电阻率成像法在土壤水文学研究中的应用及进展
摘要：缺乏有效的监测技术是制约土壤学和水文学中尺度问题研究的主要瓶颈。近年来，以电阻率成像法为代表的地球物理学方法被引入到非饱和带土壤水文过程的研究中来，为解决尺度问题提供了新的强有力的工具。结合土壤电阻率与土壤特性之间的岩土物理学关系，电阻率成像法可以实现对土壤特性或状态的多尺度无损连续监测。阐述了电阻率成像法的基本过程、特征及其在土壤水文过程研究中的初步应用。同时，深入探讨了电阻率成像法应用于非饱和带水文过程研究中存在的问题和未来的应用潜力。江苏省土壤有机质含量时空变异特征及驱动力研究
摘要：土壤有机质（SOM）含量是估算土壤碳储量、评价土壤肥力的重要指标，研究SOM时空演变对评估区域土壤同碳潜力，实现土壤可持续利用具有重要意义。以江苏省为例，利用全围第二次土壤普查资料和2006年采样数据，基于地统计学方法和GIS技术，对比研究了1980—2006年全省范围内表层（0～20cm）SOM含量的时空变异特征及其驱动因子。结果表明：1980年和2006年江苏省SOM平均含量分圳为16．55±8．50gkg-1和18．31±8．32gkg，变异系数分别为51．36％和45．44％。两个时期SOM的变异函数均符合指数模型，块金系数南51．85％增加为56．52％，变程由71．55km减少至37．83km，SOM含量的空间自相天性减弱，自相关距离减小。1980—2006年，SOM含量空间分布呈现m北增南减，沿江平原增，宁镇丘陵减，滨海平原基本持平的空间格局，增加幅度由北向南逐渐减小。SOM含量的初始值影响其空间格局的演变，总体上呈现初始SOM含量的高值降低、低值增加的趋势。肥料的大量使用在提高粮食产量的同时也增加了作物残茬和根系的生物量；秸秆还田的大力推行，使得大量的有机物质进入土壤，促进了SOM的累积。不同的土地利用变化对SOM含量变化的作用不同，土地利用方式转变成水田、旱地和林地促进了SOM的增加，而转变成荒地后导致SOM含量下降。基于连续统去除法的土壤盐分含量反演研究
摘要：通过对新疆维吾尔自治区温宿县、和田县、拜城县191个土样的原始反射率进行连续统去除及连续统去除的一阶微分处理，分析了盐分的高光谱吸收特征及敏感波段，并建立了盐分含量的多种高光谱定量反演模型。结果表明，在400～2400nm波段，土壤反射率与盐分含量之间无明显规律。640～700nm波段的连续统去除数据与含盐量呈极显著负相关，而710～780nm波段呈极显著正相关。原始反射率经连续统去除处理后，可明显提高反演模型的预测性能。基于盐分光谱指数和吸收特征参数构建的反演模型的稳定性及预测能力不如连续统去除、连续统去除一阶微分的400～2400nm或敏感波段的偏最小二乘回归（PLSR）模型。所有模型中，仅有以400—2400nm和640～700nm连续统去除数据所建模型的相对分析误差（RPD）达2．5以上，分别为2．62和2．52，且二者其余各项评价指标差异不大。以640～700nm波段连续统去除数据构建的PLSR模型对南疆水稻土盐分含量具有很好的反演效果。太湖地区水耕人为土中漂白层的成因探讨
摘要：采集太湖地区4个具有漂白层的水耕人为土剖面（E—A1、E—A2、E-A3、E—A4）及1个发育于相同母质上的一般水耕人为土剖面作为参照（Ref），描述了土壤剖面的形态特征，分析了土壤颗粒组成、黏粒矿物组成、铁氧化物以及大量和微量元素等，并探讨了漂白层成因。5个剖面土壤颗粒组成以粉粒为主，存60％～75％之间，且剖面中各层次变异系数较小，小于10％；大量元素和微量元素在剖面各层次问变异系数也小于10％，指示漂白层与上覆和下伏土层发育在相似物质来源的土壤母质上；而E—A1剖面漂白层中较高的粉粒含量（75．04％）、较大的中细粉粒和中细粉粒／粗粉粒比值的变异系数（38．05％、61．85％）表明该剖面母质具有不均一性。说明E—A2、E—A3、E—A4、Ref剖面土壤性质的变化主要是由于成土作用形成的，而E．Al剖面土壤的性质变化除受成土作用影响外，还受沉积环境的影响。E．A2、E—A3、E-A4剖面的漂白层中蒙脱石和蛭石、粉粒和粗粉粒、SiO2、CaO、Zr等含量高于上下土层，而水云母和绿泥石、游离铁、A12O3、Rb、Li、Ba、稀土元素（Rareearthelement，REE）等则相反；同时，参照剖面亦有与E—A2、E—A3、E—A4剖面类似的特点，只是漂白作用出现在耕作层，不能定义为漂白层；而E—A1剖面的部分性质则显示出空间上的不一致性，其粉粒含量并非漂白层最高，而是随剖面土层深度向下越来越大。这些变异表明，太湖地区水耕人为土漂白层的形成，可以由黄土性泻湖相沉积物经过水耕过程中水分的周期性淹水和排干，通过机械淋洗和活性铁的淋溶而形成（剖面E—A2、E．A3、E—A4），也可以是母质沉积的过程中受湖水水面升降，导致机械淋溶，然后水耕过程叠加活性铁的淋溶而形成（剖面E-A1）。基于四种分辨率DEM的侵蚀模型地形因子差异分析
摘要：通过提取江西省兴国县潋水河流域10m、25m、50m和100m四种分辨率数字高程模型（DEM，DigitalElevationModel）的坡度、坡长因子，在GIS数字地形分析和数理分析等方法支持下，研究不同分辨率DEM计算坡度坡长组合因子（Ls）的精度差异。结果表明：（1）基于4种分辨率DEM提取的坡度结果存在明显差异，随分辨率的降低，坡度整体变缓，DEM精度越低，对地形的概括作用越大，100m分辨率DEM平均坡度降为10m分辨率DEM平均坡度的45．04％。（2）流域坡长以0～80m的短坡为主，随着分辨率的降低，地面坡长明显整体延伸。（3）不同分辨率DEM计算的Ls因子平均值变化范围为6．10—7．10，坡度和坡长的组合消弱了单一坡度和坡长的影响，随着地形起伏程度增大，在Ls因子计算过程中，坡度的主导作用越来越弱，坡长的主导作用越来越强。模拟冻融循环对黑土剖面大孔隙特征的影响
摘要：以东北典型黑土区耕地土壤为研究对象，采用室内模拟冻融以及CT（Computerizedtomo—graphy）扫描相结合的方法，通过大孔隙数目、平均面积、Feret直径以及成圆率4个指标的量化与分析，研究了冻融循环对不同深度范围土层（0～40em、40～80em、120～160em）土壤大孔隙特征的影响规律。结果表明：冻融循环没有对表层土壤大孔隙结构产生影响，却能够显著降低40～80em土层范围内平均大孔隙面积以及Feret直径，降幅分别为46．72％和17．32％（P〈0．05），且以1～2mm和≥5mm的孔隙对冻融循环响应最为强烈，冻融循环后分别降低9．58％和42．19％（P〈0．05）。研究结果不仅证明了黏化层滞水效应的可能，同时探明了黏化层孔隙结构对冻融循环的敏感性，由此印证了季节性冻融循环对黏化层抗蚀性的削弱以及黏化层的滞水效应是导致黑土区地表侵蚀与沟蚀的主要原因。采煤塌陷裂缝对降雨后坡面土壤水分的影响
摘要：为探究采煤塌陷裂缝对坡面储蓄降水的影响，本文对降雨后不同坡向上裂缝两侧的不同土层水分动态变化特征进行了研究。结果表明：降雨主要补充坡面地表0～20cm土层土壤水分，且在雨后0～20cm土层土壤水分散失也较为严重；雨后阴坡土壤含水率最高，O—10cm、10～20cm和20～40cm土层土壤水分差异显著（P〈0．05）。降雨结束8d后，裂缝附近的土壤水分变化幅度较大，尤以坡面裂缝上部边缘处最为明显，裂缝处与远离裂缝的土壤水分之间差异显著（P〈0．05）；阳坡土壤水分损失最高，阳坡裂缝周边土壤水分平均损失量高达3．31％。可见，裂缝的出现会在一定程度上打破坡面储蓄降水的格局，加剧坡面局部土壤水分散失，这～点在植被恢复与建设过程中不容忽视。外源细菌添加对红壤吸附病毒的影响
摘要：污水中病毒往往与一些可溶性有机物质、无机胶体及菌体细胞同时存在，但很少有研究考虑菌体细胞及其分泌物对环境中病毒去向的影响。从3株代表性菌株培养液中分别获取菌体细胞及其分泌的胞外聚合物（EPS），其目的是为了：（1）比较不同红壤的病毒吸附能力；（2）明确细菌存在对红壤吸附病毒的影响；（3）评估菌体细胞及EPS影响红壤吸附病毒的相对作用权重。结果表明，4种经过灭菌处理的红壤中，红黏土和赤红壤对病毒的吸附容量最大，其次为砖红壤，而红壤土的吸附能力最弱。菌体细胞对红壤吸附病毒的影响很小，在某种土壤中甚至有促进病毒吸附的趋势，但EPS或EPS与菌体细胞同时存在显著降低了红壤对病毒的吸附能力，其降低比例分别达36％和30％，表明细菌存在降低土壤吸附病毒的现象主要由其分泌物EPS导致。本研究结果表明在评估某一介质对病毒的吸附能力时必须同时考虑细菌存在的影响，否则有可能高估其吸附容量。采用自制流动电位装置测定包铁石英砂的ζ电位
摘要：为方便准确地表征大颗粒包被物的带电特征，采用自制的流动电位测定装置测定了包铁石英砂的流动电位，并计算获得其电位。结果表明，该装置能够准确测定包铁石英砂在不同液压差（△JP）的流动电位（AE），二者具有极好的直线相关性，因此能保证由△P与AE拟合得到的流动电位系数（c）的准确性。由c计算得到包铁石英砂的ζ电位能够很好地表征其表面电化学特征。在同一种电解质溶液中，包被物ζ电位的绝对值随着包被度的增加而减小。低离子强度下双电层厚度占毛管孔径的比例较大，因此采用流动电位测定包被物ζ电位时必须考虑表面电导的影响。随着离子强度的增加，包铁石英砂的表面双电层受到压缩而造成ζ电位的绝对值减小。采用流动电位法测得包铁石英砂的等电点为4，6。当溶液pH高于等电点时，包被物的ζ电位为负值，且随着pH升高，其ζ电位向负值方向位移。当溶液pH低于等电点时，包被物的ζ电位为正值，且其数值随着pH降低而增加。流动电位法测得的石英砂的ζ电位与传统电泳法测得的石英胶体的ζ电位之间呈极显著的正相关关系，说明流动电位法测定的ζ电位结果可靠。紫色土丘陵区保护性耕作下旱地土壤呼吸及影响因素
摘要：为了探讨保护性耕作对旱作农田土壤呼吸的影响，采用L16400XT便携式光合作用测量系统n带的土壤呼吸室（6400—09）在重庆北碚西南大学试验农场对传统耕作（T，traditionalfarming）、垄作（R，ridgeplanting）、传统耕作＋秸秆覆盖（TS，traditionalfarming＋strawmulching）、垄作＋秸秆覆盖（RS，ridgeplanting＋strawmulching）、传统耕作＋秸秆覆盖＋秸秆速腐剂（TSD，traditionalfarming＋strawmulching＋decomposingagent）、偿作＋秸秆覆盖＋秸秆速腐剂（RSD，ridgeplanting＋strawmulching＋decomposingagent）6种处理下的西南紫色土丘陵区小麦／玉米／大豆套作体系巾作物生长季节的土壤呼吸及其水热闪子进行了测定和分析。结果表明，6种处理中土壤呼吸速率的季节变化明屁，各处理日均土壤呼吸速率差异显著。其中在小麦一大豆条带，小麦土壤呼吸速率均值为1．53μmnlm-2，大豆土壤呼吸速率日均值为4．10μmol-2.s-1，各处理日甲均土壤呼吸速率大小排序为T〈R〈TS〈TSD〈RS〈RSD。存空地一上米一窀地条带，玉米土壤呼吸日均值为2．56μmol-1s-1，介于小麦和人豆土壤呼吸速率之间，各处理日平均土壤呼吸大小排序为R〈T〈RS〈TS〈RSD〈FSD。整个套作体系土壤呼吸总量C为1543～2134gm-2，表现为T〈R〈RS〈TS〈TSD〈RSD．研究结果还显示土壤温度和土壤水分是影响旱地农田土壤呼吸的主要闪素，二者分别解释了土壤呼吸季节变化的28．9％～53．7％和13．7％～42．0％。水热洲子与土壤呼吸速率的回归分析表明，指数方程较好地模拟了土壤呼吸与10cm土温的关系，土壤呼吸的温度敏感性指标Q．。值在2．25～2．69之间；而土壤呼吸与5cm土壤水分的关系以抛物线型函数模拟最优。土壤呼吸对土壤水分的响应阈值为14．94％。该研究为明确农田生念系统土壤呼吸变化规律及影响因素的控制机理提高参考近地层臭氧污染对不同品种小麦钾素吸收与分配的影响
摘要：近地层臭氧（03）污染危害植物生长势必间接影响钾素吸收利用。利用中国稻一麦轮作开放式0、FACE（Free—air03 concentrationenrichment）试验平台，研究了大气0，浓度增加（较周围大气高50％）对长江i角洲地区5个小麦（TritciumaestivumL．）主栽品种（扬麦15、扬麦16、烟农19、扬幅麦2号和嘉兴002）的物质积累、钾素吸收与分配的影响。结果表明，0，升高对秸秆和籽粒的影响远大于根系。0，升高降低了扬麦16、烟农19和嘉兴002的籽粒产量，但对扬麦15和扬幅麦2号几乎无影响。0，升高，扬幅麦2号和烟农19的秸秆生物量显著降低，扬麦16和扬麦15、嘉兴002的秸秆生物量则分呈增加和降低趋势。表明0，污染对小麦物质积累与分配的影响存在品种差异。烟农19、扬麦15和嘉兴002小麦植株总吸钾量因03升高显著降低，而扬麦16和扬幅麦2号分呈降低与增加趋势。03升高影响钾素在小麦根、秸秆和籽粒中的含量与分配趋势，但影响程度因品种而异。O3升高降低了钾素在扬麦16、扬幅麦2号、烟农19和扬麦15根中分配比例，促进了其向地上部运移，而增加了钾素在嘉兴002根中分配比例，阻碍其向地上部的运移。表明小麦响应O3污染对钾素吸收与分配调整机制存在品种差异。扬麦16、烟农19和嘉兴002的钾素偏生产力因O3升高而显著降低13．2％～35．7％，而扬麦15和扬幅麦2号则无明显变化。嘉兴002的钾肥利用率闲0，污染显著降低和扬幅麦2号呈增加趋势，而扬麦15、扬麦16、烟农19则无明显变化。评价03污染对小麦物质积累分配、钾素在植物-土壤系统周转的影响应考虑品种差异。东莞石马河沿岸土壤重金属污染及生态毒性研究
摘要：为研究河水一地下水交互作用对河流沿岸土壤环境质量的影响，以东莞石马河沿岸土壤为研究对象，采集沿岸距离河道不等的6个土壤剖面共31个土样，测定土壤重金属（As、cd、cr、cu、Fe、Mn、Ni、Pb和zn）含量和土壤水提取液对发光菌的抑制率。结果表明，cd、cu、Ni和zn的含量分别为2．80～11．2rngkg～、9．70～298mgkg～、11．4～69．7mgkg。和40．4～465mgkg；Cd的地累积系数为6．06，达到极度污染水平；土壤重金属污染的地累积系数排序为Cd〉Zn〉Cu〉Ni〉Cr〉Mn〉As〉Pb〉Fe；重金属含量差异与土壤有机质（SOM）含量和土壤微粒组分（〈63um）有关，cr、Cu、Ni、Zn、Mn和cr、Ni与SOM含量和微粒组分分别呈显著正相关（P〈0．05或P〈0．01）；土壤剖面毒性单位（∑Tu）评价结果为剖面s3〉s2〉Sb〉S1〉s4〉Sa，其中剖面s3的值最大，为5．51，属于中毒；土壤水提取液对发光菌的抑制率为2．45％～16．5％，为无毒或低毒。基于耦合模型的重金属污染土壤植物修复效益空间差异分析
摘要：在污染土壤生态修复的同时须兼顾其经济、社会效益，以提高其修复综合效益并推动修复工作的顺利开展。以贵溪市为研究区域，使用耦合模型对污染土地植物修复效益进行空间差异评价并筛选适宜的修复植物类型。研究结果显示：研究区域重金属污染土壤植物修复综合效益存在较大空间差异，其中水泉区重金属污染土壤植物修复效益最低为0．1736，苏门区重金属污染土壤植物修复效益最高为0．8354；九牛岗区和庞源区效益相近，效益值小于0．4，属于效益较低区块；在种植植物类型上看，混合种植的树木和乔灌木植物，能产生较好的效益，单纯种植一种植物类型，总体效益低；建议将高效益的苏门区植物类型和种植方式进行推广，并采用红叶石楠和栾树间套种植方式。石灰石和海泡石组配对水稻糙米重金属积累的影响
摘要：为了研究组配改良剂（石灰石＋海泡石，Ls）对于重金属Ph、cd、cu和zn复合污染稻田的修复效果，在湘南某矿区附近稻田中进行了组配改良剂的田间试验。结果表明：施用0～1．8kgm。的组配改良剂Ls使土壤pH和CEC显著增加，使土壤中Pb、cd、cu和zn交换态含量显著降低。土壤Pb、cd、cu和zn交换态含量的降低是pH升高，土壤胶体的CEC增加及土壤吸附能力增强的共同作用。施用组配改良剂Ls显著降低了3个水稻品种（黄华占、丰优9号、Ⅱ优93）糙米中Pb、cd和cu的累积量，最大降幅分别为55．8％、66．9％、37．4％，而对糙米中zn的含量没有明显影响。当Ls施用量为1．8kgm。时，能使丰优9号糙米中cd含量（0．195mgkg-1）达到国家食品中污染物限量标准（0．20mgkg。）以下。土壤中交换态Pb、cd和cu含量的降低是糙米中重金属累积量减少的原因。土壤交换态Pb、cd和cu含量的对数值（1nC交换态）与其糙米中含量（1nC#＊）的对数值之间存在显著的线性相关关系。冬小麦对铵态氮和硝态氮的响应
摘要：在陕西省永寿县和河南省洛阳市分别设置了11和7处大田试验，分5层采集0～100cm土壤样品并测定其起始硝态氮含量。永寿试验设7个处理，分别为不施氮，硝态氮、铵态氮品种、硝态氮与铵态氮2：1组合各2个处理；洛阳试验设6个处理（硝态氮肥只有1个品种），施氮处理均施N150kg hm-2，研究小麦对铵态氮和硝态氮肥响应的差异及其与不同深度土层硝态氮累积量的关系。试验表明，同一形态不同氮肥品种之间的增产差异显著低于不同形态之间的差异。比较不同形态氮肥的小麦产量、增产量和增产率的平均值，硝态氮肥最高，硝态氮、铵态氮组合次之，铵态氮最低。氮肥增产量和增产率随土壤累积硝态氮量增加而显著下降；累积量越低，氮肥增产效果越突出，硝态氮的效果也越显著。由此可见，土壤累积的硝态氮量是决定氮肥肥效的主要因子，也是决定不同形态氮素效果的主要凼子。只有存硝态氮累积量低的土壤上，氮肥才能充分发挥作用，硝态氮也才能表现出明显的优势。红壤区桉树人工林与不同林分土壤微生物活性及细菌多样性的比较
摘要：以广西红壤区桉树人工林、马尾松人工林和天然阔叶林为对象，采用PCR—DGGE以及稀释平板法等现代和传统分析技术，比较分析了不同林分土壤生物学性状以及细菌群落结构的特征。结果表明：桉树对林地土壤可培养微生物数量的影响效果虽逊于天然阔叶林树种，但与广西乡土树种马尾松之间并无显著差异。此外，桉树人工林土壤中涉及碳、氮、磷循环的土壤酶活性低于天然阔叶林和马尾松人工林，同样表征土壤肥力的微生物生物量碳、氮指标也逊于天然阔叶林，但微生物生物量碳和氮在两种人工林之间无规律性的差异。同时，桉树人工林土壤细菌多样性指数（H）、丰富度（5）以及均匀度（En）指数均逊于天然阔叶林，但与广两乡土树种马尾松之间的差异并不显著。桉树对林地土壤肥力及生态环境的影响效果虽不及天然阔叶林树种，但与广两乡土树种马尾松林的生态效应相仿。不同提取方法测定的土壤钾的有效性比较研究
摘要：以122个油菜钾肥田间试验的籽粒产量和植株吸钾量为标准，分别采用1 mol L-1“中性醋酸铵、1mol L-1。沸硝酸和0．2mol L-1。四苯硼钠3种浸提剂测定试验基础土壤的钾素含量，并按浸提剂种类和速效钾、缓效钾将其分类，通过相关性分析探索土壤有效钾的准确测定方法，行建立与之对应的土壤钾素丰缺指标。研究结果表明，不同方法的提取能力有所不同，沸硝酸钾含量〉四苯硼钠钾含量〉醋酸铵钾含量。用醋酸铵法和四苯硼钠法测得的土壤钾素的生物有效性均较好，其中又以四苯硼钠法更好。氏江流域冬油菜区醋酸铵法浸提的土壤钾素“低”、“中”、“高”和“极高”指标分别为〈45mgkg、45-115mgkg-1、115～190mgkg-1。和〉190mgkg；四苯硼钠法浸提的土壤钾素“低”、“中”、“高”和“极高”指标分别为〈125mgkg、125～415mgkg、415～755mgkg。和〉755mgkg。综合结果表明四苯硼钠法和醋酸铵法测得的土壤钾索含量与油菜相对产量和相对吸钾量间呈极显著相关关系。据此建立的土壤钾素丰缺指标可以用来指导长江流域油菜的测土配方施肥，另外此区域应该重视并合理的施用钾肥。鄱阳湖典型洲滩湿地土壤环境因子对植被分布影响研究
摘要：湿地植被生长的影响因素包括非生物因素和生物因素两部分。其中，非生物因素中对湿地植被格局影响较大的主要是水文和土壤环境凶子，也是当今湿地生态水文过程研究的热点和重点。通过研究鄱阳湖典型洲滩湿地4种植物群落带下各土壤环境因子的含量变化特征，结合研究区20个植被样方的典范对应分析（CanonicalcorrespondenceAnalysis，CCA）排序，分析了鄱阳湖典型洲滩湿地主要土壤环境因子及其对植被分布的影响。结果表明：不同植被群落下的全氮含量有明显差异，依次为苔草带〈藜蒿一狗牙根带〈芦苇．苔草带〈苔草一稿草带；总有机碳与全氮含量大小在不同植被群落带的分异趋势相同，二者存在极显著相关关系；土壤全磷含量随植被群落不同的变化规律不明显；随植被群落带离湖泊水体距离逐渐减小，土壤中速效钾含量有增大的趋势，但程度较小。鄱阳湖典型洲滩湿地土壤有机碳与全氮、有效磷呈极显著相关关系，土壤含水量与土壤有效磷呈显著负相关关系，有效磷与全氮呈极显著相关关系。土壤含水量是影响鄱阳湖湿地研究区植被分布的最主要因素，土壤pH、全钾含量也是影响湿地植被分布的重要土壤环境因子。
