长期施肥和耕作下紫色土坡耕地径流TN和TP流失特征

为探究长期施肥和耕作对坡耕地径流率及随径流流失的氮、磷元素的影响,在紫色土坡耕地设置5个处理：顺坡耕作无施肥（CK）、顺坡耕作有机肥与化肥配施（T1）、顺坡耕作单施化肥（T2）、顺坡耕作单施化肥增量（T3）和横坡垄作单施化肥（T4）,分析了2008~2019年间共104场侵蚀性降雨事件下,各处理的径流率,总氮（TN）、总磷（TP）流失浓度及其流失率的变化特征.结果表明,各施肥处理间径流率差异不显著（P>0.05）,但均低于CK（P<0.05）.CK处理的TN流失浓度显著高于其他施肥处理（P<0.05）,T2、T3和T4处理间TN流失浓度差异不显著（P>0.05）,但均显著高于T1（P<0.05）.T1、T2和T3处理的TP流失浓度显著高于CK（P<0.05）,但T4处理的TP流失浓度显著低于CK（P<0.05）.各施肥处理间TN流失率差异不显著（P>0.05）,但均显著低于CK（P<0.05）;各顺坡耕作处理间TP流失率差异不显著（P>0.05）,但均显著高于横坡耕作（P<0.05）.CK、T1及T2处理下,径流率与TN、TP流失浓度间的关系不显著,在T3处理下上述关系表现为显著的线性负相关（P<0.05）,在T4处理下则为显著的线性正相关（P<0.05）.研究结果可为紫色土区坡耕地农业面源污染防治提供科学指导.     

紫色土旱坡地不同坡位土壤有机碳组分含量对施肥管理的响应

紫色土旱坡地作为三峡地区的主要耕地类型,其土壤肥力直接决定着作物产量.为探究不同施肥处理对紫色土旱坡地不同坡位土壤有机碳组分含量的影响,在中国科学院水利部成都山地灾害与环境研究所三峡库区试验站开展田间试验,设置5个处理：不施肥（CK）、常规施肥（T₁）、优化施肥（T₂）、85%优化施肥配施生物炭（T₃）和85%优化施肥配施秸秆（T₄）,研究不同施肥处理下土壤团聚体组成及不同坡位土壤总有机碳、可溶性有机碳、微生物量碳含量间的差异.结果表明：①施肥均能增加土壤大团聚体含量,提高土壤有机碳含量,以T₃和T₄处理尤为显著.② CK、T₁和T₂处理的土壤有机碳含量均表现为：下坡位>中坡位>上坡位,而T₃和T₄处理土壤有机碳均是在中坡位含量最大.③随着坡位的降低,CK、T₁、T₂和T₃处理土壤可溶性有机碳含量呈增加趋势,CK、T₁、T₂和T₄处理土壤微生物量碳呈增加趋势,而T₃处理土壤微生物量碳在坡面上的分布为中坡位最高,下坡位其次.总体上,生物炭和秸秆处理均能显著提高土壤碳含量,且能延缓土壤碳素在坡面迁移,对改善三峡库区紫色土旱坡地土壤质量和减少水环境污染具有指导意义.     

重庆紫色土区不同森林恢复类型对土壤质量的影响

为了探讨不同森林恢复类型对土壤质量的影响,对南方紫色土区4种主要森林恢复类型及对照地土壤物理和化学特性进行了比较研究。结果表明：4种森林类型的土壤质量均高于长期干扰下对照的土地,天然次生林土壤质量又高于人工林,5种不同状况下土壤质量综合指数由大到小为：天然次生林（0.97）、石栎（Lithocarpus glaber）×木荷（Schima superba）阔叶混交林（0.77）、枫香（Liquidambar formsana）×木荷×石栎×香樟（Cinnamomum camphora）阔叶混交林（0.67）、杉木纯林（0.41）、对照（0.04）。导致人工林和对照地土壤质量相对较低的主要原因是：周期性的森林抚育使土壤结构较差、凋落物量较低和土壤养分流失严重。研究表明,在植被恢复初期阶段,自然恢复是最大限度发挥森林功能的有效途径。     

西南不同类型紫色土pH变化、重金属累积与潜在生态风险评估

施肥在作物增产方面的优势已得到广泛认可,但施肥对西南不同类型紫色土重金属累积与潜在生态风险的长期影响与作用机制尚不清楚.基于连续13a玉米-白菜轮作长期定位试验,采集单施化肥（NPK）、单施有机肥（M）、有机无机配施（NPKM）和不施肥对照（CK）这4个处理的酸性、中性和钙质紫色土,测定各处理土壤理化指标和耕层土壤中Cu、Zn、Cd、Ni、Pb和Cr全量,通过单因子污染指数（Pi）分别计算内梅罗综合污染指数（PN）和潜在生态风险指数（RI）,评估长期施肥后土壤重金属污染特征和生态风险,进一步通过偏最小二乘路径模型（PLS-PM）解析土壤理化指标变量与重金属综合污染指数和潜在生态风险的关系.结果表明,土壤理化指标和重金属全量在不同施肥方式和土壤类型下差异显著（P <0.05）,且施肥方式的影响程度高于土壤类型.相较于NPK处理,NPKM和M处理土壤有机碳（SOC）、有效钾（AK）和有效磷（AP）含量平均增幅达62.53%～236.07%、105%～505.71%和444.92%～1 269.95%;各施肥处理显著改变酸性和中性紫色土pH,NPK处理下显著降低1.58和1.87,NP...     

衡阳紫色土丘陵坡地不同恢复阶段土壤微生物特性

为了探讨衡阳紫色土丘陵坡地不同恢复阶段土壤微生物特性,采用空间代替时间序列方法,以草坡群落阶段(Ⅰ)、灌草群落阶段(Ⅱ)、灌丛群落阶段(Ⅲ)与乔灌群落阶段(Ⅳ)的0～40 cm的土层为研究对象,研究土壤微生物特性的演变特征。结果表明：（1）从Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ至Ⅳ,土壤容重(Bulk Density,BD)、代谢熵(qCO2)显著降低(P＜0.05);非毛管孔隙度(Non-capillary Porosity,NCP)、孔隙比(Non-capillary Porosity/Capillary Porosity,NCP/CP)、土壤有机碳(Soil Organic Carbon,SOC)、全氮(Total Nitrogen,TN)、阳离子交换量(Cation Exchange Capacity,CEC)、土壤微生物量碳(Soil Microbial Biomass Carbon,SMBC)、土壤微生物量氮(Soil Microbial Biomass Nitrogen,SMBN)与土壤基础呼吸(Soil Base Respiration,SBR)显著增加(P＜0.05);pH值逐渐减小(P＞0.05)。（2）SMBC/SMBN比在5.23～6.96之间,土壤微生物以细菌为主;Ⅱ、Ⅲ至Ⅳ的土壤真菌比例、SMBC/SMBN的比值与麦角固醇-C/SMBC的比值显著高于Ⅰ(P＜0.05)。研究结果丰富了该地区恢复生态学的内容,为该区域植被恢复与重建提供一定的理论依据。     

四川紫色土丘陵区不同植物篱类型蜘蛛群落结构

于2006-2007年冬小麦和夏玉米生长季采用直接观察法对四川紫色土丘陵区香根草、紫穗槐、蓑草和苜蓿4种植物篱类型蜘蛛的群落结构及多样性进行调查.结果表明,2006年共发现蜘蛛3 074头,分别隶属于16科48种,其中狼蛛科、跳蛛科和球腹蛛科为优势科;2007年共发现蜘蛛3 233头,分别隶属于14科51种,其中狼蛛科和跳蛛科为优势科.在2006和2007年小麦和玉米生长季,不同植物篱类型蜘蛛个体数的季节性动态变化规律基本相同,蜘蛛个体数均在小麦或玉米收获后达到高峰,收获前后相比差异均达显著水平(P＜0.05);不同植物篱类型间蜘蛛个体数、物种丰富度、Shannon-Wiener多样性指数(H ')均存在显著差异.香根草、蓑草和苜蓿篱类型蜘蛛个体数、物种丰富度和H'值在绝大多数情况下显著高于紫穗槐.Jaccard相似性系数表明香根草、蓑草与苜蓿篱类型间的相似程度较高,香根草、蓑草和苜蓿与紫穗槐篱类型间相似程度较低,表明植被结构对蜘蛛群落结构有明显影响.就保护蜘蛛而言,草本植物篱比灌木植物篱更重要,且丛生型草本植物篱比其他草本结构植物篱能维持更高的蜘蛛多样性.     

石灰性紫色土上磷肥老化过程中土壤Olsen-P的变化特征及其模拟

Olsen-P在石灰性土壤中被用来表征可被植物吸收利用的P,研究施肥处理后石灰性土壤老化过程中Olsen-P的动态变化特征,不仅对于指导石灰性紫色土合理施肥、提高磷肥利用率及农田作物生长管理有重要意义,还有助于控制磷素流失,减轻其对水体的污染.目前应用模型对Olsen-P在土壤中动态变化的研究已有报道[1],但对于肥料在老化过程中     

四川紫色土壤中流氮流失特征及控制技术

为有效控制四川紫色土地区壤中流携带氮流失造成的地表水体富营养化和地下水的硝酸盐污染情况。概述了四川地区紫色土中壤中流养分流失情况,分析了壤中流产流的影响因素,总结了壤中流中氮流失的特征以及目前的控制措施,并提出目前研究所存在的问题,以及该领域未来的发展方向。     

两性修饰红薯渣对紫色土吸附Cu2+的影响

采用十二烷基二甲基甜菜碱对红薯渣（R）做两性修饰，修饰比例分别为0、100%和200%，将得到的3种两性修饰红薯渣（R、100BS-R和200BS-R）以1%质量分数加入紫色土（PS）中，制成PS（对照）、PSR、PS100BS-R和PS200BS-R 4种混合土样。用批量处理法探究各供试土样对Cu2+的吸附等温特征，并考察温度、pH值和离子浓度对Cu2+吸附的影响。结果表明：各混合土样对Cu2+的吸附等温线均符合Langmuir模型，最大吸附量为99.46 mmol/kg~136.53 mmol/kg，Cu2+吸附量呈现PS200BS-R>PS100BS-R>PSR>PS的趋势。温度和pH值升高均有利于Cu2+被吸附，当离子浓度为01 mol/L时吸附效果最佳。     

紫色土坡面跌坑贯穿发生细沟的水动力过程

跌坑是坡面土壤特性和薄层水流动力的耦合作用形成，而跌坑对坡面漫流的集中导致了水流流速、流深和切应力的变化，进一步塑造了侵蚀坡面形态导致跌坑贯穿发生细沟；目前关于跌坑与水动力耦合作用的研究相对较少。采用人工模拟降雨试验方法，分析了跌坑对径流特征的影响，定义了径流集中度〖WTBX〗Kc〖WTBZ〗，回归调查了径流集中后切应力与跌坑贯穿下切速率的关系。结果表明：紫色土曼宁糙度系数随雨强增大而减小，漫流区坡面曼宁糙度系数变化介于0014～0026，沟道曼宁糙度系数变化介于0008～0015；薄层水流流速和流深顺坡增大，在跌坑处集中后流速剧增，雨强越大流速越大、流深越小；径流切应力顺坡增大，跌坑集中薄层水流而切应力剧增导致跌坑贯穿；试验紫色土可蚀性参数〖WTBX〗Ke〖WTBZ〗为0144 s/m，跌坑贯穿的临界切应力为248 Pa。