用热分析法研究鼎湖山土壤的粘粒矿物

广东鼎湖山自然保护区的土壤主要为山地黄壤和赤红壤。本文用差热-热重-微商热重(DTA-TG-DTG)联合热分析法,对两种土壤的粘粒矿物进行了初步研究,确认两种土壤的粘粒矿物组成主要为伊利石、高岭石、三水铝石、蛭石、针铁矿等。伊利石、三水铝石、蛭石的含量山地黄壤多于赤红壤,而高岭石则相反。两种土壤的风化程度不高,土壤矿物风化主要处于幼年阶段,山地黄壤尤其明显。另外,对不同林型下的赤红壤也进行了对比研究,其粘粒矿物组成和数量差异不大。     

汶川地震对龙门山地区山地土壤理化性质的影响

采用对比研究的方法,研究了汶川地震后龙门山东、西坡及过渡区域典型山地滑坡体土壤理化性质以及土壤养分含量的变化.结果显示:与未破坏的原生土壤相比较,3个区域滑坡迹地土壤砂粒含量均显著升高;土壤阳离子交换量、有机质、全氮、全磷、硝态氮、总矿质氮、土壤粉粒和粘粒含量显著降低;滑坡体土壤pH值在东坡和过渡区显著升高,西坡升高不明显;东坡和过渡区滑坡体土壤氨态氮含量与矿质氮/全氮比值显著降低,而西坡差异不显著;土壤碳/氮比值在过渡区显著下降,东坡和西坡差异不显著.此外,3个研究区域滑坡体土壤全钾含量变化不显著.滑坡迹地表征土壤质量的指标(土壤质地、有机质和矿质元素含量等)总体上呈现下降的趋势,表明地震对滑坡体土壤产生了明显的破坏作用;土壤的碳损失率大于氮损失率,并有可能会进一步加剧土壤的碳缺失.地震对龙门山区域土壤理化性质的影响仅有氨态氮存在扰动与空间区域的交互作用,其余理化指标的扰动结果均不受空间区域差异均的影响.这暗示地震有可能是通过对土壤剖面层次的破坏和扰动而影响土壤理化性质,生态气候类型差异对于滑坡迹地土壤理化性质的改变效应可能是一个比较长期的过程.     

元宝山中山土壤形成特点及系统分类

通过对元宝山的实地考察,选取具有代表性的6个山地土壤剖面进行描述及分析,研究了元宝山土壤的形成条件和特点,并按照《中国土壤系统分类:理论·方法·实践》一书要求,根据诊断层及诊断特性,检索了土壤系统分类名称。得出元宝山土壤垂直分布按海拔由低到高依次为:粘化富铝湿润富铁土-强度铝质湿润淋溶土-黄色铝质湿润淋溶土-普通铝质常湿雏形土-石质铝质常湿雏形土。     

广东山地土壤粘粒矿物

本文研究了广东山地土壤的粘粒矿物组成、粘粒阳离子交换量和游离氧化铁等化学性质。结果表明,随着海拔的逐渐升高,高岭石含量渐减,2:1型矿物渐增;而三水铝石和1.4nm矿物含量以山体中部为最高。粘粒阳离子交换量的高低与2:1型粘土矿物含量的多少相吻合。粘粒的游离氧化铁含量,每个山体均是山地黄壤高于山地红壤和山地赤红壤。     

祁连山中部四种典型生态系统土壤氮矿化的研究

水热因素对土壤氮矿化的影响直接关系到陆地生态系统功能对气候变化的响应趋势。祁连山是青藏高原北沿的典型山地,对气候变化影响十分敏感和脆弱,为了定量确定祁连山土壤氮分解对水热因素变化的响应趋势,在人工气候箱内以正交试验设计方法培养土壤,分析了祁连山高寒草甸、山地森林、荒漠草原和干草原土壤氮矿化及其与温度、湿度和土层的关系。结果显示:以土壤氮矿化量极差计,海拔高度影响最大,其次是温度和湿度;以土壤氮矿化比例极差计,温度和海拔高度影响较大。海拔高度对土壤氮矿化量的影响显著(p<0.05)。除湿度外,其它因素对土壤氮矿化比例影响也达到显著程度(p<0.10)。35℃下土壤氮矿化比例显著比5℃下高,而不同湿度下土壤氮矿化及其矿化比例差异不显著(p<0.05)。海拔高度3000m和3300m处土壤氮矿化量比2800m和2200m处高,2800m处比2200m处高,3000m处土壤氮矿化比例显著比2200m和3300m处高(p<0.05)。森林和干旱草原土壤中氮矿化比例较高,荒漠草原和高寒草甸中较低。以土壤氮矿化速率计,5℃升高到15℃下和15℃升到25℃,Q10较低;以土壤氮矿化比例计,5℃升高到15℃下,Q10较高,15℃到25℃较低。研究结果说明高寒草甸和山地森林土壤氮矿化量较高,干旱草原和荒漠草原土壤氮矿化量较低;森林和干旱草原中土壤氮矿化比例较高,荒漠草原和高寒草甸中较低。     

桑园土壤微生物群落功能多样性对PAHs污染的响应

为了探明桑园土壤微生物群落功能多样性与多环芳烃(PAHs)污染的关系,采用Biolog检测法研究某路域桑园土壤微生物功能多样性对PAHs污染的响应。结果表明,不同区域PAHs污染程度由大到小依次为区域2(位于区域1和3之间)、3(离公路最远)和1(离公路最近);Biolog分析发现不同区域土壤微生物对碳源利用的平均颜色变化率(AWCD)由大到小依次为区域2、3和1;区域2的Shannon指数和Gini指数均显著高于区域1和3,而区域1的Shannon均匀度显著低于区域2和3,区域2土壤微生物活性最强且群落结构最丰富,其后依次为区域3和1。主成分分析结果显示,3个区域微生物群落的生理功能差异明显,主要表现在对糖类和氨基酸类物质的代谢上。冗余分析表明,区域2土壤微生物与PAHs含量关系最密切,说明较高的PAHs含量更能激发桑园土壤微生物的生理活性,微生物群落代谢功能因PAHs污染而有所提高。     

重庆喀斯特山地土壤种子分布特征

土壤种子库对岩溶山地退化植被恢复具有重要意义。采用萌发法,比较了重庆典型岩溶山地处于不同生态演替序列的自然林地、次生林地、灌草坡、坡耕地、人工林、弃耕撂荒地等土地利用系统的土壤种子库分布特点。喀斯特山地各植被类型的土壤中贮藏着丰富的种子,每个40cm×25cm×15cm土柱内储藏有227.4~454.8粒种子,土壤种子集中分布在土壤表层(0~5cm),乔灌种子主要分布于0~5cm土壤层。土地利用强度越大,木本植物种子越少,草本植物种子越多,且以农田杂草为主,土地利用方式的变化(如陡坡开垦)是对次生植被及其种子库的主要威胁;坡度、溶沟、溶隙等土壤分布环境和土壤水分等也对喀斯特山地的种子密度产生影响,这就使得种子密度在不同地点及植被类型间相差很大,生境异质性是种子库分布模式的决定因子。     

不同南方籼稻品种对土壤锑的富集及其健康风险评估

为探讨不同水稻品种对土壤锑(Sb)的富集能力,本文采用福建部分区域13个籼稻品种的稻米和对应的表层土壤样品(138对),研究了不同品种水稻对土壤Sb的富集能力和累积特征,并评估了稻米Sb对人类健康的潜在风险.结果表明,调查区域土壤Sb全量介于0.12—1.02 mg·kg~(-1),其中39.5%的土壤Sb全量高于福建土壤Sb的背景值;水稻不同部位Sb含量依次为:根叶茎糙米;不同水稻品种糙米中Sb含量介于2.2μg·kg~(-1)(宜优673)和14.6μg·kg~(-1)(Ⅱ优673)之间;水稻对土壤有效Sb的平均富集系数表现出明显的品种差异,常规稻(东联5号)和两系杂交稻(培杂泰丰、扬两优6号)的富集系数均处于中-低水平.风险评估结果表明,在未遭受Sb污染的农田上生产的籼稻稻米中的Sb不至于对人体健康构成危害.     

矿业城市煤矸石山周边土壤重金属分布特征与影响因素研究

以阜新海州井工矿煤矸石山为研究对象,在矸石山东南、东北、西南和西北4个方向50 m范围内共采集表层土壤样品32个,研究煤矸石堆放对周边土壤重金属污染的危害程度,分析土壤中重金属的生物有效性,评价土壤中重金属的污染程度及影响其分布的因素。结果表明:研究区域土壤中5种重金属Zn、Pb、Cu、Cr和Ni中,Pb、Cu、Cr和Ni含量的平均值均高于土壤背景值,其中Ni和Cu的含量分别为土壤环境质量Ⅱ级(GB15618—1995)标准值的1.49倍和1.76倍。土壤中重金属含量基本呈现出随着距煤矸石堆距离的增加而下降的趋势。单因子污染指数和内梅罗综合污染指数法评价结果为重金属Ni单项污染水平最高,有28.1%的样本处于轻度污染水平,研究区域土壤中5种重金属综合污染指数大于1,土壤处于轻度污染。BCR顺序提取法对研究区域土壤中重金属形态的分析结果显示,5种重金属都以残渣态为主要存在形态,弱酸溶态含量仅占总量的2.09%~10.8%。统计分析结果显示,研究区域32个土壤样品中重金属的形态分布未呈随土壤pH值变化而变化趋势,土壤有机质与相应土壤中重金属形态分布相关性分析数据表明,土壤有机质不是影响研究区域土壤中重金属分布的主要因素。     

福建丰产荔枝园土壤微量元素含量的研究

与我国红壤平均水平相比，福建丰产荔枝园土壤有效态锌、钼及水溶态硼含量较高，而活性锰及有效铜含量较低；土壤全锌、锰、钢量亦较低。在土壤ｐＨ４．５４—８．７６时，ｐＨ值与有效态钼含量呈较显著正相关，而与代换态锰、水溶态硼、有效态铁含量呈显著或极显著负相关。本文初步提出福建荔枝园土壤微量元素含量的适宜指标，可供土壤营养诊断及平衡施肥之参考。     

土壤空间变异性研究评述

在研究方法上，土壤空间变异性研究经历了由定性描述到传统统计学、再到地统计学的不断改进过程，而研究内容也由对单一特性的研究逐渐转向多特性的研究。土壤空间变异性研究虽取得了明显的进展，但也存在地统计学方法在实际应用中主观性太强，土壤综合特性的空间变异性研究、时空结合的变异性研究以及与数学模型有机结合研究不够深入等问题。文章在分析国内外研究现状的基础上，提出了亟待深入研究的若干问题，对这些问题的研究有助于“数字土壤”、“精准农业”和生态环境建设的实施。     

土壤养分空间估测方法研究综述

土壤养分是土壤提供的植物生长发育所必需的营养元素。由于受到自然因素和人为因素的共同作用,土壤养分具有高度的空间变异性。土壤的这种特性不仅表现在区域尺度上,而且也表现在田块尺度上。在研究方法上经历了从传统统计学到地统计学,再到神经网络、地理信息技术以及高精度曲面建模等新方法的不断改进过程。文章从地统计学方法引入到土壤养分空间变异研究中为出发点,论述了国内外基于地统计学的土壤养分空间变异的研究现状,主要包括利用地统计学方法来确定合理的土壤采样数目,土壤养分空间变异的定量化研究,土壤养分空间变异的尺度效应;然后简述了神经网络、地理信息技术、高精度曲面建模等技术在土壤养分空间变异研究中的研究现状和应用。最后对比分析了各种研究方法在应用中存在的缺陷,同时指明了今后应加强作物生长的不同时期土壤养分的空间变异性、土壤在四维空间尺度上的演变机理以及环境信息获取的不确定性等方面的研究。     

贺兰山东坡不同植被类型的土壤真菌多样性及其群落结构

为了解植被对土壤真菌群落结构及其优势菌群影响,利用高通量测序技术,研究了贺兰山东坡山地荒漠草地、浅山灌丛、亚高山针叶林和亚高山草甸4种植被类型土壤真菌多样性及其群落结构。结果表明,（1）贺兰山东坡不同植被类型土壤真菌α多样性由高到低依次为浅山灌丛、山地荒漠草地、亚高山草甸、亚高山针叶林;且亚高山针叶林显著低于其他植被类型。（2）相对丰度1%的真菌共检测到子囊菌门（Ascomycota）、担子菌门（Basidiomycota）、被孢霉门（Mortierellomycota）、球囊菌门（Glomeromycota）、壶菌门（Chytridiomycota）5个门类,其中子囊菌门和担子菌门为主要优势菌群,平均丰度占比分别为46.7%和29.6%;担子菌门在亚高山针叶林中丰度显著高于其他菌门,子囊菌门在山地荒漠草地、浅山灌丛和亚高山草甸植被类型中显著高于其他菌门。（3）从土壤真菌群落组成与环境因子相关性分析可知,植物多样性、pH、年均温、土壤有机质、年均降雨量、土壤含水率及海拔都会显著影响到真菌群落组成;从真菌α多样性指数与植物多样性指数和海拔Pearson相关性分析可知,植物多样性是影响真菌...     

土壤养分空间估测方法研究综述

土壤养分是土壤提供的植物生长发育所必需的营养元素。由于受到自然因素和人为因素的共同作用,土壤养分具有高度的空间变异性。土壤的这种特性不仅表现在区域尺度上,而且也表现在田块尺度上。在研究方法上经历了从传统统计学到地统计学,再到神经网络、地理信息技术以及高精度曲面建模等新方法的不断改进过程。文章从地统计学方法引入到土壤养分空间变异研究中为出发点,论述了国内外基于地统计学的土壤养分空间变异的研究现状,主要包括利用地统计学方法来确定合理的土壤采样数目,土壤养分空间变异的定量化研究,土壤养分空间变异的尺度效应;然后简述了神经网络、地理信息技术、高精度曲面建模等技术在土壤养分空间变异研究中的研究现状和应用。最后对比分析了各种研究方法在应用中存在的缺陷,同时指明了今后应加强作物生长的不同时期土壤养分的空间变异性、土壤在四维空间尺度上的演变机理以及环境信息获取的不确定性等方面的研究。     

苦豆子入侵对伊犁河谷草原不同海拔土壤养分和活性有机碳组分的影响

苦豆子是伊犁河谷典型的毒害草之一.为了阐明苦豆子入侵对草地土壤生态环境的影响,以伊犁河谷山地草原不同海拔高度(海拔1220 m、1440 m、1660 m)中苦豆子入侵程度不同的根际土壤为研究对象,采用野外样地调查及室内实验分析的方法,研究不同海拔苦豆子入侵对伊犁河谷山地草原土壤养分及活性有机碳组分的影响.研究结果表明...     

中国土壤氟污染研究现状

氟污染是目前中国十分关注的环境问题之一。中国土壤中氟的分布有一定地域性,贵州、云南、青海、西藏等西南地区土壤中氟的本底值较高。土壤中氟的形态分析表明,污染土壤及非污染土壤中的氟均以残渣态为主。农作物含氟量与土壤含氟量之间是否存在相关性,已有的研究结论不尽相同。现有的氟污染土壤的修复和改良方式有客土、改变土地利用方式、改变耕作制度、施用化学改良剂、施用有机质及电动修复等。目前中国土壤氟的研究还存在土壤氟分布特征研究尚不系统,部分地区采用的测试方法不统一;部分地区土壤氟的来源解析不明;有关土壤微生物、土壤腐殖酸、土壤矿物与土壤中氟化合物的相互作用机制不明确;土壤中全氟化合物的研究受现有标准物质和检测技术限制,目前尚不能完全甄别和分析出土壤中有机氟的含量及未知的有机氟种类等问题。土壤中氟的吸附、固定机理,氟化物在土壤中的释放作用和化学与机械迁移规律,工业排放的氟污染物及化肥施用带来的氟污染物的生物地球化学行为,土壤中氟离子向地下水的迁移过程及机制,不同区域氟毒害的临界浓度的确定,氟污染物不同暴露途径的健康风险分析等将是未来的重点研究方向。     

广东山地丘陵土壤的特性

广东山地丘陵面积约占总面积的70％,山地丘陵在广东经济发展中占有重要地位。本文根据长达5年的南方山区土壤资源考察及前人的研究成果,论述了广东山地丘陵土壤中有机质、全氮、颗粒组成、代换性能、矿质营养元素和土壤水分等的特点。建议根据山地土壤资源的优势和生态系统的脆弱性,实行保护性开发、建立良性人工生态系统,因地制宜,因土种植,合理施肥和实行人工灌溉等土壤水分的调控措施。     

基于RWEQ模型的内蒙古高原土壤风蚀研究

土壤风蚀是评价气候变化与人类活动对生态系统服务功能影响的重要指标。应用RWEQ模型定量反演了20世纪90年代以来内蒙古高原土壤风蚀模数,揭示其时空变化特征及其影响因素。结果表明:(1)自20世纪90年代以来,土壤风蚀模数呈先升后降趋势,2000年以后下降趋势显著,下降速率为0.87 t?hm~(-2)?a~(-1);(2)2000年以来,研究区87.85%的区域土壤风蚀模数呈下降态势,中度以上土壤风蚀发生面积减少4.73×104 km~2,西部区域土壤风蚀得到有效抑制,土壤风蚀模数从86.92 t?hm~(-2)?a~(-1)下降至59.46 t?hm~(-2)?a~(-1),中部土壤风蚀量明显减少,土壤风蚀模数降低了14.68 t?hm~(-2)?a~(-1),东部空间变化不明显;(3)极端天气沙尘暴发生次数减少和年平均风速降低与土壤风蚀下降显著相关(P0.001),退耕还林灌草等土地利用、覆盖变化(LUCC)对降低土壤风蚀模数,提高区域防风固沙功能具有关键作用。研究成果对促进地区荒漠化防治和区域可持续发展具有一定的科学意义。     

杨-桤短期混交的林地土壤养分异质性

以江苏省泗洪县陈圩林场5年生的具有不同混交比例的南林95杨(Populus×euramericana‘Nanlin-95’)和江南桤木(Alnus trabeculosa)混交林为对象,对混交5年后所产生的林地局部土壤养分异质性以及碳、氮、磷生态化学计量特征进行研究,从养分供应和平衡角度探讨引入固氮树种进行混交后在短期内所产生的混交效应,为杨树人工林养分管理及杨树混交林营造提供理论依据。研究结果表明,杨-桤混交5年整体上提高了林地土壤p H值,但其提高程度随桤木比例的增加而下降。杨-桤2∶1混交林分中由杨树与桤木围成的行间0~10 cm土层的土壤pH值为6.98,显著低于由2行杨树所围成的区域(7.29),表现出明显的异质性。土壤有机碳和全氮含量在各种混交比例林分的不同区域变化不大,而全磷含量则表现为混交林分略高于杨树纯林。4种混交比例林分土壤中硝态氮占无机氮总量的98%以上,同一混交林分中靠近桤木行区域的0~10cm土层土壤的铵态氮含量整体上高于靠近杨树行的区域,其中杨-桤1∶2混交林分中由2行桤木所围成的区域的0~10 cm土层土壤铵态氮含量(0.60 mg·kg~(-1))是杨树纯林的2.14倍。杨-桤2∶1混交林分中由杨树与桤木围成的区域0~10 cm土层土壤C∶N比(9.48)和C∶P比(29.13)均显著低于杨树纯林(分别为12.46和39.64),反映了混交引起的林地养分提高效应以及生态化学计量学特征的改变。整体而言,固氮树种桤木的引入在混交5年后即导致混交林地土壤出现一定程度的养分异质性,提高了林地局部区域的土壤养分含量、供应能力,并改变了其生态化学计量学特征。     

广东省土壤硒空间分布及潜在环境风险分析

利用广东省260个土壤剖面数据,开展区域尺度下的土壤总硒（Se）质量分数的空间分布研究。结果表明,研究区内土壤硒含量变异性较强,符合对数正态分布特征,其几何质量分数为0.23 mg·kg-1,高于全国平均水平。表层土壤硒基线质量分数范围为0.13到0.41 mg·kg-1,处于硒缺乏与中等含量水平之间。土壤硒的空间分布格局与区域成土母质密切相关,表现为：高硒质量分数的土壤主要位于石灰岩和砂页岩区域,而低硒质量分数的土壤主要位于紫色页岩和花岗岩地区。土壤硒缺乏可能是影响研究区人体健康的重要问题。此外,研究区由土壤退化和土壤侵蚀引发的流入周边水体的土壤硒每年可高达23 t。