陕北长城沿线沙质荒漠化遥感研究

采用1975年MSS卫星图像、2000年ETM卫星图像为遥感信息源,通过建立科学的沙质荒漠化土地分类体系,并结合地理信息系统方法,对位于农牧交错带生态环境脆弱的陕北长城沿线沙质荒漠化进行了现状及动态变化分析,结果表明,经过20多年来沙质荒漠化防治,现代沙质荒漠化过程得到了明显的逆转,25年间,沙质荒漠化土地面积减少了195.18km²,逆转区的面积比发展区的面积大1280.48km²,为该区能源化工基地的建设提供了良好的生态环境,但是目前该区的沙质荒漠化土地强度依然较大,危害较大的极重度和重度沙质荒漠化土地占到总沙质荒漠化土地面积的35.64%,同时煤炭、油气资源的开发对沙质荒漠化的负面影响具有潜在性和长期性,因此,建立合理的资源开发和环境保护体系具有重要的生态和社会意义。     

沙质滩涂吸附水中油的实验研究

通过实验研究了沙质滩涂对可溶性油吸附的基本规律以及吸附等温线关系,分析了沙质滩涂粒径、温度、pH和盐度与吸附量的关系.研究结果表明,各沙质滩涂体的吸附动力学曲线和吸附等温线分别符合对数型和直线型理想吸附,沙质滩涂对可溶性油的吸附平衡时间约为10 h;沙质滩涂对海水中可溶性油的吸附量随盐度增加和滩涂体粒度变细其吸附量越大,随温度和pH值的增大而减小.     

垃圾肥在潮土上对花生的增产效果

在潮土上施用垃圾肥对花生产量和品质影响的研究结果表明，在较贫瘠的土壤上，垃圾肥单独或与Ｎ、Ｐ化肥配合施用，都有明显的增产效果：单独施用比对照增产率为９．３％～２９．１％，与化肥配合施用增产率为１０．８％～２０．５％。垃圾肥施用量在１５～３０ｔ／ｈｍ２时可获较高的增产效益。施用垃圾肥对花生仁中的粗蛋白质、粗脂肪和全磷含量有一定的提高。尽管所施用垃圾肥中含有一定量的有害元素，如Ｃｄ、Ｐｂ、Ｃｒ等，但花生仁中这些元素含量并不高，说明施垃圾肥是安全的。试验结果还表明；施用垃圾肥能提高土壤有机质、全氮以及有效Ｎ、Ｐ、Ｋ的含量。特别是有效微量元素含量提高幅度较大，Ｚｎ、Ｃｕ、Ｂ各处理平均是对照的２～１０倍，Ｆｅ、Ｍｎ、Ｍｏ比对照提高１７％～３８％。     

叶菜类蔬菜土壤铬(Ⅲ)污染阈值研究

以2种典型土壤（天津潮土与江西红壤）和9种常见叶菜（油菜、茼蒿、菠菜、生菜、芹菜、空心菜、苋菜、小白菜、油麦菜）为研究对象,通过盆栽试验揭示不同铬（Cr3＋）污染土壤和叶菜Cr累积的相关性规律,寻求符合绿色蔬菜生产要求的土壤Cr（Ⅲ）污染阈值.结果表明：叶菜属于对重金属富集能力较强的蔬菜,对叶菜重金属污染的评价应该重点考察食品卫生标准的临界值.通过叶菜与潮土及红壤中Cr（Ⅲ）含量之间的回归方程,可得出符合国家食品卫生标准的土壤Cr阈值预测区间,潮土为104.387～300.741mg·kg-1,红壤为157.621～401.031mg·kg-1.芹菜、苋菜和空心菜对土壤质量的要求较高,而茼蒿在土壤Cr含量超过土壤环境质量标准3级标准的情况下仍可达标.根据计算出的阈值,可以为叶菜类蔬菜基地建设的地点选择和污染农田土壤的治理目标提供科学依据.     

科尔沁沙质草地群落物种多样性、生产力与土壤特性的关系

研究了科尔沁沙地6个典型生境类型的沙质草地群落物种多样性与生产力的变化,分析了植物群落格局、物种多样性、生产力与土壤特性的关系.结果表明,从湿草甸向干草甸、固定沙丘、半固定沙丘、半流动沙丘和流动沙丘退化过程中,群落生产力逐渐下降;群落物种多样性先增加后减小,表现出由湿生化和土壤贫瘠化生境向中生、中旱生生境逐渐增加的趋势;土壤极细沙和粉粒含量逐渐递减,土壤有机碳和全氮含量、电导率逐渐递减.典范对应分析(CCA)表明,土壤有机碳、全氮、有效氮、有效钾、土壤含水量、酸碱度和盐分含量的变化共同影响植物群落分布格局,其解释总方差为40％,其中土壤养分梯度是沙质草地群落分布格局的主要土壤限制因子. 沙质草地植物群落的生态优势度、物种多样性指数分别与土壤养分梯度和水盐及酸碱因子二元指标之间存在显著的二元线性关系.沙质草地群落物种多样性变化受土壤养分、水盐及酸碱度因子的共同影响.多元回归模型分析表明,土壤养分对生物量的贡献率为86.73%,明显大于水盐及酸碱度对群落生产力的影响.     

施肥对土壤硝态氮含量及分布的影响及合理施肥研究

通过3 a 6季作物收获后测定不同施肥方式下潮土1 m土层中的硝态氮，结果表明无论是0～20 cm、80～100 cm还是0～100 cm土层，其硝态氮含量顺序均是N＞NK＞NP＞NPK＞SNPK＞MNPK；0～20 cm土层中硝态氮相对值随降雨量增大而减小，降水量大则硝态氮向下淋溶较多；施有机肥或秸秆还田有减轻淋溶的作用。0～60 cm土层中硝态氮相对值在测定时期及处理之间差异均不显著。     

农田土壤硝化-反硝化作用与N_2O的排放

在北京潮土上研究了冬小麦夏玉米轮作体系下土壤硝化反硝化作用以及N2O排放情况。结果表明,小麦生育期土壤温度及含水量较低,无论是反硝化损失氮量还是土壤的N2O生成排放量均不高。土壤的N2O生成排放量与反硝化氮量相当或低于反硝化氮量。玉米生育期土壤温度升高以及孔隙含水量有较大的改善,反硝化损失氮量、N2O生成排放量有明显上升。通常情况下土壤反硝化损失氮量与N2O排放氮量基本处于同一水平。在玉米十叶期追肥后的较短时间内,N2O总排放量明显高于反硝化损失氮量,说明至少在这一阶段中,硝化作用在北方旱地土壤N2O的排放中发挥了主要作用。在评价北方旱地农田土壤氮素硝化反硝化损失中,硝化作用的氮素损失是不可忽视的重要方面。     

农田土壤硝化-反硝化作用与N2O的排放

在北京潮土上研究了冬小麦夏玉米轮作体系下土壤硝化反硝化作用以及N2O排放情况.结果表明,小麦生育期土壤温度及含水量较低,无论是反硝化损失氮量还是土壤的N2O生成排放量均不高.土壤的N2O生成排放量与反硝化氮量相当或低于反硝化氮量.玉米生育期土壤温度升高以及孔隙含水量有较大的改善,反硝化损失氮量、N2O生成排放量有明显上升.通常情况下土壤反硝化损失氮量与N2O排放氮量基本处于同一水平.在玉米十叶期追肥后的较短时间内,N2O总排放量明显高于反硝化损失氮量,说明至少在这一阶段中,硝化作用在北方旱地土壤N2O的排放中发挥了主要作用.在评价北方旱地农田土壤氮素硝化反硝化损失中,硝化作用的氮素损失是不可忽视的重要方面.     

钒对大豆幼苗的毒害与土壤特性的关系

温室盆栽试验研究结果表明，在潮土中钒含量高于30mg／kg，大豆幼苗地上部和地下部干物质量显著减少（＞1％L．S．D）；而在红壤中，钒含量高达75mg／kg，对大豆幼苗的生长也没有明显的影响（＜5％L．S．D）。潮中易产生钒毒害的机理可能是因为对钒的吸附容量小，在土壤溶液中保持有较多量的有效钒供给大豆幼苗，并已当土壤pH变化时仍然保持对钒较高的吸附能力和供给能力。     

潮土中阿特拉津解吸滞后特征

采用批量动态实验方法,研究了阿特拉津初始浓度与解吸时间对潮土中阿特拉津解吸滞后特征的影响.结果表明:土壤溶液中阿特拉津的浓度随其解吸时间的增加而逐渐下降,二者间可用经验指数公式表达.阿特拉津连续解吸5d后,阿特拉津的初始浓度从50μg·L^-1增加到2 000μg·L^-1时,对应解吸率分别为23.1%、30.4%、33.0%、36.4%和38.5%.土壤吸附阿特拉津与对应土壤溶液中阿特拉津浓度关系可用传统和依时解吸等温线2种方式描述.无论传统还是依时解吸等温线都与吸附进行到168h的吸附等温线之间存在着解吸的滞后现象.传统和依时Freundlich解吸等温线参数能对吸附解吸等温线的滞后作用进行量化,滞后系数ω只适合传统解吸等温线的滞后量化,而滞后系数H和λ对2类解吸等温线都适用.