有机物料添加对内蒙古河套灌区碱化土壤可溶性有机碳的影响

通过研究不同有机物料添加对内蒙古河套灌区碱化土壤可溶性有机碳含量变化的影响,寻找合理高效的增碳方式,降低碱化土壤有机碳损失。以内蒙古河套灌区轻度、中度盐碱土为对象进行田间试验,设置生物炭（BC）添加、羊粪（GM）添加,对照（CK）3个处理,对比和分析不同有机物料添加后土壤有机碳（SOC）、可溶性有机碳（DOC）、土壤理化性质的变化。结果表明：（1）与CK相比,轻度碱化土壤BC、GM处理土壤DOC含量分别增加3.28%,20.66%,SOC含量增加5.40%,10.30%,中度碱化土壤BC和GM处理下可溶性碳增加41.32%,74.10%,土壤SOC含量增加60.24%,79.16%;（2）轻度碱化土壤BC和GM处理土壤DOC含量与SOC含量呈负相关,中度碱化土壤BC和GM处理下呈正相关;（3）盐碱土壤SOC、DOC含量主要与土壤pH、电导率的变化有关;BC处理较GM处理相比土壤电导率低约1.93%~29.15%,而GM处理土壤pH、碱化度比BC处理低0.31%~1.53%,7.10%~24.63%。总体来看,有机物料添加后均能使土壤中SOC、DOC含量提高,不同程度地降低土壤碱化程度,且羊粪添加较生物炭略好,因此羊粪添加对河套灌区碱化土壤碳含量的提高比生物炭添加更有效,土壤改良效果更好,土壤理化性质改善更明显。     

内蒙古河套灌区中低产田的分级

内蒙古河套区现有耕地中有三分之二为中低产田。它们主要依靠引黄自流灌溉，发展农业，创造高产。我们在现有水利基础上，以培肥为中心对中低产田进行改造，根据中低产田的土壤物理性质、化学性质、酶活性和产量等状况，采取了针对性措施，为取得高产稳产奠定基础。     

内蒙古河套灌区节水潜力的估算

从作物需水量出发，考虑经济需水量、有效降水补给、生育期作物地下水利用量、输水损失、田间损失、无效蒸腾、非充分灌溉系数等因素后，建立了一个节水潜力的理论计算公式，继而利用一个调节因子，求得实际节水潜力。利用此方法对内蒙古河套灌区近、中、远期的节水潜力进行了估算，结果表明，河套灌区远期的节水潜力(灌溉面积100%达到目前的节水灌溉标准，这在今后25～30年时间里完全可以实现)，在不考虑压盐用水的情况下，可达20.02亿m³，约为现状用水量的40%左右。     

内蒙古河套灌区盐碱土覆膜对土壤生态环境及作物生长的影响

内蒙古河套灌区盐渍土占耕地面积的２／３。盐碱土主要受盐碱制约，产量低，有些只能种向日蔡，收获很少，在这样的低产田上覆膜种植玉米，由于膜内土壤的湿度大、盐分少、温度高等环境条件改善，促进了玉米生长发育。玉米亩产超千斤，从而改变了作物种植结构。     

河套灌区土壤盐分对化肥氮素转化过程的影响研究

土壤盐渍化严重影响土壤养分利用与生产力提升,为阐明土壤盐渍化对河套灌区农田土壤肥料氮素转化关键过程的影响。以内蒙古河套灌区不同含盐量土壤为试验材料,通过室内恒温培养试验,分析了不同盐分梯度下土壤中氮素转化的水解和硝化过程。试验共设置了低盐(EC_5:1=1.46 dS/m)、中盐(EC_5:1=2.19 dS/m)、高盐(EC_5:1=3.43 dS/m)3种盐分梯度,分别施用尿素和磷酸二铵两种化学氮肥。研究结果表明:①土壤盐分升高抑制了尿素的水解作用,高盐处理尿素的净水解量较中盐和低盐处理分别降低19.4%和27.1%,而土壤盐分在中盐时对磷酸二铵的水解表现出促进效应,中盐处理磷酸二铵净水解量较低盐、高盐处理分别提高33.6%和4.3%。②土壤高盐分会抑制硝化反应的开始,高盐处理相较低盐、中盐处理推迟3 d左右;土壤盐分升高对两种氮肥净硝化量的影响均表现为先促进后抑制的作用,中盐处理尿素的净硝化量,较低盐、高盐处理分别提高了8.6%和9.1%,中盐处理磷酸二铵的净硝化量,较低盐、高盐处理分别提高了19.1%和5.1%。③在等...     

河套灌区冬小麦冻结期土壤入渗特性分析

为揭示冻结期田间土壤入渗特性,基于河套灌区冬小麦无覆盖、秸秆覆盖和地膜覆盖3个试验区的土壤入渗数据,并与非冻期土壤入渗特性比较,探讨了河套灌区冻结期土壤的入渗过程和特性,并进行了检验和验证。结果表明:在同一冻结期地膜覆盖和秸秆覆盖条件下土壤冻层厚度明显较低,特别是地膜覆盖比无覆盖条件下冻层厚度降低6cm以上,具有明显的保持地温的作用,秸秆覆盖效果比覆膜效果差;地膜覆盖和秸秆覆盖均可以减缓土壤水的冻结速度,但随着冻结期的推进,地膜覆盖和秸秆覆盖降低冻层厚度的效果逐渐减小,2种覆盖均是在冻结初期效果最好;从未冻期到冻结稳定期,在土壤总含水率变化不大的条件下,土壤未冻结含水率不断降低,随着冻结期的推进,未冻结水转为冻结水的速度是由慢到快再逐渐降低的过程;地膜覆盖和秸秆覆盖均能减缓未冻结水的转化,在冻结前期和中期效果较好,冻结后期效果明显降低,地膜覆盖的效果比秸秆覆盖更好;冻结土壤水分的入渗率远小于未冻结土壤水分的入渗率,在土壤冻结过程中入渗率随冻层的增大而减小;冻结稳定期土壤水分稳定入渗率降低85.0%以上,并且随着冻结期的推进,稳定入渗率也在缓慢降低;土壤冻结初期和中期地膜覆盖与无覆盖的减渗率分别相差9.11%和13.50%,具有较好的减缓土壤水冻结的作用,效果显著,而秸秆覆盖与无覆盖的减渗率分别相差4.10%和7.00%,效果较地膜覆盖差;冻结土壤水分的累积入渗量远小于未冻结土壤水分的累积入渗量,在土壤冻结初期和中期采用地膜覆盖和秸秆覆盖均能增大土壤水分的累积入渗量,而地膜覆盖和秸秆覆盖在土壤冻结稳定期对土壤水分累积入渗量影响较小;Kostiakov模型和Kostiakov-Lewis模型模拟土壤入渗数据没有明显的差异性,可用来表征冻结土壤的入渗过程,而Philip入渗方程不适合表征冻结土壤的入渗过程。该研究结果可为冻结期土壤水、热、盐耦合运移提供参考,对制定河套灌区冬小麦秋末冬初灌溉制度具有现实意义。     

内蒙古河套灌区土地利用与景观格局变化研究

利用1985年和2000年的土地利用数据，对内蒙古河套灌区的土地利用变化及景观格局变化进行了研究。借助GIS软件ArcInfo和ArcView及景观格局分析软件包FRAGSTATS等软件，分别对灌区的土地利用变化总体特征、速度、变化过程以及景观级别的动态特征进行了分析，同时，比较了灌区土地利用变化以及景观变化的区域差异。结果表明：灌区中的耕地与草地占绝对优势，表明灌区以农牧为主的社会经济结构；土地退化现象十分明显，26.9％的高覆盖度草地转化为中覆盖度草地，部分低覆盖度草地转化为荒漠地，耕地退化主要表现为     

内蒙古河套灌区农田土壤中微塑料的赋存特征

为阐明内蒙古河套灌区农田土壤中微塑料的赋存特征及其与覆膜年限、灌溉类型等的响应关系,该文采用田间取样与室内试验相结合的方法进行了系统研究,分析了研究区地膜覆膜现状,并考虑覆膜年限(覆膜5、10、20 a)及灌水方式(滴灌和畦灌)2个因子,探索了河套灌区农田土壤中微塑料的丰度、类型、颜色、粒径等赋存特征,并通过扫描电镜、能谱仪等对微塑料表面特征及表面附着物进行观察与分析。结果表明:内蒙古河套灌区不同覆膜年限下(5、10、20 a)土壤中微塑料平均丰度分别为2526.00、4352.80、6070.00个/kg,单层土的微塑料含量最大值(2133.50 ind/kg)出现在覆膜20 a的0~10 cm土层,最小值(678.00个/kg)出现在覆膜5 a的>20~30 cm土层;不同覆膜年限和灌溉类型影响土壤微塑料丰度,滴灌农田微塑料丰度值略大于畦灌农田,在不同土层深度上微塑料丰度值随土层深度增加逐渐减小;微塑料类型主要有纤维类(23.34%)、碎片类(26.31%)、薄膜类(38.57%)和颗粒类(11.78%)等4种,且薄膜类在不同土层占比都较高,微塑料颜色包括黑色、透明、绿色、红色、蓝色等,比例分别为24.56%、23.83%、19.34%、16.52%和15.75%,其中0~10 cm土层中微塑料以黑色为主,占比30.25%,在>10~20、>20~30 cm土层中微塑料以透明为主,占比30.15%和29.23%,粒径则随覆膜年限增加而呈逐渐减少趋势,粒径小于1 mm的微塑料居多,随着覆膜年限的增加,微塑料粒径在0~10、>10~20、>20~30 cm土层间的差异逐渐减小,且粒径大小与灌溉类型无显著关系(P>0.05);微塑料样品表面特征粗糙,呈现不规则孔隙,纤维类、薄膜类和碎片类微塑料均具有较多规则微小孔隙,而颗粒类微塑料表面孔隙则不规则且呈凹凸状,土壤中微塑料的多孔特性造成微塑料比表面积增大,进而增加对土壤中其他污染物和微生物的吸附;微塑料的表面孔隙附着有机体和污染物,表面存在稳定的铁氧化物、稀土元素等,并容易形成有机-无机复合污染效应。研究对于明晰微塑料在河套灌区土壤中的分布现状及危害具有重要意义。     

内蒙古河套灌区春小麦推荐施肥指标体系研究

为建立河套灌区春小麦施肥指标体系,指导科学施肥,20062008年在河套灌区分高、中、低土壤肥力水平设置春小麦3414肥料肥效试验141个。结果表明,河套灌区春小麦N、P2O5、K2O的农学效率平均分别为64、60、54 kg/kg; N的增产率为252%409%,平均335%; P2O5增产率为159%211%,平均184%; K2O增产率为72%90%,平均80%; 增产作用大小依次为氮肥 磷肥 钾肥; 随着土壤肥力水平的降低,施肥增产率升高,但单位养分增产量下降。根据土壤养分测定值和相对产量的关系建立了河套灌区春小麦的土壤养分丰缺指标: 全氮,极低（063 g/kg）、低（063085 g/kg）、中（085115 g/kg）、高（115156 g/kg）、极高（156 g/kg）; 有效磷,极低（59 mg/kg）、低（59118 mg/kg）、中（118238 mg/kg）、高（238480 mg/kg）、极高（480 mg/kg）; 速效钾,极低（906 mg/kg）、低（9061291 mg/kg）、中（1291184 mg/kg）、高（184262 mg/kg）、极高（262 mg/kg）。根据肥料效应确定了氮、磷、钾养分最佳施肥量与土壤养分的关系,建立了河套灌区春小麦基于土壤全氮、有效磷和速效钾测定值的氮、磷、钾推荐施肥模型,初步构建了内蒙古河套灌区春小麦的推荐施肥指标体系。     

不同改良剂对河套灌区盐渍化土壤性状和葵花生长特性的影响

为了评价不同改良剂对盐渍化土壤的改良效果,以葵花为研究对象,采用大田裂区试验方法,设置生物炭(DC,22.5 t/hm~2)、脱硫石膏(DS,37.5 t/hm~2)、脱硫石膏加有机肥(DSF,各37.5 t/hm~2)、对照(DCK)4种处理。结果表明:施加改良剂均降低了土壤容重,增加了土壤孔隙度,生物炭效果最明显,在耕层(0—20 cm)收获后较播种前土壤容重降低6.11%,是DCK的4倍,孔隙度增加12.89%,是DCK的5倍;脱硫石膏降低土壤pH和电导率效果最优,最大降幅分别为10.09%和28.51%;3种改良剂对盐渍化土壤的肥力效应不同,与对照相比,在收获后生物炭处理显著提高土壤耕层有机质、碱解氮、速效磷含量,脱硫石膏显著提高速效钾含量;各改良剂处理能显著增加葵花株高、茎粗、干物质积累量和百粒重,且生物炭处理的葵花产量最高,为4 539.60 kg/hm~2,较对照增产32.28%。综上所述,在河套灌区盐渍化土壤中施入不同改良剂后,土壤性状得到明显改善,促进葵花的正常生长,提高了产量。其中施入生物炭22.5 t/hm~2对盐渍土壤改良效果最佳,其次是施入脱硫石膏37.5 t/hm~2,能有效地提高土壤肥力和葵花产量。     

污水灌区耕层土壤中铅、镉的空间变异特征

随着污水灌溉面积的迅速扩大 ,污灌区土壤重金属污染问题日趋严重 ,其中Ｃｄ、Ｐｂ的污染问题十分突出[1 ,2 ] ,了解污水灌区土壤重金属的空间分布特征是防治土壤污染、合理进行污水灌溉的重要前提。地统计学作为一门新的空间分析方法[2 ] ,它特别适于对区域化变量空间变异特征     

土壤腐殖物质形成转化与结构特征研究进展

土壤有机质(SOM)是极为重要和复杂的天然有机物,从化学本质出发,SOM包括腐殖物质(HS)和非腐殖物质两个主要部分。HS是土壤SOM的主体,在土壤养分循环和碳截获方面具有重要作用。SOM的重要性和复杂性共存,这是激励研究者勇于探索的不竭动力。为了能够更好地了解土壤HS,本文对HS及其组分的形成转化及稳定性(包括形成顺序、相互转化、驱动因素、同位素分异、热力学稳定性等),化学组成和结构特征(包括HS组分的提取、分组、纯化、结构表征等),人为措施响应规律(包括耕作、施肥、土地利用的影响)的研究现状进行了回顾和总结,同时提出今后HS研究中要进一步应用先进技术、重新重视HS化学分组研究、进一步认识HS结构特征,以及探索HS形成转化机制及其与农业措施的关系。     

海南岛土壤粘粒矿物特征与土壤系统分类

研究了海南岛不同母质土壤的粘粒矿物特征:都含有较多的高岭石,其中玄武岩发育土壤粘粒中高岭石最多,但其结晶最差。片岩和紫色砂岩发育土壤含相当多的水云母,粘粒部分水云母含量高达40％～45％,石灰岩发育土壤水云母含量亦较高,达20％～37％,此类水云母属二八面体型的水化白云母。玄武岩和花岗岩发育的“湿润”土壤粘粒中针铁矿与赤铁矿的含量之比为（3～4）:1,而花岗岩发育的“常湿”土壤粘粒中只有针铁矿,不见赤铁矿存在,证明土壤中氧化铁矿物的类型是土壤湿润状况的反应,在中国土壤系统分类中可以用来区分“湿润”和“常湿”土壤的一个指标。     

河北曲周盐渍土区土壤元素特征

研究了地处华北冲积平原的曲周盐渍土区土壤元素全量 (ST)、1∶1浸出液(SE)和土壤溶液 (SS)中各元素的浓度范围和特征 ,及其与地下水中元素的联系。土壤元素全量主要与土壤质地 (反映了矿物组成 )有关 ,只有盐渍化严重的土壤 ,易溶性元素对其全量的增加有一定影响。元素在土壤溶液和 1∶1浸出液中的浓度差异受土壤水分状况的影响。各土层元素在SE中的含量占全量的百分率 ,其平均值和变异系数在一定程度上说明了该元素的可溶性和移动性。土壤—地下水系统中 1m和 2m土层的大部分元素在 1∶1浸出液中的浓度平均值与地下水矿化度和与地下水中相应元素的浓度值之间呈显著或极显著相关 ,无相关关系的元素 ,大多属迁移系数较小的元素。文中还以例说明了不同盐渍化程度土壤 1∶1浸出液中元素浓度垂直剖面特征 ,以及与地下水中相应元素浓度的联系。     

松嫩草地土壤水分及盐渍化动态的模拟研究

利用面向对象技术及新型编程语言Java ,在水盐平衡模型基础上 ,通过简化机理模型建立了物理过程模型 ,来模拟土壤水分和盐碱化动态。模型以 1d为步长 ,适合于模拟异质性强的多层土壤水盐动态。利用长岭 1 997年土壤湿度实测资料对土壤水分模型进行了验证 ,模拟结果很理想。模拟了 1 997年羊草及角碱蓬群落土壤盐分、碱化度、pH值动态 ,并与实验资料进行了比较 ,模拟结果可以反映土壤盐分和碱化的季节变化规律。     

垄沟耕作条件下滴灌冬小麦田间土壤水分的动态变化

试验在池栽条件下研究了滴灌与垄沟耕作条件下冬小麦田间土壤水分的动态变化。结果表明：滴灌对0～60cm土壤水分含量影响比较明显，由于受土壤蒸发和作物根系吸收水分的影响，0～30cm土壤水分含量在整个生育时期内变化最为剧烈，其次是30～60cm层次的土壤，90～120cm层次的土壤整个生育时期水分含量最为稳定。灌溉后土壤水分0～120cm土层中呈现“Z”型分布，且与垄作相比，灌溉对沟播处理各层次的影响更大。另外，通过对不同生育时期各个层次土壤水分含量的分析可以看出，冬小麦的灌浆期是其活跃的耗水期，其次是抽穗期。不灌溉处理的耗水深度主要集中在土壤下层，灌溉处理的耗水程度变化较复杂。与畦播处理相比较（见讨论部分），灌溉后沟播处理土壤水分上升最明显，垄作处理次之，畦播最小。灌溉一周后畦播土壤水分下降最快，垄作次之，沟播最小。而就灌溉后土壤水分运动而言，垄作与沟播处理快于畦播处理。     

皖南山地主要土壤的特征和分类问题

本文研究了皖南山地主要土壤的特征和分类。结果表明,本区土壤风化和淋溶作用强,富铝化特征明显,且随海拔高度的增加,土壤特征有差异。海拔600-700m以下的土壤,B层颜色以红棕色和亮红棕色(5YR5/6-5/8)为主,粉砂/粘粒值小于1.00,风化淋溶系数小于0.35,盐基饱和度小于35%,粘粒SiO₂/Al₂O₃多小于2.4。粘粒矿物以高岭石为主。氧化铁的活化度和络合度低,表层HA/FA小于0.35。该类土壤定为黄红壤(红壤土类中的一个亚类)。海拔600-700m以上的土壤,B层颜色以黄色(2.5Y8/6)和亮黄棕色(10YR6/6-6/8)为主,粉砂/粘粒值大于1.00,风化淋溶系数大于0.35,盐基饱和度小于35%,粘粒SiO₂/Al₂O₃一般大于2.3。粘粒矿物以蛭石和高岭石为主,并有较多的三水铝石出现。氧化铁的活化度和络合度高,表层HA/FA值0.35-0.75。该类土壤定为黄壤。从粘粒矿物组成和SiO₂/Al₂O₃,判断,皖南山地上部不存在山地黄棕壤和山地棕壤。土壤垂直带谱主要由黄红壤和黄壤构成。     

污水灌溉后土壤重金属汞和砷积累变化规律及对番茄的影响

污水灌溉对土壤、作物的影响日益受到人们的关注。通过日光温室内的污水滴灌试验,分析了污水灌溉后重金属Hg、As在土壤中的集聚分布规律和污水灌溉对番茄生长、产量与品质的影响,同时探讨了在番茄果实中的残留状况。结果表明,污水灌溉后重金属Hg、As在不同土层集聚差异较大,Hg、As在根区10~30 cm土层出现了富集现象,且二者具有很好的相关性,说明土壤受灌溉外源污染影响较大;污水灌溉对番茄的果实产量和品质有一定的影响,与清水处理相比番茄的产量减少7.68%,果实中的可溶性固形物提高了46.2%、VC含量增加76.76%,酸度和可溶性总糖含量基本持平,蛋白质降低了55.84%;番茄果实检测表明,与清水处理相比,Hg的残留量增加了28%,As增加了112%,但含量均未超标。     

香格里拉大峡谷土壤特性及其人为活动影响研究

分析了长江上游香格里拉大峡谷的土壤特性及人为活动对生态环境造成的影响,结果表明:大峡谷土壤垂直分异明显,从海拔2000 ~ 5545 m分布有9种土壤类型。土壤C/N比值较大,反映了以有机质积累为主的土壤发育过程。自然土壤有机质平均含量100 g/kg,垦为坡耕地降至28.7 g/kg,撂荒地降至22.3 g/kg,旅游活动、过牧超载等人为干扰同样引起生态退化,自然干扰如火灾也引起土壤养分下降。另外,气候寒冷造成土壤利用性能受限,植被生长缓慢且破坏后难于恢复,对长江下游及附近地区自然环境的形成与演变产生重大影响。     

景电灌区次生盐渍化土壤冻融特征

通过对景电灌区一个冻融周期的现场观测,发现盐渍化土壤冻结期缩短,冻结深度减小,冻结起始位置不是地表,而是位于地表以下某个深度,这导致在冻结发展期间有两个冻结锋面出现,使水热盐动态更为复杂。