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土壤学报 2016年第05期杂志 文档列表

土壤学报杂志综述与评论

土壤环境中多环芳烃研究的回顾与展望——基于Web of Science大数据的文献计量分析1085-1096

摘要：为深入了解土壤环境中多环芳烃研究的全球状况和前沿动态,客观反映相关国家、机构和个人在该领域的科学能力和影响,采用ISI Web of Knowledge的Web of Science引文数据库,对1900—2014年间该库收录的土壤环境中多环芳烃研究领域的相关文献进行了计量分析。结果表明,该领域全球发文量总体呈持续快速上升趋势,美国的发文量、总被引频次和H指数均居榜首,中国的发文量和总被引频次居次席,但篇均被引频次明显偏低;中国科学院和英国兰卡斯特大学的发文量和H指数居研究机构的前两位,篇均被引频次排名最高的研究机构是美国马萨诸塞大学;英国兰卡斯特大学的Jones K C等两位学者发文量和H指数最高,北达克科特大学Hawthorne S B的篇均被引频次最高,国内学者中北京大学的陶澍和浙江大学的朱利中最有影响力;该领域的主要期刊有Environmental Science＆Technology、Chemosphere和Environmental Pollution等;该领域的研究热点多集中于土壤环境中多环芳烃的降解及生物修复、多环芳烃在各介质中的溶解与吸附、以及多环芳烃的源解析等方向,＂中国＂相关研究在近5年中占重要地位。

土壤学报杂志研究论文

人为与环境因子对农田土壤有机质影响的比较研究——以典型黑土区和水稻土区为例1097-1106

摘要：目前关于土壤有机质（SOM）影响因子的研究多涉及单一或少量因素,缺少环境因子与农田管理相结合的详细分析。为综合分析环境和人为因素对农田SOM的影响,利用2011年采集于典型黑土样区的281个样点和水稻土样区的193个样点,结合相应农田管理调查数据,采用双样本Kolmogorov-Smirnov检验、Kendallτ相关分析、随机森林模型进行对比研究。结果表明,通过综合环境与农田管理措施数据,随机森林方法可以较好地预测农田SOM含量,对其变异的解释度达到80%以上。人为与环境因素对SOM变异的解释能力在两样区间存在差异。SOM含量水平在黑土区受环境因子影响为主,在水稻土区受人为因子主导。相对重要性分析显示黑土区水热条件、黏粒含量影响显著,水稻土区田间管理作用明显。

基于1∶5万土壤数据库的福建省耕地全氮储量动态变化研究1107-1119

摘要：基于福建省1982年第二次土壤普查2 021个剖面点和2008年测土配方施肥29 945个样点耕层（0~15 cm）土壤属性数据建立的1∶5万土壤数据库,研究了近30多年来全省耕地的全氮密度和储量动态变化。结果表明,1982年福建省耕地土壤的全氮密度和储量分别为0.258 kg m^-2和4.26 Tg;而2008年分别上升到0.262 kg m^-2和4.39 Tg,近30年来全省耕地土壤全氮呈富集趋势。从不同地级市来看,龙岩市全氮密度上升最多,增幅为0.036 kg m^-2,而厦门市全氮密度下降最多,降幅为0.041 kg m^-2。从不同土壤类型来看,潮土土类和潜育水稻土亚类全氮密度上升最多,增幅均超过0.015 kg m^-2,而石灰土土类和淹育水稻土亚类全氮密度下降最多,降幅均超过0.015 kg m^-2。总体来看,福建省耕地土壤近30年来的全氮密度空间动态变化差异很大,今后根据不同耕地土壤类型和地级市的氮素富集程度,制定氮肥优化管理措施是非常必要的。

苏北滨海土壤碳酸钙含量反射光谱估算研究1120-1129

摘要：土壤属性的快速、精确测定是实现现代精细农业的基础。本研究分析了江苏省北部滨海土壤的属性特征以及碳酸钙的可见-近红外反射光谱特征,探讨利用可见-近红外光谱估算滨海土壤碳酸钙含量的可行性,比较不同光谱反射率数据集、不同预处理方法以及不同建模方法定量反演的优劣。结果表明：（1）苏北滨海土壤有机质含量较低、碳酸钙含量较高,其光谱曲线在2 340 nm处有较明显的碳酸钙吸收特征;（2）滨海土壤碳酸钙含量与土壤的可见-近红外波段反射率呈正相关,且碳酸钙含量高低对于土壤的近红外波段反射率的影响高于可见光波段;（3）可见-近红外反射光谱可用于估算滨海土壤碳酸钙含量。就建模结果而言,381～2 459 nm波段反射光谱数据集、log（1/R）预处理、偏最小二乘回归三者结合的效果比较理想。

基于低场核磁技术研究土壤持水性能与孔隙特征1130-1137

摘要：为研究常规水稻土和设施蔬菜地土壤持水性能与孔隙分布特征,利用低场核磁共振技术,获取田间持水量状态的土壤T_2谱线特征,在此基础上分析了土壤失水时信号幅值、弛豫时间与土壤含水量和孔隙大小分布的关系。结果表明：水稻土和设施蔬菜地土壤中孔隙分布均比较分散,小孔隙居多,大孔隙较少,水稻田转化为设施蔬菜地后,土壤孔隙半径整体变小,土壤结构恶化。在土壤失水过程中,波峰消减与谱线偏移同时发生,小峰优先消失且消减速率大于主峰,表明该过程中孔隙收缩与水分散失同时发生,土壤孔隙由大到小依次不断排水。低场核磁共振作为一种快速、无损的测量工具,能够更直接、更准确地反映出土壤水分迁移过程和孔隙分布规律,从而为设施栽培土壤退化机理和土壤改良提供新的理论和技术支撑。

有机质与黏粒含量对黑土压缩-回弹特性的影响1138-1147

摘要：为探明有机质和黏粒对黑土压缩-回弹行为的影响,以典型黑土区耕作土壤为研究对象,通过人工添加腐植酸、人工分离-提取-添加黏粒、恒温恒湿培养的方法各配制3个梯度的重塑土。采用室内固结的方法,通过压缩系数、压缩指数及回弹指数的测定与分析,研究了2种含水量条件下黑土压缩与回弹对有机质和黏粒含量变化的响应行为。结果表明：（1）压缩指数均随有机质含量的增加而增大,且在高含水量时二者呈极显著正相关,有机质含量最高时压缩指数为0.246 3,但有机质含量对回弹无显著影响。（2）无论含水量高低,压缩指数均与黏粒含量呈极显著正相关,而回弹指数随着黏粒含量的增加逐渐降低,且在低含水量时二者呈显著负相关。（3）含水量不同,有机质与黏粒对黑土压缩-回弹特性的影响亦不同;黏粒对黑土压缩-回弹行为的影响更为显著。

砒砂岩区排土场新构土体保水效应研究1148-1159

摘要：以晋陕蒙露天煤矿区排土场为研究对象,利用土壤水分定位试验观测数据,研究了不同复配方式人工新构土体水分时空变化规律。结果表明：（1）排土场土体年内变化周期可分为雨季丰水期（7月—10月）和旱季贫水期（11月—翌年6月）,土壤水分主要受自然降雨、蒸散、底层渗漏的影响;（2）与无防渗层土体相比,7月—10月雨量丰沛期防渗层的水分蓄积作用明显,较对照高9.65%～13%,防渗层处理的土体底层体积含水量增加了21.6%,砒砂岩防渗层、工程防渗布在蓄积水分上并没有显著差异;（3）风化煤增加了表层土体蒸发损失,不利于土体的持水性的提高;砒砂岩增加了土体剖面持水能力,相对于沙黄土,复配土体0～30 cm层次土壤体积含水量增加约3.36%～9.57%,30～40 cm底层约增加11.16%～13.65%。综合来看,砒砂岩掺混显著增强了土体的持水蓄水能力,防渗层有效截留渗漏水分并持续供给土体,对涵养土壤水库有积极作用。

中国湿地土壤碳氮磷生态化学计量学特征研究1160-1169

摘要：明确区域及全球湿地土壤中是否存在类似＂Redfield比值（Redfield ratio）＂的碳氮磷（C∶N∶P）比例,是认识湿地生态系统中元素循环,构建湿地物质循环模型的基础。本文基于《中国沼泽志》中有详细土壤理化性质记录的119块沼泽湿地数据,利用数理统计方法,分析了区域尺度上湿地土壤中碳C∶N∶P生态化学计量学特征及分布格局,并探讨了其可能的影响因素。结果表明,中国湿地土壤中C∶N、C∶P和N∶P（摩尔比）平均为18.22、245.22和13.60,高于中国及世界土壤中C∶N、C∶P和N∶P的平均值,C∶N∶P比例平均值为245∶13.6∶1。碳、氮、磷三者之间并不具备显著的两两相关性,说明中国湿地土壤中不存在类似于＂Redfield比值＂的C∶N∶P比例。相比于N元素,湿地生态系统更多受到P供应的限制。不同湿地类型或不同盐度情况下湿地土壤中C∶N、C∶P和N∶P存在显著性差异,而植被类型对土壤中C∶N、C∶P和N∶P影响不大。相关性分析表明,海拔高度、温度（年平均气温、1月平均气温、7月平均气温、活动积温）及p H是决定湿地土壤中C∶N、C∶P和N∶P的主要因素。考虑到海拔与C∶P及N∶P之间极显著的相关关系,海拔这一非地带性因子是决定湿地土壤C∶N∶P计量学特征的主要因素。

云雾山草地植物地上部分和枯落物的碳、氮、磷生态化学计量特征1170-1180

摘要：碳（C）、氮（N）、磷（P）生态化学计量比是生态系统过程和功能的重要特征。为探究云雾山天然草地30年恢复演替过程中不同封育年限植物和枯落物的全碳、全氮和全磷含量及其生态化学计量特征变化规律,以云雾山封育1、12、20、30年的天然草地为研究对象,通过典型样方调査研究了黄土高原不同封育年限植物和枯落物养分变异特征。结果表明：不同封育年限间,植物地上部分C∶N、C∶P、N∶P比变化范围分别为24.91～37.37、380.1～562.1、12.14～15.86,均值分别为32.51、473.6和14.64;枯落物C∶N、C∶P、N∶P比变化范围分别为37.18～47.11、755.5～885.9、16.41～22.31,均值分别为40.71、819.9、20.30。植物地上部分C、N、P含量间呈极显著相关（p〈0.01）;植物地上部分P含量与C∶N、C∶P、N∶P呈极显著负相关（p〈0.01）,与枯落物C、P、C∶P、N∶P呈极显著相关（p〈0.01）。云雾山植物N∶P比介于14～16之间,植物生长受氮磷共同限制,建议增加草地氮、磷肥的使用量。该研究结果有助于进一步了解云雾山草地C、N、P在不同组分间的相互作用规律与机制。

土壤中羟胺和亚硝态氮非生物过程对N_2O排放的贡献1181-1190

摘要：羟胺（NH_2OH）和亚硝态氮（NO2^--N）均可以通过非生物过程产生N_2O,但是同一土壤中其对N_2O排放的相对贡献尚不明确。本文采用高压灭菌和室内培养方法,测定了采自6个不同地点的农业利用土壤在灭菌和非灭菌条件下添加NH_2OH或NO2^--N后N_2O的排放量,以研究土壤中NH_2OH和NO2^--N非生物过程对N_2O排放的相对贡献及其关键因子。结果表明,供试土壤中,NH_2OH非生物过程产生的N_2O贡献介于6%～73%,NO2^--N非生物过程产生N_2O占的比例为3%～236%;在pH〈7的衢州茶园、鹰潭旱地、常熟菜地和海伦旱地土壤中,添加NO2^--N后非生物过程产生N_2O比例大于添加NH_2OH的处理,但是在pH〉7的常熟果园和封丘旱地土壤中则相反;pH是影响NH_2OH和NO2^--N非生物过程产生N_2O的关键因子,添加NH_2OH处理中非生物过程产生N_2O占N_2O总排放量的比例与土壤pH呈正相关（p〈0.05）,而在添加NO2^--N处理中呈负相关（p〈0.01）。上述结果说明,NO2^--N在偏酸性土壤中可能主要通过非生物过程产生N_2O,而在偏碱性土壤中主要通过生物过程;NH_2OH则与之相反。

黑河中游植被生长季土壤呼吸和净生态系统碳交换量的季节变化1191-1201

摘要：基于涡度相关法和静态箱―气相色谱法的净生态系统碳交换量（net ecosystem exchange,NEE）与土壤呼吸（soil respiration,Rs）速率观测数据,探讨了黑河中游不同土地利用方式下净生态系统碳交换量和土壤呼吸的季节变化,以及土壤呼吸对净生态系统碳交换量的贡献率。结果表明,净生态系统碳交换量和土壤呼吸速率在时间尺度上呈现多峰变化趋势,7月底至8月初达到峰值;在空间尺度上受植被覆盖度的影响,植被稀疏的荒漠、戈壁和沙漠呈现较为一致的变化趋势,土壤呼吸对净生态系统碳交换量的贡献率达20%～68%;而植被密集的玉米地、果园和湿地则呈现较高的季节变异性,土壤呼吸对净生态系统碳交换量的贡献率为10%～21%。土壤呼吸的微小变动可能引起净生态系统碳交换量明显变化。

旱地土壤中残留肥料氮的动向及作物有效性1202-1212

摘要：氮素是作物生长最重要的必需元素之一。合理施用氮肥能促进作物生长并提高产量,但是,过多施用氮肥则抑制作物生长并导致大量的肥料氮残留在土壤中,这部分氮素不但会引起土壤养分不平衡,而且为生态环境带来潜在威胁,因此,研究残留氮的动向及作物有效性可为合理施用化肥氮、高效利用土壤残留氮素和减少残留氮素的损失提供依据。应用^15N示踪技术,通过4年定位试验,研究了黄土高原南部旱地冬小麦/夏玉米轮作过程中土壤残留肥料氮的变化及作物吸收利用。在冬小麦和夏玉米轮作的第一个周期,为了制造高肥料氮残留背景,于冬小麦播种前向微区施入240 kg hm^-2的^15N标记氮素;在夏玉米拔节期,为了研究氮肥施入对残留肥料氮的影响,设置0和120 kg hm^-2两个氮水平,以普通尿素施入微区。在第2至第4个轮作周期内,为了分析残留肥料氮的动向及其对作物的有效性,微区内不施任何肥料。结果发现,冬小麦播种前施用的^15N标记氮肥于收获期在0～200 cm土壤剖面中均有残留,但大部分累积在0～40 cm土层中,累积总量达到200.9 kg hm^-2,占当季施入量的83.7%。在随后的夏玉米生长季残留的肥料氮迅速减少,之后随生长季的后移缓慢减少,然后保持相对稳定。经过4年的冬小麦/夏玉米轮作,0～300 cm土壤剖面仍残留大量的^15N肥料,后季不追施氮肥和追施氮肥处理的残留量分别为47.1 kg hm^-2和54.0 kg hm^-2。可见,有一部分肥料氮被固定在土壤有机质中。作物对残留氮的回收量逐年减少,且因后季追施氮肥与否而异,4年中作物对肥料氮的总利用率不追施氮肥和追施氮肥处理的分别为46.9%和50.4%,其中在第1个轮作周期中,小麦和玉米的总利用率分别41.6%和42.0%,后3年利用率分别仅有5.3%和8.4%;4年中残留^15N的损失率分别达38.1%和29.7%,其损失主要发生在第1个轮作周期的夏玉米生长季节。

基于GIS的长江中游油菜种植区土壤养分及pH状况1213-1224

摘要：为了掌握长江中游油菜种植区土壤养分状况,在湖北、湖南、江西三个省份调查和取样分析5 463份土壤数据的6个指标（土壤有机质、全氮、有效磷、速效钾、有效硼和pH）,基于Arc GIS平台,采用Kriging插值法分析4个不同油菜种植区域（二熟制山地区、二熟制平原区、三熟制山地区、三熟制平原区）的土壤养分状况。结果表明,长江中游油菜种植区土壤有机质、全氮和有效磷均处于适宜/丰富的含量水平,基本没有5级和6级水平的有机质、全氮、有效磷分布。从不同区域来看,以上3个养分指标总体均表现为三熟制地区养分含量高于二熟制地区。长江中游仍有1.82×10^5 hm^2区域土壤速效钾处于缺乏的水平（30～50 mg kg^-1）。土壤有效硼含量仍有待提高,尤其是在三熟制地区,土壤有效硼缺乏（5级和6级）的比例仍高达13.6%～20.4%。土壤pH多集中在6.0左右,但是三熟制地区仍然有较高比例（约35.7%）的土壤pH处于4.5～5.5。综上所述,长江中游不同种植区域土壤养分性状存在差异,尤其是三熟制地区仍有相当比例需要提高土壤有效硼和改良酸性土壤。

湘南红壤丘陵区幼龄果园豆科牧草培肥效果研究1225-1236

摘要：在幼龄桔园套种了白三叶（Trrifolium repens）、圆叶决明（Chamaecrista rotundifolia）、羽叶决明（Chamaecradta nictitans）、决明86134（Chamaecrista rotundifolia CPI 86134）、大翼豆（Macroptilium lathyroides）和罗顿豆（Lotononis bainesii）6个豆科牧草品种,研究了牧草种植后土壤理化特征的变化,为果园选择适宜的套种牧草种类和处理方式。结果表明,与开展不同耕作处理前的基础样相比,牧草在刈割、保留和翻压处理下土壤有机质、全氮、碱解氮、有效磷含量总体得到提升,翻压处理升幅最大,土壤速效钾和pH总体呈下降趋势,翻压处理降幅最小;羽叶决明翻压处理的土壤有机质、全氮、碱解氮、有效磷含量的升幅最大,土壤速效钾含量降幅最小,其次是圆叶决明翻压处理,羽叶决明翻压处理下土壤p H降幅最小。与裸地处理相比,牧草处理提高了桔子产量和单果重,增加了桔树树高、冠径及春秋梢的个数和长度,其中,羽叶决明翻压处理的均最高,其次是圆叶决明翻压处理。羽叶决明翻压处理的牧草生物量最大,归还到土壤中的氮磷也最多,其土壤微生物生物量碳氮和脲酶活性也显著高于其他处理。羽叶决明翻压是一种较好的幼龄果园培肥模式,但在栽培过程中需补充磷肥和钾肥,同时,有必要増施石灰等碱性物质,以防治种植豆科牧草培肥时土壤p H下降。

喀斯特山地石漠化过程中地表地下侵蚀产沙特征1237-1248

摘要：喀斯特地区特殊的地表、地下侵蚀产沙是引发石漠化发生发展的重要物理过程。以喀斯特山地石漠化过程中不同石漠化状况的裸坡面为研究对象,通过模拟其地表微地貌及地下孔（裂）隙构造特征,采用人工模拟降雨试验研究其地表及地下侵蚀产沙特征。结果表明：无石漠化、潜在石漠化和轻度石漠化的裸坡在相同条件下的地表产沙量总体上高于地下产沙量,且10 min降雨时段内地下产沙量在0～100 g之间。不同石漠化强度的裸坡地表、地下侵蚀产沙量均随雨强的增大而增加;小雨强（30～80 mm h^-1）下,随着石漠化强度加剧其地表越不易发生侵蚀,而石漠化强度达到一定程度时（基岩裸露率40%）土壤流失以地下流失为主;大雨强（150 mm h^-1）下,地表产沙量及其分配比例随基岩裸露率变化不明显,而地下产沙量则呈先增加后减小的变化且在基岩裸露率为30%时达到最大。不同石漠化强度的裸坡地表产沙量及其分配比例随地下孔（裂）隙度变化不明显,地下产沙量及其分配比例总体上随地下孔（裂）隙度增加而增加;在不同地下孔（裂）隙度下（1%～5%）,地表、地下产沙量及其分配比例随基岩裸露率变化（10%～50%）差异较大。研究结果对认识喀斯特地区石漠化发生发展机制、揭示土壤侵蚀特征、防治地表地下水土流失具有重要的理论和现实意义。

外源磷在三峡库区典型土壤中的活性演变及形态转化1249-1261

摘要：三峡库区消落带土壤周期性淹水—出露对磷素迁移循环和水体负荷具有重要影响。以三峡库区消落带广泛分布的紫色潮土和灰棕紫泥土为对象,通过室内模拟培养实验,探讨不同饱和度外源磷在两种土壤中的活性变化与形态转化特征。结果表明：（1）外源磷进入土壤后,表征土壤磷活性的有效磷（Olsen-P）含量及磷素释放能力呈指数型衰减,可用指数方程C_t=ae^（-kt）＋b拟合,拟合度均在94%左右。（2）外源磷在灰棕紫泥土中较在紫色潮土中能够保持更高的活性,同时也具有更高的渗漏淋失与释放风险。50%Q_m（最大吸附量）是两种土壤Olsen-P与磷素平衡解吸量的突变点,当磷素吸持饱和度≥50%时,土壤磷活性与渗漏淋失风险将明显增大。（3）Olsen-P与磷释放量在p〈0.01水平上呈显著正相关,两者可用线性方程良好拟合,因此可用Olsen-P含量表征土壤磷素释放潜势。（4）外源磷进入土壤后,主要转化为活性较高的Ca_2-P和Ca_8-P,约占施入量50%～60%;其次是Al-P和Fe-P,约占施入量的30%左右,闭蓄态磷（O-P）和Ca_（10）-P变化不明显。（5）Ca_2-P是决定Olsen-P和磷素解吸能力的主要形态,对两者均起正向直接作用。

黑龙江省土壤硒分布及其影响因素研究1262-1274

摘要：黑龙江省处于全国缺硒带的始端,为研究黑龙江省土壤全硒（Se）的含量、分布及其与土壤性质的关系,在全省采集400余个农业土壤0～20 cm耕层样品及主要类型土壤剖面样品（共21个剖面各发生层次土样71个）,分析了土壤全硒含量、分布规律及其影响因素。结果表明,黑龙江省土壤全硒含量变幅为0.008～0.660 mg kg^-1,平均值为0.147 mg kc,总体上处于缺硒及潜在缺硒土壤范畴,几乎不存在高硒土壤与硒毒土壤。不同类型土壤中以盐碱土含硒量最低（0.097 mg kg^-1）,而泥炭土最高（0.273 mg kg^-1）;硒在土壤剖面中主要呈现表聚型分布,也有少数呈现双峰型和心土聚集型分布;不同区域以大兴安岭地区为最低（0.115 mg kg^-1）,小兴安岭山地最高（0.198 mg kg^-1）;不同行政市以大兴安岭地区最低（0.115 mg kg^-1）,黑河市为最高（0.228 mg kg^-1）。回归分析表明：土壤全硒含量与土壤有机碳（SOC）、黏粒含量具有极显著正相关关系,与pH呈极显著负相关。研究区表土层土壤SOC、黏粒含量与pH是影响土壤硒含量的主要因素,此外土壤母质也是影响硒分布的重要因素;而土壤SOC含量对硒在土壤剖面中的分布与富集起到了至关重要的作用。

长期施肥对黄壤有机碳平衡及玉米产量的影响1275-1285

摘要：基于长期定位试验,以黔中典型黄壤为研究对象,采用单因素方差分析、可持续性指数、稳定性指数等方法对长期定位试验获取的数据进行分析和比较,以探讨长期不同施肥处理对黄壤有机碳含量、有机碳平衡量、玉米产量稳定性、可持续性及其相互关系的影响。结果表明：（1）与施化肥和对照处理相比,施有机肥处理土壤有机碳含量明显升高,按大小排序依次为：M〉MNPK〉1/2M＋1/2NPK〉1/4M＋3/4NPK;（2）施有机肥处理黄壤有机碳平衡量为正值,且随有机肥施用量增加而增加,相反,施化肥和对照处理均为负值,大小依次为：MNPK、M〉1/2M＋1/2NPK〉1/4M＋3/4NPK〉NPK〉NK〉NP〉N、CK〉PK,各处理差异显著;（3）有机肥与化肥配施、有机肥单施及氮磷钾化肥协调施用更有利于提高玉米产量,排序为：MNPK〉1/4M＋3/4NPK、1/2M＋1/2NPK〉NPK、M〉NP〉NK、PK、N〉CK;（4）适量有机肥与化肥配施可提高玉米产量稳定性和可持续性（可持续性指数〉0.6,变异系数〈0.3）,其中,1/4M＋3/4NPK处理玉米产量稳定性和持续性最好;（5）玉米年产量与黄壤有机碳平衡量相关度较高,而玉米可持续性、稳定性则主要受有机碳含量影响。综上,有机肥与化肥配施有利于黄壤有机碳含量提升、玉米维持高产稳产。按适量＂减肥＂原则,以25%有机肥配施75%氮磷钾化肥效果最佳。