不同阈值下土壤盐分的空间变异特征研究
摘要：指示克里格法（Indicator Kriging，IK）应用的关键是阈值的合理选择。本文以黄淮海平原盐渍良区典型县域禹城市为研究区域，在1．0gkg-1、2．0gkg-1、3．0gkg-1等3个盐分阈值下，对0—20cm耕地土壤盐分的变异函数、预测概率、预测概率空间分布的变化规律进行了研究。结果表明，（1）不同阈值下土壤盐分含量均具有中等强度的自相关性，随着阈值的减小，土壤盐分的空间结构性增强，变异函数的模型精度增大，因此从指示变异函数模型精度考虑，1．0gkg-1盐分含量为研究区域盐渍化风险评价的最佳阈值；（2）土壤盐分的预测概率最大值和预测概率均值随盐分阈值的减小而增大，可为不同土壤盐渍化风险评价目标下的阈值选择提供参考；（3）不同阎值下土壤盐分的概率预测分布存在空间上的规律性与相似性，高概率区域主要集中在研究区域的西部，低概率区域主要集中在研究区域的东部。研究区域土壤盐分含量的概率分布与地形地貌特征和河流的分布状况有着密切的关系。塔里木河下游灌区灌溉方式转变对农田及其防护林土壤水盐动态的影响
摘要：通过分析塔里木河下游喀拉米吉镇绿洲大面积滴灌条件下的农田（3个棉田1个果同）与其防护林地土壤水盐分布特征，采用对比试验与野外监测方法，研究了当前滴灌体系对林网内农田及其防护林地的影响，分析防护林网内土壤水盐变化的主要因子。得出以下结论：（1）喀拉米吉镇绿洲，由于滴灌技术的普及，地下水埋深以0．5ma-1的速度下降；地下水埋深具有季节性变化，在非灌溉季节地下水埋深较浅，在灌溉季节地下水埋深较深，与非灌溉季节相比，灌溉季节里地下水埋深平均下降了1m以上。（2）由于喀拉米吉镇绿洲农田滴灌对土壤的影响深度不超过80crn，灌溉水对地下水的补给量几乎为零，农田防护林根系只能从土壤深层吸收水分，导致了林地内土壤含水率显著低于农田（P〈0．01）。（3）当前5250m3hm-2a-1的棉田灌溉、7000m3hm-2a-1的果同灌溉，使0～60cm的土壤盐分处于低盐状态，基本达到农田的脱盐要求；防护林地盐分均明显高于农田（P〈0．01），为农田的2倍～3倍；林地内土壤盐分表聚作用明显：砂壤土林地、砂土林地、黏土林地1、黏土林地2内表层土壤盐值分别较其农田高79．3％、77．1％、80．6％、88．4％。（4）通过林地间土壤含水率、土壤盐分的比较，发现地下水埋深的不同是农田防护林地土壤水盐差异的主要因素，150cm土体内，含水率高的林地其含盐量也高，含水率低的林地其含盐量也低。有机污染型灌溉水对土壤团聚体的影响
摘要：为了评估灌溉水中有机污染物对农田土壤物理状态的影响，本研究以长期采用有机污染型水体灌溉的陕西交口灌区农田土壤为研究对象，以气候条件、土壤条件以及耕作制度基本一致，长期采用未污染的地下水灌溉的农田土壤为对照，分别用干筛和湿筛法测定了土壤团聚体和微团聚体组成等，分析了优势团聚体的变化情况。结果表明：长期采用有机污染水灌溉明显降低土壤中大于10mm大团聚体和小于0．25mm微团聚体的含量，显著增加了直径为1～5mm范围内“（质量）优势团聚体”的含量；水稳性团聚体与土壤有机质含量呈显著正相关，而与机械组成的相关系数未达到显著水平；有机污染型水体灌溉可以显著改善微团聚体的特性，增大了土壤团聚度，降低其分散系数，从而改善了土壤结构状况。综合试验结果证明，灌溉水中的有机污染物质有助于显著地改善土壤结构状况和特性。集中水流内红壤分离速率与团聚体特征及抗剪强度定量关系
摘要：为明确红壤结构特征与抗剪强度对坡面土壤分离能力的影响，选取8种典型红壤为研究对象，通过团聚体稳定性分析，饱和抗剪强度测定，和室内模拟冲刷试验，就各参数间定量关系进行了初步探讨。研究结果表明：团聚体稳定性特征参数As集合了红壤团聚体破碎的主要机制，与不同水流剪切力中红壤分离速率有较好的相关性；红壤饱和抗剪强度（σs）与集中水流内临界水流剪切力（τc）呈较好的线性关系。基于WEPP细沟侵蚀模型，将团聚体稳定性特征参数As代替可蚀性因子Kc，饱和抗剪强度（σs）代替临界水流剪切力（τc），得出新的预测方程。结果显示预测方程能准确的预测坡面集中水流内红壤分离速率（R2=0．8871）。该结果为深入研究红壤侵蚀机理提供了新思路，对完善侵蚀物理过程模型具有重要的意义。长期施肥对小麦-玉米轮作土壤微团聚体组成和分形特征的影响
摘要：通过对华北平原小麦．玉米轮作农田生态系统18a田间施肥试验，研究了长期不同施肥处理对耕层（0～20cm）土壤微团聚体组成及：分形维数（D）的影响，并探讨了特征微团聚体组成比例（PCM，〈20μm／（250～20）μm）、微团聚体测定中〈20μm与2000～20μm粒级含量的比值（RMD，〈20μm／（200（3～20）μm）和D与土壤肥力之间的关系。施肥处理包括化肥NPK不同组合（NPK、NP、NK、PK），全部施用有机肥（OM），1／2有机肥＋化肥NPK（1／20MN）及不施肥（CK）共7个处理。各施肥处理均能降低土壤PCM、RMD和D，提高土壤有效养分含量和酶活性。各处理土壤PCM、RMD和D均为OM处理最低，且有机肥与化肥NPK配施低于单施化肥各处理，而化肥处理中NPK均衡施用的降低效果最好。土壤PCM、RMD和D与作物产量、有机质和碱解氮含量及酶活性之间相关性较好，且PCM、RMD和D三者两两之间也具有较好的相关性。说明施用有机肥、有机肥与化肥NPK配施及化肥NPK均衡施用是改善微团聚体组成、降低PCM、RMD和D及提高土壤保肥和供肥能力的关键；PCM、RMD和D均可作为评价长期施肥作物系统土壤肥力的综合性定量指标。不同有机厩肥输入量对土壤团聚体有机碳组分的影响
摘要：土壤是重要的有机碳库，其微小变化可能引起大气CO2浓度水平的较大变异。土壤团聚体对土壤有机碳具有物理保护作用。有机厩肥的输入既可以提高土壤有机碳含量，又可以促进土壤团聚体的形成，对土壤有机碳的截获和保持有重要意义。本实验采用湿筛的方法分离土壤团聚体，并对团聚体进行有机碳组分分离。通过对连续8年施加不同量有机厩肥试验的研究发现：适量的有机厩肥施用可以显著地提高土壤的平均质量直径（MWD），改善土壤结构；过量施用有机厩肥则明显降低了〉2000μm团聚体含量。潮棕壤有机碳主要分布在250～53μm和2000～250μm团聚体中，两者相加约占有机碳全量的73．7％～78．5％。并且随着有机碳输入量的增加，土壤有机碳主要贮存在2000～250μm团聚体中。有机厩肥的施加明显地加快了〉2000μm团聚体的更新速率。土壤轻组分有机碳含量也随有机厩肥输入量的增加而不断增加，高量有机厩肥下占全量的22．1％。土壤固定有机碳的能力有限，存在明显的等级饱和现象。因此，在有机质匮乏的土壤施用有机肥意义重大，应尽量减少向高有机质土壤输入有机碳。阿拉善流动沙漠区沙层CO2浓度与昼夜变化规律研究
摘要：利用红外CO2监测仪，对全球最高大的巴丹吉林诺尔图湖东大沙山、沙坡头流动沙丘和民勤流动沙丘进行r19个钻孔的CO2浓度昼夜观测。结果表明，阿拉善流动沙漠区空气中CO2浓度较1m、2m、3m、4m、5m沙层中CO2浓度均低，表明在植物极稀少的流动沙漠区温暖季节会向空气中释放CO2，是大气CO2的来源区。沙层不仅白天向空气释放CO2，夜间也在释放CO2。在极端干旱的阿拉善流动沙漠区沙层2in深处CO2浓度一般较1m、3m、4m、5m的大，但也有个别例外。流动沙漠区沙层CO2浓度的昼夜变化也具有明显的规律性，各个深度沙层CO2浓度从早8时至次日7时均呈现由低到高再到低的变化规律。沙层CO2浓度与昼夜温度变化呈显著正相关关系。在极端干旱的阿拉善流动沙漠区水分含量较高的沙层CO2浓度明显高，表明沙层含水量高低是决定沙层CO2浓度水平的主要因素。太湖地区不同集约化栽培模式下稻田CH4排放
摘要：采用静态暗箱-气相色谱法对太湖地区水稻生态系统甲烷（CH4）排放进行田间原位观测，共设置无氮（NN）、常规（FP）、增产增效（YE）（增产10％～15％，氮肥利用率（NUE）提高20％～30％）、再增产（HY）（增产30％～40％）、再增效（HE）（NUE提高30％～50％）和保产增效（IE）（产量不变，NUE提高20％～30％）六种不同的栽培模式。结果表明，稻田CH4排放具有明显的季节变化，在水稻生长期间先升高后降低，从水稻移栽至抽穗期CH4排放通量占全生育期的93％～98％。不同栽培模式间CH。累积排放量差异屁著（P〈0．05），HY处理高达258．8kghm-2，显著高于未施有机肥各处理；单位稻谷产量CH4排放量差异不显著，平均为CO2 0．60kgkg-1，提高稻谷产量的模式不会显著影响CH4排放；其中YE处理单位稻谷产量CH4排放量最低，为CO2，0．49kgkg-1，可以同时实现增产、增效和减排，值得推广。培养温度和土壤类型对土壤硝化特性的影响
摘要：采用室内恒温好气培养方法，研究了温度（15℃、20℃、25℃和30％）和土壤类型（黑土、潮土和红壤）对土壤硝化率的影响。氮素加入比率为N200mgkg-1。土壤。结果表明：在15～30℃培养范围内，随着培养温度的升高，硝化率呈升高趋势；硝态氮累积量和培养积温（培养温度X培养天数，温度以0℃为基准）之间的关系可用单参数指数模型表示。在相同培养温度条件下，供试土壤硝化率从大到小的顺序为：高有机质含量潮土〉低有机质含量潮土〉高有机质含量黑土〉低有机质含量黑土〉低有机质含量红壤〉高有机质含量红壤。硝化率（25℃恒温培养）与土壤全磷含量、全钾含量、黏粒含量及pH呈极显著相关；土壤pH和全磷含量解释了硝化率差异的98．1％。土壤pH是影响其硝化率的主要因素，并抑制土壤有机质含量及温度对硝化率的影响。不同土地利用方式下紫色土中铵的容量和强度（Q／I）关系
摘要：研究了4种土地利用方式下（水田、旱地、林地、菜地）紫色土（紫色湿润雏形土）和紫色水稻土（紫色水耕人为土）NH4＋的容量和强度（Q／I）关系。结果表明：紫色土和紫色水稻土NH4＋Q／I曲线的曲线部分均出现在NH；的活度比（ARNH4）较低时，表明土壤存在非交换性NH4（或专性吸附的NH；）的释放。紫色土和紫色水稻土NH4的潜在缓冲容量（PBC）为71．47～203．7cmolkg-1（molL-1）-1/2；土壤活性NH4（-△NH40）为0．0295～0．0897cmolkg-1，NH4＋的平衡活度比（ARNH40）为0．187×10-3-1．255×10-3（molL-1）1/2；土壤专性吸附位点（NH4-sas）为0．0106～0．1185cmolkg-1。相关分析和通径分析表明，土壤小于0．002mm黏粒含量与NH4＋PBC及NH4-sas均呈极显著正相关（P〈0．01），小于0．002mm黏粒对PBC的影响主要是间接作用（间接通径系数为0．585），但对NH4-sas则有强烈的直接作用；有机碳与-△NH4和ARNH4均呈极显著正相关（P〈0．01），但是有机碳对一△NH4有较大的直接效应（直接通径系数为0．966），而对ARNH4的影响主要以间接效应为主。土壤-△NH4与交换性NH4＋数值接近且呈极显著相关（r=0．8764，n=8，P〈0．01），而ARNH4与交换性NH4亦呈极显著相关（r=0．9837，n=8，P〈0．01）。土壤小于0．002mm黏粒和有机碳的差异足导致不同土地利用方式下紫色土交换性NH4以及Q／I参数的差异的主要原因，交换性NH4标志的NH4有效性指标与由Q／I关系得到的NH／有效性指标类似。尿素向氨基糖的转化以及对土壤氨基糖库动态的影响
摘要：采用13CO（NH2）2为底物进行黑土培养实验，利用气相色谱／质谱技术测定土壤中三种氨基糖含量以及同位素富集比例，根据其微生物标识物作用探讨土壤中不同微生物群落对于尿素碳的同化利用特征及黑土氨基糖库对于尿素添加的响应。研究结果表明，尿素碳可以被土壤微生物同化利用，但是可利用性显著低于葡萄糖。氨基葡萄糖中13C富集比例显著高于胞壁酸，表明真菌对尿素碳的同化能力高于细菌。尿素添加使土壤有机碳含量有所下降，同时土壤氨基糖总量及其与有机碳的相对比例也显著降低，说明在碳源严重受限条件下，氨基糖可被优先分解利用以补充碳源供给。胞壁酸含量虽低，但其调节并平衡碳氮元素供给与需求的能力较强；氨基葡萄糖稳定性高于胞壁酸，但在碳源缺乏时也可部分分解。土壤氨基糖的动态与土壤碳氮的可利用性及其耦合作用密切相关，在平衡土壤碳氮需求方面具有一定的调节作用。水稻旱作下土壤水分状况和施用磷肥对红壤有效磷含量的影响
摘要：通过盆栽和模拟实验探讨了水分状况和施磷量对红壤有效磷的影响。结果表明，水分状况和施磷量均显著地影响红壤有效磷含量，二者的交互作用达极显著水平；同时也均显著地影响水稻生物量和对磷的吸收量，二者的交互作用达显著和极显著水平。红壤有效磷含量基本上随红壤水分含量和施磷量的增加而提高，随水稻生长时间的延长而降低；水稻的生物量和对磷的吸收量均随施磷量的增加和水稻牛长时间的延长而增加，但以中水条件下最高。在保证80％的饱和持水量和常规氮、钾等养分投入条件下，施磷量为67．5kghm-2就可以满足水稻旱作的生长需求。不同耕作方式下覆草旱作稻田土壤肥力特征
摘要：通过始建于2003年中国南方季节性干旱区（江西省余江县）的双季稻田定位试验，于2005—2007年研究了水稻覆草旱作和免耕覆草旱作对稻田土壤理化性质和生物学性质的影响。结果表明，覆草旱作、免耕覆革旱作的耕层土壤容重和总孑L隙度与常规水作的差异不显著。与常规水作相比，免耕覆草旱作显著提高土壤有机质、全氮、碱解氮和土壤基础呼吸；与常规水作相比，覆草旱作和免耕覆草旱作均显著提高土壤微生物生物量碳含量、脲酶和蔗糖酶活性。由此可知，覆草旱作和免耕覆草旱作可以作为该区积极推行的具有培肥地力作用的节水型稻作栽培模式。太湖地区麦季协调农学、环境和经济效益的推荐施肥量
摘要：基于氮肥用量与各种氮素去向关系的实验数据，构建了太湖地区麦季协调农学、环境和经济效益的氮素连锁效应评价模型。研究表明太湖地区麦季推荐施氮量为205kghm-2，最大净收益为2621元hm-2。此时产量收益为3722元hm-2，环境总损失为1101元hm-2，其分量大小依次为酸雨效应损失、温室效应损失、富营养化效应损失。若田块之间净经济收益变动10元hm-2，区域平均施氮量变动于193～218kghm-2之间。与传统施氮量相比，本研究推荐施氮量能减少施氮10％～40％，净经济效益提高5％～15％。该方法不仅能综合考虑氮肥的农学、环境和经济效应，能为其他地区或作物的生态农业提供参考，估算的区域推荐施肥量也易于决策者和农民采用。喀斯特峰丛洼地退耕还林还草的土壤生态效应
摘要：石漠化生态重建的关键是恢复植被，本质是提高土地生产力。本文以典型喀斯特峰丛洼地的坡耕地为对照，对退耕种植任豆、香椿、板栗、柑橘、任豆＋桂牧1号、桂牧1号和撂荒7种主要模式固定标准地的21个土壤指标进行调查分析，探讨了退耕还林还草的土壤综合生态效应，筛选了优化模式。结果表明，与同纬度地区的红壤相比，喀斯特峰丛洼地的土壤质量除全钾和速效磷含量稍低外均较高；退耕还林还草显著或极显著提高了大部分土壤主要养分、水分和矿质养分含量，降低了SiO2含量，除任豆模式外均恢复到了石漠化以下水平，同时提高了土壤微生物种群数量、BC、BC／SOM和BC／TN，但BN和BN／TN略有降低；聚类分析直观地将坡耕地和7种模式分为土壤显著改良型、改良型、缓慢改良型和改良迟滞型4种类型，其中香椿和板栗的土壤生态效应最好。近地层臭氧浓度升高对稻田土壤微生物群落功能多样性的影响
摘要：利用中国臭氧FACE（Free—Air O3 Concentration Enrichment，开放式空气臭氧浓度增高）试验平台，研究了近地层臭氧浓度升高条件下，2009年和2010年的稻田土壤微生物功能多样性的响应规律。结果发现，1．5倍当前臭氧浓度下稻田土壤水溶性有机碳含量从100．0—110．9μgg-1降低至81．3—94．5μgg-1。臭氧浓度升高下BIOLOG平均吸光值（AWCD）有低于对照的趋势。多样性指数结果表明，臭氧浓度升高50％对稻田土壤微生物丰富度、优势度及均一度无显著影响。2010年碳源底物利用的主成分分析显示，1．5倍当前臭氧浓度下稻田土壤微生物对碳源底物的利用方式发生变化。本研究揭示近地层臭氧浓度升高可能对稻田土壤微生物产生积累效应，并通过微生物碳源底物有效性的改变最终影响土壤微生物的功能多样性。长期施用有机肥对红壤旱地土壤线虫群落的影响
摘要：基于红壤旱地（玉米）的长期施肥试验，研究长期施用有机肥对土壤线虫分布特征及群落结构的影响。田间试验处理包括：CK（对照）、ON1（低量有机肥）、ON2（高量有机肥）和ON2L（高量改良有机肥）。结果表明，施肥8a后，红壤旱地中共鉴定出15科、29属土壤线虫，包括8属植物寄生线虫、9属食细菌线虫、3属食真菌性线虫和9属捕食杂食性线虫，短体属（Pratylenchus）、小杆属（Rhabditis）和原杆属（Protorhabditis）为优势属。不同施肥处理中，土壤线虫总数的大小顺序为ON2〉ON1〉ON2L〉CK。线虫群落生态指数对于施用有机肥有不同的响应：除SI外，其他虫群落生态指数均有显著差异，通过线虫群落结构的变化很好地反映了土壤的肥力变化状况，土壤线虫可以作为施有机肥过程中指示土壤健康质量的一个重要的生物学指标。黑河中游不同土地利用方式地面节肢动物对土壤盐渍化的响应
摘要：在甘肃河西走廊黑河中游荒漠绿洲过渡区，天然沙质草地被相继转变为农田和防风固沙人工林，但目前尚缺乏不同土地利用／管理方式下地面节肢动物群落对土壤盐渍化响应的系统研究。以天然沙质草地转变的人工梭梭灌木林、人工杨树林、人工樟子松林和农田为研究对象，以天然草地为对照，基于5种研究样地表层土壤盐分及其组成和地面节肢动物群落的观测数据，采用RDA（Redundancy analysis）排序分析等方法，研究了不同土地利用／管理方式下地面节肢动物个体数量和类群丰富度对土壤盐分环境变化的响应机制。主要结果为：（1）土地利用变化与管理措施相互作用驱动了地面节肢动物群落的演变过程，天然草地植被转变为人工林和农田20多年后，显著降低了地面节肢动物群落的数量而对类群丰富度无显著影响。（2）地面节肢动物群落的变化受土壤pH、Na＋、Mg2＋、Cl-离子的共同影响，其中土壤pH、Na＋和Mg2＋离子对动物群落变化的贡献率最大，是关键生态因子。（3）动物个体数量随土壤pH的增加而增加，随Mg2＋、Cl-离子浓度的增加而下降。研究表明，土地利用变化引起的土壤盐分环境改变是驱动地面节肢动物群落演变的重要因素之一。
