施用化肥对砂姜黑土碳库管理指数的影响

针对安徽省砂姜黑土的不良属性,在安徽蒙城砂姜黑土上进行了4年的施肥定位试验,施肥方式为年施氮量（以 N计）0、360、450、540、630、720 kg·hm-2,玉米季占55%,通过研究连续施肥措施下砂姜黑土耕层土壤活性有机质组分的变化特征,分析了单施化学氮肥对土壤有机质组分及碳库管理指数的影响。结果表明：施用化学氮肥有利于提高土壤总有机质质量分数和活性有机质质量分数,变化幅度分别为17.49~19.46、3.10~3.52 g·kg-1,化肥施用水平之间差异不显著,相比不施肥,施肥土壤的总有机质质量分数增加1.53~3.53 g·kg-1、活性有机质质量分数增加0.10~0.52 g·kg-1、稳定态有机质增加1.02~4.30 g·kg-1。处理间高活性有机质质量分数变化范围为0.46~0.62 g·kg-1,施用化肥后降低,高量氮肥与不施肥处理间差异显著（P＜0.05）;中活性有机质质量分数在2.21~3.25 g·kg-1之间,且与氮肥施用水平有关,年施氮量（以N计）高于540 kg·hm-2时其值增加,但各施用水平间无显著差异（P＞0.05）。施氮对CMI的影响不显著,土壤总有机质增加的有机质组分主要为稳定性有机质。施氮处理的玉米籽粒产量明显高于不施氮处理,年施氮（以N计）720 kg·hm-2的玉米籽粒产量最高,达11137.90 kg·hm-2。相关性分析结果显示,3种活性有机质之间,活性有机质和高活性有机质相关性最高,关系最为密切;碳库管理指数与活性有机质呈极显著正相关,相关系数为0.910;总有机质含量与活性有机质含量显著正相关（P＜0.05）,与碳库管理指数无显著相关性（P＞0.05）;玉米籽粒产量与总有机质、活性有机质极显著正相关（P＜0.01）,与碳库管理指数显著相关（P＜0.05）。由此可知,化学氮肥可促进砂姜黑土耕层土壤总有机质和活性有机质的提高,且二者均能够反映砂姜黑土施用化肥后的肥力变化情况;提高砂姜黑土总有机质的有机质组分主要是稳定态有机质;要提高玉米产量需要较高的氮肥用量。     

水杉凋落物分解过程中溶解性有机质的分组组成变化

采用XAD-8树脂分组的方法研究水杉凋落物降解过程中DOM的含量及其组成的变化。结果表明，培养35天后DOC含量达到稳定值，而其组成仍未稳定。在整个培养过程中，HOA和HIM含量有明显变化；HON含量呈缓慢增加的趋势；AIM和HOB含量则没有明显变化。凋落物淋滤液DOM与表层土壤DOM组成相似，是土壤DOM的主要来源。土壤DOM中的AIM不是来源于凋落物淋滤液，而是主要来源于土壤腐殖质、根系分泌物等其它物质。     

长期施肥对土壤有机质积累的影响

20年的NPK施肥定位试验,有利于深刻揭示土壤肥力特征与营养平衡规律。以位于黄淮海平原的中国科学院禹城综合试验站为例,探讨和估算了长期定量施肥对冬小麦（TriticuspaestvumL．）、夏玉米（ZeaMaysL．）生长和土壤有机质（SOM）的影响。结果表明,长期的N、P肥配施或N、P、K均衡施肥,可显著增加SOM储量,并且后者要优于前者;SOM增加主要集中在0-20cm深度的土层,40-60cm基本不变;生物量对SOM储量变化影响明显,NPK,NP处理作物生长良好,作物残体输人明显优于其他处理;0-40cm可以代表该区用以计算土壤固碳潜力,并且在N、P、K均衡施肥条件下,0-40cm土层中SOM储量长期以来持续增加,并未达到上限,每年的平均固碳速率（以C计）达182．8kg·hm-1,约是全球平均水平的1．5倍,全国平均水平的1．1倍。华北平原若按N、P、K均衡施肥,农田土壤每年固碳潜力将达到1．6-2．4Tg·a-1。     

红树植物凋落叶分解对土壤可溶性有机质的影响

研究红树林湿地土壤可溶性有机质（DOM）的来源、性质及其归宿对于揭示 DOM 在红树林湿地生物地球化学循环中的作用具有重要意义。采集了木榄（Bruguiera gymnoihiza）、秋茄（Kandelia candel）和桐花树（Aegiceras corniculatum）3种红树植物的新近落叶进行室内48 d分解实验,探讨了凋落叶分解过程对土壤可溶性有机碳（DOC）和可溶性总氮（TDN）含量、C/N比（DOC/TDN）及紫外-可见（UV-Vis）光谱特征（A280、A240/A420和A250/A365比值）的影响。在48 d分解期间,3种红树植物凋落叶的输入均明显增加了土壤DOC的含量,其变化在分解第6 d最为显著,各凋落叶添加组比对照组平均增加了149%（秋茄）~196%（桐花树）,随后各凋落叶添加组土壤DOC含量呈下降趋势。与土壤DOC的变化不同,凋落叶输入后土壤TDN的变化与对照组的差异不明显,但木榄和桐花树添加组的C/N比在分解初期（第6天）显著高于对照组（P<0.05）。凋落叶的输入亦在不同程度上增大了土壤DOM的A280值,降低了DOM的A240/A420和A250/A365比值。与土壤DOC的变化相似,凋落叶输入使DOM的UV-Vis光谱特征在分解初期（第6天）的变化最明显,其中桐花树凋落叶的影响最大,秋茄凋落叶的影响最小。结果表明：凋落叶输入使培养初期土壤DOM的含量和性质发生明显改变,DOM中大分子及芳香类组分增多、团聚化程度增加,DOM 的生物可降解性变小。然而,随着分解的进行,不同凋落叶处理组之间土壤DOM的变化差异性逐渐缩小,并在分解后期与对照组趋近。     

漳州市绿地有机质和磁化率特征及其相关性

对漳州市的公园绿地、道路绿地、单位附属绿地和居住区绿地的有机质含量和磁学特征进行了分析,结果表明漳州市城区绿地有机质含量波动范围较大,土壤样品有机质含量的平均值是12.47 g/kg,变化范围为2.27～27.79 g/kg,不同绿地功能区有机质含量为单位附属绿地道路绿地公园绿地居住区绿地。土壤样品的平均磁化率值为300.39×10-8 m3/kg,频率磁化率平均值为1.58%,土壤呈现明显的磁性增强,不同绿地功能区土壤磁化率值为居住区绿地道路绿地单位附属绿地公园绿地;有机质与磁化率的相关性较弱,基本上不存在土壤发生学上的联系。由于工业排放,汽车尾气等人类活动的影响,原始土壤已经严重破坏,土壤组成复杂,大量外来物质入侵,漳州市城市绿地表现出明显的人为扰动特征,并且可能受到一定程度的重金属污染。     

砂姜黑土秸秆还田配施氮肥的固碳效应分析

以安徽蒙城砂姜黑土4年秸秆还田定位试验为研究对象,研究了秸秆还田配施不同氮肥水平条件下砂姜黑土耕层土壤容重、有机质组分的变化特征,分析了土壤有机质含量与土壤容重的相关性以及秸秆还田和氮肥施用对土壤碳库管理指数、固碳效应的影响。结果表明,秸秆还田（S）显著降低了土壤容重,不同施氮水平间,秸秆移除的土壤容重在1.24~1.31 g·cm-3之间,而秸秆还田在1.14~1.20 g·cm-3范围内,后者较前者下降2.50%~9.20%（p〈0.05）,其中以秸秆还田配施N5（S＋N 720kg·hm-2）处理的降幅最高。S较秸秆移除（R）显著提高了耕层土壤有机质含量（TOM）和活性有机质（LOM）含量,增加幅度分别为2.38%~10.61%（p〈0.05）和9.10%~44.74%（p〈0.05）,其中分别以配施N2（N 450 kg·hm-2）、N3（N 540 kg·hm-2）水平的幅度最高。相同施氮条件下,碳库管理指数（CPMI）S较R高出2.42%~87.68%（p〈0.05）;秸秆还田配施氮肥较秸秆还田不施氮肥显著提高了CPMI,提高幅度分别为41.71%、38.17%、74.62%、48.84%和48.86%（p〈0.05）,并以配施N3处理的为最高,较N1（N 360 kg·hm-2）、N2、N4（N 630 kg·hm-2）和N5高出23.22%、26.38%、17.33%和17.31%（p〈0.05）;秸秆还田配施氮肥处理的CPMI较R＋N0依次高出2.42%、45.14%、41.51%、78.85%、52.44%和52.46%（p〈0.01）;秸秆移除各氮肥水平间的CPMI无显著差异。根据等质量土壤计算方法,等质量土壤为2615 Mg·hm-2（0~20 cm）,秸秆还田配施氮肥增加了耕层等质量土壤有机碳储量,增加范围为6.58%~14.83%;秸秆还田配施氮肥较不施氮肥显著高出10.29%~16.35%（p〈0.05）,较R＋N0高出25.99%~32.91%（p〈0.01）,均以配施N4水平的增幅最高;S＋N0较R＋N0提高14.23%（p〈0.05）。相关分析表明,SOM和LOM含量均随土壤容重的减小而增加,相关系数为0.5540和0.7575,分别呈显著线性负相关（p〈0.05）和极显著线性负相关（p〈0.01）。由     

岩溶生态系统中土壤微生物量氮含量及其变化规律

选择果树园和林地两种土地利用类型来研究土壤微生物量氮(Soil microbial biomass nitrogen,SMBN)含量及其与土壤溶解有机氮(Soil dissolved organic nitrogen,DON)、碱解氮的关系。结果表明:SMBN含量范围在5.33~34.61kg·hm-2之间,平均为14.81kg·hm-2,仅为文献中报道的SMBN的3%~37%。SMBN占土壤全氮的比例较小,为0.25%~1.5%,平均为0.754%。SMBN与DON及土壤有机碳等指标变化趋势一致。SMBN易矿化,与碱解氮关系密切,但由于岩溶山区这种特殊的生态环境,使得这种关系不像文献中报道的呈极强的正相关关系,这对于研究岩溶区特定条件下SMBN的变化以及对当地的土地利用类型有一定的参考价值和现实意义。     

施肥与地膜覆盖对土壤有机质平衡的影响

用田间长期定位试验法研究了施肥与地膜覆盖条件下玉米连作在壤质棕壤中有机质的矿化、积累和平衡。结果表明,土壤有机质矿化率在０．０１０７～０．０４３８／ａ之间,施肥与地膜覆盖有利于土壤有机质的积累与平衡,并加快有机质矿化;在本试验各施肥处理中土壤有机质均有所积累;在连年稳定施肥条件下,有机肥的施用会明显提高土壤有机质平衡值     

灌溉水质与土壤有机质累积的关系

为了确定长期使用污染水灌溉对土壤有机物质累积的影响,在陕西交口抽渭灌区采集土壤样品,并以气候条件、土壤条件以及耕作制度基本一致,长期用井水灌溉的土壤作为对照,测定了土壤有机质的质量分数及其组成,其结果显示:长期用污染的渭水灌溉,土壤有机质主要在耕层(020 cm)极显著增加,且增加部分主要是活性有机质,非活性有机质基本不受影响;耕层土壤中的胡敏酸及富啡酸质量分数均极显著增加,土壤熟化程度有略微提高.灌溉水质几乎不能改变与气候生态条件和土壤条件相协调的非活性有机质的"生态极限含量".     

不同有机物料在潮棕壤中有机碳分解进程

用尼龙网袋法研究了特定年度中，不同月份间有机物料在潮棕壤旱田、水田中有机碳分解速率及C／N变化。结果表明，4种物料(玉米秸和玉米根，水稻秸和水稻根)在潮棕壤地区温度、湿度适宜的前3个月(1999年7—月)迅速分解，之后进入缓慢分解阶段，其中根的分解残留率始终高于秸秆。经计算约有2／3的玉米根和稻根腐解产物残留在土壤里；分解至试验结束。所有物料的C/N比都趋于一致，约在10—13之间，与土壤腐殖质的洲比非常相近，说明这些物料已基本完成其腐殖化过程，而成为较稳定的有机组分、这对增加土壤有机质、培肥土壤非常重要。     

SOMPROF: A vertically explicit soil organic matter model

Most current soil organic matter (SOM) models represent the soil as a bulk without specification of the vertical distribution of SOM in the soil profile. However, the vertical SOM profile may be of great importance for soil carbon cycling, both on short (hours to years) time scale, due to interactions with the soil temperature and moisture profile, as well as on long (years to centuries) time scale because of depth-specific stabilization mechanisms of organic matter. It is likely that a representation of the SOM profile and surface organic layers in SOM models can improve predictions of the response of land surface fluxes to climate and environmental variability. Although models capable of simulating the vertical SOM profile exist, these were generally not developed for large scale predictive simulations and do not adequately represent surface organic horizons. We present SOMPROF, a vertically explicit SOM model, designed for implementation into large scale ecosystem and land surface models. The model dynamically simulates the vertical SOM profile and organic layer stocks based on mechanistic representations of bioturbation, liquid phase transport of organic matter, and vertical distribution of root litter input. We tested the model based on data from an old growth deciduous forest (Hainich) in Germany, and performed a sensitivity analysis of the transport parameters, and the effects of the vertical SOM distribution on temporal variation of heterotrophic respiration. Model results compare well with measured organic carbon profiles and stocks. SOMPROF is able to simulate a wide range of SOM profiles, using parameter values that are realistic compared to those found in previous studies. Results of the sensitivity analysis show that the vertical SOM distribution strongly affects temporal variation of heterotrophic respiration due to interactions with the soil temperature and moisture profile.     

可溶性有机物对土壤中主要有机污染物环境行为的影响

概括了环境中可溶性有机物的特点，并系统总结了当前国内外关于可溶性有机物对土壤中主要污染物环境行为的影响的研究进展。阐述了可溶性有机物对农药、多环芳烃在土壤中的吸附、解吸及分配等环境行为所起的作用。最后指出了该方面研究存在的问题及今后应加强的方向。     

Effects of organic matter on the specific adsorption of heavy metals by soil

The adsorption of heavy metals on soil from the Neihu Landfill Site in Taipei City was investigated in order to assess the groundwater pollution problems. The effects of soil organic matter and the behaviors of organic complexing ligands like EDTA and humic acid to the overall adsorption process were studied and discussed. For explaining the results, the pH value of soil system and the properties of the soil/aqueous interface were chosen as two significant and interacted factors for discussion. The concept of the specific adsorption mechanism was also demonstrated and discussed. The results showed that the complexing ligands existing in soil liquid phase have more influences than natural organic matter does. The competitive sequences of different organic matter contents indicated that organic functional sites preferentially bind with Cu and Cd. The presence of EDTA and humic acid which formed ligandlike complexes will reduce Cd adsorption efficiency. These effects will induce mobility and the fate of heavy metals in soils, such as bioavailability.     

设施土壤pH值与有机质演变特征研究

设施土壤的pH、有机质与土壤环境质量及设施栽培作物生产水平密切相关。文章对云南不同区域、不同大棚种植年限、不同轮作制度的设施土壤pH与有机质的演变特征进行研究,结果表明:大棚种植年限长的地区,土壤pH、有机质变化明显;随着大棚种植年限的增长,土壤pH呈下降趋势,有机质含量则呈上升趋势;随着土壤层次的加深,大棚土壤pH逐渐升高,而有机质则逐渐降低;不同轮作方式,花-菜轮作比菜-菜轮作有利于增加有机肥对设施土壤pH的缓冲性。     

Herbicides interactions with cow manure and field soil organic matter

The direct interaction of the herbicide metazachlor ‐chosen as an example‐ with the soil organic matter has been studied by laboratory incubation of old and young cow manures containing metazachlor. The extraction efficiencies of solvents of increasing polarities indicated the formation of association compounds by bonds weaker than covalent between metazachlor and the organic matter: electron donor‐acceptor complexes, hydrogen bonding complexes, and complexes by both bonding types. Laboratory incubation of metazachlor in soil of low organic matter content indicated that the soil mineral part only had a diluting effect on the soil organic matter capacity to adsorb metazachlor. Similar association compounds were observed in the soil of a cauliflower field crop. Their concentrations were greater in the plots treated with organic fertilizers than in the organic fertilizers untreated plots. The free‐ unbound metazachlor was faster metabolized than the one bound to the soil organic matter, explaining why the organic fertilizer treatments slow down the herbicide soil biodegradation during the main first crop period. Inclusion of metazachlor in the field soil humic acids lattice ‐another kind of herbicide association compound with the soil organic matter‐ occurred at crop end when most of the metazachlor was metabolized; the soil concentrations of this kind of association compound thus was low, so that the release after crop of metazachlor in the environment has no practical significance.     

土壤有机质对宁夏农业综合开发活动的响应

为深入分析宁夏农业综合开发活动对土壤有机质的影响,认识其对气候变化的适应意义,分别于北部平原灌区、中部干旱带和南部黄土丘陵区的3个农发项目典型示范点,选取典型用地、玉米地、未利用地3种土地利用类型,分析表层10～20 cm土壤有机质的变化规律。研究发现,生态区和土地利用类型是影响土壤有机质的重要因素,并存在极显著的交互作用。研究区土壤有机质在4.53～14.70 g·kg-1范围内变化,典型用地有显著改善,平均质量分数达10.40 g·kg-1。限定生态区条件下,北部平原灌区无论水稻还是玉米利用方式下,土壤有机质含量相对未利用地都出现显著提升,但是南部黄土丘陵区3种土地利用类型间并无显著差异,中部干旱带只有甘草地土壤有机质含量显著提升,幅度高达145%。限定土地利用类型条件下,3个生态区间典型用地土壤有机质出现显著差异,但是北部平原灌区和南部黄土丘陵区间未利用地以及玉米地表层土壤有机质差异并不显著。研究区农业综合开发活动对土壤有机质储存的作用以正效应为主,但是不同农业土地利用类型在不同生态区对土壤有机质的作用不尽相同。宁夏农业综合开发活动需要综合考虑生态区水土资源特征,选取适宜的农业土地利用类型,有效提升土壤有机质含量,积极应对气候变化。     

污泥有机碳在林地土壤中的分解动态

采用室内培养试验研究了不同温度及污泥施入量的条件下土壤后有机碳的降解动态规律。结果表明,污泥有机碳的矿化速度在前期较快(前3周)。在整个培养过程中,污泥有机碳的累积分解率和周分解率变化规律为12%>6%≥24%;结果还表明,污泥有机碳的分解受温度和污泥施用量的影响。在前3周,50℃培养条件下,有机碳的平均累积矿化量分别比30℃和15℃高出52%和71%。此外,随污泥施用量的增加,有机碳的矿化量增加,而矿化率则呈下降趋势。     

有机质腐解对穗花狐尾藻生长及磷积累的影响

在室内以原沉积物（处理1）和分别添加0.5%与1%有机质（植物残体）（处理2和处理3）的沉积物作为底质培养沉水植物,研究了植物残体的腐解对穗花狐尾藻生长及各器官磷积累的影响。结果表明：在试验的早期阶段,植物残体的腐解对狐尾藻的生长及磷积累有一定的抑制,其干质量积累量与磷积累量均表现为处理1〉处理2〉处理3,与处理1相比,处理2和处理3植株干质量积累量分别降低了16.9%和24.35%,磷积累量降低了24.38%和44.18%;但在培养的中后期,则表现为处理2〉处理3〉处理1,与处理1相比,处理2和处理3的穗花狐尾藻干质量和磷积累量分别增加了22.45%和7.48%、75.53%和17.21%。整个培养实验结果表明低含量植物残体的残留,促进了植株生长及磷积累,但当植物残体残留过高时,沉水植物的生长及磷积累受到抑制。3个处理不同器官干质量和磷分配比均表现为叶〉茎〉根,叶是穗花狐尾藻主要的磷累积器官。