• 2021年第53卷第4期文章目次
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    • >专论与综述
    • 噬菌体对土壤碳氮元素循环转化影响的研究进展

      2021, 53(4):661-671. DOI: 10.13758/j.cnki.tr.2021.04.001

      摘要 (899) HTML (2043) PDF 3.27 M (1799) 评论 (0) 收藏

      摘要:噬菌体是土壤中广泛定殖、数量繁多、严格依赖宿主存活的一类微小生物体,它具有溶原或裂解生命周期,在侵染宿主菌的过程中,不仅可以裂解细菌,还会导致基因转移,显著调控宿主菌数量、物种组成及功能,进而影响土壤元素的生物地球化学循环过程。因而,近年来噬菌体对土壤关键营养元素循环转化的影响机制研究逐渐成为新的学术热点。本文从噬菌体对土壤碳、氮元素循环转化的下行调控和上行调控角度,综述了噬菌体对土壤碳、氮元素循环转化的规律和机制,总结了制约噬菌体调控土壤碳氮循环作用强度的环境因素,指出了当前的研究难点,并对未来研究方向进行了展望。本综述可为阐释噬菌体影响土壤碳氮循环转化机制的研究提供科学参考。

    • 中国土壤中抗生素赋存特征与影响因素研究进展

      2021, 53(4):672-681. DOI: 10.13758/j.cnki.tr.2021.04.002

      摘要 (600) HTML (2066) PDF 550.13 K (1334) 评论 (0) 收藏

      摘要:近年来,环境介质中的抗生素污染问题日益严重,本文系统地回顾了近10年来中国土壤中抗生素赋存现状,其中磺胺类(sulfonamides,SAs)、氟喹诺酮类(fluoroquinolones,FQs)、四环素类(tetracyclines,TCs)和大环内酯类(macrolides,MLs)残留浓度较高,具有明显的地域性差异;同时对比评述了京津冀、长三角和珠三角地区土壤抗生素残留差异及污染来源,阐释了抗生素理化性质、土壤性质与土地利用类型和环境条件对土壤中抗生素残留的影响,并从微观污染机理和宏观污染调查两方面提出了今后的研究方向与发展重点,以为土壤抗生素污染机理认识与污染控制技术发展提供参考。

    • 固化/稳定化修复后土壤重金属稳定性及再活化研究进展

      2021, 53(4):682-691. DOI: 10.13758/j.cnki.tr.2021.04.003

      摘要 (623) HTML (2216) PDF 1.78 M (1803) 评论 (0) 收藏

      摘要:固化/稳定化技术是一种经济、有效、快捷的重金属污染主流修复技术,随着我国以风险管控为主导策略的土壤污染防治工作的推进,该技术正发挥着极其重要的作用。固化/稳定化技术处置后土壤中的重金属并未移除,存在再活化的风险。本文对固化/稳定化技术特点、修复效果评估方法、评价标准等进行了系统总结,概述了修复后重金属赋存形态、生物有效性、微观形态等特征,着重阐述了冻融、水环境和酸雨淋溶3类环境胁迫下重金属的再活化行为和影响因素。在此基础上,讨论了当前固化/稳定化修复后土壤和场地环境监管体系构建的现状、不足和发展需求,提出需注重修复后重金属环境行为、再活化定量化等研究方向。

    • 农田土壤砷、镉协同钝化修复的研究进展

      2021, 53(4):692-699. DOI: 10.13758/j.cnki.tr.2021.04.004

      摘要 (510) HTML (889) PDF 411.89 K (1268) 评论 (0) 收藏

      摘要:由于砷和镉的化学行为不同,为使用化学法实现农田土壤中两元素协同钝化修复增加了难度。本文综述了近几年来砷、镉协同钝化修复的材料和使用效果,其中应用较多的是复合钝化剂和改性钝化剂。复合钝化剂在施加方式上略微复杂,但制备工艺较为简单,钝化效果比单一钝化剂更胜一筹;从钝化剂的性质上看,改性钝化剂效果好且施加量少,但其制备工艺比不改性钝化剂复杂,限制其大面积推广使用,因而简化改性材料的制备流程是砷、镉协同钝化修复的一大突破口。此外,文章从吸附、化学沉淀、络合、螯合作用等方面,归纳了砷、镉协同钝化的机理,并介绍了田间砷、镉协同钝化修复的案例;最后,对目前农田土壤砷、镉协同钝化修复研究提出了5个亟待解决的科学问题——钝化剂的有效性、持久性、安全性、普适性和经济性,并对该领域今后的发展趋势如深入研究如何提高钝化修复材料的普适性,重点关注钝化剂的施用量、持久性和对土壤生态系统的风险评价以及针对不同类型污染土壤的模式化、规范化和规程化钝化修复等方面进行了展望。

    • >研究报告
    • 施氮水平对超高产杂交稻氮平衡指数及产量的影响

      2021, 53(4):700-706. DOI: 10.13758/j.cnki.tr.2021.04.005

      摘要 (417) HTML (533) PDF 470.04 K (1058) 评论 (0) 收藏

      摘要:采用两个超高产籼粳杂交水稻甬优12、冬制14为材料,以常规粳稻秀水134为对照,设置田间小区试验,比较研究超高产杂交稻甬优12、冬制14氮平衡指数(NBI)及产量对不同施氮量(0、200、300、400 kg/hm2)的响应,评估超高产杂交水稻叶片NBI与叶片氮含量、地上部氮素累积、产量之间的关系。结果表明,在相同施氮量下,超高产杂交稻甬优12、冬制14的产量高于对照品种秀水134,产量优势主要体现在穗大粒多,在施氮量300 kg/hm2时产量最高,分别为13.48 t/hm2和11.51 t/hm2,而常规粳稻在施氮量200 kg/hm2时产量最高,为9.49 t/hm2。氮肥的施用提高了了甬优12、冬制14的叶绿素指数、NBI,降低了类黄酮指数,施肥量越高NBI提高的幅度越小。在齐穗期,超高产杂交稻的NBI显著高于对照品种。在水稻分蘖期和拔节期,甬优12、冬制14的NBI与叶片氮含量、地上部氮素累积、产量显著正相关,NBI可以用于超高产杂交水稻快速氮素营养诊断和产量预测。

    • 施肥深度对潮砂土氮磷损失及土壤氮磷含量的影响

      2021, 53(4):707-714. DOI: 10.13758/j.cnki.tr.2021.04.006

      摘要 (353) HTML (681) PDF 748.65 K (1032) 评论 (0) 收藏

      摘要:以机插精量一次性侧深施肥为背景,探究施肥深度对氮、磷损失及土壤氮磷养分的影响,为农业机械化提供科学依据。本研究采用土柱模拟试验,于2019年在湖南农业大学试验基地大棚内进行,供试土壤为潮砂田水稻土,肥料为三元复混肥。试验共设置6个处理:CK(不施肥)和0(表施)、5、7.5、10、12.5 cm五个不同深度施肥处理,监测氨挥发、田面水和渗漏水氮磷含量的动态变化以及土壤氮磷含量。结果表明:与表施处理相比,5、7.5、10、12.5 cm深施处理的氨挥发累积量分别下降68.07%、82.40%、99.98%、99.98%。10、12.5 cm深施处理的田面水总氮平均浓度,比表施处理分别下降84.82%、89.07%;各深度施肥处理的田面水总磷平均浓度较表施处理均大幅下降,降幅达92.43%~99.56%。不同深度施肥处理的渗漏水中氮、磷平均浓度与表施处理之间差异不显著。在0~20 cm土层中,5、7.5、10、12.5 cm深施处理的土壤全氮、全磷含量分别比表施处理提高了4.63%、12.25%、11.85%、5.69%和6.40%、5.90%、6.09%、5.43%;20~30 cm和30~40 cm土层中,各处理间的氮磷含量差异不显著。肥料深施能显著降低氮磷损失,潮砂土的适宜施肥深度为10 cm。

    • 石灰性土壤团聚体中钙形态特征及其与有机碳含量的关系

      2021, 53(4):715-722. DOI: 10.13758/j.cnki.tr.2021.04.007

      摘要 (596) HTML (1473) PDF 778.41 K (1313) 评论 (0) 收藏

      摘要:本文选取5种碳酸钙含量(4.29、17.45、98.66、131.85、143.82 g/kg)差异显著的北方碱性旱地农田土壤(黑土、淡黑钙土、潮土、灰钙土和黄绵土)为研究对象,分析土壤及其各粒级团聚体中有机碳、碳酸钙和不同形态钙含量的分布特征及相关性,探讨碳酸钙对碱性旱地土壤有机碳的影响。结果表明:全土有机碳含量与碳酸钙含量之间无显著相关关系,但在0.002~0.053、<0.002 mm团聚体中二者含量显著负相关(R2分别为0.67、0.83),碳酸钙含量过高影响微团聚体有机碳积累。土壤钙形态中酸溶态和可氧化态是影响微团聚体有机碳积累的主要钙形态,全土中占全钙含量都在64.09%以上,团聚体中其含量随粒径减小而增加。钙离子是有机无机复合体的重要胶结物,但钙离子过多则可能会抢占土壤颗粒上有机碳结合点位,与黏粒和粉粒结合形成微团粒结构,影响有机碳积累。

    • 土壤活性有机碳周年变化对紫云英翻压量的响应

      2021, 53(4):723-731. DOI: 10.13758/j.cnki.tr.2021.04.008

      摘要 (346) HTML (492) PDF 715.12 K (950) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了探索紫云英替代化肥的生态效应和适宜翻压量,以11年(2008—2018年)长期定位试验为对象,研究了紫云英不同翻压量下土壤活性有机碳(AOC)的季节变化。在稻-稻-紫云英轮作体系典型时期(紫云英翻压前、早稻分蘖盛期、早稻成熟期、晚稻分蘖盛期、晚稻成熟期)采集土壤样品,分析土壤总有机碳(TOC)、AOC及其组分微生物生物量碳(MBC)、可溶性有机碳(DOC)等的变化。结果表明:与对照处理相比,减量40%化肥下紫云英各翻压量处理提高了土壤TOC含量;与常规施肥处理相比,减量化肥配合不同量紫云英翻压处理不同程度地提高了土壤AOC、MBC及DOC含量,且均随紫云英翻压量的增加呈先增加后下降的变化趋势,AOC含量以翻压紫云英30.0 t/hm2时最高,MBC和DOC含量以翻压紫云英22.5 t/hm2时最高;取样时期对土壤MBC、DOC含量及MBC/TOC、DOC/TOC比值有较大的影响,其随取样时期进展呈先降低后升高再降低的变化趋势;在土壤性质相对稳定的晚稻成熟期,AOC/TOC、MBC/TOC、DOC/TOC比值在一定范围随紫云英翻压量的增加而增加,超过一定量时,AOC/TOC、MBC/TOC比值无明显变化,DOC/TOC比值则显著下降(P<0.05)。因此,在本试验减施化肥条件下长期翻压紫云英有利于提高土壤AOC含量及比例,以紫云英翻压22.5~30.0 t/hm2效果最好。

    • 道地金银花品质与土壤肥力关系的研究

      2021, 53(4):732-738. DOI: 10.13758/j.cnki.tr.2021.04.009

      摘要 (347) HTML (740) PDF 618.06 K (949) 评论 (0) 收藏

      摘要:为探究山东道地金银花品质与土壤肥力的关系,在山东省临沂市平邑县和费县,选取100个代表性土壤样点,点对点进行土壤质量和金银花品质的调查分析。根据土壤pH、CEC、有机质、有效磷、速效钾、全氮、全磷、全钾、有效铁、有效锰、有效铜、有效锌、有效硼和土壤质地类型等土壤肥力评价指标,采用这些指标与金银花长势和品质指标的相关系数来确定各项指标的权重,计算土壤综合肥力指数,分析土壤肥力因子与金银花生长和品质的关系。结果表明:调查区域金银花种植土壤全氮和有效磷含量较丰富,有机质和速效钾含量较为缺乏;土壤综合肥力指数在0.20~0.75,平均为0.45,总体肥力偏低。土壤肥力综合指数与金银花冠幅呈显著正相关,土壤有效硼含量是影响土壤肥力的主要限制性因子,最适合金银花生长的土壤类型是砂壤土。金银花绿原酸含量与土壤全磷含量呈正相关关系,木犀草苷含量与土壤全氮含量以及土壤综合肥力指数呈负相关关系。总体上看,肥力指标较低的砂壤土更有利于金银花品质的提升,这也可能是调查区道地金银花品质总体比较好的原因。本研究结果对当地金银花种植土壤选择、规范化种植和养分管理有一定的参考和指导作用。

    • 利用15N2直接标记法研究水稻种植对稻田固氮量和固氮活性的影响

      2021, 53(4):739-745. DOI: 10.13758/j.cnki.tr.2021.04.010

      摘要 (337) HTML (623) PDF 614.43 K (1072) 评论 (0) 收藏

      摘要:稻田固氮对土壤维持肥力有着重要的作用,但水稻种植与固氮菌及其活性之间的关系尚不清楚。本试验利用15N2直接标记法测定了下位砂姜土发育的简育水耕人为土在种水稻和不种水稻条件下的生物固氮量,及其在土壤不同层次(0~1、1~5、5~15 cm)和水稻中的分配,并通过实时荧光定量PCR技术测定了土壤中固氮菌nifH DNA及RNA基因数量。结果表明:种水稻处理显著提高了土壤各层固氮量,尤其提高了1~5 cm和5~15 cm土层土壤固氮量对总固氮量的贡献;种水稻处理的总固氮量是不种水稻处理的10.3倍;水稻植株中生物固定的氮占总固氮量的31.48%;在0~1 cm土层,种水稻处理显著提高了nifH RNA基因数量,而对nifH DNA基因数量的增加不显著。可见,水稻种植没有增加固氮菌的数量,稻田固氮量的增加是因为水稻种植极大地促进了固氮菌nifH基因的表达,提高了固氮菌的固氮活性。

    • 城市五种景观植物土壤微生物多样性研究

      2021, 53(4):746-754. DOI: 10.13758/j.cnki.tr.2021.04.011

      摘要 (390) HTML (1000) PDF 1014.60 K (1172) 评论 (0) 收藏

      摘要:绿地为城市提供广泛的生态服务,绿地土壤微生物群落是其中的关键组成部分。为探究城市绿地土壤微生物多样性及其影响因素,通过16S rRNA基因的高通量测序对城市绿地5种常见景观植物土壤微生物进行分析,发现不同景观植物土壤微生物优势物种具有较高的一致性,以变形菌门、放线菌门、酸杆菌门、绿弯菌门、粘球菌门为优势门。但其α多样性和β多样性根据景观植物不同表现出明显相异性。另外,各土壤中古菌趋同性极高,几乎都属于氨氧化古菌。微生物相互作用关系主要受土壤含水量、盐离子浓度和pH等因子的影响。

    • 模拟氮沉降对草甸草原中小型土壤节肢动物群落的影响

      2021, 53(4):755-763. DOI: 10.13758/j.cnki.tr.2021.04.012

      摘要 (342) HTML (425) PDF 908.27 K (886) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了解析氮沉降对草甸草原中小型土壤节肢动物群落结构的影响,于2010年在内蒙古呼伦贝尔市鄂温克旗贝加尔草甸草原设计了模拟氮沉降试验,研究了在8个氮沉降梯度N0(对照)、N15、N30、N50、N100、N150、N200和N300下土壤动物群落结构和多样性的变化以及与环境因子之间的关系。土壤动物于2019年牧草返青期(5月)、生长期(8月)和枯黄期(9月末)分别采集。结果表明,中小型土壤节肢动物具有明显的表聚特征,但随着施氮量的增加土壤动物群落有向深层土壤迁移的趋势。试验区植被生长期良好的水热条件更适合中小型土壤节肢动物群落发展。N200和N300处理下的土壤动物个体数、类群数及多样性指数均显著高于对照与氮沉降较低处理(P<0.05)。依据土壤动物优势类群和常见类群分布情况,采用主成分分析(PCA)将氮梯度划分为3组,N0~N150处理一组,N200和N300各为一组,研究表明N200分布类群最多。冗余分析(RDA)表明,速效钾、全氮、NO3--N、pH、有机质和含水量是影响土壤动物群落分布的主要环境因子。总体而言,氮沉降对土壤动物群落发展有促进作用,但是存在阈值,本研究中氮沉降对土壤动物群落水平影响的阈值为N 200 kg/(hm2·a)。

    • 国际土壤农药污染研究进展与前沿——基于CiteSpace分析

      2021, 53(4):764-770. DOI: 10.13758/j.cnki.tr.2021.04.013

      摘要 (482) HTML (1264) PDF 2.96 M (1341) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了提高农作物产量,农药施用强度不断增加,导致土壤等环境介质含有大量农药残留。为了把握土壤农药污染领域发展历程和关系脉络,明确该研究领域的重点和前沿方向,本文利用CiteSpace 5.6.R4可视化软件,基于Web of Science(WOS)数据库获得的样本进行分析,得到如下结论:①国际土壤农药污染研究分为两个阶段:平稳发展阶段和研究激增阶段。平稳发展阶段研究视角宽广,研究内容宽泛,为后续的深入研究提供了指导性意见。研究激增阶段热点多样,研究热度持续时间长;②中美法为主要贡献国家,但国际研究机构合作并不紧密;③该领域研究受到国际高水平期刊的重视,值得后续深入探究;④研究热点主要围绕污染类型、降解机制和风险评估展开;⑤围绕农药生产、施用后遗留的有机污染展开污染源解析、污染空间分布、修复机理、风险评价等多角度探究为该领域的研究前沿。

    • 伴矿景天和鹅掌柴间作系统中根系相互作用对植物生长和镉锌吸收的影响

      2021, 53(4):771-778. DOI: 10.13758/j.cnki.tr.2021.04.014

      摘要 (318) HTML (608) PDF 628.98 K (1023) 评论 (0) 收藏

      摘要:为明确不同物种根系间的相互作用对植物生长和重金属元素吸收的影响,以Cd、Zn超积累植物伴矿景天与花卉植物鹅掌柴为材料,研究二者根系相互作用及对植物生长和Cd、Zn的影响。结果发现,二者根系具有相互抑制生长的作用。单作条件下伴矿景天的Cd、Zn吸收量最高,分别达0.812、19.6 mg/盆;较单作相比,无分隔间作条件下伴矿景天对土壤Cd、Zn吸收降低分别达30.0%和30.6%。两种植物根系改变了土壤养分性质,对土壤钾和磷的利用分别具有竞争和互补作用,但其有效态含量并未降低到亏缺水平,养分竞争可能不是两种植物根系相互作用的主要因素。水培试验表明鹅掌柴根系分泌物对伴矿景天的生长和Cd吸收具有抑制作用。

    • 某化工园区周边土壤中传统和新兴全氟化合物的赋存特征及潜在来源

      2021, 53(4):779-787. DOI: 10.13758/j.cnki.tr.2021.04.015

      摘要 (395) HTML (1077) PDF 2.01 M (1462) 评论 (0) 收藏

      摘要:在某化工园区周边采集了15个土壤样品,分析了12种全氟化合物(PFASs)的赋存水平和空间分布,再用主成分分析法和相关性分析法计算PFASs之间的相互关系,探寻具有相似来源的PFASs,最后用荷兰CSOIL模型评估了土壤PFASs的健康风险。结果表明,短链C4~C7全氟烷基羧酸(PFCAs)是本研究区土壤中主要的PFASs,特别是全氟丁酸和全氟戊酸,含量处于数十到数百ng/g水平。部分土壤点位中PFASs含量较高,可能与其离化工园区较近以及处于园区下风向有关。根据来源分析结果,工业活动可能是短链PFCAs(C4~C7)的主要来源,园区周边农业和生活源对土壤PFASs的贡献不显著。通过食入和吸入土壤颗粒及皮肤接触土壤产生的PFASs每日预计摄入量远低于国际管理机构发布的健康建议值,表明当地土壤中PFASs的人体健康风险相对较低。

    • 稻米镉的生物富集系数与其影响因素的量化关系

      2021, 53(4):788-793. DOI: 10.13758/j.cnki.tr.2021.04.016

      摘要 (494) HTML (910) PDF 493.97 K (1397) 评论 (0) 收藏

      摘要:为进一步明确田间环境中稻米镉的生物富集系数(BCF)与其影响因素的定量关系,以原农业部环境监测总站对我国南方水稻产地的例行监测数据为基础,系统分析了土壤有效镉、pH、土壤有机质(SOM)及阳离子交换量(CEC)与稻米镉BCF的相关关系,并通过多元线性回归构建了二者间的定量关系模型。结果表明:研究区域土壤全镉范围为0.25~10.34 mg/kg,平均值为1.94 mg/kg,是我国《土壤环境质量农用地土壤污染风险管控标准(试行)》(GB15618—2018)中镉污染风险筛选值(0.4 mg/kg)的4.85倍;简单线性相关分析表明,稻米镉的BCF与土壤有效镉和SOM呈极显著正相关(P<0.01),相关系数分别为0.395和0.474,与pH呈极显著负相关(P<0.01),相关系数为 -0.470,与CEC呈显著负相关(P<0.05),相关系数为 -0.200;通过多元线性回归得到土壤有效镉、pH和SOM构建的三因子量化关系模型lgBCF=-0.346pH+0.013lgSOM+0.181lgCdavailable+2.001(R2=0.560,P<0.01, n=112)达到了极显著水平,能较好预测我国南方水稻产地稻米镉含量及土壤镉的生态安全阈值。

    • 凉攀区植烟土壤酚酸类物质的含量分布和变异特征

      2021, 53(4):794-801. DOI: 10.13758/j.cnki.tr.2021.04.017

      摘要 (315) HTML (496) PDF 762.83 K (930) 评论 (0) 收藏

      摘要:以四川凉攀区植烟土壤为研究对象,研究了不同海拔高度、土壤类型、植烟年限和前茬作物下植烟土壤酚酸类物质的含量分布和变异特征。结果表明:①植烟过程显著增加了土壤酚酸类物质的累积,变异系数均超过了50%,单类酚酸物质中以对羟基苯甲酸的含量最高(66.18 μg/g);②除阿魏酸、肉桂酸外,1 600~2 000 m海拔高度的植烟土壤中酚酸类物质含量高于1 200~1 600 m海拔高度;海拔高度超过2 000 m后,土壤酚酸类物质(除水溶性酚外)的含量反而下降。③植烟水稻土酚酸类物质含量高于紫色土和红壤;对同一土壤不同区域而言,仁和区红壤的总酚和复合态酚平均含量和变异系数均明显高于盐源县,平均含量增幅分别为10.23%和20.51%。④植烟土壤酚酸类物质含量明显高于非植烟土壤,除土壤水溶性酚以及会东县土壤的苯甲酸、肉桂酸平均含量的最大值均在植烟年限为1~3 a的土壤外,该烟区土壤的酚酸类物质含量随植烟年限的增加呈增加趋势。⑤前茬未种植作物时(即冬闲),植烟土壤酚酸类物质含量较高,促进了酚酸类物质的累积;光叶紫花苕为前茬作物时,对植烟土壤酚酸类物质有一定的消解作用,降低了土壤中酚酸类物质的累积,尤其对总酚、复合态酚和对羟基苯甲酸的消减作用最为明显。总体上,海拔高度较低、种植年限较短、前茬作物为光叶紫花苕的红壤中酚酸类物质含量较低,因此在凉攀区,在红壤中种植光叶紫花苕这类绿肥可以消减植烟土壤酚酸类物质的累积。

    • 添加秸秆及生物质炭对风沙土有机碳及其活性组分的影响

      2021, 53(4):802-808. DOI: 10.13758/j.cnki.tr.2021.04.018

      摘要 (401) HTML (808) PDF 900.51 K (833) 评论 (0) 收藏

      摘要:以宁夏贺兰山东路风沙土为研究对象,分析秸秆、生物质炭等碳量添加下土壤有机碳及活性碳组分的变化,为确定该地区最佳施肥措施提供科学理论依据。结果表明:添加生物质炭和秸秆均显著增加了土壤有机碳含量,与对照相比土壤有机碳含量分别增加了7.7%、7.5%。添加生物质炭有利于土壤易氧化有机碳、颗粒有机碳的积累,二者含量分别比对照增加49.6%、17.5%;而添加秸秆更有利于土壤微生物生物量碳、可溶性有机碳的积累,其含量分别比对照分别增加25.8%、59.9%。秸秆与生物质炭添加均显著增加了土壤速效氮、容重和黏粒含量,且以添加生物质炭增加作用更为明显,显著降低了土壤全盐、砂粒含量。土壤有机碳、可溶性有机碳、颗粒有机碳、易氧化有机碳与速效氮含量极显著正相关,与全盐、砂粒含量极显著负相关;土壤可溶性有机碳、颗粒有机碳、易氧化有机碳与容重极显著负相关;而土壤微生物生物量碳与理化性质之间无显著相关性。综上,在风沙土中添加生物质炭更有利于土壤活性碳库提升和理化性质改善,且以年添加量7 t/hm2以上为宜。

    • 基于PLSPM模型的鄂西南部分区域耕地土壤pH影响因素研究

      2021, 53(4):809-816. DOI: 10.13758/j.cnki.tr.2021.04.019

      摘要 (454) HTML (1502) PDF 869.99 K (1124) 评论 (0) 收藏

      摘要:选用鄂西南部分区域采集的土壤pH数据,进行其影响因素研究。结果表明:研究区耕地土壤pH呈现东北向西南降低的趋势,整体属于酸性土壤;不同耕地类型土壤pH大小分别是:水浇地>旱地>水田;不同成土母质发育的土壤pH有所差异,碳酸盐岩发育的土壤pH较高,结晶岩和泥质岩发育的土壤pH较低;耕地土壤pH多因素综合模型显示,人为活动是该区耕地土壤pH的主要影响因素,其后依次是气候、作物和地形;不同土壤酸碱性的耕地对影响因素的响应程度存在差异,中性和弱碱性土壤对人为活动表现为正向响应,强酸性及弱酸性土壤对作物长势和地形同样表现为正向响应,极强酸性土壤对人为活动的响应程度最低,弱碱性土壤对气候的响应程度最强。

    • 黄河三角洲中重度盐渍土棉田水盐运移规律研究

      2021, 53(4):817-825. DOI: 10.13758/j.cnki.tr.2021.04.020

      摘要 (380) HTML (512) PDF 833.54 K (1012) 评论 (0) 收藏

      摘要:为充分利用黄河三角洲中重度盐渍土资源,通过前期微咸水压盐(2 g/L),选取中度(3.10~3.90 g/kg)和重度(4.60~5.70 g/kg)盐渍土,研究了不同程度盐渍化土壤棉花种植下土壤剖面水盐运移规律。研究结果表明:微咸水压盐后可以使剖面盐分处于相对均匀分布状况;覆盖促进了棉花对膜下水分的吸收利用,中度盐渍土棉花在苗期和蕾期主要耗水层为0~40 cm土壤表层,重度盐渍土棉花主要耗水层为0~30 cm土壤表层,后期由于作物生长引起深层水分(60~100 cm)消耗,且中度盐渍土深层水分吸收要高于重度盐渍土;生育期内中度盐渍土盐分上下土层波动范围为0.80~2.00 g/kg,重度盐渍土为2.00~5.60 g/kg,膜下土壤含盐量均要低于膜外土壤含盐量,至收获期中度、重度盐渍土剖面平均脱盐率分别为62.40%和55.83%,棉花产量分别为2 129.76 kg/hm2和823.66 kg/hm2

    • 不同秋耕措施对黄土高原春玉米田土壤物理质量的影响

      2021, 53(4):826-832. DOI: 10.13758/j.cnki.tr.2021.04.021

      摘要 (371) HTML (645) PDF 695.52 K (875) 评论 (0) 收藏

      摘要:合理耕作是改善土壤物理质量及构建合理耕层的重要措施之一,对黄土高原农田改良具有重要意义。本研究采用旋耕、深翻和深松3种秋耕措施,探究了不同秋耕措施对黄土高原春玉米田0~30 cm土壤物理质量的影响。结果表明:深翻5~30 cm各层次土壤容重较旋耕显著降低了10.1%~14.58%,土壤总孔隙度和土壤充气孔隙度则分别显著增加了11.59%~22.37%和26.52%~75.2%。深翻10~30 cm各层次土壤容重较深松显著降低了6.56%~13.48%,土壤总孔隙度则显著增加了9.3%~17.1%。深翻0~10 cm各层次土壤毛管孔隙度较深松显著增加了7.41%~11.75%,10~30 cm各层次土壤质量含水量显著增加了5.46%~16.57%。此外,5~10 cm土壤固、液、气三相比偏离以旋耕最佳,10~30 cm各层次则以深翻为最佳。综合来看,旋耕改善了5~10 cm土壤物理质量,深翻改善了10~30 cm土壤物理质量,采用旋耕+深翻轮耕模式可能是该研究区构建春玉米田合理耕层的潜在措施之一。

    • 河北坝上地区不同植被类型土壤持水性能研究

      2021, 53(4):833-840. DOI: 10.13758/j.cnki.tr.2021.04.022

      摘要 (398) HTML (618) PDF 3.44 M (1088) 评论 (0) 收藏

      摘要:以河北坝上地区不同植被类型土壤为研究对象,使用离心机法测定不同土层深度不同吸力下的土壤含水率,利用Van Genuchten模型拟合土壤水分特征曲线,分析土壤水文特征。研究表明:①研究区土壤为砂土,土壤容重为1.59 g/cm3,土壤水分特征曲线呈现"迅速下降-缓慢下降-稳定"的形态,不同植被类型土壤水分特征曲线相似;②农地的持释水能力最强,杨树样地的持水能力最差,柠条样地的释水能力最差,研究区内非农地的土壤凋萎系数平均为8.69%,随着土层深度的增加,土壤的持水能力、释水能力和凋萎系数都逐渐减小(P<0.05)。③坝上地区应逐步减少高耗水乔木,建立起可持续发展的乔灌草防护体系。本研究可以为确定张北地区土壤凋萎系数和土壤干层,并合理选择种植植被提供理论依据。

    • 渭北黄土丘陵区人工林类型对土壤属性的影响

      2021, 53(4):841-849. DOI: 10.13758/j.cnki.tr.2021.04.023

      摘要 (303) HTML (573) PDF 806.50 K (967) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了研究渭北黄土丘陵区人工林类型对土壤属性的影响,选取位于同一坡面上的刺槐纯林、油松纯林和苹果园土壤为研究对象,分析了土壤结构稳定性,土壤有机碳、无机碳和土壤呼吸等土壤属性在3种人工林土壤剖面的变化特征,并探讨了土壤有机碳和无机碳在水稳性团聚体形成中的作用。结果表明:3种人工林土壤团聚体破碎率均较高,各团聚体水稳性指标值、土壤有机碳含量、土壤呼吸在3个样地的顺序均为油松林>刺槐林>苹果园,土壤无机碳含量的顺序为刺槐林>苹果园>油松林。土壤有机碳和无机碳含量之间呈负相关关系,且二者分别与团聚体水稳性呈正相关和负相关关系,但同时,无机碳含量存在一个阈值,当低于或高于这一阈值时,其含量与团聚体水稳性分别呈正相关或负相关关系,因此,当无机碳含量较高时,应降低其含量,并提高土壤有机碳含量,以改善土壤结构,降低土壤遭受侵蚀的风险;土壤结构稳定性各指标之间及其与土壤有机碳含量和土壤呼吸呈极显著正相关关系。可见,人工林类型显著影响各项土壤属性,油松林在提高土壤质量方面的作用大于刺槐林。

    • 松嫩平原黑土核心区土壤砷空间变异特征及污染评价

      2021, 53(4):850-857. DOI: 10.13758/j.cnki.tr.2021.04.024

      摘要 (341) HTML (614) PDF 1.96 M (932) 评论 (0) 收藏

      摘要:基于多目标区域地球化学调查数据,采用地统计分析与GIS空间分析方法,对松嫩平原黑土核心区土壤As含量进行冷热点分析和空间变异特征分析,运用地累积指数法、潜在生态风险指数法对研究区土壤As污染进行了评价。结果表明:研究区土壤As含量范围在2.1~107.7 mg/kg,平均含量9.09 mg/kg,略高于黑龙江省松嫩平原土壤As含量背景值;土壤As高值聚类区主要分布在呼兰河上游,低值聚类区主要分布在呼兰河下游和松花江流域;土壤As含量具有强烈的空间自相关性,以结构性变异为主,空间分布受成土母质、水系等因素影响显著;研究区98.52%的地区为无污染的状态,99.88%的地区为低潜在生态风险。建议通过改善农业耕作方式、调整种植结构、减少农药和化肥使用量等人为因素来减缓土壤中As含量增加的趋势。

    • 基于实验室高光谱数据的大围山森林土壤氧化铁全量反演

      2021, 53(4):858-864. DOI: 10.13758/j.cnki.tr.2021.04.025

      摘要 (272) HTML (617) PDF 664.77 K (799) 评论 (0) 收藏

      摘要:氧化铁是土壤中含铁矿物的主体,是土壤发育和土壤分类最明显和最有用的指标之一。本文以湖南省大围山森林土壤为研究对象,通过实验室化学成分测定和光谱采集,在光谱预处理及组合变换基础上,采用相关性分析筛选土壤氧化铁全量的敏感波段,并分别建立多元逐步回归和偏最小二乘回归反演模型。结果表明:不同土壤光谱曲线趋势基本一致,均形似陡坎,且在420~580 nm波段,土壤氧化铁全量与光谱反射率呈负相关关系;不同的光谱数据变换方式可以提高光谱与氧化铁全量的相关性,Savitzky-Golay(S-G)平滑和去包络线相结合优于其他预处理方法;土壤氧化铁全量的特征波段主要为392、427、529、523、549、559、565、570、994和1 040 nm,偏最小二乘回归模型比多元逐步回归模型具有更好的稳定性,适合于快速估算红黄壤区森林土壤氧化铁全量。

    • 基于粒度方法的大气降尘对浙江省新嵊盆地土壤的物源输入研究

      2021, 53(4):865-873. DOI: 10.13758/j.cnki.tr.2021.04.026

      摘要 (304) HTML (509) PDF 922.51 K (1059) 评论 (0) 收藏

      摘要:为揭示大气降尘对亚热带季风区土壤资源的影响,本文以亚热带地区典型玄武岩发育土壤为研究对象,采用土壤地理学和土壤粒度分析方法,分析表层土壤样品的粒度组成、粒度频率曲线和高含量的"风尘基本粒级"(10~50 μm)的粒度分布特征,结果表明大气降尘对土壤表层的影响深远。土壤Sr-Nd同位素比值辅助证据也进一步说明表层也不断受到来自大气降尘的影响。研究剖面土壤表层样品的粒度组成、频率曲线、粒度参数和Sr-Nd同位素比值均指示显著的风尘特性,而底土层土壤样品则大多数继承了母岩的特性。揭示了大气降尘对该区域土壤资源的重要补给作用和对土壤发生演变的重要影响。

    • >研究简报
    • 城市不同功能区绿地土壤理化性质及微生物生物量的分布特征

      2021, 53(4):874-880. DOI: 10.13758/j.cnki.tr.2021.04.027

      摘要 (316) HTML (753) PDF 1.57 M (1255) 评论 (0) 收藏

      摘要:为提高城市绿地生态系统服务功能和促进城市可持续发展,本文研究了南京市不同功能区绿地表层土壤理化性质和微生物生物量的分布特征。结果显示:土壤pH整体呈碱性且容重偏大;公园绿地土壤全氮、有效磷和速效钾含量显著高于道路绿地;不同功能区绿地土壤有机质含量无显著差异,但公园绿地土壤微生物生物量碳含量和微生物熵显著高于居住区和道路绿地;公园绿地土壤结构和养分均优于道路绿地。土壤微生物生物量碳含量与有机质、全氮和速效钾含量呈极显著正相关,与有效磷含量呈显著正相关,与容重呈极显著负相关;土壤有机质与全氮和速效钾含量呈极显著正相关,与有效磷含量和pH无显著相关性,与容重呈显著负相关。因此,勤松土,合理施肥,增加枯枝落叶等凋落物覆盖,提高土壤养护管理水平对修复城市土壤生态和建设生态城市具有重要意义。

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