• 2019年第51卷第5期文章目次
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    • >专论与综述
    • 生物质炭对土壤理化性状及氮素转化的研究进展

      2019, 51(5):835-842. DOI: 10.13758/j.cnki.tr.2019.05.001

      摘要 (1429) HTML (1282) PDF 211.33 K (1839) 评论 (0) 收藏

      摘要:生物质炭因其具有的特殊理化性质施入到农田中能够改良土壤、提高土壤肥力及促进作物生长,已经成为农业减排和土壤微生态系统生物氮素地球化学循环领域的研究热点。生物质炭作为土壤的外来物质,直接或间接地参与到土壤氮素的周转过程中,进而对土壤中氮素的存在状态和供应能力等产生长远的影响。本文综述了土壤中施入生物质炭后,氮素循环的变化及响应机制,重点分析了生物质炭施入农田引起土壤理化性质变化后由土壤微生物驱动的固氮反应、氨化反应、硝化反应及反硝化反应等生物化学反应过程的响应及相关机理。在此基础上,对今后生物质炭的研究方向进行展望。

    • 酸雨对土壤呼吸的影响机制研究进展与展望

      2019, 51(5):843-853. DOI: 10.13758/j.cnki.tr.2019.05.002

      摘要 (902) HTML (1113) PDF 947.62 K (1395) 评论 (0) 收藏

      摘要:土壤呼吸是陆地生态系统与大气之间进行碳交换的主要途径,其动态变化直接影响着全球碳平衡。由于人类活动的影响,酸雨成为人类当前面临的最严重的生态环境问题之一,?但其对土壤呼吸的影响及其机理尚无定论。本文综述了不同生态系统土壤呼吸对酸雨的响应特征,多数文献表明,高强度的酸雨抑制土壤呼吸,而在低强度的酸雨作用下土壤呼吸的响应存在差异。从影响土壤呼吸的4个关键生物因子,即光合作用、微生物、凋落物和根系生物量,重点讨论了酸雨对土壤呼吸的影响机制。在此基础上,提出了以下研究展望:①开展土壤呼吸对不同组成类型酸雨的响应研究;②开展与土壤碳排放相关的功能微生物对酸雨的响应研究;③开展不同物候期土壤呼吸对酸雨的响应研究;④开展土壤呼吸各过程对酸雨的响应研究;⑤建立全球酸雨地区土壤碳排放监测研究网络。

    • 土壤污染生态毒理诊断方法研究进展

      2019, 51(5):854-863. DOI: 10.13758/j.cnki.tr.2019.05.003

      摘要 (920) HTML (1256) PDF 274.41 K (1904) 评论 (0) 收藏

      摘要:土壤污染诊断研究对土壤污染预警和土壤污染修复效果评价具有重要的指导意义。近年来土壤污染日趋严重,污染类型呈现出复合型和多样化的趋势,传统的化学诊断法由于指标单一、样品前处理复杂且费用高已不能满足全面诊断土壤污染及评价土壤健康状况的要求。与传统的化学法相比,土壤污染生态毒理学诊断由于其灵敏度高、检测指标多样、响应快且能够从微观角度反映污染物胁迫效应,成为目前土壤污染诊断领域的热点。本文综合分析国内外文献,介绍了基于植物、动物、微生物、细胞、分子等不同层次的诊断方法并对其优缺点作了评价,同时也对其未来发展前景做出了展望。

    • >研究报告
    • 不同培养温度下长期施肥红壤水稻土有机碳矿化特征研究

      2019, 51(5):864-870. DOI: 10.13758/j.cnki.tr.2019.05.004

      摘要 (948) HTML (621) PDF 265.98 K (1363) 评论 (0) 收藏

      摘要:以长期不同施肥处理红壤水稻土为研究对象,布置不同温度下(15、25和35 ℃)的室内培养试验,研究有机碳矿化的温度敏感性及施肥对土壤有机碳矿化的影响,并分析土壤有机碳矿化与土壤理化性质和不同形态碳素之间的关系。结果表明,培养前期 (0 ~ 7 d),土壤有机碳矿化速率快速下降,之后逐渐降低并最终趋于稳定。温度升高提高了土壤有机碳矿化速率、累积矿化量和矿化率。磷肥和有机肥的施用提高了土壤有机碳累积矿化量。各处理土壤有机碳矿化的温度敏感性系数Q10为1.31 ~ 1.75,施肥提高了土壤有机碳矿化的温度敏感性。Q10与有机碳、全量和速效氮磷、微生物生物量碳、易氧化有机碳和胡敏酸碳呈显著或极显著的正相关关系。3种培养温度下土壤有机碳累积矿化量均与pH呈显著负相关,与有机碳和全氮呈显著或极显著正相关。25 ℃和35 ℃培养时,土壤有机碳累积矿化量与微生物生物量碳、胡敏酸碳和富里酸碳显著或极显著正相关。

    • 盐生荒漠植物群落土壤氮素含量及其组分特征

      2019, 51(5):871-878. DOI: 10.13758/j.cnki.tr.2019.05.005

      摘要 (739) HTML (795) PDF 343.79 K (1337) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了探讨盐生植物群落土壤氮素含量及组分特征,以新疆艾比湖流域盐生荒漠土壤为研究对象,分析了乔木、灌木和草本3种不同生长型盐生植物群落 0 ~ 20、20 ~ 40 和 40 ~ 60 cm 的土壤理化性质及各形态的氮素含量。结果表明,研究区不同生长型盐生植物群落土壤 pH、电导率、有机质和 C/N 随土层深度增加而逐渐降低,而含水量与之相反。同一土层,土壤总氮、有机氮和氮密度呈现从乔木、灌木再到草本盐生植物群落逐渐增加的趋势。垂直分布方面,不同生长型盐生植物群落的土壤各形态氮素含量和氮密度均随着土层深度的增加而降低,表聚现象明显。除铵态氮以外,其他各种氮素间均表现为极显著正相关 (P<0.01),且与土壤有机质、含水量和容重呈极显著相关 (P<0.01)。土壤各形态氮素占总氮的比例对总氮的变化存在不同的响应,有机氮占总氮的比例相对稳定,有机氮与碱解氮占总氮的比例随总氮含量的增加而增加,无机氮、硝态氮和铵态氮占总氮的比例随总氮含量的增加而降低。

    • 有机氮替代部分无机氮对香蕉生产和土壤性状的影响

      2019, 51(5):879-887. DOI: 10.13758/j.cnki.tr.2019.05.006

      摘要 (808) HTML (696) PDF 478.72 K (1295) 评论 (0) 收藏

      摘要:改善施肥方式,利用有机肥替代部分化肥是指导农业合理施肥、维持土壤可持续利用、保证我国农业可持续发展的必然趋势。本文研究了有机氮替代部分无机氮对香蕉产量、品质、枯萎病发病率及土壤微生物群落的影响,为香蕉生产中减少化肥使用提供理论依据。试验共设置4个施肥处理:常规氮、磷、钾化肥(T1),商品有机肥替代20% 无机氮肥(T2),商品有机肥替代30% 无机氮肥(T3);商品有机肥替代40% 无机氮肥(T4)。测定香蕉长势、枯萎病的发病率、产量、品质以及土壤理化性质、土壤可培养微生物。结果表明,有机氮肥替代无机氮用量的20% ~ 40% 均能满足香蕉正常生长的需要,并且相比于单施化肥,替代处理香蕉枯萎病发病率显著降低,香蕉产量显著增加,有机氮替代无机氮显著提高土壤有机质,减缓土壤酸化以及提高土壤速效氮、磷、钾含量,同时降低土壤可培养尖孢镰刀菌数量和真菌数量,增加土壤可培养细菌数量,提高B/F,使土壤向细菌型土壤转化。并且香蕉枯萎病发病率与土壤有机质、速效氮磷钾和可培养细菌呈显著负相关,与可培养真菌和尖孢镰刀菌数量呈显著正相关,主成分分析显示T4、T3处理的土壤质量水平最高,T2处理的土壤质量水平次之,T1处理最低。综上,连续有机氮替代40% 无机氮处理提高土壤质量和土壤微生物群落结构、提高土壤抑病性作用、满足香蕉生长、提高香蕉产量最为显著。

    • 秦岭巴山耕作区土壤有效磷与磷肥试验相对产量关系研究

      2019, 51(5):888-894. DOI: 10.13758/j.cnki.tr.2019.05.007

      摘要 (798) HTML (623) PDF 283.67 K (1191) 评论 (0) 收藏

      摘要:依托测土配方施肥土壤养分数据库以及大量“3414”田间肥效试验结果,分析了秦岭巴山耕作区近30 a间土壤有效磷的变化情况,评价了5种农作物磷肥试验相对产量与土壤有效磷之间的线性关系,结果显示:目前该区域土壤有效磷含量平均值为18.1 mg/kg,达到中等磷水平;小麦、玉米、水稻、油菜、马铃薯肥效试验平均相对产量分别为85.7%、85.5%、88.7%、84.3%、86.0%,说明该区域在目前土壤有效磷含量水平下,基本能满足农作物相对产量80% ~ 85% 的生长需求。基于土壤有效磷含量已达中等偏高水平及当前农作物磷肥相对产量值,参照磷肥在土壤中的固定机理以及作物吸磷特性,对于土壤有效磷含量低于15 mg/kg,特别是低于10 mg/kg的低肥力农田,建议全部磷肥分为基肥、追肥两次施用;对于土壤有效磷含量高于20 mg/kg,特别是有效磷高于30 mg/kg的高肥力农田,只追施部分或少量磷肥,充分利用土壤有效磷,开发活化被固定的磷素资源,提高磷肥利用率,避免农业资源浪费,改善农业生态环境。

    • 中国小麦土壤速效钾丰缺指标与适宜施钾量研究

      2019, 51(5):895-902. DOI: 10.13758/j.cnki.tr.2019.05.008

      摘要 (900) HTML (665) PDF 231.76 K (1527) 评论 (0) 收藏

      摘要:系统总结我国开展的小麦土壤速效钾丰缺指标与适宜施钾量研究,结果表明:30 a来我国小麦土壤速效钾丰缺指标明显提高;不同区域之间小麦土壤速效钾丰缺指标差异颇大,以缺钾处理相对产量90% 指标为例,土壤NH4OAc-K含量变动于80 ~ 246 mg/kg;除黄淮海平原、四川盆地、关中灌区和河套灌区外,我国小麦土壤速效钾丰缺指标研究存在很多空白区域;小麦土壤缺钾较为普遍,第2 ~ 4级为土壤速效钾集中分布的丰缺级别,缺钾处理相对产量大多处在70% ~ 100%;土壤养分丰缺指标研究的试验点数不宜过少,丰缺指标高端和低端采用外推数据需谨慎,并应予以注明;适宜施钾量与土壤速效钾丰缺级别线性负相关,与小麦目标产量线性正相关,与钾肥当季利用率线性负相关;当钾肥当季利用率50%、目标产量3.0 ~ 12 t/hm2时,土壤速效钾丰缺级别第1 ~ 7级的小麦适宜施钾量范围依次为 0、17 ~ 67、34 ~ 134、50 ~ 202、67 ~ 269、84 ~ 336和101 ~ 403 kg/hm2

    • 叶面喷施含Bacillus amyloliquefaciens SQR9 复合微生物液体肥料的肥效研究

      2019, 51(5):903-909. DOI: 10.13758/j.cnki.tr.2019.05.009

      摘要 (846) HTML (797) PDF 325.46 K (1273) 评论 (0) 收藏

      摘要:研究叶面喷施含Bacillus amyloliquefaciens SQR9复合微生物液体肥料在辣椒和白菜上的应用效果,以期开发出根际有益微生物新的应用模式和新的叶面肥产品。以辣椒和白菜为供试材料,设以下6个处理评估肥料效果:喷施清水处理(CK)、喷施与复合微生物液体肥料等养分的化肥处理(CF)、喷施含化肥+氨基酸+糖蜜的水溶肥处理(T1)、喷施含化肥+氨基酸+糖蜜+微量元素的水溶肥处理(T2)、喷施含化肥+氨基酸+糖蜜+SQR9的水溶肥处理(T3)和喷施含化肥+氨基酸+糖蜜+微量元素+SQR9的复合微生物液体肥料处理(T4)。盆栽试验结果表明,与其他5个处理(CK、CF、T1、T2、T3)相比,T4处理在各项促生指标上虽未全部达到显著性差异,但其更能够促进辣椒和白菜的生长,提高其生物学性状。可培养微生物数量上,新型含菌株SQR9复合微生物液体肥料的喷施,增加了叶际芽孢杆菌的数量;与喷施清水对照(CK)和与复合微生物液体肥料等养分的化肥处理(CF)相比,其他4个处理(T1、T2、T3、T4)对辣椒和白菜叶际可培养微生物数量影响更大,而喷施含Bacillus amyloliquefaciens SQR9复合微生物液体肥料(T4)的影响更为明显。叶面喷施含Bacillus amyloliquefaciens SQR9复合微生物液体肥料可有效促进辣椒和白菜的生长。

    • 有机无机复混肥对花生生长和品质的影响

      2019, 51(5):910-915. DOI: 10.13758/j.cnki.tr.2019.05.010

      摘要 (953) HTML (615) PDF 231.61 K (1531) 评论 (0) 收藏

      摘要:试验以不施肥(CK)为对照处理,在同等施肥量下设置化肥处理(NPK)、有机无机复混肥处理(T1和T2),研究其对土壤养分含量、花生农艺性状和花生产量、品质指标的影响。结果表明:与CK相比,化肥处理(NPK)和有机无机复混肥处理均促进了花生生长,增加了土壤速效养分含量,且NPK、T1和T2分别增产9.5%、17.3% 和19.7%;与单施化肥处理相比,有机无机复混肥处理改良了土壤pH,提高了土壤速效钾含量,明显改善花生农艺性状,T1和T2处理分别增产7.1% 和9.3%,分别提高肥料偏生产力21.0% 和23.5%、肥料贡献率6.0% 和7.8%。因此,在等量施肥下,有机无机复混肥对土壤速效养分含量的增加、花生农艺性状的改善以及产量的提升具有更好的促进作用,肥料的偏生产力和肥料贡献率更高,是未来花生可持续生产的重要施肥措施。

    • 矿物质调理剂对土壤养分含量及植物营养吸收的影响

      2019, 51(5):916-922. DOI: 10.13758/j.cnki.tr.2019.05.011

      摘要 (892) HTML (1563) PDF 317.22 K (1656) 评论 (0) 收藏

      摘要:通过室内培养和盆栽试验,研究了氮磷肥配施不同量(0、0.5、1.0、2.0 g/kg)矿物质调理剂对土壤pH和有效磷、钙、镁、硅等养分含量及作物产量和氮、磷、钾等营养元素吸收的影响。室内培养结果表明:施用1.0 g/kg和2.0 g/kg调理剂,不仅增强了土壤抗酸化能力,使土壤pH从5.02提高到5.31和5.61,并且延缓了磷肥施入土壤后的固定速率,在施肥后第15天和第22天土壤有效磷含量得到明显增加,增幅分别为21.49%、24.17% 和22.09%、23.84%。盆栽试验中,施用0.5 ~ 2.0 g/kg调理剂,土壤矿质养分得到有效补充,并能实现生菜增产10.47% ~ 33.33%;同时,使生菜氮、磷、钾吸收量分别提高14.69% ~ 44.26%、15.28% ~ 52.89% 和16.28% ~ 42.43%。由此,施用矿物质调理剂是农业种植中改善土壤酸性、补充土壤有效养分、促进作物营养吸收并实现增产的有效途径。

    • 不同施肥处理对光合碳在花生-土壤系统中分配的影响

      2019, 51(5):923-928. DOI: 10.13758/j.cnki.tr.2019.05.012

      摘要 (736) HTML (568) PDF 203.96 K (1160) 评论 (0) 收藏

      摘要:通过室内花生盆栽,设置NPK(常规氮磷钾施肥)、NPKS(常规氮磷钾加玉米秸秆)、NPKA(常规氮磷钾加腐殖酸)和CK(不施肥对照)4个不同的施肥处理,采用3次13CO2脉冲标记的方法对不同施肥处理下光合碳在花生-土壤系统中的分配进行定量研究。结果表明:不同施肥处理对标记期内花生总生物量影响不显著,但是NPKA处理显著提升了花生根系生物量,较CK、NPK和NPKS分别高22.04%、19.47% 和53.38%。NPKS处理地上部13C丰度最高,但土壤中13C丰度最低,NPKA处理土壤中13C丰度最高。各处理地上部的13C含量无显著差异,NPKA处理根系的13C含量显著高于NPK且土壤13C含量显著高于其他处理。NPKA处理地上部的13C分配比例最低而土壤中分配比例最高,根系13C分配比例与其他处理无显著差异,根系与土壤13C分配比例之和显著高于其他处理。本研究表明腐殖酸能显著促进花生光合碳向地下部的转运。

    • 降雨和施肥对上海崇明岛小麦田N2O排放的影响 ——基于涡度协方差法的研究

      2019, 51(5):929-941. DOI: 10.13758/j.cnki.tr.2019.05.013

      摘要 (758) HTML (500) PDF 751.40 K (1381) 评论 (0) 收藏

      摘要:在基于涡度协方差技术的小麦田N2O通量观测基础上,分析了小麦田N2O的排放动态以及不同时间尺度上降雨和施肥对小麦田N2O排放的影响,同时以增强回归树的方法定量分析了降雨和施肥相关因子对小麦田N2O通量的贡献率。结果表明:小麦田N2O通量没有明显的昼夜和季节变化模式,研究期内N2O平均日排放量为666.5 μg/(m2?d) ± 669.4 μg/(m2?d)(以N2O-N量计);N2O主要以脉冲的形式释放,其中降雨和施肥引发的脉冲占小麦田N2O总排放量的比例分别为29.4%、19.2%;降雨促进小麦田N2O排放,且N2O通量对降雨事件的响应比较迅速(主要集中在雨后的几小时内),同时降雨的影响能持续1 ~ 2 d;相比降雨,施肥对小麦田N2O排放的促进作用存在一周左右的时滞;综合考虑施肥和降雨的交互影响,在施肥后1 ~ 8 d内发生的降水事件对N2O的排放有明显的促进作用。因此,二者的交互影响不容忽视。

    • 生物质炭与噬菌体联用阻控与灭活土壤-生菜体系中抗生素抗性致病细菌

      2019, 51(5):942-948. DOI: 10.13758/j.cnki.tr.2019.05.014

      摘要 (883) HTML (744) PDF 1.04 M (1596) 评论 (0) 收藏

      摘要:农田土壤-蔬菜体系中残留和滋生的多种抗生素抗性致病细菌已对人体健康和生态环境安全造成较严重的隐患,因此开展针对性的风险管控技术研究十分迫切。生物质炭阻控与农业噬菌体疗法联用靶向灭活土壤-蔬菜体系中抗生素抗性致病细菌,为解决此类污染土壤问题提供了全新途径。本研究以自主制备的抗生素抗性致病细菌(携带四环素抗性基因tetW的大肠杆菌K12,携带氯霉素抗性基因ampC的铜绿假单胞菌PAO1)污染农田土壤为盆栽用土,开展生菜土培试验60 d。设置单独或同时添加生物质炭和接种广宿主型噬菌体(YSZ 5K)的不同处理,以土壤-生菜体系中K12、PAO1数量变化及tetW、ampC丰度消减程度表征联合修复的效果。结果表明,针对土壤-生菜体系中残留K12、PAO1和tetW、ampC消减程度变化,判断不同处理效果,依次为:BP(生物质炭与噬菌体联用)> B(单独施用生物质炭)>P(单独接种噬菌体)> CK(对照),其中BP处理条件下,K12与PAO1在土壤和生菜叶片中数量较之对照处理下降了2.1 ~ 3.1个数量级,tetW和ampC丰度较之对照处理下降了2.2 ~ 3.3个数量级。此外,在BP处理条件下,生菜收获后,土壤微生物群落结构与功能多样性和稳定性指数也得到显著提升,证明该联合治理方式是一种较为环境友好的修复技术。本研究结果可为降低土壤-蔬菜体系中抗性致病细菌的残留风险提供科学的理论依据和有效的管控技术。

    • 不同母质发育旱地土壤反硝化功能差异及其关键影响因素

      2019, 51(5):949-954. DOI: 10.13758/j.cnki.tr.2019.05.015

      摘要 (927) HTML (495) PDF 377.18 K (1169) 评论 (0) 收藏

      摘要:农田土壤反硝化作用强度具有较高的空间异质性,不同类型土壤反硝化作用活性的影响机制可能存在差异。本研究通过大规模样带调查,系统采集了3种不同母质发育的旱地农田土壤,对比分析了土壤反硝化能力的差异及其与土壤环境因子的关系。结果发现:土壤反硝化势在3个类型土壤间有显著差异,其中河流冲积物发育的潮土(AS)反硝化势(以单位时间单位质量土壤的N2O释放量表示)显著高于其他两个类型土壤22.22 ~ 579.09 μg/(kg?h),平均高达213.34 μg/(kg?h),黑土(BS)的反硝化势平均为136.38 μg/(kg?h),略高于第四纪红色黏土发育的红壤(QRCS)(96.17 μg/(kg?h)),但两者无显著差异。相关性分析表明,土壤pH与反硝化势极显著正相关,说明在本研究所测定的土壤性质中,pH可能是影响不同类型土壤反硝化势差异的关键因素,另外,有机质含量对3个类型土壤反硝化势也有一定影响。同一母质发育的土壤,反硝化能力在不同采样地点也存在差异,而且调控不同类型土壤内部反硝化势的关键土壤环境因素不尽相同,其中对第四纪红色黏土发育的红壤、潮土和黑土影响最为显著的因素分别为土壤有机质、pH和黏粒含量。

    • 复合菌剂对小麦秸秆降解速率、土壤酶和土壤 微生物类群的影响

      2019, 51(5):955-963. DOI: 10.13758/j.cnki.tr.2019.05.016

      摘要 (847) HTML (630) PDF 345.93 K (1466) 评论 (0) 收藏

      摘要:秸秆在农业上的有效利用日益受到关注。针对秸秆还田后腐解难的问题,本文选择7株纤维素降解菌种进行复配:拟茎点霉B3、茎点霉YY11、绿色木霉、里氏木霉、根霉、黑曲霉、蜂房芽孢杆菌。最终采用两个菌种组合制成液体菌剂A(B3、YY11、绿色木霉和蜂房芽孢杆菌)、C上述7个菌种,同时制作与液体菌剂A、C分别对应的固体菌剂B、D。探讨了复合菌剂对秸秆降解速率的促进作用和对土壤质量的提升效果。结果表明,4种菌剂均可促进小麦秸秆降解,改善土壤生物学特性,增加土壤养分,改良玉米农艺学性状。综合评价各个指标,菌剂B(B3、YY11、绿色木霉、蜂房芽孢杆菌;固体剂型)的表现最好,且玉米总产量比市售秸秆腐熟剂处理高20.72%。总之,本研究表明小麦秸秆还田后和联合菌剂使用能明显提高土壤降解功能,并且为实现经济可持续的农业管理方式提供了一种有应用前景的秸秆腐熟剂组合方式。

    • 秸秆还田对云南典型烟区土壤物理性状的影响

      2019, 51(5):964-969. DOI: 10.13758/j.cnki.tr.2019.05.017

      摘要 (1004) HTML (610) PDF 239.63 K (1420) 评论 (0) 收藏

      摘要:为研究典型烟区秸秆还田对土壤物理性状的影响,以云南省典型烟区(峨山县)为研究区,对CK(未秸秆还田)和SR(秸秆还田)处理的耕作层(0 ~ 15 cm)和犁底层(15 ~ 25 cm)土壤进行调查分析,结果表明:与CK相比,SR处理耕作层土壤有机质、全氮和活性有机质含量分别提高了13.4%、10.9% 和21.6%,犁底层分别提高了32.7%、25.7% 和47.4%,秸秆还田对犁底层的改良效果更为明显。从土壤物理性质上看,SR处理耕层作和犁底层土壤容重分别比CK降低了4.9% 和6.6%,通气孔隙度分别比CK增加了34.3% 和163%。因此,在典型烟区实施秸秆还田,可以显著增加土壤通气孔隙,降低土壤容重,显著提高土壤活性有机质含量,使之满足优质烟草生长所需的土壤环境,为其他烟区土壤改良提供理论指导和技术支持。

    • 五台山高山林线典型植被土壤有机碳特征

      2019, 51(5):970-978. DOI: 10.13758/j.cnki.tr.2019.05.018

      摘要 (882) HTML (896) PDF 271.82 K (1663) 评论 (0) 收藏

      摘要:在全球变暖背景下,土壤有机碳(SOC)已经成为全球碳循环和全球变化生态学研究热点,特别是高山林线生态交错带这一气候变化敏感区。对五台山高山林线附近亚高山草甸(CD)、华北落叶松林(HL)和云杉×华北落叶松混交林(YH)SOC含量与土壤有机碳密度(SOCD)进行探讨,结果表明:3种植被SOC含量随土壤深度增加而减少,SOCD则与之相反,且其SOC和SOCD分布均具有“表聚效应”。五台山亚高山森林(HL、YH)土壤SOC总含量和总SOCD都高于亚高山草甸(CD),与中国亚高山土壤一致,但与亚洲以外的世界各大洲不同;且五台山亚高山土壤总SOC含量和SOCD与中国亚高山土壤均值近似,大于其他各大洲均值。显著影响五台山SOC的因素(P<0.05)与世界尺度亚高山土壤不同,且土壤厚度和气候因子(P<0.05)对世界尺度亚高山森林SOC的影响比亚高山草甸/草原土壤(P>0.05)显著。因此,五台山亚高山森林土壤固碳能力比亚高山草甸强,其亚高山土壤的SOC总含量和总SOCD在全国范围内处于平均水平,而中国亚高山土壤碳库在世界范围内占据领先地位,但仍需进一步探讨来减少多尺度研究的不确定性。

    • 麻栎林龄对土壤水稳性团聚体及其有机碳含量的影响

      2019, 51(5):979-985. DOI: 10.13758/j.cnki.tr.2019.05.019

      摘要 (753) HTML (539) PDF 286.19 K (1218) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了解林龄对土壤团聚体及其有机碳含量的影响,探求各级团聚体中碳含量与团聚体稳定性之间的关系,以17、26和65 a的麻栎人工林为对象,研究了林地0 ~ 40 cm土壤水稳性团聚体组成、团聚体水稳定性以及各级团聚体有机碳含量的变化规律和相互关系。结果表明:①林龄对土壤团聚体组成及其水稳定性影响显著,影响效果随林龄增加而增强,随土层加深而减弱;②林龄对土壤团聚体有机碳含量影响显著,影响程度随林龄增加而增强;③<0.25 mm土壤团聚体有机碳含量与各级土壤有机碳含量密切相关,也是影响团聚体水稳定性的主要因素。

    • 施用外源物对尾矿土壤种植胡枝子修复效应初探

      2019, 51(5):986-994. DOI: 10.13758/j.cnki.tr.2019.05.020

      摘要 (781) HTML (636) PDF 280.89 K (1201) 评论 (0) 收藏

      摘要:采用土培试验在两种尾矿土壤(废弃地和尾矿渣土)上种植耐性不同的两个胡枝子品种,通过添加客土、锯末,调控有机肥或无机肥等外源物,分析不同处理条件下胡枝子生物量、植株和土体内重金属含量,以明确外源物对尾矿土壤的修复效应。结果表明,二色胡枝子生物量整体上显著高于截叶胡枝子生物量;在所有处理中,废弃地上同时添加客土和有机无机肥的处理是二色胡枝子生物量最高的处理。外源肥料添加提高了两个品种地上部和根部的生物量,客土添加可能对改善立地生存的理化条件有较大帮助作用,更能体现出肥料的效果。两种土壤上添加客土或肥料,均较为显著地减少了截叶胡枝子根部和地上部重金属的吸收,而二色胡枝子效果不明显。两种土壤上添加外源物、种植不同品种胡枝子可以降低部分处理土壤中重金属含量,但通过植物种植直接摄取土壤中重金属的量是相对较少的。总之,客土添加、肥料施入均较为明显地改善了废弃地和尾矿渣土两类土壤的立地条件,增加了两种胡枝子的生物量,一定程度上限制了植物对重金属的吸收,土壤改良的基础上优先选择耐性品种是提高植物修复效果的上佳方案。

    • 有色金属矿区周边土壤磁化率与Pb、Zn、Cd的相关性研究

      2019, 51(5):995-1000. DOI: 10.13758/j.cnki.tr.2019.05.021

      摘要 (787) HTML (510) PDF 206.07 K (1220) 评论 (0) 收藏

      摘要:有色金属矿区周边土壤是典型的人为污染土壤,人为污染土壤具有特殊的磁化率特征。本文选取有色金属矿区表层土壤来研究土壤磁化率与Pb、Zn、Cd的关系,研究结果表明:兰坪与会泽土壤表现出不一样磁性特征,兰坪磁化率变异系数较大。兰坪和会泽均表现为Cd污染最为严重。兰坪土壤仅重金属Cd与磁化率χlf相关性显著;有效态Pb、Zn、Cd均与磁化率χlf的相关性显著;而会泽土壤仅Pb与磁化率χlf呈显著相关关系;有效态仅Zn与磁化率χlf的相关性达到显著水平。兰坪土壤pH、电导率与磁化率χlf相关性较好,有机质与磁化率χlf的相关性不显著;会泽土壤pH、电导率及有机质与磁化率的相关性均未达到显著水平。本研究为矿区土壤环境状况调查提供参考,同时也为找寻土壤磁化率χlf和重金属的关系、实现快速掌握土壤重金属污染状况提供理论基础。

    • 褪黑素对大头菜幼苗生长及镉积累的影响

      2019, 51(5):1001-1005. DOI: 10.13758/j.cnki.tr.2019.05.022

      摘要 (849) HTML (523) PDF 203.66 K (1262) 评论 (0) 收藏

      摘要:通过盆栽试验,研究了Cd污染条件下,不同浓度褪黑素喷施对大头菜幼苗生长及Cd积累的影响。结果表明,浓度50、100和150 μmol/L的褪黑素增加了大头菜幼苗的根长、根系体积、株高、块根直径和块根长度,也增加了其根系、块根、地上部分及可食用部分的生物量,而浓度为200 μmol/L的褪黑素则降低了大头菜幼苗的这些指标。不同浓度的褪黑素处理均提高了大头菜幼苗的光合色素(叶绿素a、叶绿素b、叶绿素总量及类胡萝卜素)含量及抗氧化酶(SOD、POD和CAT)活性,并降低了大头菜幼苗根系、块根、地上部分和可食用部分的Cd含量。随着褪黑素浓度的增加,大头菜幼苗各器官的Cd含量呈降低的趋势。因此,喷施褪黑素能够促进大头菜幼苗生长,降低其对Cd 的积累。

    • 荒漠草原沙漠化对土壤物理和化学特性的影响

      2019, 51(5):1006-1012. DOI: 10.13758/j.cnki.tr.2019.05.023

      摘要 (792) HTML (816) PDF 415.48 K (1284) 评论 (0) 收藏

      摘要:以宁夏中北部荒漠草原不同沙漠化阶段(荒漠草地、固定沙地、半固定沙地、流动沙地)草地土壤为研究对象,研究不同沙漠化阶段土壤容重、孔隙度、土壤有机碳、全氮含量、碳密度、氮密度、NH4+-N和NO3--N的变异规律,分析荒漠草原沙漠化对土壤物理和化学性质的影响。结果表明:固定沙地、半固定沙地和流动沙地0 ~ 30 cm土层土壤容重较荒漠草地分别升高了0.3%、2.9% 和2.4%。土壤孔隙度随草地沙漠化加重整体表现为线性递减趋势。同一沙漠化阶段,随着土层深度的增加,土壤容重表现出先降低后升高趋势,而土壤孔隙度表现出相反的变化。随着荒漠草原沙漠化程度加剧,NH4+-N、NO3--N、土壤有机碳、全氮含量和碳氮密度均呈线性下降趋势。与荒漠草地相比,流动沙地0 ~ 30 cm土层土壤NH4+-N、NO3--N、土壤有机碳、全氮含量和碳氮密度分别降低了27.4%、31.8%、44.8%、56.7%、43.5% 和55.7%。荒漠草原沙漠化破坏了土壤物理和化学性状。

    • 凹形双垄侧覆膜对耕层水热环境和上部烟叶生长及质量的影响

      2019, 51(5):1013-1019. DOI: 10.13758/j.cnki.tr.2019.05.024

      摘要 (683) HTML (446) PDF 257.98 K (1220) 评论 (0) 收藏

      摘要:为为防止烤烟大田后期早衰和提高上部烟叶质量,在湖南省浏阳市研究了单垄不覆膜、凹形双垄不覆膜、凹形双垄侧覆膜对烤烟大田后期根层水热环境、烤烟根系、上部烟叶生长发育、烟叶经济性状和质量的影响。结果表明:在烤烟大田后期,凹形双垄侧覆膜较单垄栽培的土壤水分高1.31% ~ 6.38%,温度低3.30 ~ 4.94 ℃;根的总长度、平均直径、根总体积、根系活力分别提高37.62%、34.92%、69.18%、10.85%;上部烟叶面积、SPAD值、上等烟比例、产值、物理特性指数和化学成分可用性指数分别提高20.61%、10.04%、8.07%、7.20%、5.90% 和25.39%。凹形双垄侧覆膜较不覆膜栽培的土壤水分高1.95% ~ 2.65%,温度低1.41 ~ 3.25 ℃;根的总长度、平均直径、根总体积、根系活力分别提高23.24%、16.44%、28.62%、3.28%;上部烟叶的面积和SPAD值分别提高9.72%、3.21%。因此,凹形双垄侧覆膜栽培具有减少土壤水分蒸发、减缓土温变化和高温危害、促进烤烟后期根系生长、提高烟叶光合能力、提高上部烟叶质量的作用。

    • 光学与微波遥感协同反演藏北表层土壤水分研究

      2019, 51(5):1020-1029. DOI: 10.13758/j.cnki.tr.2019.05.025

      摘要 (900) HTML (651) PDF 12.99 M (1159) 评论 (0) 收藏

      摘要:表层土壤水分是定量干旱监测的重要参量,对干旱区生态环境具有十分重要的意义。在采用归一化植被指数阈值法划分地表覆盖类型的基础上,利用MODIS数据选择适用的光学遥感算法估算土壤水分基准值,以及利用风云三号B星搭载的微波成像仪(Fengyun-3B/Microware Radiation Imagery, FY3B/MWRI)数据采用微波遥感算法反演土壤水分日变化量,最后构建藏北表层土壤水分协同反演的遥感模型并应用于区域土壤水分的估算。结果表明:光学遥感与微波遥感协同反演的土壤水分含量与实测数据呈显著相关,决定系数达到0.89,均方根误差为0.97,协同反演模型具有较高的反演精度,并且协同反演的结果优于单一遥感源的反演结果。该模型可以较好地适用于藏北地区表层土壤水分的动态监测。

    • 阿拉善左旗土壤盐分空间变异特征研究

      2019, 51(5):1030-1035. DOI: 10.13758/j.cnki.tr.2019.05.026

      摘要 (796) HTML (666) PDF 1.60 M (1393) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了获得内蒙古自治区阿拉善左旗土壤盐分空间变异特征,本研究以阿拉善左旗为研究区域,以实地调查采样数据为依据,运用普通克里格法和径向基函数方法探讨研究区土壤盐分的空间分布特征,根据两种方法在土壤盐分空间分布及插值精度等方面对比分析,获得适合评价研究区土壤盐分空间变异特征的研究方法。研究表明:阿拉善左旗土壤盐分具有强烈的空间自相关性。土壤盐分空间格局上表现为西南部及北部高,东南部及中部低的趋势。土壤盐分剖面特征表现出明显的区域性,研究区北部呈现底聚性,西南部及东部突出部分呈现为表聚性的剖面特点。克里格法与径向基函数法均适用于阿拉善左旗土壤盐分的空间特征解译,精度验证表明克里格法更适合于对研究区土壤盐分空间变异的探讨。研究区0 ~ 20 cm和20 ~ 40 cm两个土层中分别有97.72% 与99.89% 的土壤遭受不同程度的盐渍化危害,各土层中中度盐渍化土壤面积占比例最大,其次为重度盐渍化土壤和轻度盐渍化土壤,盐土有一定比例的分布。因此,需采取有效的治理措施对阿拉善左旗土壤盐渍化加以防控与治理。

    • 基于传递函数的土壤数据库缺失数据的填补研究

      2019, 51(5):1036-1041. DOI: 10.13758/j.cnki.tr.2019.05.027

      摘要 (872) HTML (585) PDF 197.06 K (1348) 评论 (0) 收藏

      摘要:数据缺失在土壤调查研究中是一个非常普遍的现象,处理不当一定程度上会影响研究结果的可靠性。土壤转换函数(pedotransfer functions,PTFs)是简单、快速、大批量填补土壤数据库缺失信息的有效手段。但目前分析和厘定我国土壤数据库缺失数据特征的研究较少,针对土壤数据库缺失数据的填补方法也亟待规范。本文对我国第二次土壤普查数据库进行分析,探讨该数据库的数据缺失特征,并对数据缺失严重的土壤属性进行预测,以期为今后的土壤数据库缺失数据填补工作提供参考。总体来看,质地(砂粒、粉粒和黏粒含量)、pH、有机质、全氮、全磷、全钾是土壤普查中最基础的调查项目,这些土壤属性信息的完整性最好。有效磷、速效钾和阳离子交换量数据有一定的缺失。碱解氮、容重、砾石含量、各种类型氧化铁数据缺失严重。在填补缺失数据时,建议首先考虑模型的稳定性,尽量使用那些相对稳定且数据完整性好的土壤属性来预测缺失数据。我国第二次土壤普查数据库基本都缺少空间属性信息,在填补缺失数据时最好采用简单而相对稳定的回归模型。利用回归分析得到的土壤传递函数可以较好地实现容重、碱解氮和部分阳离子交换量缺失数据的填补工作。尽管如此,由于部分土壤属性信息有一定的时效性,应用传递函数时要注意数据源的历史背景。

    • 《中国标准土壤色卡》与日本《新版标准土色贴》颜色准确性的比较

      2019, 51(5):1042-1048. DOI: 10.13758/j.cnki.tr.2019.05.028

      摘要 (1018) HTML (2373) PDF 192.41 K (3153) 评论 (0) 收藏

      摘要:本文旨在确定《中国标准土壤色卡》(1989)和日本《新版标准土色贴》(2014)两种色卡书的颜色标注是否准确、二者之间是否存在显著的差异,以及确定能否也用后者来确定中国土壤颜色。首先用日本柯尼卡美能达CM-600d型分光测色计测定两种色卡书所有色片的Munsell色调(H)、明度(V)和彩度(C)值,再利用均方误差(MSE)和均方根误差(RMSE)等统计参数,借助土壤颜色差异等级标准 (微弱、明显、突出),评估色片测量值与标注值的差异,并用广义线性混合模型(GLMMs)检查测量变化的来源。结果表明:标注值与测量值的MSE和RMSE在H值方面表现为日本《新版标准土色贴》略高于《中国标准土壤色卡》,而在V值和C值方面表现为日本《新版标准土色贴》比《中国标准土壤色卡》分别低了71.43%、63.49% 和47.17%、39.24%。对于两种色卡书中常用的、有同样色调的色片,日本《新版标准土色贴》的290个色片中有6个(占2.07%)有“明显”差异,而《中国标准土壤色卡》的289个色片中有27个(达9.34%)有“明显”差异,但二者均无“突出”差异的色片。GLMMs统计模型显示两种色卡书之间存在显著性差异(P<0.000 1)。日本《新版标准土色贴》在V和C上较《中国标准土壤色卡》有更准确的颜色表示,但《中国标准土壤色卡》有更丰富的色片且具有中国特色,更适于我国土壤颜色的鉴定。

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