五指山不同海拔高度的土壤化学性质特征

根据海南省五指山2003年土壤样品的分析结果,对不同海拔高度下五指山土壤的化学性质特征进行了分析。结果表明,在不同海拔高度下水提pH和盐提pH随采样深度的增加基本呈明显的增大趋势,交换性H 、CEC、全N和有机质随采样深度的增加基本呈明显的下降趋势;而交换性Al3 和交换性酸除在720m、894m处剖面外,其它海拔高度下也基本随采样深度的增加而明显降低。从化学过程较为活跃的表层土壤来看,水提pH、盐提pH、交换性H、交换性Al3 和交换性酸随海拔高度的增加并没有明显的同时增大或减小的分布规律,而CEC、全N和有机质有明显的增加趋势。     

第四纪红壤不同熟化措施下的阴离子态养分含量及其剖面分布

本文对第四纪红壤及其发育的土壤中的６种必需阴离子态养分含量及其在土壤剖面中的分布进行了系统的讨论．结果表明，第四纪红壤中的各种必需阴离子态养分含量与土壤耕作熟化措施有关．荒地的ＮＯ、Ｃｌ－、Ｈ２ＢＯ较高，而开垦为旱地后，它们的含量下降；Ｈ２ＰＯ在土壤经过耕作熟化后有所提高；ＭｏＯ的含量则基本保持不变；与其它阴离子显著不同的是．经耕作熟化后，土壤有效性ＳＯ含量急剧增加，不同的阴离子态养分在土壤剖面中的分布特点不同．     

湖南几种耕地土壤固定态铵释放的动力学研究

通过野外调查取样、室内培养试验与分析测定,研究了湖南省几种母质发育的旱地土壤和稻田土壤固定态铵释放的动力学。结果表明,供试土壤固定态铵的释放非常缓慢。水田土壤培养8周后,旱地土壤培养7周后均未达到最大释放量,其累积释放量随着时间的延长而增加;除开始2d内固定态铵的释放稍快外,整个培养期间土壤固定态铵的释放速率基本保持恒定。其中,土壤“新固定的”固定态铵的释放率远远大于“原有的”固定态铵。在水田土壤条件下,“新固定的”固定态铵经培养8周后,可释放出“新固定的”固定态铵的58.0%~80.8%,而“原有的”固定态铵仅能释放2.4%~8.8%。数学拟合结果表明,一级动力学方程和抛物扩散方程均能很好地拟合供试土壤固定态铵释放的动力学资料,零级方程也有较好的拟合效果,但Elovich方程较差。研究还表明,溶液中的阳离子种类会影响土壤固定态铵的释放,Ca2 的存在较K 更有利于固定态铵的释放。     

pH对宁夏引黄灌区盐碱化土壤重金属吸附-解吸过程的影响

高pH值是宁夏引黄灌区盐碱化土壤的显著特征,研究盐碱化土壤的高pH值对不同重金属元素的富集和释放规律,可为宁夏引黄灌区盐碱化土壤重金属污染的控制及治理提供科学依据。通过调节pH值,采用土柱淋溶的方法,模拟盐碱化土壤的Cd和Pb的吸附-解吸过程,研究pH对盐碱化土壤重金属Cd、Pb吸附-解吸特征、形态和生物活性的影响。结果表明:在试验设定的pH范围内,盐碱化土壤对Cd的吸附量随着pH值的升高而呈升高趋势,在pH值为8时达到峰值,对Pb的吸附量随pH的升高呈波动状变化状态,在pH值为10时达到峰值;同时,Cd的解吸量随吸附量增加而线性增大,解吸量随pH升高而增加,但解吸量随吸附量变化而变化的幅度随pH值的升高而减小,Pb的解吸量随吸附量增加而呈选择性增加。随着pH的升高,Cd可交换态和碳酸盐结合态的含量变化趋势相反,生物活性基本不变,其Fe/Mn氧化物结合态、有机结合态和残渣态的含量不变;Pb可交换态和碳酸盐结合态的含量随着pH的升高而升高,生物活性增强,有机结合态的含量减少,Fe/Mn氧化物结合态和残渣态的含量不变。宁夏引黄灌区盐碱化土壤的高pH值可以降低土壤对重金属Cd、Pb的吸附,缓解重金属污染引起的生态、粮食及其食品安全压力。     

添加不同化合态结合的铜离子对其在黄土中吸持及形态的影响

分别以CuSO4和Cu(NO3)2为吸持质，研究了添加不同化合态结合的铜离子在黄土中的等温吸持及形态分布规律。结果表明：黄土吸持铜离子以碳酸盐结合态为主。当铜离子初始浓度较低时，添加不同化合态结合的铜离子对其在黄土中的吸持及碳酸盐结合态没有明显影响；当铜离子初始浓度超过一定值时，添加不同化合态结合的铜离子对其在黄土中的吸持及碳酸盐结合态的影响随铜离子初始浓度的增加而明显增大。添加不同化合态结合的铜离子，其持有量和碳酸盐结合态含量均随土壤浓度的增大而减小。当铜离子初始浓度较低时，添加不同化合态结合的铜离子对其在黄土中的吸持量及碳酸盐结合态含量随土壤浓度的变化影响不大；当铜离子初始浓度超过一定值时，相同初始浓度条件下CuSO4较Cu(NO3)2会造成更大幅度的变化。     

典型红壤区不同土地利用方式下氮素垂直分布及其影响因素

土壤氮素迁移规律是农业面源污染研究的重要内容,探讨不同土地利用方式下氮素垂直分布及其影响因素对氮迁移规律研究具有重要意义。在亚热带典型红壤丘陵区利用动力土柱机采集了38个稻田、林地和茶园的1 m深原状土柱,分0～20、20～30、40～50和70～80 cm 4层并间隔5 cm取样分别测定铵态氮、硝态氮和全氮以及其他土壤属性,研究氮素垂直分布对土地利用方式的响应及其影响因素。结果显示:(1)稻田上述4层土壤全氮含量显著高于林地和茶园(P0. 05),土壤铵态氮含量在各土地利用方式间差异不显著。就表层(0～20 cm)硝态氮含量而言,稻田土壤显著高于林地和茶园;茶园下层(20 cm)土壤硝态氮含量显著高于稻田和林地。(2)土壤全氮含量与硝态氮含量关系密切(r=0. 64,P0. 01);有机碳含量、土壤剖面深度和容重是影响氮素垂直分布的重要因子,土壤氮含量与有机碳含量之间呈显著正相关,与容重、土壤剖面深度呈显著负相关(P0. 05),表明土壤性质对氮素的分布有重要影响。该研究有助于评价红壤丘陵区农业氮肥施用对水体污染的影响风险。     

河北省农田土壤中的有效态镍

对河北省农田主要类型耕层和剖面土壤中有效态镍含量进行了分析测定,结果表明,河北省农田土壤中有效态镍平均含量为0.38±0.15 mg·kg-1,含量范围为0.111.58 mg·kg-1.全省土壤有效态镍含量总体变化趋势为由北向南,由东向西呈逐渐降低趋势.土壤中有效态镍含量频率分布大多集中在0.250.40 mg·kg-1含量范围.全省主要类型土壤中有效态镍含量高低为棕壤土＞栗钙土＞褐土＞潮土.4种类型剖面土壤不同发生层中有效态镍含量自上而下均呈显著下降,表层土壤有效态镍含量大体是底层土壤的2倍左右.4种类型耕层和剖面土壤中有效态镍含量变化与土壤中有机质含量变化均呈显著和极显著正相关,表明土壤中有机质含量高低可作为表征土壤中有效态镍含量水平的重要指标.     

改良剂对铜矿尾矿砂与菜园土混合土壤性质及黑麦草生长的影响

用蒙脱石、稻草、鸡粪作为改良剂，研究不同改良剂对铜矿尾矿砂与菜园土混合土壤PH、有效态重金属含量、脲酶和磷酸酶活性以及混合土壤上种植的黑麦草生长的影响。结果表明：添加蒙脱石对不同生长期黑麦草的生长量没有显著影响；使用稻草和鸡粪处理尽管在开始阶段不利于黑麦草(第1茬和第2茬)的生长，但随时间延长，黑麦草的生物量(第3茬和第4茬)明显增加，表现出很好的后效。黑麦草的根重与鸡粪的添加量关系显著，施用稻草的纯尾矿砂处理组(处理22)根重最大，而且蚯蚓只能在使用适量稻草的处理条件下才能在混合土壤中生长。土壤酶的分析发现，磷酸酶的活性除了在蚯蚓能够生长的处理组表现出较高外，其它处理之间无明显差异，但脲酶的活性则随着稻草和鸡粪施用量的增加而显著提高。各处理之间土壤的PH值变化不大。添加稻草减少了土壤中有效态重金属的含量，而使用鸡粪处理明显增加了土壤中包括铜、铅和锌等有效态重金属的含量，说明在施用含有重金属的畜禽粪便时务必小心谨慎，以防二次污染。     

土壤-苦丁茶树系统中Cu的分布及迁移富集规律

采用火焰原子吸收光谱（FAAS）技术,测定出苦丁茶冬青（Ilex kudingcha C．J．Tseng）的根、茎、叶及其栖息土壤中Cu的含量,并对土壤．苦丁茶树系统中Cu的分布特征进行了研究,以探讨苦丁茶树对Cu的富集规律。结果表明：栖息土壤中Cu的含量不同时,苦丁茶树巾Cu的含量表现出吸收根〉嫩叶〉茎〉主根;茶树对Cu的吸收存在饱和特性,表现为随土壤Cu含量升高,茶树对Cu的富集系数和传输效率降低,使得根际土壤中Cu含量高于非根际土壤。同时对土壤剖面不同深度Cu含量研究表明：苦丁茶栖息土壤中Cu含量呈现出随土层深度增加而增加的垂直分布趋势。本研究旨在认清Cu迁移到苦丁茶树的内在规律,以利于进一步研究其迁移的调控,使苦丁茶产品中元素处在安全有效的利用范围内。     

畜禽有机肥对典型蔬果地土壤剖面重金属与抗生素分布的影响

采集不同类型的畜禽有机肥及施用后的土壤,测定其重金属浓度,同时利用超声波提取-SPE—LC／MS／MS方法分析土壤中14种抗生素的污染特征,研究长期施用畜禽有机肥对典型蔬果地土壤剖面重金属与抗生素分布的影响。结果表明,猪粪、羊粪、鸡粪3种畜禽有机肥中最易造成土壤污染的是猪粪,Cu、Zn和Cd含量分别为197．0、947．0和1．35mg·kg-1。不同土地利用方式下,施用有机肥均使重金属在土壤剖面呈现表聚现象,以设施菜地最为突出,Zn和Cd积累明显,0—20cm土层含量分别为203和0．48mg·kg-1。不同土地利用方式下,14种抗生素的含量与组成在土壤剖面上存在明显分异,随土层深度增加含量迅速下降,但在〉80～100cm土层仍有检出;设施菜地表层土壤抗生素含量为39．5μg·kg-1,积累和残留明显高于林地和果园,特别是四环素类和氟喹诺酮类,含量分别为34．3和4．75μg·kg-1。可见,农田土壤长期大量施用畜禽有机肥可引起重金属和抗生素的复合污染,具潜在生态风险。     

山西芦芽山林线附近土壤水分空间分布特征及其影响因素

于2008年植被生长季,在芦芽山荷叶坪亚高山草甸及森林-草甸过渡带内布设观测样带,应用FDR土壤剖面水分测量仪测量10～40 cm深度土壤含水量,并分析其空间分布特征和影响因素。结果表明:(1)根据所处位置及地上植被状况可将样带分为林地样带和草甸样带,林地样带土壤含水量随深度增加呈先升高后降低的变化趋势,草甸样带则恰好相反。(2)10和40 cm深度为土壤含水量稳定层,20和30 cm深度为活跃层,且林地样带10 cm深度土壤含水量小于草甸样带,20、30和40 cm深度土壤含水量则大于草甸样带。(3)降雨发生后,阴坡上部树岛样带土壤含水量增幅最大,阳坡上、中、下部草甸样带土壤含水量增幅也较大;不同土层深度比较而言,10cm深度土壤含水量增幅最大,20、30和40 cm深度土壤含水量增幅较为接近,土壤含水量对降雨的响应存在1～2d的时滞。(4)10、20和30 cm土壤含水量变化值与坡度呈显著正相关,30、40 cm土壤含水量变化值与初始土壤含水量呈显著负相关,20、30 cm土壤含水量变化值与地形湿度指数呈显著负相关。研究区内土壤含水量空间分布格局及其动态变化受植被和降雨影响显著,初始土壤含水量、坡度以及地形湿度指数对其也有一定影响。     

塔里木河下游地区新生林地滴灌后土壤水盐再分布特征

以塔里木河下游农二师35团8连绿洲-荒漠交界处滴灌条件下的新生林土壤为研究对象,对滴灌结束24 h后的土壤水分、盐分分布特征进行了分析.结果显示:水平方向上,各点处纵剖面土壤含水率随着距滴头距离的增加逐渐下降,至距滴头75 cm处达最低值;而各点处土壤纵剖面含盐量则随着距滴头距离的增加逐渐上升,至距滴头75 cm处达到峰值.垂直方向上,无论水分还是盐分,在20-40 cm土层含量较高,至中下层趋于下降.水平方向上,随着距滴头距离的增加,滴头处土壤剖面含水率与其他点处土壤剖面含水率的相关性依次递减,距滴头75 cm处土壤剖面含盐量与其他点处土壤剖面含盐量的相关性依次递增;垂直方向上,与20-40 cm土层含水率相关性较强的是0-20 cm土层,在α=0.01水平上呈显著相关,其次是40-60 cm土层,在α=0.05水平上呈显著相关.     

Heavy metals associated with reduced sulfur in sediments from different deposition environments in the Pearl River estuary, China

Distribution of acid volatile sulfur (AVS) and the simultaneously extracted metals (SEM: Cu, Pb, Zn, Cd, Ni) in sediment profiles has been studied at five sites in Pearl River estuary, China. Of the five sampling locations, Nos.1 and 2 are in the middle shoal, Nos.3 and 4 in the west shoal and No. 5 locates to the south of the estuary. The AVS content in the sediments of the middle shoal varies in a small range (0.25–4.06 μmol g⁻¹), while that of west shoal increases with depth from 0 to ultimately 26.09 μmol g⁻¹. The SEM concentration in the sediment profiles at location Nos. 1, 2 and 5 is generally in the range of 0.95±0.2 μmol g⁻¹ with a slight upward increase, while that in the sediment of west shallows are much higher (1.43–2.42 μmol g⁻¹) with a significant upward increase, especially in the upper layer of ca. 15 cm. The observed upward increase of SEM content at all the sites implies that heavy metal contamination of sediment in the Pearl River estuary is increasing. Calculations of the excess heavy metal content which is defined by SEM-AVS molar difference suggests that the upper sediment in the Pearl River estuary, especially on the west shallows, could be a source of heavy metal contaminants and may cause toxicity to the benthos. The site-specific distribution patterns in the AVS and SEM profiles were interpreted according to the hydrogeochemistry of deposition environments.     

湘东丘陵区不同类型土壤活性碳组分的剖面分布与差异

土壤活性碳组分是土壤健康变化的指示器。选取湘东丘陵区3种不同母质发育的林地土壤（紫色土、板岩红壤和花岗岩红壤）,研究土壤颗粒有机碳（POC）和溶解性有机碳（DOC）的剖面分布规律,并分析POC、DOC与土壤有机碳（SOC）、土壤质地的关系。结果表明：土壤剖面POC、DOC质量分数分别介于0．29～3．87g·kg。和15．01～311．34mg·kg^-1,随剖面加深而大幅降低。土壤剖面POC储量介于8．61一16．54t·hm^-2,以花岗岩红壤最高,板岩红壤最低;而DOC储量介于380．76～1184．83kg·hm^-2,以板岩红壤最高,紫色土最低。POC占SOC的比例（POC／SOC）介于6．42％～46．25％,其中紫色土和板岩红壤POC／SOC随土层加深而降低,而花岗岩红壤则完全相反。DOC占SOC的比例（DOC／SOC）介于O．35％～3．02％,其中紫色土DOC／SOC随土层加深而降低,板岩红壤与花岗岩红壤DOC／SOC则以B层最高。由此可见,不同母质发育的土壤类型,碳库质量和脆弱程度不一。从维持地力和环境健康的角度,应对不同母质发育的土壤制定不同的开发利用方案。     

Flow structure and turbulence characteristics downstream of a spanwise suspended linear array

Laboratory experiments are conducted to quantify the mean flow structure and turbulence properties downstream of a spanwise suspended linear array in a uniform ambient water flow using Particle Tracking Velocimetry. Eighteen experimental scenarios, with four depth ratios (array depth to water column depth) of 0.35, 0.52, 0.78, and 0.95 and bulk Reynolds number (length scale is the array depth) from 11,600 to 68,170, are investigated. Three sub-layers form downstream of the array: (1) an internal wake zone, where the time-averaged velocity decreases with increasing distance downstream, (2) a shear layer which increases in vertical extent with increasing distance downstream of the array, and the rate of the increase is independent of the bulk Reynolds number or the depth ratio, and (3) an external wake layer with enhanced velocity under the array. The location of the shear layer is dependent on the depth ratio. The spatially averaged and normalized TKE of the wake has a short production region, followed by a decay region which is comparable to grid turbulence decay and is dependent on the depth ratio. The results suggest that the shear layer increases the transfer of horizontal momentum into the internal wake zone from the fluid outside of the array and that the turbulence in the internal wake zone can be modeled similarly to that of grid turbulence.     

陕北黄土区陡坡土壤水分变异规律研究

土壤水分是制约陕北黄土区陡坡林草植被建设主要限制因素,深入系统的研究陡坡土壤水分变异规律是科学开展林草植被建设的重要前提。目前,陡坡不同季节、不同坡向、不同坡度的土壤水分变异规律尚未见系统的研究。为此,本研究通过观测陕北黄土区坡面尺度的自然恢复流域陡坡土壤含水量,研究分析了陡坡土壤水分季节变化规律、陡坡土壤水分垂直变化规律,结果表明：（1）陕北黄土区陡坡的土壤水分消耗期、土壤水分积累期、土壤水分消退期和土壤水分稳定期分别对应3-6、7-9、10-11和12月-次年2月;（2）0~120 cm土层中0~60 cm土层土壤含水量变化活跃。土壤水分随着土层深度的增加而增加,且各层间的差异也越来越显著;（3）基于土壤水分的垂直变化规律,陡坡的土壤水分弱利用层、土壤水分利用层、土壤水分调节层分别为0~40、40~60和60~100 cm。（4）在垂直于陡坡坡面方向上,深度大于40~50 cm的土壤层能为植被生长提供良好的土壤水分环境,有利于人工植被建设在陡坡开展。     

重庆四面山五种人工林土壤有机碳储量研究

对重庆四面山杉木纯林、杉木×马尾松、杉木×马尾松×木荷、木荷×石栎×枫香×香樟、木荷×石栎人工林进行了有机碳储量研究。运用网格取样法取样,每个样地各层各取样81个,共计取样810个。结果表明：（1）林分类型不同,A层土壤有机碳含量总体差异显著（p〈0.05）。在此五种林分类型中,土壤平均有机碳含量以杉木人工纯林为最高,石栎木荷枫香香樟人工混交林为最小;B层土壤有机碳含量总体差异不显著（p〉0.05）。在垂直剖面上,五种人工林均差异显著（p〈0.05）,且表现出随着土层深度的增加,林下土壤有机碳含量随之减小,体现出土壤有机碳含量的表聚作用。（2）有机碳储量规律基本与土壤有机碳含量规律一致。在垂直剖面上,此五种人工林有机碳储量均差异显著（p〈0.05）,表现出随着土层深度的增加而减小的规律。不同林种类型、同一土层深度或是不同土层深度、同一林种类型其有机碳储量变异系数大小均不一样,这说明此五种林地土壤普遍存在空间异质性且其异质程度不一样。（3）就 A 土层而言,本研究区五种人工林平均有机碳密度为5.34 kg·m^-2,比相关研究的重庆市土壤有机碳密度3.11 kg·m^-2,全国森林土壤有机碳密度4.24 kg·m^-2,全国土壤有机碳密度2.67kg·m^-2等分别多出71.70%,25.94%,100%。     

马鬃岭自然保护区土壤碳蓄积的研究

以金寨马鬃岭自然保护区为研究对象,布置56个采样点,分析该区森林土壤有机碳质量分数时空分布特征和碳储量。结果表明：研究区有机碳含量丰富,随着土壤深度、植被类型、海拔高度的变化而变化。0~20cm土层有机碳质量分数最高为90.88 g·kg-1,平均为32.47 g·kg-1,土壤有机碳质量分数随着深度的增加而递减,表层有机碳变化幅度高于深层土壤,不同测点递减的程度不同;有机碳质量分数随海拔高度的增加呈递增趋势;土壤有机碳质量分数存在明显的季节变化,表层土壤秋季有机碳质量分数最高,冬春季次之,夏季最低,越往表层季节变化越明显。0~20 cm土层有机碳密度平均为6.52 kg.m-2,0~100 cm土层有机碳平均密度为23.26 kg.m-2,有机碳密度分布与有机碳质量分数分布基本一致。0~20 cm土层土壤碳储量为2.258×105~2.265×105 t,0~100 cm土层土壤碳储量为6.91×105~8.76×105 t,碳储量丰富。最后提出该自然保护区封山育林,对温室气体减排意义重大。     

高寒沙区两种典型固沙植物改良土壤的策略

植被恢复与重建是退化土地生态修复的重要途径,植物与土壤环境的关系一直是热点科学问题,但对高寒沙区尚缺乏系统性的研究。为探明不同沙生植物对高寒沙地土壤的改良策略,以青海共和盆地中间锦鸡儿(Caragana intermedia)和乌柳(Salix cheilophila)两种典型固沙植物为研究对象,通过对比细根分布规律分析其环境适应性,结合林地土壤物理性质、有机碳含量和土壤含水量等要素,分析两种植物对土壤的改良作用。结果表明,(1)两种植物的细根主要集中在0-60 cm土层,中间锦鸡儿水平方向分布更多,且细根平均生物量密度和有机碳含量都高于乌柳。(2)乌柳人工林各深度土壤有机碳密度均高于中间锦鸡儿,其累计百分比在0-40 cm土层较高,中间锦鸡儿在40-120 cm较高。(3)两种人工林的土壤容重、最大持水量和毛管持水量均值差异不显著。中间锦鸡儿林地土壤容重在0-40 cm土层大于乌柳,在40-120 cm小于乌柳;其最大持水量和毛管持水量在0-60 cm小于乌柳,在60-120 cm大于乌柳。(4)两种人工林土壤含水量和土壤温度都呈表层高,随土壤深度递减趋势。乌柳林地各深度土壤含水量均高于中间锦鸡儿,土壤温度均低于中间锦鸡儿。研究表明,中间锦鸡儿的环境适应性和固沙能力较强,倾向于深层土壤改良和固碳策略;乌柳人工林的固碳作用和涵养水源能力较强,倾向于表层土壤改良和固碳策略;同时,两种人工林都倾向于表层保水的策略。该文通过对比分析不同沙生植物改良土壤的策略,为长期研究高寒沙区生态修复与优良固沙植物筛选等工作提供理论依据。     

中国茶叶中的氟近十年来的研究进展

主要对茶叶中氟的来源,氟含量,氟浸出率以及茶叶降氟措施研究作了详细的综述。大量的研究资料表明,土壤中的氟直接影响到茶叶中氟的含量,茶树吸收氟与土壤的pH值、有机质含量、粘粒含量、成土母质及土壤中的阳离子有关。大气污染影响茶叶氟含量主要是氟通过叶片气孔进入细胞,进而在茶树体内积累。水环境中氟的含量主要受土壤与大气环境的影响。茶叶中的氟含量随着叶片成熟度的增加而增加;茶叶等级越差,氟含量越高;原料粗老的茶类氟含量要比原料较嫩的茶类氟含量高;不同季节、茶树品种对氟吸收也存在差异性;茶树各部位氟累积强度依次为:叶>花蕾>籽>皮>细枝>骨干枝>细根>茎(主轴)>茎(主干)>主根>侧根;茶叶中氟浸出率与冲泡水温、冲泡时间、冲泡次数等有关。在茶叶加工过程中可以通过热水处理,添加化学试剂,改进生产工艺等措施来降低茶叶中的氟含量。此外,尚可以培育含氟量低的茶树品种。