南亚热带丘陵土壤水分循环及其有效性的研究──Ⅰ.赤红壤水库容及其有效性

阐述了南亚热带低山、丘陵、台地赤红壤总库容、贮水库容、通透库容的占有情况。探讨了水库容的有效性以及不同利用方式的赤红壤有效水库容与无效水库容的差异,并对影响赤红壤水分有效性的因素作了分析．结果表明：赤红壤贮水库容小,尤其是有效水库容小;赤红壤水分有效性主要与土壤有机质相关。     

红壤丘陵区温柑—平菇—蚯蚓立体生态功能的研究

根据红壤丘陵区土地利用的特点,研究有机物料良性循环利用,建立温柑—平菇—蚯蚓立体生态模式。通过分析系统的经济效益和生态功能,表明各环节是互利互补、互相促进的良性循环。在红壤丘陵区这一模式具有较高的实用价值。     

雷州半岛桉林-砖红壤水分动态变化特征研究

根据定位观测数据,对雷州半岛浅海沉积物发育的桉林地砖红壤水分状况及其动态变化进行了初步探讨.结果表明,受水分蒸发量大等因素的影响,0～100 cm土层月均贮水量较低;主要受降雨分布的影响,土壤水分呈明显的季节性变化特征且季节性干旱时间较长,8～     

不同水分处理下农田黑土水分特征

采用田间定位试验,利用中子仪原位监测土壤储水量的方法,研究3个水分处理下农田土壤水分特征.结果表明:受长期不同水分处理的影响,适宜水分处理0-110 cm土壤储水量最高,其次为自然降水处理,分别比干旱处理增加了23.4%和12.9%;在大豆生育期内,各水分处理土壤储水量的季节性变化均呈"减小-增加-减小-增加"的趋势,与大豆生育期内降雨分布密切相关;各处理大豆耗水量表现为适宜水分处理>自然降水处理>干旱处理,其值分别为459.4、420.3、326.4 mm;不同时段大豆耗水量表现为在无控水影响的时期(2008-05-01-2008-06-15)大豆耗水量处理间差异较小,而在控水时期差异较明显;从进水量与耗水量的比值可以看出,黑土调节土壤水分的能力较强;干旱处理、自然降水处理和适宜水分处理水分利用效率分别为3.9、4.8和5.4 kg·hm-2·mm-1,表明一般年份灌溉能够提高水分利用效率.     

南亚热带丘陵土壤水分循环及其有效性的研究──Ⅷ.丘陵赤红壤水分循环与平衡数学模型

依据田间实测资料,在分析丘陵赤红壤水分性质的基础上,建立了土壤有效含水量与土壤物理粘粒含量之间的数学模型、土壤水分特征曲线数学模型、土壤月均贮水量与月降雨总量之间的数学模型和径流率与土壤表层初始含水量之间的数学模型,研究了土壤水分循环与平衡数学模型及各分量与参数的确定方法.     

生物质炭对华南典型红壤水分渗透及持水性的影响

红壤是华南地区典型的土壤类型之一,其质地粘重,易于板结,尤其保水性差,易干旱,改善红壤的持水能力对于提高红壤的农业产出具有重要意义。近年来生物质炭被广泛应用于红壤的酸性改良,而对红壤水分特征影响规律研究较少。为了探究生物质炭对红壤水分特征的影响机制,以南方典型红壤为研究对象,设置稻壳炭-红壤的比例分别为0(CK)、3%(RHC-3)、5%(RHC-5)、10%(RHC-10),采用土柱模拟试验研究了生物质炭对红壤水分渗透特性的影响,结果表明,在同一入渗条件下,添加生物质炭处理均降低了土壤水分的入渗率,且随着生物质炭添加量的增加,水分入渗率不断降低,入渗起始阶段水分入渗率表现为:RHC-10RHC-5RHC-3CK,最后入渗率趋于稳定。采用离心机法研究了不同炭土比(W0-0;W1-1%;W3-3%;W5-5%;W10-10%)红壤的水分特征曲线,并运用Gardner和Van Genuchten模型进行拟合,结果表明,这两个模型都可以很好地描述红壤的持水特征,拟合系数分别在0.928和0.998以上。当生物质炭添加比例为5%(W5)时,Gardner模型参数A值最大,表明持水能力最强。Van Genuchten模型表明,W5处理土壤饱和含水率最高,随着炭土比增加,α值不断降低,说明土壤保水性增强。从拟合曲线可以看出,在较低的土壤吸力(1 000 kPa)作用下,各处理含水率下降较快,当土壤吸力为1 000 kPa时,5个处理土壤含水率分别下降了25.86%、38.15%、38.27%、36.88%、31.64%;而在较高土壤吸力(1 000-6 000k Pa)时,土壤质量含水率下降速率减慢,当土壤吸力6 000kPa时,各处理土壤含水率逐渐趋于平缓,并且在此吸力范围内,W10处理土壤质量含水率最高。另外,红壤的毛管持水量表现为W10W5W3W1W0。总之,生物质炭添加到红壤后降低了水分的入渗率,添加适量生物质炭可提高红壤的饱和含水率,增强红壤的持水性能。     

南亚热带丘陵土壤水分循环及其有效性的研究──Ⅵ.丘陵赤红壤-果树-大气连续体中能量的变化及其分布规律

依据田间实测资料,分析了南亚热带丘陵赤红壤-果树-大气连续体中的能量变化及其分布规律、结果表明,土壤基质势的年度变化特征说明南亚热带丘陵赤红壤存在明显的湿季和旱季．果树叶水势随土壤基质势、大气水势、气温及大气相对湿度的变化而变化,荔枝、龙眼叶水势的变化比芒果叶水势的变化大.以荔枝、芒果和龙眼作为供试植物,水分从土壤到达植物根表皮、进入根系并通过植物茎到达叶片,其能量降低分别约为0．9063～1.7428、0．2818～0．6979和0．2904～1．8707MPa;水分从叶部汽化扩散到大气中,其能量降低分别达15．1491～57．3669、15．4491～58．4036和14．5824～56．9536MPa,说明水流在南亚热带丘陵赤红壤-果树-大气连续体中运移时,其能量主要消耗在由叶部到大气这一环节上。     

湘北红壤丘岗区农业可持续发展问题探讨

从自然资源条件、农业基础设施、后备资源潜力、科技储备等方面剖析湘北红壤丘岗区农业发展的优势；同时阐明了阻碍该区农业可持续发展的主要因素，即土壤肥力普遍偏低、季节性干旱严重、农业生态系统脆弱、资源利用不合理、开发与利用资源的资金短缺、体制缺陷和思想观念陈旧等。提出了10条促进该区农业持续高效发展的技术途径和措施，即：(1)推广农村实用新技术，迅速提高土地生产力；(2)充分发挥“土壤水库”和工程水库的作用，抗御季节性干旱；(3)协调水土矛盾，建立丘岗开发的资源互利型利用模式；(4)全而开展生态农业建设，改善农村生态环境；(5)大力调整农业结构，尽快形成新的主导产业或生产项目；(6)壮大村级集体经济，充分发挥它在现代农业建设中的杠杆作用；(7)以市场为导向，建立农产品商品生产基地，加快农业产业化进程；(8)增强科技投入，充分发挥科技进步的推动作用；(9)建立完善的投资管理和激励机制，提高广大农民参与农业综合开发的积极性；(10)强化农业先进技术的培训和推广，提高农民科技素质。     

温州红壤的酸沉降临界负荷研究

本文简要介绍了以碱总量守恒为基础建立的兼能描述钙质与非钙质土壤长期酸化过程的动态模型（ＬＴＳＡＭ）,并利用该模型讨论了温州红壤的酸沉降临界负荷。结果表明,以硫沉降即酸沉降的硫沉降非酸沉降两观点分别来确定红壤的临界负荷,其值依次为３．９１与１．８４ｇ·ｍ＾－２·ａ＾－１,后者仅是前者的４７％,差异显著应加以区别。     

土壤有机质对宁夏农业综合开发活动的响应

为深入分析宁夏农业综合开发活动对土壤有机质的影响,认识其对气候变化的适应意义,分别于北部平原灌区、中部干旱带和南部黄土丘陵区的3个农发项目典型示范点,选取典型用地、玉米地、未利用地3种土地利用类型,分析表层10～20 cm土壤有机质的变化规律。研究发现,生态区和土地利用类型是影响土壤有机质的重要因素,并存在极显著的交互作用。研究区土壤有机质在4.53～14.70 g·kg-1范围内变化,典型用地有显著改善,平均质量分数达10.40 g·kg-1。限定生态区条件下,北部平原灌区无论水稻还是玉米利用方式下,土壤有机质含量相对未利用地都出现显著提升,但是南部黄土丘陵区3种土地利用类型间并无显著差异,中部干旱带只有甘草地土壤有机质含量显著提升,幅度高达145%。限定土地利用类型条件下,3个生态区间典型用地土壤有机质出现显著差异,但是北部平原灌区和南部黄土丘陵区间未利用地以及玉米地表层土壤有机质差异并不显著。研究区农业综合开发活动对土壤有机质储存的作用以正效应为主,但是不同农业土地利用类型在不同生态区对土壤有机质的作用不尽相同。宁夏农业综合开发活动需要综合考虑生态区水土资源特征,选取适宜的农业土地利用类型,有效提升土壤有机质含量,积极应对气候变化。     

河北省曲周县盐渍土区土壤养分含量的动态变化

对华北盐渍土区河北省曲周县 79个土壤样点 1 980年和 1 999年土壤养分含量进行了分析 ,结果表明 :1 999年与 1 980年相比 ,土壤有机质含量增加了 41 % ,土壤全氮和速效磷含量分别增加了 1 0 2 %和 351 % ,而土壤速效钾含量则下降了 38% ;土壤有机质含量增加的原因是秸秆还田量增加 ,土壤中全氮、速效磷含量增加的直接原因是土壤中氮肥、磷肥投入量增加 ,而土壤速效钾下降的原因则是钾肥的施入量不足。对不同质地土壤养分含量变化分析表明 ,质地可控制养分的空间分配 ,但人为干预促进了土壤养分含量向均一化方向发展。对不同质地土壤有机质含量与表层含盐量进行相关分析表明 ,表层为轻壤时 ,土壤有机质含量与表层含盐量具有明显的负相关性。     

土壤学与广东持续农业的发展

持续农业是关于建立资源、生态、地力、经济效益等各个方面均可持续发展的农业制度的一种思想．水土流失、土地退化、耕地锐减、环境污染，制约着广东农业的持续发展．土壤学应围绕持续农业开展研究工作．目前应加强土壤生态环境的保护，防治土地退化，提高土壤肥力，保证耕地生产力的持续发展．应开展土壤资源的动态变化研究，为合理开发和利用土壤资源提供科学依据．     

青藏高原东缘不同林龄云杉林冬季土壤呼吸特征

采用动态密闭气室红外CO_2 分析法(IRGA),连续定位测定青藏高原东部4种不同恢复阶段的人工云杉林和原始云杉林在冬季(2007.11.01～2008.03.31)的土壤呼吸.用挖壕沟法同步区分土壤自养呼吸和异养呼吸,并同步测定土壤5 cm温度和水分结果表明,土壤5 cm温度与冬季土壤呼吸速率具有显著的正指数相关关系,土壤含水量与冬季土壤呼吸的相关性不明显.亚高山针叶林冬季土壤呼吸温度系数Q_(10) 值为3.180 3～6.546 9,不同年龄阶段针叶林的Q_(10)值大小依次为:35 a人工云杉林>47 a人工云杉林>65 a人工云杉林>22 a人工云杉林>原始云杉林.22 a、35 a、47 a、65 aA工云杉林和原始云杉林冬季土壤总呼吸碳释放通量别为200.16、196.23、166.71、228.47、261.75 g(C)m~2,随着森林恢复更新,冬季土壤呼吸通量呈现出先下降后升高的趋势,这种变化趋势的拐点出现在47 a人工林附近.温度是影响土壤自养呼吸贡献率和异养呼吸贡献率的主要因子,温度与异养呼吸贡献率成负相关.22 a、35 a、47 a、65a人工云杉林和原始云杉林冬季土壤的自养呼吸和异养呼吸碳释放通量平均值分别为133.44、134.04、115.97、166.05、199.07 g(C)m~(-2)和66.71、62.20、50.73、62.43、62.68 g(C)m~(-2).图7表3参34     

合肥城市绿地土壤特点

以合肥市一环内绿地土壤和近郊蜀山森林公园土壤为对象,研究了土壤表层0~10 cm的理化特性,分析了全磷与速效磷,速效磷与潜在酸度之间的关系。结果表明,市区绿地土壤的容重平均值为1.41 kg/cm3,土壤电导率显著高于近郊森林土壤;城市绿地土壤pH值多在7.51~8.50之间,与森林土壤相比,碱性化趋势明显;城市土壤具有明显的富磷和贫氮特征,其全氮含量平均值为1.44 g/kg,全磷含量平均值为792.0 mg/kg、速效磷含量为50.6 mg/kg,分别是近郊森林土壤的0.64倍、2.9倍和5.1倍;城市土壤全磷与有效磷含量呈显著的正相关(r=0.79,p=0.000);潜在酸度与有效磷含量呈显著负相关(r=0.65,p=0.000)。     

长期定位施肥对农田土壤酶活性及其相关因素的影响

利用中国科学院封丘农业生态国家实验站潮土农田生态系统养分平衡长期定位试验地,研究不同施肥处理对土壤酶活性的影响及其年际变化,以及对土壤养分和微生物生物量的影响。结果发现,土壤脱氢酶、转化酶、脲酶及磷酸酶的活性在长期不同施肥处理之后均产生较大的差异,总体上是施肥高于不施肥,施肥处理间从高到低依次是OM(有机肥)、1/2OM 1/2NPK、NPK、NP、PK、NK。同时,土壤脱氢酶活性随着年限的增加逐渐下降,转化酶与磷酸酶的活性趋于增高,而脲酶活性的年际变化规律在不同施肥处理间互不相同。另外,OM与1/2OM 1/2NPK处理的土壤微生物生物量C、N最高,而施化肥处理中只有NPK处理的微生物生物量N显著高于不施肥对照,其它处理与对照没有显著差异。结果表明,长期施用有机肥更有利于保育土壤生物化学环境质量。     

Soil Quality: A Review of the Science and Experiences in the USA

An increasing human population is placing greater demand on soil resources, and as a result degradation is taking place in many regions of the world. This is critical because soils perform a number of essential processes including supporting food and fiber production, influencing air quality through interaction with the atmosphere, and serving as a medium for storage and purification of water. The soil quality concept was introduced to complement soil science research by making our understanding of soils more complete and helping guide the use and allocation of labor, energy, fiscal, and other inputs as agriculture intensifies and expands to meet increasing world demands. Soil quality thus provides a unifying concept for educating professionals, producers, and the public about the important processes that soils perform. It also provides an assessment tool for evaluating current management practices and comparing alternative management practices. Soil attributes comprising a minimum data set have been identified, and both laboratory and field methods have been developed for measuring them. A soil quality index is being developed to normalize measured soil quality indicator data and generate a numeric value that can be used to compare various management practices or to assess management-induced changes over time. Using previously published data, we evaluated the soil quality index as a tool to assess a wide range of management practices in the Northern Great Plains. The index ranked the treatments: grazed fertilized tame pasture > moderately grazed > ungrazed> heavily grazed > annual cropping with no-tillage > conventionally tilled crop-fallow which agrees with the way they were subjectively ranked in the publications. The soil quality index shows potential for use as a management assessment tool.     

城市绿地土壤呼吸时空变异及其影响因素

2012年7月-2012年12月,采用LI—COR-8100测定了柳树、圆柏和杏树3种北京绿化树木的土壤呼吸速率,并分析了生物因子和非生物因子对土壤呼吸的影响。结果表明：3个树种的土壤呼吸速率平均值为：柳树3．53μmol／（m2·s）,圆柏2．68μmol（m2·s）,杏树2．38μmol／（m2·s）;3种树木土壤呼吸速率呈现相似的月动态,与温度呈极显著指数相关,而与土壤水分相关性不显著。8月柳树和圆柏的土壤呼吸显著高于杏树;9月柳树的土壤呼吸显著高于圆柏和杏树;10—11月3种树木之间差异性不显著。8—9月土壤呼吸速率和温度、树木胸径、总碳、总氮、有机碳及硝态氮显著相关,而与碳氮比、叶面积指数呈极显著负相关。逐步回归分析表明,8—9月间3种树木的土壤呼吸主要受到树木胸径和叶面积指数的影响,模型解释率为42．0％（p=0．001）。     

土壤温湿度对北京大兴杨树人工林土壤呼吸的影响

采用Li-cor-8150土壤呼吸测定系统,对北京大兴杨树人工林(欧美107,Populus×euramericana cv."74/76")土壤CO_2释放通量、土壤温度和水分进行了为期1年(2007)的定位连续观测,系统研究土壤温度(T_S)和土壤含水量(w)对土壤呼吸速率(R_s)的影响.结果表明:(1)土壤呼吸速率日变化呈单峰曲线,具有明显的白天高,夜间低的规律.非生长季土壤呼吸速率较低,自5月份土壤呼吸速率上升,8月份达到最大值.(2)土壤温度是影响土壤呼吸速率的主要因素,用指数模型解释全年过程中土壤温度对土壤呼吸速率变化的能力为69%.在低温段(<0℃)土壤呼吸速率随土壤温度升高而下降,而在土壤温度>0℃条件下土壤呼吸速率与土壤温度表现为正相关.土壤呼吸速率随土壤含水量上升表现出先升高后降低的趋势,三次方程模拟表明土壤水分的贡献率为33%,而当土壤含水量低于9.5%时,土壤水分的贡献率上升到51%.(3)土壤温、湿度共同作用于土壤呼吸,在不同含水量区间土壤呼吸对土壤温度的响应程度不同:在4%～10%土壤含水量范围内.土壤温度与土壤呼吸的指数模型的R~2达到0.86,而在土壤水分较高或较低时,其相关系数仅为0.6.土壤温度是影响土壤呼吸速率变化的主导因素,当土壤含水量过低或过高时,土壤温度的主导作用相对减弱,土壤含水量的影响作用相对加强.土壤呼吸的温度敏感性受土壤温度区间和水分区间的综合影响,用指数模型模拟土壤温湿度对土壤呼吸的影响不能很好的模拟土壤湿度的作用,所以单一模型并不是描述土壤温湿度对土壤呼吸的共同影响的最优模型,而多种模型复合的数学模型有待进一步研究.     

我国土壤环境质量研究几个值得探讨的问题

针对当前我国土壤环境工作情况,讨论了土壤环境质量研究中3个值得探讨的问题:土壤污染定义、土壤环境质量标准修订和土壤污染防治法立法.关于土壤污染的定义,目前尚无一致的认识.笔者在综合国内外主要观点的基础上提出了土壤污染的定义,并建议建立基于风险评估的土壤环境质量标准体系,认为目前宜制订土壤环境质量目标值、土壤(分别有农业、居住、工业用地土壤)环境质量指导值和土壤污染危害临界值3类标准值,同时分别提出了初步的制订方法.制定土壤污染防治法是我国建立一套行之有效的土壤环境管理体系的需要,笔者在技术层面上讨论了土壤污染防治法的制定问题.     

贵州主要耕作土壤的脲酶活性研究

首次较系统、全面地测定了贵州省主要耕作土壤的脲酶活性，分别探讨了水稻土和旱作土脲酶活性与土壤主要理化性状之间的关系。结果表明：耕作土壤脲酶活性因土壤利用状况、土壤类型和土壤肥力水平不同而有明显的差异，供试水稻土、旱作土和菜园土的平均脲酶活性分别为１５５、２７７和７０３ｍｇＮＨ４－Ｎ／１００ｇ土·２４ｈ；不同类型水稻土和旱作土具有不同的脲酶活性水平，这主要受成土条件、成土过程和土壤属性的影响；水稻土和旱作土的脲酶活性均随土壤肥力水平的提高而增强，说明脲酶活性强弱是表征土壤肥力高低的重要指标之一。回归分析表明，土壤脲酶活性主要受土壤有机质、氮、磷、钾等因素的影响，其中土壤基础铵量对耕作土壤脲酶活性的影响最大。水稻土脲酶活性还受土壤通透性的制约．而旱作土的则主要受土壤养分状况的影响。