桉林-砖红壤水分性能特征研究

根据室内测定资料,对雷州半岛桉林地砖红壤水分性能进行了探讨。结果表明,与自然植被下的砂页岩赤红壤比较,浅海沉积物桉林-砖红壤导水性、持水能力及供水能力均较低。在同样的吸力下,土壤持水量较少,在同样的吸力段,土壤释放的水量较少;玄武岩桉林-砖红壤持水能力较高,但导水性和供水能力较低。通径分析结果表明,浅海沉积物桉林-砖红壤持水能力较低主要受粘粒较少影响,其水分的有效性较低主要与其有机质的较少有较大关系;玄武岩桉林-砖红壤持水能力较高而水分的有效性较低,主要受其粘粒含量较高、有机质含量较低的制约。     

坡地赤红壤物理退化及其机理研究──Ⅰ.土壤结构退化研究

通过比较研究,探讨了坡地赤红壤结构退化过程的特征．结果表明,与地带性自然植被下的坡地赤红壤比较,次生植被或人工植被下的坡地赤红壤结构退化现象明显,表现在表土砂化,即砂粒含量相对增加,粘粒含量相对减少;土壤结构稳定性下降,主要体现在较大粒径水稳性团聚体减少;土壤孔隙性变差,主要体现在容重增加和较大孔径孔隙减少．对自然赤红壤而言,容重增加、较大孔隙减少更为明显：对耕型赤红壤而言,土壤结构稳定性下降,表土砂化更为突出．     

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──Ⅱ.丘陵赤红壤水分循环动态特征

根据定位观测资料,阐述了南亚热带丘陵赤红壤水分循环的动态特征。研究结果表明,南亚热带丘陵赤红壤贮水量存在年际变化和显著的季节变化：雨季（4～9月）土壤贮水量相当于田间持水量的90％以上,个别月甚至超过贮水库容量。但旱季月土壤贮水量低,相当于田间持水量的50％～80％,需要补充水分才能及时满足植物所需的水分。     

福建赤红壤旱地与红壤旱地水分特性的比较

释放80%的有效水时赤红壤旱地的t值（当释放的土壤有效水占有效水库容的比率为80%时的土壤水吸力值）较小,表明赤红壤旱地持水性较红壤旱地更差,植物更容易受到干旱的协迫。赤红壤旱地贮水库容比红壤旱地小,赤红壤旱地的比水容量达到10-2数量级（难效水）在-10kPa~-30kPa就开始出现,而红壤旱地出现在-30kPa以下,表明赤红壤旱地的失水速度快,保水供水性能弱于红壤旱地。最后,讨论了影响旱地土壤水分性质的因素。     

通径分析在赤红壤物理退化机理研究中的应用

应用通径分析方法,研究了坡地赤红壤孔隙度、粉粒、粘粒、有机质等性质之间,以及坡地赤红壤的持水容量、粉粒、粘粒、有机质、孔隙度等性质之间的相互关系,探讨这些性质的相互作用对坡地赤红壤孔隙性和水分性能退化的影响,从而进一步探讨坡地赤红壤的物理退化机制。     

博罗县下村农场缓坡台地赤红壤的水分性能及其意义

博罗县下村农场地处花岗岩类型的缓坡台地，分布的土壤为赤红壤，其表土层多属中壤土，总孔隙度因利用方式不同而略有差异，待垦荒坡一般为５０％－５５％，全垦后辟为梯地的果园则＜５０％，但由于下层的较表层的低，致使剖面的土壤透水性较低，影响降水的入渗。土壤的持水能力较强，但土壤有效水量偏低，在熟化度略高的果园土壤中可占总库容量的５５％，未开垦的则仅占３０％－３５％。在有效水量范围内，当土壤吸力为８００ｋＰａ时，可释放出总有效水量的７０％－８０％。在土壤吸力分别为５０ｋＰａ、８００ｋＰａ时，土壤水容量分别降到１０－２、１０－３数量级，所以，如果连续７—８天未下雨，则土壤容易出现干旱。     

坡地赤红壤物理退化及其机理研究──Ⅲ.土壤物理退化机理分析

主要通过相关统计和综合分析,探讨坡地赤红壤物理退化的内部和外部环境的影响因素．指出养分贫瘠化,尤其是贫有机质化是坡地赤红壤物理性状退化的主要内部原因,植被破坏则是坡地赤红壤物理性状退化的外部因素、而人类活动的影响对坡地赤红壤的物理退化有重要作用。     

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。     

酸性条件下可变电荷土壤表面Pb~(2+)-H~+反应动力学特征

研究了酸性条件下Pb在可变电荷土壤表面的反应动力学.结果表明,在酸性条件下,从一级动力学方程拟合的参数可知,三种土壤的最大吸附量依次为砖红壤>赤红壤>红壤,Pb最大吸附量随酸度的增加显著下降.红壤、赤红壤和砖红壤在pH 5.5处理的半反应时间(t1/2)分别为231 min,266 min和182min;pH 3.3处理的t1/2分别为43 min,26 min和32 min.用Elovrich方程和抛物线扩散方程常数(b)解释离子的表观扩散速率,三种土壤的b值依次为砖红壤>赤红壤>红壤,且随酸度的增大而降低.在Pb的吸附过程中,pH值为5.5和4.3时,红壤和赤红壤流出液中有质子释放;当原液pH值为3.3和3.8时,都存在质子的消耗.三种土壤H+的消耗过程有较大的区别,砖红壤快速消耗的H+量远远大于红壤和赤红壤.反应初期,H+的消耗是快速反应,主要包括土壤交换阳离子的缓冲作用、土壤表面的质子化及硫酸根专性吸附释放的羟基中和H+;而后反应中H+对矿物的溶解是一个缓慢过程.     

退化沙质草地恢复过程土壤颗粒组成变化对土壤-植被系统稳定性的影响

通过对不同恢复程度的6个退化沙质草地群落样地的土壤取样,分析了土壤颗粒组成,进行了饱和持水量和土壤粘结力与结持性能的室内试验与测定.结果表明:在退化最为严重和沙漠化程度最高的群落1,土壤颗粒组成以0.25～0.10 nm的细砂和0.50～0.25 mm的中砂等粗粒成分为主,其质量分数分别为77.62%和19.02%;而0.10～0.05 mm的极细砂和<0.05 mm的粘粉粒等细粒成分的质量分数极低,分别为1.65%和1.67%.土壤颗粒组成的这种特征是沙漠化过程土壤各级颗粒受到强烈分选、土壤组成粗粒化的反映.退化沙质草地恢复过程土壤颗粒组成的变化主要表现为:粘粉粒和极细砂质量分数显著上升,在恢复程度最高的群落6分别达到了16.27%和27.38%;细砂质量分数则显著降低,在恢复程度最高的群落6下降到33.85%.极细砂和粘粉粒能够提高土壤持水能力,其质量分数每提高1%,相当于使土壤饱和持水质量分数分别提高0.18%和0.32%;增强土壤的粘结力和抗风蚀能力,是土壤基质的稳定剂,其质量分数每提高1%,相当于使土壤粘结力分别提高0.078 3 kg·cm-2和0.1363 kg·cm-3.退化沙质草地恢复过程土壤颗粒组成变化是土壤-植被系统互馈作用、良性发展的指示器,其生态意义在于:引起水分人渗和分配变化,使表层土壤截存的降水量增加,有利于浅根系草本植被发育,而深层土壤水分补给减少,沙地旱化;使土壤基质的黏结力和结持性能增强,稳定性增强,抗风蚀能力提高,进一步推动土壤-植被系统的良性发展,加速恢复进程.     

酸性条件下可变电荷土壤对锌的吸附动力学特征

用自行设计的动力学装置,研究了酸性条件下Zn在可变电荷土壤表面的反应动力学吸附特征.结果表明,在酸性条件下,Zn吸附过程分快反应和慢反应.从一级动力学方程拟合的参数可知,土壤的最大吸附量依次为砖红壤>赤红壤>红壤,表观最大吸附量随酸度增加显著下降,砖红壤、赤红壤和红壤在流入液pH5.5时zn的吸附量为2.81、2.72和1.83 mmol·kg-1;pH3.3时为1.0、0.38和0.12 mmol·kg-1.用Elovich方程和抛物线扩散方程常数b值,解释离子的表观扩散速率,三种土壤的b值依次为砖红壤>赤红壤>红壤,且随酸度的增大而降低.在Zn吸附过程中,pH5.5时,三种土壤流出液中有质子释放;当原液pH值为4.3、3.8和3.3时,都存在质子的消耗.砖红壤上快速消耗H+量远远大于红壤和赤红壤.反应初期,H+质子的消耗是快速反应,主要包括土壤交换阳离子的缓冲作用、土壤表面的质子化及硫酸专性吸附释放的羟基中和H+质子.     

赣南不同母质及植被覆盖红壤有机碳矿化研究

为探明不同母质及植被覆盖红壤有机碳矿化的变化规律,采集赣南地区3种不同成土母质(花岗岩风化堆积物、红砂岩风化堆积物、第四纪红土)及不同植被覆盖模式(林草地、灌草地、裸地)下的红壤样品,通过密闭培养法对有机碳矿化动态进行分析,结果表明,(1)花岗岩和第四纪红土母质土壤有机碳矿化速率表现为林草地灌草地裸地,红砂岩母质土壤则表现为灌草地林草地裸地,裸地土壤有机碳矿化速率较其他植被覆盖低。(2)有机碳日均矿化量随土壤深度及培养时间(28 d)的增加而降低;培养14 d,有机碳矿化累积量高达总量的70.26%~86.36%;培养14 d后,有机碳日均矿化量较小且相对稳定。有机碳矿化量与植被覆盖率呈显著正相关关系(P0.05)。(3)不同母质及植被覆盖对土壤有机碳释放CO_2-C分配比例有较大影响,第四纪红土红壤有机碳释放CO_2-C分配比例最大,固碳能力较弱;裸地土壤有机碳矿化释放CO_2-C分配比例最大,固碳能力较弱。     

土壤种子库植物种类组成与土壤采集地植被的关系

土壤种子库作为区域自然植被恢复的途径之一,在实际应用之前有许多课题需要研究,土壤种子库出芽植物组成与土壤采集地自然植被的关系就是一个需要弄清的问题。文章从土壤种子库的生态学意义出发,首次对森林表土作为城市自然植被恢复绿化手段的可能性进行了探讨。试验材料取自日本大阪府箕面市大阪国际文化公园都市建设地,选取面积为20m×20m的栓皮栎Quercusvariabilis群落,采集林下5cm厚森林表土;试验场地设在大阪府枚方市山田池公园的一隅荒地,共设置4个试验区,每个试验区7个试验处理,计28个试验小区。研究结果表明:土壤种子库植物种类组成与表土采集地的植被关联性较低,但与种子散布型关系密切;表土的不同铺撒厚度在木本植物出现的种类、出芽个体数、生存个体数等方面都表现出明显的差异性。     

典型喀斯特地区土壤退化机理探讨:不同土地利用类型土壤水分性能比较

我国西南喀斯特生态脆弱区以土壤退化为核心的环境退化形势严峻.揭示土壤退化过程和退化机理,是认识喀斯特这个特殊环境的土地生态系统诸多环境退化问题的一个重要途径.本文选择黔中猫跳河流域上游长顺县广顺乡典型喀斯特景观为研究区,通过野外采样和实验室分析,对不同土地利用类型的土壤水分性能进行了比较研究,以探讨喀斯特地区土壤退化的过程与机理.结果表明,与基本无退化的本底林地相比较,草地土壤的水分性能明显变劣,表现为:土壤的持水能力下降,田间持水量和毛管持水量分别下降49.5%和56.2%;土壤供水能力降低,总有效含水量下降56.4%;土壤渗透性能减弱,150 min饱和渗水量减少70.1%.土壤的这些水分特征与土壤发生的强度和速度都有着非常密切的关系,草地土壤水分性能的这种退化将加剧土壤的侵蚀.可以认为,在西南典型喀斯特地区,土壤的水分退化是土壤退化的一个关键过程和因素.     

旱地赤红壤钾素的Q/I特性

对12种旱地赤红壤与1种参比水稻土的钾素Q/I特性进行比较,结果表明,旱地由于土壤粘粒少,有机质质量分数低等因素的影响,其易释放钾库及供钾能力均小,钾位的缓冲性能很差,阳离子交换量较低;如不施钾肥或施肥不当,会造成作物减产或钾素损失。而由不同母质发育的旱地赤红壤,Q/I特性差别不大。     

模拟酸雨下自然红壤与污染红壤中Cd,Cu,Zn的释放特征

通过对2个自然红壤和2个污染红壤的模拟酸雨土柱淋溶试验,研究了酸雨作用下红壤中重金属Cd,Cu,Zn的释放特征与影响因素,比较了自然红壤与污染红壤重金属释放特征的差异,结果表明,自然红壤中Cd,Cu,Zn的释放量均随酸雨淋溶量增加而线性增加,累积释放量有Zn＞Cu＞Cd的规律,并且随酸雨酸度增加而增加,3种重金属释放量之间存在显著的线性关系,在污染红壤中,Cd的释放随着酸雨淋溶量的增加呈现对数型增长,Cu的释放模式仍为直线型增长,而Zn的释放在弱酸性酸雨作用下为直线型增长,在强酸性酸雨作用下则为对数型增长,3种重金属释放鼍之间存在非线性关系,污染红壤中重金属释放量顺序为Cd＞Zn＞＞Cu,大约26%-76%的外源Cd和11%-68%的外源Zn被酸雨淋溶释放,但99%以上的外源Cu被土壤吸附,同时,3种重金属累积释放量均与淋出液中H+离子累积量呈现显著的对数关系;Cd和Zn与TOC累积释放量之间呈现显著的对数关系,Cu与TOC呈现显著的乘幂关系,在酸雨作用下,自然红壤由于重金属释放最很小,出现重金属污染的可能性较小;但污染红壤中大量Cd和zn的释放可能导致土壤,水体系统发生重金属污染.     

宁夏河东沙区柠条植株叶片蒸腾对干旱胁迫的响应

以宁夏河东沙地沙生灌木柠条(Caragana korshinskii Kom.)为材料,采用采用盆栽方法分析不同土壤水分条件下的柠条植株叶片蒸腾日变化特征及其与环境因子的相关关系,研究干旱胁迫下柠条蒸腾对主要环境驱动因子的响应机制,为区域植被恢复与重建及林分结构的优化配置提供理论依据。结果表明,(1)充分供水条件下的柠条蒸腾速率是土壤水分严重胁迫下的3.43倍,随着水分胁迫的加剧,蒸腾速率峰值前移,且日蒸腾过程在较为干旱时表现为双峰型;各水分梯度下柠条蒸腾速率日过程与气孔导度具有相同的变化规律,呈极显著的线性相关。(2)随着土壤含水量的逐渐降低,柠条苗木叶片蒸腾速率先增加后缓慢下降,过高的土壤含水量同样会抑制植物的蒸腾,该临界值为15.78%,即土壤质量含水量为田间持水量的74.1%。(3)低光强柠条叶片蒸腾作用的光响应曲线差别不大,都表现出随着光合有效辐射强度增加而缓慢上升的趋势,但启动速度随着土壤含水量的减少而降低;在土壤水分受到限制时(土壤质量含水量≤40%田间持水量),进一步增强光合有效辐射量(≥1 000μmol·m-2·s-1)并没有使蒸腾速率提高,严重水分胁迫下,增加光辐射强度反而导致蒸腾速率降低。(4)柠条蒸腾速率的主要影响因子偏相关分析表明:充分供水下,光合有效辐射(PAR)是主要影响因子,贡献率为54.4%;随着土壤含水量的下降,气孔对PAR的敏感性下降,叶片内外水汽压饱和亏缺成为调节柠条蒸腾过程的主导因素。     

黄果柑果园不同坡位土壤水文生态功能及其影响因子

坡地果园是大渡河干暖河谷两岸一种常见的土地利用方式.大面积坡地果园垦殖导致了严重的水土流失.为了解坡位是否以及如何影响果园土壤的水源涵养能力,选择大渡河流域典型的2类黄果柑坡地果园为研究对象,比较不同坡位间(下坡、中坡、上坡)的土壤物理性质与持水能力的差异,并探讨土壤颗粒组成、孔隙度、容重以及细根生物量与土壤水源涵养能力的关系.结果显示:与下坡位相比,中坡位和上坡位黏粉粒质量分数分别降低4%-30%和20%-42%,而0.1-2 mm砂粒的质量分数分别增加7%-10%和7%-16%,表明上坡位的土壤有粗骨化的趋势;中坡位和上坡位土壤容重分别增加7%-10%和11%-16%,土壤总孔隙度分别减少3%-12%和19%-25%,最大持水量分别减少2%-12%和4%-13%.在同一坡位,土壤容重随着土层的加深而增加,而土壤总孔隙度和最大持水量呈相反趋势.进一步分析发现,坡位通过影响土壤容重和总孔隙度是决定坡地果园表层土壤持水量的主要因素,而细根生物量对总持水能力也有一定的影响.坡地开垦导致上坡位土壤粗骨化,而下坡位土壤具有良好的水文生态功能;这些结果对于指导坡地种植时控制坡度和坡地的水土流失有一定的理论与实践意义.(图2表7参49)     

燃煤烟气脱硫副产物对花生作物营养效应及其机理

花生盆栽试验研究结果表明，施脱硫副产物可增强供试土壤的离子吸附能力，提高土壤持水性和阳离子交换量；施脱硫副产物可显著增强花生对养分的吸收，提高单盆花生养分吸收量，但由于钙的离子拮抗效应增强。在花生生长后期，植株叶片钾、镁、氮质量分数下降，其影响程度与供试物施用量有关；在供试物施用量4.5～15g／kg条件下，花岗岩红壤上花生增产21.45％-25.59％，砂页岩赤红壤上花生增产40.52%～57.18％。