长期施肥对土壤活性有机碳指标的影响

以棕壤长期肥料定位试验地土壤为试材,研究和对比了不同施肥处理耕层土壤各项活性有机碳指标对长期施肥的响应.研究结果表明,长期施用化肥、有机肥以及有机肥配施化肥均显著改变了土壤总有机碳(TOC)含量.与此同时,土壤的轻组有机碳(LFOC)、易氧化有机碳(ROC)和微生物量碳(MBC)含量亦对长期施肥产生与TOC基本一致的响应.相天分析结果表明,土壤的LFOC、ROC和MBC可以作为长期施肥对土壤TOC影响的评价指标,且三者的指示灵敏度依次为MBC>LFOC>ROC.     

长期施肥对土壤颗粒有机碳和酶活性的影响

为探讨长期不同施肥条件下土壤颗粒有机碳和土壤酶活性的变化及其关系,对棕壤肥料长期定位试验地第27年耕层土壤的颗粒有机碳和主要酶活性进行了测定与分析.结果表明:长期施用有机肥显著提高土壤中的总有机碳(TOC)、游离态颗粒有机碳(FPOM-C)和闭蓄态颗粒有机碳(OPOM-C)含量及土壤颗粒有机碳POM-C/TOC和FPOM-C/OPOM-C.单施化肥使土壤的TOC含量有所增加,但显著降低了FPOM-C和OPOM-C含量及POM-C/TOC和FPOM-C/OPOM-C;长期施用有机肥显著提高土壤的过氧化氢酶、转化酶、脲酶和中性磷酸酶活性,且均随有机肥用量的增加而增加.单施化肥对土壤酶活性影响差异较大.相关分析结果显示:土壤的TOC、POM-C、FPOM-C和OPOM-C含最两两之间均呈现显著或极显著相关关系;土壤的TOC、POM-C、FPOM-C和OPOM-C含量与过氧化氢酶、转化酶、脲酶和中性磷酸酶活性之间存在密切关系.     

三江平原典型湿地土壤腐殖质的剖面分布及其组成特征

以三江平原腹地挠力河、别拉洪河、浓江河流域自然沼泽湿地为研究对象,研究了典型湿地土壤腐殖质的剖面分布及其组成特征,并探讨了土壤腐殖质与植被类型及土壤全氮含量的关系。三江平原典型湿地土壤草根层和泥炭层中胡敏酸(HA)和富里酸(FA)的累计含量在整个剖面总量中的比例均大于70%,各组分相对含量分别高于35%总有机碳和23%总有机碳,其剖面分布与土壤有机碳(SOC)的变化趋势一致,由表层向下层逐渐减少。除小叶章湿地土壤草根层HA/FA值为0.97外,三江平原典型湿地土壤HA/FA均大于1,其剖面均值为1.4~2.5,表明三江平原湿地为胡敏酸型土壤.腐殖质各组份含量及其HA/FA值因植被类型而异,而与土壤全氮含量呈显著线性相关(p<0.05)。     

长期施肥对棕壤有机碳及各组分的影响

本文通过棕壤长期定位施肥试验,研究了玉米-玉米-大豆轮作条件下不同施肥处理土壤有机碳及其不同密度组分的变化及其影响闪素.结果表明:经过27年的长期不同施肥,土壤有机碳含量有了明显变化,总的变化趋势是:高量有机肥区(12.30g kg-1)>低量有机肥区(11.41g k-1)>化肥区(9.95g kg-1)>1979年(试验前9.03g kg-1)>对照处理(8.23g kg-1),尤其以高量有机肥配施化肥处理的有机碳水平最高,氮磷钾配合施用有机碳水平要高于其它单施化肥处理;长期施肥可以显著提高土壤中轻组部分含量和轻组有机碳含量,不同施肥处理间差异显著.单施化肥处理,特别是氮磷钾配合施用,轻组部分数量和轻组有机碳含量高于无肥处理和试验前土壤.有机无机肥配合施用轻组有机碳含量明显高于单施化肥处理.施用不同肥料均可以提高土壤重组有机碳含量,有机无机肥配施效果明显.     

热带低丘地区农场尺度土壤质量指标的空间变异

本文以我国热带地区海南儋州一个典型农场为样区,采用地统计学方法研究土壤质量指标的空间变异.研究选择了土壤质量评价最小数据集中的7项土壤质量指标(总有机碳,容重,粘粒含量,速效P、K,阳离子交换量,pH)进行分析,统计分析的结果表明,研究区域土壤存在酸化和养分贫瘠化现象.地统计学分析结果表明,表层土壤基底值普遍高于表下层土壤,说明表层土壤由于受随机因素影响更为强烈导致空间变异性增强.在各项土壤质量指标中,pH和土壤容重主要表现为基底效应,总有机碳、阳离子交换量,速效P、K含量以及亚表层土壤粘粒含量表现出中等空间相关性,表层粘粒含量空间变异随距离增加而增加.在GIS支持下,采用块段克立格方法(block kriging)进行各项土壤质量指标的空间内插得到指标的等级分布图.研究结果可以为进一步的土壤质量综合评价提供方法和理论依据.     

山东省土壤有机碳密度和储量估算

农业土壤有机碳密度和储量是全球变化及碳循环研究的重要问题.采用山东省第二次土壤普查数据,以土种为单位,对山东省土壤有机碳密度和总量进行了估算.土壤有机碳密度变化范围为38.50-0.77 kg m-2,平均6.00 kg m-2,低于全国平均水平;土壤有机碳总量为5.97×108t,约占全国总量的0.65%.土壤有机碳较高的土种基本上集中分布在山前平原、山间平原、山地平原交界处、滨海(湖)低平地等地质大循环过程中的物质堆积部位,土壤有机碳密度较低的土种分布在低山丘陵顶部、上部土壤侵蚀强烈的地形部位.     

东北黑土活性有机碳、氮分布研究

通过对东北黑土区不同地点、不同层次的土壤样品的分析,探索活性有机碳(轻组有机C,N、颗粒有机C,N和易氧化有机C,N)在东北地区的分布情况.结果表明,随着纬度的增加,土壤活性有机C、N含量增加;随着深度的增加,土壤活性有机C、N含量减少.说明纬度低的地区,活性有机碳库转化较快,库容较小,而耕作措施相近的情况下,植物残体和根残体在有机C积累方面应予以重视.     

不同有机物料及其配施对潮棕壤轻组有机碳的动态影响

用埋袋法研究了潮棕壤中加入单一物料(玉米秸秆,稻草秸秆,苜蓿,鸡粪,猪粪)和混合物料(玉米秸秆-鸡粪-猪粪和苜蓿-鸡粪-猪粪)后土壤中轻组有机碳的一年内动态变化。结果表明:施不同有机物料后,土壤中轻组有机碳与对照相比都有较大幅度提高。随着培养时间的推移,不同处理的土壤中轻组有机碳碳含量都逐渐下降,且其下降趋势与添加物料的C/N比值呈显著的正相关。相关分析表明,施用混合物料处理中轻组有机碳的含量与单一物料处理都呈显著的正相关。     

冻融交替对水稻土水溶性有机碳含量及有机碳矿化的影响

冻融交替影响土壤水分的有效性及土壤团聚体稳定性,进而影响土壤中微生物的活性及土壤有机碳的矿化。通过室内冻融模拟(即分别在-7℃和28℃下处理土壤)及培养实验,研究了不同冻融交替循环处理下土壤水溶性有机碳(WSOC)、微生物生物量及土壤有机碳矿化的变化规律。结果表明,1到3次冻融交替处理会增加土壤中水溶性有机碳的含量,其中经过1次冻融交替处理的2种土壤其WSOC含量分别增加了25%,20%;但在本实验条件下如果继续增加冻融交替次数则会使土壤水溶性有机碳含量减少。冻融交替处理降低土壤微生物生物量,因此也会影响土壤有机碳的矿化。冻融交替处理对培养第1天的土壤有机碳矿化具有激发效应,激发能力:1次冻融交替>3次冻融交替>6次冻融交替,经过1次冻融交替处理后的土壤其呼吸速率与对照相比增加了17%～40%;其后,冻融交替处理土壤呼吸速率迅速下降,在培养后期甚至低于对照处理。     

膨胀珍珠岩对大棚设施土壤养分含量及分布的影响

通过设施栽培实验,研究了膨胀珍珠岩的施人(4m3/亩)对两次种植土壤(一茬和二茬)中碱解氮有效磷速效钾含量变化及分布规律.结果表明:膨胀珍珠岩的施入有效提高了设施土壤巾有效养分的含量;其中碱解氮含量可提高14.5%～49.7%,有效磷可提高12.8%～113.3%,速效钾可提高13%～25.1%.膨胀珍珠岩施人后第二次种植土壤中,表层土壤的有效养分含量明显低于对照区和珍珠岩施入后的第一次种植土壤,而耕层土壤中的养分含量高于第一次种植土壤及对照区;其中表层中碱解氮的含量比第一次种植土壤降低了34.5%,而耕层中含量却提高了10.5%～13.0%;有效磷含量在表层中降低了42.8%,而耕层中提高了35.0%;表层中的速效钾含量变化不明显,但耕层中速效钾含量由第一次的增加量1.3%～16.3%提高到14.6%～25.1%.     

营养型土壤改良剂对玉米的增产效果和对土壤肥力的影响

通过玉米田间试验,研究了营养型土壤改良剂(以下简称改良剂)的增产效果、土壤的改良效果和后茬作物的残效,结果显示: (1)亩施25-75kg改良剂时,玉米产量明显增加; (2)施用改良剂提高了养分的利用效率; (3)施用改良剂可以培肥土壤,调节土壤的pH; (4)增加后茬作物产量。     

大比例尺土壤数据库的组织与设计研究--以安徽宣城样区为例

以安徽宣城样区为例,就大比例尺土壤数据库的组织与设计进行了系统地研究。分析了大比例尺土壤数据库的特点及组织原则,在此基础上,进一步就大比例尺土壤数据库空间制图单元构建及其属性数据的采集、组织、管理等问题作了详细地探讨,并在GIS软件支持下完成了样区土壤数据库设计。     

新型软土沉降监测仪的研制

为解决目前我国对土体沉降监测方面存在的自动化程度低、测量精度不高等问题,提出一种新型基于霍尔效应的软土沉降监测方法,设计出一款高精度实时在线监测仪器.选用多个霍尔器件组成阵列固定在假设不发生沉降位移的参考面上.土沉降带动沉降磁环的跟随沉降,根据霍尔效应原理,霍尔器件会输出变化的电信号.采用RS-485总线将阵列电信号实时上传至主机,经主机对实验数据进行科学建模处理,建立沉降位移与输出电信号的对应关系,从而实现对土沉降实时在线监测.搭建模拟测试平台,测试结果表明:对沉降磁环的定位测试,误差在1.2544 mm内,相比较于利用接近原理的传统测量仪器测量精度更高,数据稳定性更好,可以实现实时在线测量.     

长期定位试验条件下红壤性水稻土有机质的变化

通过22年长期定位试验,研究了红壤性水稻土有机质的含量及其结合形态在3种稻作制、3种有机肥施用水平及2种地下水位深度条件下的长期演变规律,结果表明:红壤旱土改水田后,土壤有机质含量逐渐增加,各处理平均增长15.2gkg-1,增长率达98.9%。不同稻作制间,以稻—稻—冬泡处理土壤有机质增长幅度最大,21年共增加了18.0gkg-1,增长率达116.9%;稻—稻—冬绿处理次之,共分别增长15.8gkg-1和102.6%;稻—稻—冬油处理最低,仅分别增长11.9g kg-1和77.3%。不同有机肥施用水平间,以高量有机肥处理土壤有机质增长最快,21年共增加了17.9gkg-1,增长率为116.2%;常量有机肥处理次之,共分别增加16.1gkg-1和104.5%;化肥处理最低,共分别增加11.8gkg-1和76.6%。不同地下水位深度对土壤有机质积累的影响不显著。土壤腐殖质结合形态以紧结态为主,占腐殖质总量的50～70%,松结态腐殖质次之,占20～40%,稳结态腐殖质最少,仅5～11%。冬种处理土壤腐殖质的松/紧比大于冬泡处理。施用有机肥料能提高土壤腐殖质的松/紧比。     

便携式土壤水分测试系统设计

土壤水分含量不仅对农作物生长有较大的影响,而且对越野车辆地面通过性也有重要的影响.设计了一种基于时域反射法的土壤含水量测试系统.通过直接数字频率合成器(DDS)产生电磁波测试其介电常数;然后利用介电常数-含水量经验模型得出土壤含水量.系统还配备了GPS接收系统,能记录每次测量的经纬度坐标,并且根据经纬度地名对照表在记录中存储相应的地名.系统通过扩展存储容量使测试记录数可达上万条,并且能通过串口把数据上传到计算机中进行进一步处理.该测试系统具有便携、快速、原位测量的特点,便于构建时空尺度的土壤含水量演变立体分布图,为车辆地面通过性判断提高依据.     

土壤质量评价方法进展

土壤质量评价是对土壤内部属性变化的总体描述,发展经历了定性到定量的过程,融合了多学科的特征。本文综述了国内外土壤质量评价方法及其研究成果。指数法简单易行,但是带有主观性,会掩饰土壤性质某些质的变化;动态评价方法比较真实地反映土壤质量动态变化的过程,同时还可以将评价结果用于经济学分析,研究范围拓宽;生命周期评价完整研究土壤发生发育的周期,时间尺度上考虑全面,但是没有考虑空间尺度;G IS用于土壤质量评价,能将定量分析与空间分析结合起来,评价结果更具科学性。     

褐潮土的光谱特性及用土壤反射率估算有机质含量的研究

本文通过ASDFR便携式光谱仪对132个风干土壤样品的光谱反射率进行了实验室测定。根据土样光谱反射率变化,获得了褐潮土土壤剖面的不同诊断层反射光谱特征。结果表明,在400～1200nm范围之间,土壤有机质含量与土壤光谱反射率有较好的相关性。利用导数光谱方法建立了预测土壤有机质含量的方程,提出了预测北京地区褐潮土有机质光谱的最佳波段。在波长447nm处采用反射率和A值(反射率倒数的对数)所建立的预测方程的预测精度较高。采用反射率的一阶微分建立的预测方程的最佳波段在516nm处。而A值一阶微分光谱在615nm处相关性最好。作为一项参考指标用光谱分析法评价土壤中有机质含量,以期对精准农业中土壤养分或肥力的预测具有一定的指导作用。     

多媒体《土力学》CAI系统的设计与实现

本文以《土力学》CAI课件的开发为例，介绍了基于Authorware平台开发CAI课件的设计思想和实现方法，重点讨论了开发过程中用到项关键技术，并提出了自己的解决方案，最后说明了课件中的几个技巧性设计。     

基于宇宙射线观测的喀斯特槽谷区典型流域土壤水分反演研究

宇宙射线中子法是一种百米尺度的土壤水分无损测量方法。基于重庆市青木关槽谷区多个站点的多层土壤水分观测数据,针对宇宙射线土壤水分观测系统（COSMOS）同步测得的中子序列开展了土壤含水量反演研究。在反演算法研究过程中,引入S-G滤波对COSMOS快中子数进行平滑,分析了植被含水量的影响,探索和优化了算法率定和验证阶段不同的数据筛选方案。结果表明：该区域植被含水量对COSMOS反演结果影响较小,且考虑全时段土壤水分水平下发展的算法能得到与实测区域平均更为一致的土壤水分序列。最后应用该反演算法进一步生成了COSMOS观测时段的长时间序列土壤水分产品,并与周边相邻土壤水分观测进行间接验证,揭示了该区域的土壤水分季节变化特征。该研究发展的COSMOS土壤水分反演算法在该区域展现了较强的适用性,可为重庆市青木关喀斯特槽谷区典型流域的区域尺度土壤水分观测与水文气象分析提供支持。     

黄土丘陵区植被恢复中土壤团聚体演变及其与土壤性质的关系

在野外调查与室内分析的基础上,对黄土丘陵区典型草原带植被自然恢复过程中土壤水稳性团聚体及其主要影响因子的演变规律进行了研究,并用通径分析法对二者的相互关系进行了定量分析。结果表明:随着植被演替,土壤中大粒级水稳性团聚体含量逐步增加,>5mm粒级团聚体在土壤团粒结构中占主导地位,含量占50%~80%。其次是5~2mm含量,占到10%~15%左右。不同群落之间>5mm团聚体含量在2m深土层加权平均值比较结果为:大羽茅群落>长芒草群落>铁杆蒿群落>百里香群落>香茅草群落,其中大羽茅群落是香茅草群落>5mm团聚体含量的近5倍,长芒草群落也是香茅草群落的近4倍左右。主要影响因子对团聚体直接作用系数的大小为:物理性粘粒>有机质>全氮>全铁>阳离子交换量>全量铝>游离铁>全磷>pH值>粘粒>碳酸钙。物理性粘粒、有机质和全氮是影响水稳性团聚体含量的主要因子。