交林土壤螨类群落结构研究

      2018, 50(4):687-695. DOI: 10.13758/j.cnki.tr.2018.04.006

      摘要 (961) HTML (0) PDF 271.45 K (1276) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了查明梵净山沿海拔梯度常绿落叶阔叶混交林土壤螨类群落特征及海拔差异,2015年6月对梵净山常绿落叶阔叶混交林带土壤螨类进行调查,获土壤螨类2 100只,隶属4亚目55科101属。采用属数和个体数量,群落多样性、优势度、均匀度、甲螨群落MGP和捕食性螨类MI等指数对螨类群落结构的分析显示, VilhenabatesSetoxylobates是该林带的主要类群,螨类分布呈现明显的表聚性。随海拔上升,螨类类群数和个体数量基本呈减少的趋势。土壤螨类群落优势度表现为1 300 m>1 900 m> 1 500 m>1 700 m,多样性和均匀性指数表现为1 700 m>1 900 m>1 500 m>1 300 m,方差分析表明海拔差异对螨类优势度具有显著影响,对多样性和均匀性影响很小。甲螨群落结构以O型为主;中气门螨类群落以K-选择类群为主。

    • 温室不同管理模式对土壤微生物生物量碳和原生动物丰度的影响

      2018, 50(4):696-704. DOI: 10.13758/j.cnki.tr.2018.04.007

      摘要 (1126) HTML (0) PDF 457.97 K (1382) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了解温室环境下不同的农业管理模式对土壤微生物生物量碳和原生动物的影响,以中国农业大学曲周日光温室长期定位试验为研究对象,于2012年8—12月进行了5次取样,测定了有机、无公害和常规管理模式下的土壤真菌、细菌生物量碳和原生动物丰度。结果表明:温室环境土壤以细菌分解途径占优势;原生动物中鞭毛虫占绝对优势。管理模式对土壤真菌生物量碳、细菌生物量碳、微生物生物量总碳、原生动物各类群(鞭毛虫、纤毛虫和肉足虫)丰度及总数均有显著影响,但对真菌/细菌比率、鞭毛虫和肉足虫的相对丰度没有显著影响。细菌、真菌和微生物生物量碳在不同管理模式间总体呈现相同的规律,即有机模式>无公害模式>常规模式;对于原生动物,不同类群呈现出复杂的动态变化规律,总体上有机模式下原生动物数量高于无公害和常规模式的。管理模式对微生物生物量碳和原生动物的影响主要体现在生物量上,而对功能群结构的影响较小。

    • 湿地土壤微生物碳源代谢活性对不同水分条件的动态响应 ——以鄱阳湖为例

      2018, 50(4):705-711. DOI: 10.13758/j.cnki.tr.2018.04.008

      摘要 (863) HTML (0) PDF 404.35 K (1027) 评论 (0) 收藏

      摘要:为深入了解湿地土壤微生物群落代谢特征对不同水分条件的响应变化,本研究以鄱阳湖湿地表层土壤为研究材料,采用室内控制试验,运用Biolog 技术探讨土壤微生物碳源代谢活性在不同水分条件(干燥、湿润、淹水)下连续处理132 d的变化特征。结果表明:湿润组土壤微生物代谢活性最高,其平均光密度值(AWCD)在处理的第72 天分别是淹水组和干燥组的1.34倍和3.95倍;同时土壤微生物对不同碳源类型的利用能力也发生了显著的差异性变化,其中干燥组利用的主要碳源为多聚物类和碳水化合物类(占总碳源利用率的39.25% 和36.53%),而淹水组对氨基酸类碳源有较高的利用能力(占总碳源利用率的36.33%)。土壤微生物碳源代谢特征在处理的第21天达到稳定状态,而土壤理化性质和土壤微生物群落结构在处理的第72天发生显著变化,同时研究发现淹水条件升高了土壤pH和铵态氮含量,降低了微生物群落多样性。由此可知,水分条件不仅会影响湿地土壤微生物总体碳源代谢活性强度,还会改变对不同碳源的相对利用能力,最终导致土壤环境发生改变。

    • 临沂烟田耕层土壤综合保育类型研究

      2018, 50(4):712-717. DOI: 10.13758/j.cnki.tr.2018.04.009

      摘要 (1010) HTML (0) PDF 3.04 M (1166) 评论 (0) 收藏

      摘要:为更好地指导临沂烟区土壤综合保育,为其他烟区提供参考与依据,在定量分析评价临沂烟区 2 249 份土壤样品的 pH 和有机质、碱解氮、有效磷和有效钾含量、面积及分布情况的基础上,借助地统计学方法和 ArcGIS 平台,划分出 10 类保育类型:提有机质-改碱、增氮-改碱、增氮-提有机质、增氮-提有机质-改酸、增氮-提有机质-改碱、增氮磷-提有机质-改碱、增钾-提有机质-改酸、增氮钾-提有机质-改酸、增氮钾-提有机质-改碱、增氮磷钾-提有机质-改碱,并根据不同类型提出了初步的相应保育措施。

    • 烤烟株型与产量和质量的关系

      2018, 50(4):718-725. DOI: 10.13758/j.cnki.tr.2018.04.010

      摘要 (1116) HTML (0) PDF 230.90 K (1367) 评论 (0) 收藏

      摘要:以K326品种为试验材料,通过大田试验不同施氮量和留叶数组合,培育不同烤烟株型,研究烤烟株型性状与产量、质量的关系,以提出烤烟的理想株型变化模式。结果表明:随着叶层高、叶层宽、根系长度、根系体积、净同化率、作物生长率、叶面积持续期等株型性状数值的增加,烤烟产量增加;烤烟质量综合得分随叶层宽和顶宽的增加呈抛物线变化趋势。本研究烤烟株型动态变化模式由3种株型的组合产生,分别为台形 (table shape,简称T)、鼓形 (drum shape,简称D)、筒形 (cylinder shape,简称C),具体可划分为5种变化模式,其中,T-D-C模式属于低产量中等质量类型;T-D-T-C模式化学成分协调,单叶重适宜,属于低产量中等质量和适宜产量较好质量类型;T-D-T-D-C模式化学成分协调,单叶重和含梗率适宜,属于低产量较好质量和适宜产量较好质量类型;D-C 模式化学成分不协调,单叶重偏大,含梗率偏高,属于适宜产量较差质量类型;D-T-D-C模式化学成分不协调,单叶重偏大,含梗率偏高,属于适宜产量较差质量、高产量较差质量、高产量中等质量类型。因此,本研究得出烤烟理想株型的动态变化模式为T-D-T-D-C。

    • 炭化烟草秸秆还田对连作植烟土壤及烤烟生长发育的影响

      2018, 50(4):726-731. DOI: 10.13758/j.cnki.tr.2018.04.011

      摘要 (1056) HTML (0) PDF 244.71 K (1636) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了修复连作植烟土壤,丰富生物质炭在烟草生产中的生态学效应,加快烟草废弃物的综合利用,选择连作15 a、烟草青枯病发生严重的植烟土壤,通过大田试验,研究了炭化烟草秸秆对连作植烟土壤理化性状、微生物数量及烤烟生长发育的影响。结果表明,在连作植烟土壤中添加1 500 kg/hm2炭化烟草秸秆,有利于改善土壤理化性质和养分状况,改变土壤微生物丰度,进而促进烤烟的生长,提高烟叶的产量,增加植烟的收益。

    • 银杏外种皮对生菜生长及生理特性的影响

      2018, 50(4):732-737. DOI: 10.13758/j.cnki.tr.2018.04.012

      摘要 (1014) HTML (0) PDF 292.20 K (1409) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了探讨银杏外种皮对生菜的化感作用,采用盆栽方法,分别设置5个外种皮施用量(0、15、30、60、90 g/盆)处理,研究银杏外种皮对生菜生长、抗氧化酶系统、渗透调节物质含量以及光合参数的影响。结果表明:随着银杏外种皮施用量的增加,生菜的主根长和地上部鲜重呈先上升后下降的趋势,而株高和茎粗则不断下降,在施用量为90 g/盆时生菜的各生长指标均达到最低值;生菜的光合色素含量随银杏外种皮施用量的增加呈下降趋势,各处理不同光合色素含量与对照相比均显著下降;生菜超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)、过氧化物酶(POD)活性、游离脯氨酸含量及可溶性蛋白含量随银杏外种皮施用量的增加均先上升后下降,但丙二醛(MDA)含量并未显著增加;生菜净光合速率Pn、胞间CO2浓度Ci和蒸腾速率Tr随银杏外种皮施用量的增加呈先上升后下降的趋势,气孔导度Gs则不断下降。综上所述,银杏外种皮对生菜产生了明显的化感作用,对生菜的生长、生理和光合指标总体呈抑制作用,并且随着施用量的增加,抑制作用不断加强。

    • 滆湖氮污染双同位素溯源与清单统计法对比研究

      2018, 50(4):738-745. DOI: 10.13758/j.cnki.tr.2018.04.013

      摘要 (1232) HTML (0) PDF 532.57 K (2113) 评论 (0) 收藏

      摘要:滆湖位于我国江苏省,湖区主要涉及常州市的武进区、金坛区以及无锡市的宜兴市。密集的人口和发达的工农业造成滆湖水体中的氮素污染严重,污染来源复杂。因此亟待识别水体中的氮素污染来源,为氮素污染治理提供数据参考。本研究以生活污水、化学肥料及工业废水为硝态氮端元,借助氮氧同位素端元混合模型计算出滆湖区域生活污水、化学肥料及工业废水对滆湖硝态氮污染负荷贡献率,分别为22.79%、33.25%、43.96%。同时本研究针对2013年整年滆湖区域调研数据,利用清单统计法,从宏观上量化了一整年3种来源硝态氮负荷贡献量的绝对值,并推算出相对值,分别为42.09%、48.11%、9.80%。两种方法以互补的方式对不同时间尺度上滆湖硝态氮污染负荷进行了表征,为滆湖硝态氮污染的治理提供了科学参考。

    • 污泥堆肥对黄土小麦系统中镉生物有效性的影响

      2018, 50(4):746-754. DOI: 10.13758/j.cnki.tr.2018.04.014

      摘要 (919) HTML (0) PDF 490.49 K (1382) 评论 (0) 收藏

      摘要:将城市污泥施加于干旱区黄土中,进行小麦盆栽试验,用 Tessier 连续提取法对土壤镉(Cd)的形态分布进行分析,同时研究了污泥堆肥对小麦各部位 Cd 含量及 Cd 赋存形态的影响。主要得到以下结论:随 Cd 胁迫水平的升高,不施加污泥的对照中小麦各部位生物量无显著变化,而施加污泥的处理下的小麦根、茎叶、颖壳及籽粒均表现出生物量先增大后减小的趋势。施加不同配比污泥的土壤中,小麦各部位 Cd 含量均随 Cd 胁迫浓度的升高而升高,各部位相较,根>茎叶>壳>籽粒;随着 Cd 处理水平的增大,Cd 活性增强,对作物的潜在危害增大;施加污泥后残渣态和有机结合态的分配系数显著增高,碳酸盐结合态降低,污泥的施用增加了不可利用态 Cd 的含量;无论施加污泥与否,Cd 的总再分配系数均随着 Cd 胁迫水平的增加呈递增趋势,而结合强度系数呈递减趋势;施加污泥后 Cd 的总分配系数变小,结合强度系数变大,说明施加污泥降低了Cd 的活性。施加污泥处理下,小麦各部位对 Cd 吸收的主要贡献形态为可交换态。

    • 青海东部农田土壤硒分布特征及其影响因素

      2018, 50(4):755-761. DOI: 10.13758/j.cnki.tr.2018.04.015

      摘要 (1207) HTML (0) PDF 210.88 K (1571) 评论 (0) 收藏

      摘要:植物中硒被认为是人体摄入硒的主要来源,而且大多数植物是从土壤中吸收硒。因此,不同地区土壤硒含量的高低直接影响到该地区食物中的硒含量。本研究以青海省平安地区农田土壤为研究对象,用原子荧光光谱法进行了土壤全硒含量和形态及价态的测定,对平安地区农田土壤全硒含量分布特征及其与成土母质、土壤类型的关系进行了研究。结果表明,平安地区土壤全硒含量变化范围为0.089 ~ 0.782 mg/kg,平均值为0.418 mg/kg,其中58% 的土壤属于富硒土壤范畴。研究区域耕种淡栗钙土全硒含量最高,平均值为0.574 mg/kg;而灌淤黄土全硒含量最低,平均值为0.293 mg/kg。成土母质中,古近-新近系西宁群红色泥岩中硒含量最高,平均值为0.82 mg/kg。平安地区富硒土壤中硒的富集主要来源于古近-新近系西宁群红色泥岩风化。土壤中硒的赋存形态主要以有机结合态为主,铁锰氧化物结合态硒含量最少。可溶态硒和可交换态及碳酸盐结合态硒均以六价硒为主要赋存价态。平安地区富硒土壤中硒含量适宜,供硒潜力较大,且该地区受外界环境污染较少,具有良好的开发利用前景。

    • 磁化水滴灌对土壤盐分及玉米产量品质的影响

      2018, 50(4):762-768. DOI: 10.13758/j.cnki.tr.2018.04.016

      摘要 (972) HTML (0) PDF 345.79 K (1172) 评论 (0) 收藏

      摘要:以玉米为对象,研究不同强度磁化水灌溉对玉米产量、品质及生长状况的影响,并结合土壤盐分和养分的变化情况,探寻磁化水玉米增产提质的最佳磁化强度。结果表明:磁化水灌溉能够有效提高土壤盐分淋洗效率,加速对盐分的淋洗作用,磁化水灌溉可有效促进玉米产量的增加及品质的提升,以1200 ~ 2400 Gs效果最佳。磁化水灌溉使玉米产量增加了4% ~ 16.2%。磁化处理的可溶性糖、蛋白质及淀粉含量分别较CK提升了1.4% ~ 38.2%、11.7% ~ 39.6%、9.6% ~ 12.8%。这些结果不仅表明磁化水有效地促进玉米植株的生长及产量、品质的提升,也可以作为一种技术方法大面积推广。

    • 北京山区土壤养分空间变化特征研究

      2018, 50(4):769-777. DOI: 10.13758/j.cnki.tr.2018.04.017

      摘要 (1175) HTML (0) PDF 2.83 M (1497) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了揭示土壤养分空间变异分布特征并且指导土壤规划管理,以北京市西部山区水源林和京津风沙源地带为研究对象,在野外大田采集样本的基础之上,运用了地统计学与GIS相结合的研究方法,探究了典型区域土壤碱解氮、有效磷、速效钾、有机质和全氮的空间变化格局,同时采用模糊模式识别理论对土壤养分等级进行了综合评价,并结合地区的实际情况分析了其变异特性的影响因素。结果表明:土壤养分的空间分布整体上符合正态分布(P<0.05),有效磷、速效钾和有机质的空间分布变异性较强,碱解氮和全氮的变异系数相对降低,并且随着土层深度的增加,土壤的养分含量呈现逐渐缩小趋势。土壤养分的各项指标能够较好地符合半方差函数模型,有机质和全氮具有较好的空间自相关性,碱解氮、速效钾和有效磷体现出中等自相关性,土壤养分整体分布格局的空间自相关性水平较强。土壤碱解氮含量等级为中等的比重最大,其面积占比为27.87%;有效磷、速效钾含量整体处于缺乏状态;而有机质含量在很丰富等级比重较大,且区域73.77% 的土壤质地类型属于有机质丰富;全氮含量变化程度较低,并且大部分地区处于丰富的水平;区域土壤肥力的综合水平为IV。研究成果为区域土壤资源使用划分、修复重建以及可持续利用提供科学依据。

    • 江西省耕地土壤有机碳空间变异的主控因素研究

      2018, 50(4):778-786. DOI: 10.13758/j.cnki.tr.2018.04.018

      摘要 (1065) HTML (0) PDF 2.33 M (1245) 评论 (0) 收藏

      摘要:准确地获取省域尺度下土壤有机碳空间变异的主控因素对土壤碳调控以及全球环境保护具有重要意义。本文基于江西省2012年测土配方施肥项目采集的16 582个耕地表层(0 ~ 20 cm)土壤样点数据,探讨江西省耕地表层土壤有机碳空间变异的主控因素。运用普通克里格法、单因素方差分析与回归分析方法对比地形因子、耕地利用方式、成土母质、土壤类型、灌溉能力和秸秆还田方式对江西省土壤有机碳空间分布的影响。结果表明:①江西省土壤有机碳含量在5.22 ~ 40.31 g/kg之间,平均值为17.90 g/kg,变异系数为31.01%,呈中等程度的变异性。②经半方差分析,土壤有机碳的变程为30.6 km,空间自相关范围较小;块金效应值为12.49%,表明土壤有机碳空间变异受结构性因素影响大于随机性因素。③在空间分布上,高值区主要分布在萍乡市、新余市、南昌市、抚州市与景德镇市。④回归分析与单因素方差分析结果表明,地形因子、灌溉能力、成土母质、耕地利用方式、土壤类型和秸秆还田方式对土壤有机碳空间变异影响均显著(P<0.05),但影响程度不一。秸秆还田方式对土壤有机碳空间变异的独立解释能力最高,为38.9%,是江西耕地表层土壤有机碳空间变异的主控因素。

    • 采样点空间集聚度对揭示区域土壤全氮变异性的影响

      2018, 50(4):787-794. DOI: 10.13758/j.cnki.tr.2018.04.019

      摘要 (991) HTML (0) PDF 2.10 M (1203) 评论 (0) 收藏

      摘要:基于余江县中部地区土壤密集采样点,通过重采样获得4个集聚度样点分布等级,每个等级取5个重复,其分布VMR均值(样方分析中的样点数变差-均值比)分别为0.13、0.83、1.49和2.16,利用普通克里金(OK)和结合土地利用信息的克里金(KLU)方法对土壤全氮(STN)含量进行空间预测,并通过验证样点比较了4种集聚度采样点的STN空间预测精度,以揭示土壤采样点集聚度对STN空间预测精度的影响。研究结果表明:通过两预测方法得到的验证点实测值与预测值散点图的相关系数(r)均随采样点集聚度的增加而降低,其中OK方法的r值由0.400降低至0.142,KLU方法的r值由0.718降低至0.542;两方法的预测平均绝对误差(MAE)和均方根误差(RMSE)随着集聚度的增加均呈现增加趋势,OK和KLU方法的MAE分别又由0.49和0.33增加至0.61和0.44,RMSE则分别由0.56和0.39增加到0.65和0.47。表明在土壤采样点数量相同的前提下,采样点的空间集聚度越低,即样点分布越均匀,克里金方法的预测精度越高,这说明对STN进行空间预测时,基于规则网格的采样点更有利于克里金方法的空间估算;同时,采样点空间集聚度对不同克里金方法预测精度的影响也存在差异,对KLU方法的影响大于OK方法。

    • 祁连山林草复合流域土壤温湿度时空变化特征

      2018, 50(4):795-802. DOI: 10.13758/j.cnki.tr.2018.04.020

      摘要 (1066) HTML (0) PDF 869.61 K (1351) 评论 (0) 收藏

      摘要:利用祁连山森林生态站设在祁连山排露沟流域的青海云杉林和草地气象观测场土壤温湿度观测资料,采用对比分析及线性趋势等方法进行青海云杉林和草地2个不同下垫面土壤温湿度的时空特征分析。结果表明:①林草地土壤温度日变化表现为浅层(10 cm和20 cm土壤深度)土壤温度呈正弦曲线变化,深层(40、60、80 cm土壤深度)土壤温度约呈直线变化。土壤温度年变化表现为林地土壤温度7月底达到最高值,而后开始下降,翌年2月上旬达到最低值;草地土壤温度7月底达到最高值,而后开始下降,12月中旬达到最低值;林地封冻时长明显大于草地封冻时长。②林草地土壤湿度日变化不受太阳辐射的影响。林地不同土层土壤湿度年动态变化趋势均一致,呈现正弦曲线的变化规律;草地在土壤结冻后和未消融期间,土壤湿度较低且变化不明显;其他时间土壤湿度变化明显。③林地中,除40 cm深度外,其他深度土壤温湿度均保持在相对稳定的范围内,而且变化趋势基本一致。草地浅层土壤在土壤封冻前和解冻后,土壤温湿度变化趋势相反,封冻期间土壤温湿度亦保持在相对稳定的范围内,温度变化明显,湿度变化不明显;其他土层土壤温湿度总体变化趋势一致。

    • 重庆市土地利用结构效率的空间差异与影响因素探析

      2018, 50(4):803-811. DOI: 10.13758/j.cnki.tr.2018.04.021

      摘要 (875) HTML (0) PDF 3.24 M (1702) 评论 (0) 收藏

      摘要:随着经济的快速发展和土地利用结构的变化,区域间用地效率的空间差异也日益显著,本文以经济快速发展中的重庆市为例,通过非期望产出模型、泰尔指数和空间自相关等分析方法研究了2004—2013年重庆市的土地利用结构效率及其空间差异和影响因素。结果表明:①在研究期内,重庆市的土地利用结构效率呈左斜“M”走向的变化趋势,环境负产出对土地利用结构效率的提高有一定的负面影响,土地利用的纯技术效率是导致技术效率变化的主要原因;②泰尔指数的整体走向与土地利用结构效率的走向刚好相反,呈斜向上的“W”趋势,泰尔指数逐渐变大,表明土地利用结构效率在空间上的差距在扩大,组间差距的变大是变化的主要原因;③影响因素中除城乡建设用地中的农村居民点用地与土地利用结构效率空间负相关外,经济发展、产业结构、人口城镇化以及土地城镇化对与土地利用结构效率均是空间正相关,表明土地的城镇化能够一定程度地实现城乡建设用地结构的内部优化。

    • 基于PCA-SVR的冬小麦土壤水分预测

      2018, 50(4):812-818. DOI: 10.13758/j.cnki.tr.2018.04.022

      摘要 (1050) HTML (0) PDF 2.73 M (1406) 评论 (0) 收藏

      摘要:土壤含水量状况是影响农作物生长的重要因素,对农作物生长关键期土壤水分的精准预测是田间管理的重要内容。研究选取宝鸡市2014年至2016年冬小麦种植区3—5月的气象、地形和土壤属性3个方面共15个预测因子,建立基于主成分分析(principal component analysis,PCA)的支持向量回归机(support vector regression,SVR)模型预测0 ~ 20 cm和20 ~ 40 cm土层的土壤水分,并同时采用随机森林(random forest,RF)回归模型对同质数据进行预测分析,以对比分析PCA-SVR模型的预测效果。结果表明:PCA-SVR模型对宝鸡市冬小麦土壤水分的预测在0 ~ 20 cm和20 ~ 40 cm土层的平均预测精度分别为92.899% 和92.656%,RMSE分别为7.521和8.011;随机森林回归预测模型在0 ~ 20 cm和20 ~ 40 cm土层的平均预测精度为87.632% 和87.842%,RMSE分别为10.759和11.042。因此,PCA-SVR模型对宝鸡市冬小麦土壤水分具有更好的预测能力,且模型在0 ~ 20 cm土层的预测效果略优于20 ~ 40 cm土层。

    • 风水复合侵蚀下锡林河流域不同管理方式 草地表土粒度特征

      2018, 50(4):819-825. DOI: 10.13758/j.cnki.tr.2018.04.023

      摘要 (1032) HTML (0) PDF 457.70 K (1552) 评论 (0) 收藏

      摘要:结合锡林河流域风水侵蚀情况,对锡林河流域围封天然草地、放牧草地、封育种植草地表层(0 ~ 5 cm)土壤粒度特征及其与风蚀、水蚀关系进行研究,结果表明: 封育种植草地较放牧和天然草地在降低土壤风蚀和水蚀方面均起到了较明显的作用;锡林河流域草地表层土壤粒度组成以砂粒为主,其所占比例为75% ~ 82%,放牧草地较天然草地及封育种植草地土壤粒度粗化明显,封育种植草地中蒙古冰草+草木樨草地土壤颗粒分选性较差,其余草地土壤颗粒分选性均为中等;研究区内粒径在160 μm左右土壤颗粒为易受侵蚀土壤颗粒;研究区土壤粒度组成特征与风蚀、水蚀均有明显相关性,尤其与近地面20 cm风速和径流产流总量联系最为密切。

    • 基于多重分形的半干旱区农田表层土壤粒径分布特征研究

      2018, 50(4):826-831. DOI: 10.13758/j.cnki.tr.2018.04.024

      摘要 (1172) HTML (0) PDF 248.16 K (1051) 评论 (0) 收藏

      摘要:为探明农田因管理方式不同而导致的土壤粒径分布(PSD)差异,在阴山北麓农牧交错区选择典型莜麦留茬地、翻耕耙平地、翻耕不耙平地进行了研究。试验选择表层0 ~ 10 cm土壤为研究对象,运用多重分形理论分析探讨不同管理方式下土壤颗粒的分布特征及差异。研究结果表明:不同管理方式下研究区土壤颗粒组成中黏粒含量均极低,翻耕不耙平地和莜麦留茬地以粉粒和细砂为主,翻耕耙平地以粉粒和极细砂为主;广义维数谱D(q)为反“S”型递减函数,且D0>D1>D2,多重分形谱f(q)为左勾状单峰曲线,Δα值在2.405 ~ 2.596,非均一性高,可用多重分形来表征土壤PSD特征;多重分形参数D1D2同黏粒含量呈显著正相关关系,D0 /D1与粉粒呈显著正相关关系,与砂粒成负相关关系,Δf反之;管理方式对土壤PSD及多重分形参数D0、Δα、Δf有显著影响(P<0.05),对D1D1/D0D2α0影响不显著。根据试验结果,建议当地农田在生产后进行留茬或秸秆覆盖处理,结合当地主风向选择适宜翻耕方式。

    • 河南仰韶村遗址原始农业活动研究

      2018, 50(4):832-840. DOI: 10.13758/j.cnki.tr.2018.04.025

      摘要 (1081) HTML (0) PDF 7.64 M (1362) 评论 (0) 收藏

      摘要:分析古土壤特征是获取古环境信息的重要手段,通过研究文化遗址区古土壤特征来推导不同时间尺度下原始农业信息日益成为国内外研究的热点。本文选取河南仰韶文化遗址区内的文化剖面和自然剖面为研究对象,通过对两者的孢粉、炭屑、有机碳同位素、植硅体等古土壤特征定量分析,推测当时的粮食作物等原始农业信息。结果表明:通过分析两者的孢粉、炭屑,发现当古人类活动开始增强后,对于生存、生活所需的植物,古人类有选择性地种植和采摘,导致禾本科含量增加明显,藜科含量也较高,而利用价值不大的植物则因居住、耕作需要而被砍伐、焚烧,导致木本、蕨类含量减少。通过有机碳同位素和植硅体分析,发现在古人类活动的影响下,以C3植物为主的自然植被类型转变为以C4植物为主的人工植被类型,其遗址区内农作物以粟、黍为主,并发现有水稻,推测该遗址在仰韶晚期处于“北粟南稻”交错地带。

    • 湘东第四纪红色黏土发育的典型土壤在中国土壤 系统分类中的归属

      2018, 50(4):841-852. DOI: 10.13758/j.cnki.tr.2018.04.026

      摘要 (2228) HTML (0) PDF 929.07 K (2796) 评论 (0) 收藏

      摘要:选取湖南省东部地区12个由第四纪红色黏土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土壤系统分类中的归属。结果表明,供试土壤剖面包含了淡薄表层、暗瘠表层、低活性富铁层、黏化层、聚铁网纹层等10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、铝质湿润淋溶土和铝质湿润雏形土3个土类;暗红简育湿润富铁土、表蚀简育湿润富铁土、网纹简育湿润富铁土等6个亚类;按照土族和土系划分标准,建立了黏质高岭石型酸性热性-普通铝质湿润淋溶土等9个土族和燕塘系(43-LY01)等12个土系。研究发现:受亚热带气候影响,许多土壤剖面发生了富铁铝化过程,且由于淋溶强烈,形成了聚铁网纹层,而现行的《中国土壤系统分类检索(第三版)》还不能给出一个合适的位置,因此建议在铝质湿润淋溶土亚类中增设一个可以反映相关特性的网纹铝质湿润淋溶土亚类。

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