2017(4):1-5. DOI: 10.13870/j.cnki.stbcxb.2017.04.001
摘要:为探索协调水蜜桃优质高产与桃园养分合理投入的技术途径,以12年生晚湖景桃树为供试材料,通过野外大田小区试验(2012—2013年),研究了自然降雨条件下不同施肥及桃园管理模式对太湖流域典型水蜜桃园土壤氮素径流流失特征的影响。结果表明:农户习惯性施肥(T1)条件下,径流水TN浓度最高达87.72 mg/L,且随生育期呈现总体降低趋势。减量施肥(T2)和生草模式(T3)显著降低全生育期内11次径流过程的平均TN浓度,且分别达26.16%和12.89%。桃园全生育期径流水TN流失总量达52.06 kg/hm2,径流流失率达6.21%,主要分布于桃果座果期到果实成熟期和果实采收后的强台风季。生草模式(T3)显著降低TN径流流失量和流失率,且分别达7.41%和7.41%,减量施肥(T2)处理显著减少TN径流流失量,达26.96%,而流失率却增加3.99%,处理间差异不显著。而生草模式(T3)和减量施肥(T2)处理均可显著降低桃园土壤氮素偏流失率,降幅分别达9.51%和20.70%。
2017(4):6-10. DOI: 10.13870/j.cnki.stbcxb.2017.04.002
摘要:基于可调控的放水冲刷试验,模拟风水复合侵蚀区典型覆沙黄土坡面,研究不同径流条件下覆沙黄土坡面产流产沙过程。通过室内放水冲刷试验,采用3个放水流量(5,10,15 L/min)和5个坡面覆沙厚度(0,5,15,25,35 mm)研究覆沙黄土坡面产流产沙过程。结果表明:覆沙坡面能够延长产流时间,且随覆沙厚度的增大而延长,不同放水流量条件下5,15,25,35 mm覆沙坡面的产流时间较黄土坡面分别延迟了1.29~1.46倍,1.66~2.5倍,2.32~3.76倍和3.64~4.72倍;覆沙坡面相对黄土坡面其产沙贡献率大于产流贡献率,在相同放水流量条件下,覆沙坡面的径流总量是黄土坡面的1.05~1.8倍,而产沙总量是黄土坡面的1.6~7.5倍;覆沙坡面在不同放水流量条件下,产流0~5 min内,覆沙坡面产流率增长速率明显高于黄土坡面,而在后25 min覆沙坡面与黄土坡面的产流率增长速率基本一致;在整个产流阶段,覆沙坡面的产流率波动程度显著高于黄土坡面。随着放水流量的增大,覆沙坡面的初始产沙强度显著增加;但在同一放水流量前提下,随着覆沙厚度的增大初始产沙强度增强不显著。不同放水流量和不同覆沙厚度条件下坡面产沙强度总体上表现为先剧烈增大后降低然后逐步达到平稳状态,且覆沙坡面产沙强度的波动性明显活跃于黄土坡面。覆沙坡面能够破坏水流的稳定性,在一定程度上加剧了土壤侵蚀。
2017(4):11-17. DOI: 10.13870/j.cnki.stbcxb.2017.04.003
摘要:为研究雨强对华北土石山区坡面侵蚀过程和泥沙颗粒分布规律的影响,采用室内人工模拟降雨试验,以华北土石山区2种典型土壤为对象,在4种雨强(30,60,90,120 mm/h)条件下,分析了径流的变化过程和侵蚀泥沙的颗粒组成及其颗粒富集率的变化规律。结果表明:(1)随着雨强从30 mm/h增大至120 mm/h,黄土性褐土和石灰性褐土的产流时间均逐渐减小,分别缩短了79%和85%;(2)在60,90,120 mm/h雨强条件下,黄土性褐土的径流强度和泥沙浓度均随降雨时间先减小后增大,而后趋于稳定状态,石灰性褐土仅在120 mm/h雨强条件下出现相似规律;(3)当雨强从30 mm/h增大至120 mm/h,黄土性褐土泥沙流失朝粗颗粒化发展,侵蚀泥沙的砂粒和粗粉粒含量分别增加了86%和21%,而石灰性褐土的变化不明显;(4)在降雨初始阶段,粒径较小的黏粒和细粉粒明显富集,而粒径较大的粗粉粒和砂粒不易流失,但随着降雨历时的延长,不同粒径泥沙颗粒的富集率趋于1,这种现象在大雨强下表现得尤为明显。
游 微 , , 樊 军, 魏修彬 , , 杜梦鸽, 胡锦昇 ,
2017(4):18-24. DOI: 10.13870/j.cnki.stbcxb.2017.04.004
摘要:利用野外模拟降雨试验,研究了粗质地土壤裸地和苜蓿地在不同坡度(5°,15°,25°)、不同前期含水量(低、中、高)条件下坡面降雨产流、产沙的过程及其特征,以此探究该区退耕还草效益。结果表明:3种坡度条件下裸地和苜蓿地的产流过程在不同前期含水量下均为先增大后趋于稳定,不同坡度之间的径流量差异不显著,但泥沙流失量随着坡度的增大而显著增加,在降雨过程中先增大达到峰值趋于稳定波动,裸地的波动幅度大于苜蓿地。2种处理的前期含水量对径流量以及平均入渗率的影响均达显著水平,裸地在相同的坡度下,前期含水量由低水平增加到中水平、低水平增加到高水平,径流量分别增加38.2%~52.8%,39.7%~42.8%,苜蓿地径流量分别增加27.3%~77.8%,45.5%~91.1%;坡度对泥沙流失量及含沙率影响显著,在相同的前期含水量下,裸地由5°增加到15°,15°增加到25°的泥沙流失量分别增加96.3%~268.7%,6.9%~40.3%,苜蓿地的泥沙流失量分别增加81.1%~384.2%,61.7%~169.9%。在相同坡度和前期含水量下,苜蓿地的径流量和泥沙流失量均显著低于裸地。研究结果表明粗质地土壤前期含水量和坡度显著影响坡地土壤侵蚀过程和总量,植被不但因为冠层拦截而减少径流,而且因为耗水量增加,降低了土壤前期含水量而减水减沙。
安妙颖, 韩玉国 , , 吴玉恒, 周 玥, 庞丹波, 孙若修
2017(4):25-31. DOI: 10.13870/j.cnki.stbcxb.2017.04.005
摘要:以不同坡长(1,5,10,15,20 m)径流小区在不同降雨强度(25,50,75 mm/h)下人工模拟降雨试验为基础,通过KINEROS2模型对坡面侵蚀过程及侵蚀量进行模拟,对比分析不同坡长、降雨强度及其交互作用对坡面土壤侵蚀过程及侵蚀量的影响,并评价KINEROS2模型的模拟效果及适用性。结果表明:坡长与总径流量呈一元线性关系(R2>0.990),与总侵蚀量呈幂函数关系(R2>0.900);降雨强度与总径流量、总侵蚀量之间呈倍数关系增加,且总侵蚀量的增率是总径流量增率的2~3倍;坡长与降雨强度之间存在交互作用,坡长、降雨强度和降雨强度-坡长交互作用与径流量、侵蚀量之间呈显著相关关系,并在坡面径流和侵蚀过程中表现为正效应。坡面径流量主要受坡长、降雨强度和降雨强度-坡长交互作用三者综合影响。坡面侵蚀量主要受坡长和降雨强度-坡长交互作用的影响极显著,受降雨强度的影响较显著。KINEROS2模型对径流过程的模拟优于侵蚀过程,对总侵蚀量的模拟优于总径流量,说明KINEROS2模型更适于对径流过程及总侵蚀量的模拟。从总体来看,KINEROS2模型对径流小区坡面土壤侵蚀过程及侵蚀量模拟效果较好,说明KINEROS2模型在中国西北干旱半干旱地区小区尺度上有较好的适用性。
2017(4):32-37. DOI: 10.13870/j.cnki.stbcxb.2017.04.006
摘要:以RS、GIS和RUSLE模型结合SEDD模型,分析了退耕还林前后北洛河上游流域1990年、2000年和2010年土壤侵蚀强度和产沙量的时空变化特征。结果表明:3个时期年平均土壤侵蚀模数分别为18 189.72,7 408.93,2 857.76 t/(km2·a),年均输沙模数分别为14 093.31,5 997.65,2 394.37 t/(km2·a),均呈减小趋势。3个时期的土壤侵蚀量在地形上的分布表现出趋同性,即高程上均在1 475~1 575 m内平均侵蚀模数和侵蚀量表现出最大值。随着坡度增加,平均侵蚀模数增加,流域内75%以上的侵蚀量均来自于>15°区域。3个时期平均侵蚀模数均遵循阳坡>半阳坡>半阴坡>阴坡的规律。研究为该区域生态环境建设效益评价及水土资源合理利用提供有益信息。
陈世发, 查 轩 ,
2017(4):38-43. DOI: 10.13870/j.cnki.stbcxb.2017.04.007
摘要:选取1956—2013年福建省57个主要气象站点日降雨量数据,采用日降雨侵蚀力模型计算降雨侵蚀力,分析厄尔尼诺-南方涛动(ENSO)对福建省降雨侵蚀力的影响。结果表明,虽ENSO对福建省不同区域的气象站点的影响存在差异,但总规律为:(1)福建省降雨侵蚀力年际变化和年内变化较大,总体呈现略微波动上升的趋势;(2)福建省降雨侵蚀力与赤道太平洋中东部海洋表面温度SST距平值呈现极显著相关。El Ni?o(厄尔尼诺)时期降雨侵蚀力较拉尼娜(La Ni?a)时期大,但均低于福建省平均降雨侵蚀力;(3)降雨侵蚀力与南方涛动指数(SOI)和多变量ENSO指数(MEI)存在极显著相关。通过分析ENSO对福建省降雨侵蚀力影响,为福建省土壤侵蚀的预测和土壤保持提供参考和依据。
2017(4):44-50. DOI: 10.13870/j.cnki.stbcxb.2017.04.008
摘要:为明确东北黑土区农田土壤风蚀的主要影响因素,通过室内模拟试验,对比分析了黑土在不同风速(5~14 m/s)、土壤含水量(2%~11%)以及秸秆覆盖率(0~80%)下的风蚀速率差异,进而分析了风蚀速率与各因素之间的数量关系。结果表明,黑土起沙风速略大于5 m/s,其风蚀速率随风速增大呈指数增加,风速14 m/s(含水量2%)时的风蚀速率比8 m/s时增加了11.6~42.7倍。黑土风蚀速率随土壤含水量升高呈先增加后降低趋势;在土壤含水量小于5%时随含水量升高而逐渐增加,至含水量5%时达到峰值并逐渐降低,至含水量11%时接近零。秸秆覆盖显著降低了黑土风蚀速率,二者成近似指数函数关系;秸秆覆盖率20%(含水量2%)时的风蚀速率比无覆盖减少了72.6%~92.3%,但秸秆覆盖率由20%增加至80%(含水量2%)后风蚀速率仅降低了0.02~1.20 g/(m2·s),幅度有限。研究表明,风速、土壤含水量以及秸秆覆盖率均可显著影响东北黑土区农田土壤风蚀速率,其权重依次为风速>土壤含水量>秸秆覆盖率。
王 勇, 李富程, 汪 璇, 刘 静, 杨 威, 王 刚[]
2017(4):51-56. DOI: 10.13870/j.cnki.stbcxb.2017.04.009
摘要:为了采用化学措施防治坡地耕作侵蚀,以紫色土典型坡地为研究对象,采用磁性示踪和模拟耕作等技术研究了聚丙稀酰胺(PAM)对不同坡度(5°,10°,15°,20°,25°)坡地耕作位移和土壤团聚体结构稳定性的影响。结果表明:(1)添加PAM对不同坡度坡地耕作位移均明显低于对照(未添加PAM),其中在20°和25°坡面显著减少49.16%和67.96%;(2)与对照比较,土壤添加PAM后<0.25 mm非水稳定性团聚体含量在5°,10°,15°,20°,25°坡度分别减少了33.74%,46.67%,37.56%,52.70%,62.50%,不同坡度土壤团聚体结构破坏率(PAD)平均降低了60.05%,而平均质量直径(MWD)、平均几何直径(GMD)值分别增加了41.94%和55.09%;(3)耕作位移量与PAD值呈显著的正线性相关性,而与MWD和GMD值呈负线性相关性(P<0.05)。坡地土壤添加PAM后可以有效降低耕作位移,增强土壤结构稳定性,减少耕作侵蚀。在农业生产中PAM可用于控制较陡(≥20°)坡地的耕作侵蚀。
2017(4):57-63. DOI: 10.13870/j.cnki.stbcxb.2017.04.010
摘要:从植物篱拦截径流、减缓坡度、改善土壤理化性质、提高土壤酶及微生物活性、保护生物多样性等方面综述了植物篱控制水土流失的机理,总结了西南丘陵山区不同植物篱模式的水土保持效果及坡度和平衡施肥对其的影响。西南丘陵山区植物篱研究以草本类的香根草、黄花菜以及乔木类的新银合欢等居多,其中黄花菜多与果树配合。最后从加强植物篱土壤生物学特性和植物篱带间距方面的研究进行了展望,以期为西南丘陵山区植物篱水土保持研究与应用提供参考,促进该区域化肥减量增效目标的实现。
张 俐 , , 佘冬立[] , , 傅 瑜, 章二子
2017(4):64-68. DOI: 10.13870/j.cnki.stbcxb.2017.04.011
摘要:为探究不同入渗水水质对土壤导水特性的影响,采用圆盘负压入渗法进行试验研究,选取两种水质(蒸馏水和自来水)对黄壤土和红壤土进行4个压力水头(0,-3,-6,-9 cm)下的圆盘入渗试验。结果表明,随着入渗水电导率的增大,土壤入渗率、吸渗率及导水率均随之增大,且红壤土在不同电导率的入渗水作用下土壤吸渗率的变化差异显著(P<0.05)。在低水头压力下,两种水质入渗条件下测得的土壤导水率差异显著(P<0.05);在高水头压力下,两种水质入渗下测得土壤导水率差异不显著,表明入渗水水质对土壤导水率的影响主要发生在低压力水头下即在细孔隙下的导水特性上。两种土壤的大孔隙与中等孔隙对水流贡献率随入渗水电导率的增大而增大,而小孔隙对水流贡献率随入渗水电导率的增大而减小,入渗水水质对红壤土不同级别孔隙水流贡献率的影响显著(P<0.05)。研究分析相关参数的变化有利于探讨野外试验时入渗水水质对试验结果的影响,对于正确认识农田水文过程、开发利用劣质水资源、提高农业灌溉灌水质量和灌水效率等具有重要意义。
2017(4):69-74. DOI: 10.13870/j.cnki.stbcxb.2017.04.012
摘要:以相邻田面为对照,利用双环入渗法对三峡库区紫色土坡耕地土质埂坎分层(地埂、坎腰和坎趾)的入渗特征进行研究。结果表明:(1)土质埂坎分层入渗与对照田面入渗均呈先陡降后趋于稳定的趋势,但达到稳定入渗的时间存在差异。地埂达到稳定入渗的时间最长(110 min),分别比坎腰、坎趾和田面达稳定入渗的时间长9%,82%,18%。从入渗性能看,土质埂坎各层均表现出初始入渗率>平均入渗率>稳定入渗率。平均入渗率与120 min累积入渗量表现为地埂>坎腰>田面>坎趾,初始入渗率为坎腰>地埂>田面>坎趾,稳定入渗率为田面>坎腰>地埂>坎趾。(2)采用4种模型进行拟合,其中通用经验模型是描述坡耕地土质埂坎入渗的较好模型,其后依次是Kostiakov模型、Horton模型和Philip模型。(3)土质埂坎入渗性能与土壤物理性质具有较好的相关性,初始入渗率与初始含水率、容重呈显著负相关(P<0.05),平均入渗率、120 min累积入渗量与粉粒体积分数、初始含水率呈显著负相关(P<0.05),与砂粒体积分数和总孔隙度呈显著正相关(P<0.05)。研究结果可为紫色土区坡耕地土壤侵蚀调控的埂坎措施优化提供依据。
2017(4):75-80. DOI: 10.13870/j.cnki.stbcxb.2017.04.013
摘要:基于泾河流域1965—2014年5—9月的逐日降雨量、逐日径流量和逐日含沙量数据,选取日含沙量≥100 kg/m3作为高含沙水流,分析了泾河高含沙水流的空间特征和及其变化,并参考降雨量探讨变化成因。结果表明:研究期内泾河流域的高含沙水流变化可以分为3个阶段:1965—1978年为多发期,1979—1990年为略微减少期,2006—2014年为显著减少期。将泾河流域分为南北两个分支,高含沙水流具有明显的尺度效应,北支的产沙模数随流域面积增加而减少,产流模数随流域面积增加而增加,南支的产沙模数随流域面积增加而增加,产流模数也随流域面积增加而增加。南北两个分支的产流模数和产沙模数在3个阶段经历了相似的变化,先是1979—1990年略微减少,之后在2006—2014年显著减少,使最初的复杂尺度效应转变为后期简单的线性尺度效应。分析结果说明泾河流域内部各区域在水土保持措施长期实施下其高含沙水流均得到有效控制。
2017(4):81-85. DOI: 10.13870/j.cnki.stbcxb.2017.04.014
摘要:以宁夏中部旱区砂田土壤为研究对象,通过对不同砾石覆盖厚度条件下砂田土壤水分入渗过程进行研究,采用一维垂直定水头入渗法,选取砾石覆盖厚度为影响因子,设置5个覆盖厚度(0,6,9,12,15 cm),观测湿润锋运移和入渗量变化规律,比较各处理土壤入渗特征,利用模型拟合土壤入渗过程。结果表明,砾石覆盖提高了土壤水分入渗能力,土壤湿润锋运移距离和入渗量明显增加。与CK相比,砾石覆盖厚度为6,9,12,15 cm时的累积入渗量分别增加了4.3%,11.8%,12.8%和17.1%,平均入渗率增加了25.8%,38.7%,50%和62.9%;同时砾石覆盖厚度改变了土壤水分入渗曲线,随着砾石覆盖厚度增加,土壤初始入渗率迅速增加,但稳定入渗率增加较为缓慢。与CK相比,砾石覆盖厚度为6,9,12,15 cm时的初始入渗速率分别增加了40%,81%,91%和110%;稳定入渗速率分别增加了15.3%,17.9%,20.5%和25.6%。利用3种入渗模型对砂田土壤水分入渗过程进行拟合,结果表明Horton模型拟合效果最好,是分析和预测不同砾石覆盖厚度土壤水分入渗过程的适宜模型。
2017(4):86-92. DOI: 10.13870/j.cnki.stbcxb.2017.04.015
摘要:基于室内土柱模拟试验对比分析辽西低山丘陵区坡地不同粒径砾石含量的土壤入渗规律,并采用4种模型分析了含砾石土壤对传统土壤入渗模型的适用性。结果表明:粒径一定时,随砾石含量的增加土壤累积入渗量减少,随累积入渗量的增加土柱湿润锋变化速率由大变小逐渐趋于平缓;砾石含量小于20%时,湿润锋前进到一定深度下,土壤累积入渗量随粒径的增加而增大;当砾石含量增大到一定值时,砾石含量相同直径不同的土壤累积入渗量与湿润锋随时间的变化基本无差异。累积入渗量与湿润锋推进距离呈良好的线性关系。利用Green-Ampt模型、通用模型、Horton模型和Kostiakov模型对入渗率与入渗历时的关系进行拟合,其中砾石含量为5%时,Horton模型拟合效果最好,砾石含量为10%~30%时通用模型适用性更强,Horton模型拟合效果最差,其他模型拟合效果因砾石含量及粒径等因素的不同而异。
王 顺, 陈 敏, 陈孝杨 , , 陈清华, 刘本乐, 胡智勇
2017(4):93-98. DOI: 10.13870/j.cnki.stbcxb.2017.04.016
摘要:为研究煤矿区用矸石作为垫底基质进行土壤剖面重构土壤水分再分布过程和剖面热扩散与气体浓度变化特征,以指导工程设计和重构土壤熟化技术应用,在实验室设计了一种煤矿区重构土壤水气热运移模拟装置,通过布设在土柱系统不同深度的温湿度传感器和CO2浓度检测仪,连续监测重构土壤剖面含水量、温度和CO2浓度。结果表明:煤矸石层具有良好的阻水性,阻碍水分的入渗,增加上层土壤的持水能力。但是,煤矸石的持水性差,煤矸石层的含水量远低于土壤层10%左右;煤矸石具有更佳的热扩散性,在加热过程中煤矸石层的温度远大于土壤层,在重构土壤中容易形成稳定的温度梯度,尤其在煤矸石层与土壤层之间存在明显的温度差。土壤层的温度受底部加热的影响较小,短期内主要受室温影响,其变化曲线与室温日变化曲线基本一致,最大波动幅度在2.89 ℃;底部通CO2对土壤层CO2浓度的影响非常小,气体在煤矸石层向土壤层扩散时容易受到土壤层的阻隔,导致气体在土壤层下界面累积;煤矸石层会对邻近土壤层产生较大影响,影响微生物的生存环境,导致微生物的活性下降。当覆土厚度为60 cm时,煤矸石层对土壤层的影响较小,随着覆土厚度的增加,煤矸石的影响会逐渐削弱。
2017(4):99-104. DOI: 10.13870/j.cnki.stbcxb.2017.04.017
摘要:以2016年山东省禹城市夏玉米为研究对象,通过测定分析不同生长期内降水、土壤水、植物水、地下水、地表水的稳定氢氧同位素值,并利用直接对比法和多元线性混合模型,分析不同水源对夏玉米不同生长期贡献率,进而研究其水分来源。结果表明:禹城市大气降水线方程为δD=7.80δ18O+8.61,其斜率和截距均小于全球大气降水线方程,表明降水在降落过程存在蒸发富集过程。夏玉米不同生长期水分来源存在差异,出苗期由于土壤含水量较低,植物主要利用浅层地下水且利用率为89.6%;拔节期降雨量丰富,夏玉米主要利用0—10 cm表层土壤水,利用率为85.8%;抽穗期夏玉米主要利用10—60 cm土壤水,利用率达62.9%;生长到灌浆期,根系分布在较深土层且20—100 cm土壤含水量稳定,夏玉米主要利用20—100 cm土壤水,利用率为69.7%;成熟期植物主要利用大于60 cm的深层土壤水,利用率达96.1%,此时期土壤含水量较低且根系分布可达深层土壤。
2017(4):105-111. DOI: 10.13870/j.cnki.stbcxb.2017.04.018
摘要:为探明微生物在盐碱地改良方面的应用,通过在盐碱土中加入枯草芽孢杆菌,研究不同浓度微咸水(0,1,2,3,4 g/L)条件下,盐碱土中的水分运动和土壤水稳性团聚体的变化规律。结果表明:(1)枯草芽孢杆菌可以显著减少土壤的入渗能力,同时可减缓水分的推移能力,添加枯草芽孢杆菌的土壤与相对应的对照组相比,累积入渗量和湿润锋推进距离均显著减少,其中在微咸水浓度为2 g/L时,土壤累积入渗量减少幅度最大,为40.97%,其他处理减少程度依次为3,0,1,4 g/L,湿润锋的推进距离也有类似的结果。(2)利用Philip和Kostiakov入渗模型拟合试验数据,发现Philip公式中的吸渗率S均小于相相应对照组,Kostiakov公式中的经验系数K均小于相应对照组,而经验指数β均大于相应对照组。(3)枯草芽孢杆菌可以增加土壤的保水能力,在微咸水浓度为2 g/L时,对土壤水吸力的影响较大。与对照组相比,van Genuchten公式中土壤滞留含水率θr、饱和含水率θs及与进气值相关系数α均有所增大,形状系数n逐渐减小。(4)含有枯草芽孢杆菌的土壤,在微咸水入渗后其土壤团粒结构均有较大的改善。
2017(4):112-117. DOI: 10.13870/j.cnki.stbcxb.2017.04.019
摘要:为确定添加生物质炭对旱作农田土壤持水特性的影响,在隆中黄土高原典型旱作农田区设置相关定位试验,对不同生物质炭输入水平的土壤容重、土壤孔隙度、土壤水分常数及土壤水分特征曲线进行测定。结果表明,生物质炭的添加能够减小土壤容重,增加土壤孔隙度。随着生物质炭输入水平的增加,土壤容重的减小及土壤孔隙度的增加幅度加大。生物质炭达到50 t/hm2时土壤结构变化最为明显,0—5,5—10,10—30 cm土层中土壤容重相比对照分别减小7.01%,9.91%,16.60%,土壤毛管孔隙度分别增加19.47%,21.02%,29.94%;并且生物质炭的施入可以增加土壤饱和含水量、土壤田间持水量、土壤有效水分含量。随着生物质炭输入水平的不断加大,各水分常数呈现出上升趋势,但当生物质炭输入水平达到40 t/hm2后涨幅空间开始减小。说明生物质炭的添加能够提高旱作农田的持水性能,但输入水平达到40 t/hm2后,土壤持水性能趋于稳定。
2017(4):118-126. DOI: 10.13870/j.cnki.stbcxb.2017.04.020
摘要:为了探究涌泉根灌水肥一体化灌溉在不同土壤初始含水率下水氮运移特性,通过室内肥液入渗试验,研究了不同土壤初始含水率(4.13%,7.21%,8.77%,11.06%,14.01%)条件下累积入渗量的入渗特性、湿润锋运移、土壤水分以及铵态氮和硝态氮的运移特性,建立了涌泉根灌累积入渗量、各向湿润锋运移距离与不同土壤初始含水率之间的关系,提出了不同初始含水率下涌泉根灌累积入渗量、各向湿润锋运移距离的经验模型。结果表明:累积入渗量、各向湿润锋运移距离以及湿润体内水分和氮素的分布、转化等均不同程度地受到土壤初始含水率的影响。同一时刻条件下,累积入渗量随着土壤初始含水率的增大而减小,而湿润锋运移距离却呈现出增大的趋势;土壤初始含水率越大,湿润体体积越大,湿润体内水分、铵态氮和硝态氮的分布范围越广泛;距离灌水器出水孔越近,土壤中的铵态氮和硝态氮含量越高。入渗系数K随着土壤初始含水率的增大而减小,入渗指数α随着土壤初始含水率的增大而增大;水平湿润锋拟合参数a、b均随土壤初始含水率的增大而增大,竖直向下湿润锋运移指数c随着土壤初始含水率的增大而增大,入渗指数d随着土壤初始含水率的增大而减小。随着土壤水分再分布的持续进行,湿润体内水分分布越加均匀,采用克里斯琴森均匀系数Cu评价灌水结束、再分布1,3天条件下湿润体内水分分布均匀度依次为61.99%,74.27%和83.60%;湿润体内铵态氮含量逐渐减小,但铵态氮的分布区域基本无变化;湿润体内硝态氮分布区域变大,平均值呈增大,最值区域有下移趋势。研究成果为进一步研究涌泉根灌水氮高效利用技术奠定了基础。
孙 萌, 梁曼曼, 李 寒, 李保国 , , 齐国辉 , , 张雪梅 ,
2017(4):127-134. DOI: 10.13870/j.cnki.stbcxb.2017.04.021
摘要:为探明地面覆盖对核桃园土壤团聚体特征的影响,研究了地面覆盖后核桃园土壤的微团聚体分布、大团聚体分布及大团聚体化学计量特征。结果表明:在20—40 cm土层,覆盖有机肥处理的10~150 μm粒径的微团聚体百分含量为84.52%,较对照提高了3.7%;1~5 mm粒径的大团聚体百分含量为47.74%,较对照提高了56.8%;>5 mm粒径的大团聚体百分含量为33.04%,较对照降低了49.5%。覆盖处理显著提高了土壤全效养分含量,在0—20 cm土层,覆盖有机肥处理的所有径级团聚体全氮、全磷、总有机碳含量均值分别为1.04,0.81,14.39 g/kg,为对照的2.9,5.1,1.4倍;覆盖碎木屑处理的所有径级团聚体全氮、全磷、总有机碳含量均值分别为0.61,0.32,7.42 g/kg,为对照的1.7,1.0,2.3倍。覆盖处理在不同程度上提高了土壤团聚体的C/N、C/P和N/P,覆盖有机肥处理的土壤团聚体C/N、C/P和N/P的变化范围分别为8.29~22.65,4.45~27.18,0.44~1.89,而覆盖碎木屑处理的变化范围分别为4.09~29.60,5.32~59.88,1.04~3.29,对照为4.71~12.24,10.08~25.42,0.86~3.10。综上可知,地面覆盖显著提高了较大团聚体百分含量,显著降低了微团聚体百分含量和>5 mm径级的团聚体百分含量,不同程度提高了各粒径团聚体的有机碳、全氮、全磷含量、C/N和C/P。
2017(4):135-140. DOI: 10.13870/j.cnki.stbcxb.2017.04.022
摘要:通过对设置在辽东山区本溪市草河口镇和庄河市仙人洞镇两个典型天然次生栎林(Quercus spp.)样地内的土样进行分层(0—10,10—20,20—30,30—40 cm)采集和室内分析,研究了0—40 cm土层土壤有机碳、全氮、全磷含量的剖面分布特征,探讨了有机碳与土壤理化性质间的关系。结果表明:土壤有机碳及全氮、全磷、全钾、碱解氮、速效磷、速效钾、阳离子交换量的含量均随土层加深而降低,而土壤容重随土层加深而增加,由t检验和方差分析得知,各指标含量在土层间差异均达到5%显著水平;土壤有机碳与粉粒、pH、全氮、全磷、全钾、碱解氮、速效磷、速效钾、阳离子交换量间均呈显著正相关(r=0.430 9~0.919 0,n=44,P<0.01),与土壤容重、砂粒间均呈显著负相关(r=0.388 3~0.670 6,n=44,P<0.01),而与粘粒间无显著相关性;由逐步回归分析得知土壤碱解氮、碳氮比、全钾、pH、全氮与有机碳间关系最为紧密。土壤有机碳与其他理化性质间关系密切,且以全氮、碱解氮、碳氮比、全钾和pH对其影响最大;同时,各指标均具有明显的剖面分布规律。
2017(4):141-147. DOI: 10.13870/j.cnki.stbcxb.2017.04.023
摘要:以第四纪红粘土发育红壤为研究对象,通过室内模拟降雨和放水冲刷组合试验,研究了不同降雨强度(0,60,90,120 mm/h)和放水流量(5,7.5 L/min)下红壤坡面团聚体流失特征,分析了团聚体平均重量直径(MWD)、几何平均直径(GDM)、分形维数(D)和平均重量比表面积(MWSSA)的变化特征。结果表明:侵蚀泥沙中<0.05 mm微团聚体初始含量在19%~58%之间,随产流时间的延长先降低后趋于稳定;>0.25 mm大团聚体含量最高,随产流时间的延长先升高后趋于稳定。相同降雨强度下,当放水流量由5 L/min增大到7.5 L/min时,团聚体MWD和GMD有所增大,D和MWSSA有所减小。无降雨时,泥沙中团聚体的MWD和GMD低于有降雨时的MWD和GMD,而D和MWSSA高于有降雨时的D和MWSSA。相同放水流量下,随着降雨强度增强,团聚体的MWD和GMD呈增大趋势,D和MWSSA呈减小趋势。
2017(4):148-153. DOI: 10.13870/j.cnki.stbcxb.2017.04.024
摘要:采用野外调查与室内分析相结合的方法,研究名山地区稻田植茶后土壤团聚体水稳性变化特征及其影响因素。结果表明:稻田及植茶后的土壤水稳性团聚体含量在各粒径及土层间表现不同,稻田、茶园5年和10年土壤水稳性团聚体含量总体上随着粒径的减小呈先降低后上升的趋势,茶园15年水稳性团聚体含量则随着粒径的减小逐渐增加。从不同土层来看,在0—20,20—40 cm土层中,随着稻田植茶年限的增加,土壤团聚体含量以>2 mm粒径团聚体为主转变为以<0.25 mm粒径团聚体为主,而在40—60 cm土层中,总体上<0.25 mm粒径团聚体占据着主要地位;在0—20 cm和20—40 cm土层,稻田植茶后土壤团聚体水稳性逐年下降,由大到小依次为水稻田>茶园5年>茶园10年>茶园15年,而在40—60 cm土层,土壤团聚体水稳性由大到小依次为茶园5年>茶园10年>水稻田>茶园15年,不同土层中团聚体的水稳性与>0.25 mm粒径团聚体含量呈正相关关系。稻田及稻田植茶后的土壤团聚体水稳性受土壤的理化性质影响,其中受>0.25 mm粒径团聚体含量、土壤容重、总孔隙度的影响较显著。就所测养分而言,稻田土壤团聚体的水稳性影响因素为有机质和游离氧化铁,茶园5年的影响因素为有机质和阳离子交换量(CEC),茶园10年的影响因素为有机质、CEC和有效磷含量,而茶园15年的影响因素主要是CEC含量。
2017(4):154-158. DOI: 10.13870/j.cnki.stbcxb.2017.04.025
摘要:为了探明施有机肥对耕地棕壤团聚体及钙素分布的影响,以长期定位施肥近30年的耕地棕壤为研究对象,采用干筛法进行土壤团聚体分级,系统研究了单施有机肥及有机肥配施氮磷肥对耕地棕壤团聚体及不同形态钙素分布的影响。结果表明:与不施肥对照相比,施有机肥可增加>1 mm粒级团聚体含量,且随有机肥施入量的增加而增加,最高增加了66.68%;与单施有机肥相比,配施氮磷肥则降低了>1 mm粒级团聚体含量;与对照相比,单施及配施有机肥均降低了0.25~1 mm粒级团聚体含量,降幅最高达15.20%。单施及配施有机肥均提高了全土的全钙含量,其中单施高于配施,最高为施高量有机肥处理,增幅达11.67%;单施有机肥处理以>1 mm粒级团聚体的全钙含量最高,配施氮磷肥后以0.053~0.25 mm的最高;与对照相比,单施及配施有机肥均增加了各粒级团聚体水溶性钙含量;单施有机肥提高了土壤交换性钙含量,配施氮磷肥却相反;单施及配施有机肥处理均增加了全土酸溶性钙含量。相关性分析显示,耕地棕壤各级团聚体的全钙含量是影响各形态钙素分布的重要因素。因此,长期施有机肥不仅增加了耕地棕壤较大粒级团聚体含量,且可增加较大粒级团聚体的钙素含量。
2017(4):159-165. DOI: 10.13870/j.cnki.stbcxb.2017.04.026
摘要:为揭示五台山垂直带土壤不同形态团聚体有机碳分布特征,以五台山垂直带土壤为研究对象,于2016年8月从高海拔至低海拔对亚高山草甸土、山地草甸土、棕壤、淋溶褐土、石灰性褐土样品进行采集,并且通过湿筛法和物理分组技术获得不同土壤类型中>2,2~0.25,0.25~0.053,<0.053 mm水稳性团聚体,进一步分析了土壤及各级水稳性团聚体的总有机碳、颗粒有机碳(POC)和矿物结合有机碳(MOC)。结果表明:亚高山草甸土、山地草甸土和棕壤均以>2 mm团聚体为最多,达到总水稳性团聚体的45.13%。然而,淋溶褐土和石灰性褐土中分别以2~0.25 mm和0.25~0.053 mm团聚体为最多,分别达到33.79%和39.95%。随着海拔高度的降低土壤有机碳含量依次降低,且不同土壤类型中,>2 mm和2~0.25 mm团聚体有机碳含量与其对应的土壤有机碳含量呈极显著正相关关系,相关系数分别为r>2 mm=0.986和r2~0.25 mm=0.966(P<0.01)。随着土壤团聚体粒径的减小,亚高山草甸土、山地草甸土、棕壤的POC含量呈现下降趋势,而淋溶褐土和石灰性褐土的POC含量呈现升高趋势。亚高山草甸土、山地草甸土、棕壤的MOC含量都以>2 mm团聚体为最大,淋溶褐土和石灰性褐土分别以2~0.25 mm和0.25~0.053 mm团聚体的MOC含量为最大。各土壤及团聚体中MOC的含量要明显大于POC的含量,而且在土壤和各级大团聚体中二者呈现正相关关系(P<0.05)。此外,各土壤POC和MOC的含量与土壤有机碳含量也呈现正相关关系(P<0.05)。因此,随着海拔高度的降低,各土壤团聚体组成由大团聚体向微团聚体转变,亚高山草甸土、山地草甸土、棕壤的碳截获能力强于淋溶褐土和石灰性褐土。
丁武泉 , , 何家洪, 刘新敏, 胡斐南, 田 锐, 李 航, 朱华玲
2017(4):166-171. DOI: 10.13870/j.cnki.stbcxb.2017.04.027
摘要:采用联合测定法和光散射技术分别研究了有机质对土壤颗粒表面电荷性质和水体中胶体颗粒凝聚过程的影响。结果表明:添加有机质能显著改变土壤表面电荷性质,使得土壤颗粒表面电荷数量降低6.8%,比表面积增加12.3%,使颗粒表面电荷密度减小,表面电位降低;进一步理论计算表明添加有机质降低了胶体颗粒间的静电排斥力,使得净引力增大,胶体颗粒更易发生凝聚。通过动态光散射分析水体中土壤胶体颗粒的凝聚特征,发现有机质去除前后的临界聚沉浓度(CCC)分别为91.6 mmol/L和139.3 mmol/L,去除有机质土壤显著大于未去除有机质的土壤,相应浓度下的临界电位值计算结果均为-150 mV左右,与颗粒间出现净引力的临界浓度值基本一致。有机质对水体中胶体颗粒凝聚特性的影响主要是通过改变颗粒表面性质使得颗粒间的相互作用发生变化而引起。
2017(4):172-177. DOI: 10.13870/j.cnki.stbcxb.2017.04.028
摘要:针对典型草原土壤侵蚀区的碳储量及碳流失问题,采用野外调查取样和人工模拟降雨相结合的方法,探讨了不同放牧强度下内蒙古大针茅典型草原的土壤侵蚀量、有机碳含量、有机碳流失量的变化情况。结果表明:(1)放牧强度对表层土壤有机碳的影响较大,有机碳储量呈先增加后减少的趋势,表现为轻度放牧>对照>中度放牧>重度放牧,且不同放牧强度下0—40 cm土壤有机碳变化明显,为明显的垂直递减趋势;(2)降雨强度对草地土壤侵蚀的影响最大,其次为坡度,放牧强度的影响较小;(3)坡度一定时,土壤有机碳流失量受降雨强度的影响程度远大于放牧强度,降雨强度越大,放牧强度越大,土壤侵蚀量和土壤有机碳流失量就越大。可见,控制放牧强度和因地制宜的分区放牧对于控制草地土壤侵蚀十分必要。
邓 翠, 吕茂奎, 曾 敏, 张康靖, 任寅榜, 聂阳意, 谢锦升
2017(4):178-183. DOI: 10.13870/j.cnki.stbcxb.2017.04.029
摘要:为了解土壤有机碳组分在植被恢复过程中的变化规律,选取了红壤区本底条件基本一致、不同恢复年限的马尾松林为研究对象,以未治理的侵蚀裸地(CK1)和恢复后的次生林(CK2)为对照,采用物理化学分组法,将土壤有机碳分为由溶解性有机碳(DOC)和颗粒有机碳(POM)组成的活性碳库、物理保护态的团聚体与粉粒和黏粒组合成的缓效性碳库以及化学结构稳定的惰性碳库。结果表明:在植被恢复过程中(0~30年)活性碳库储量及其分配比例在植被恢复7~10年显著提高(P<0.05),并在植被恢复27~30年保持较稳定水平,缓效性碳库储量及其分配比例在27~30年呈显著变化(P<0.05),而活性碳库分配比例有所降低,且POM、DOC与活性碳均达显著相关(P<0.01),说明活性碳库在恢复7~10年后逐渐向缓效性碳库转化;惰性碳库储量随恢复年限不断增加,但其分配比例保持较稳定水平。相关性分析显示,恢复年限、不同组分与不同碳库均达显著相关(P<0.01),且缓效性碳库随植被恢复最敏感,说明在马尾松恢复过程中土壤有机碳以活性碳库积累逐渐转化为缓效性碳库积累为主,进而影响惰性碳库的积累,有利于土壤有机碳的长期保持。
2017(4):184-190. DOI: 10.13870/j.cnki.stbcxb.2017.04.030
摘要:通过对珠江三角洲城区(植物园、白云山、帽峰山)和郊区(鹤山、从化石门、鼎湖山)存留的6个常绿阔叶林进行调查,分析城市化对存留森林土壤有机碳组分和碳库管理指数的影响。在选择的样地按0—10,10—20 cm分层采集土壤样品,并测定土壤总有机碳(TOC)、易氧化有机碳(ROC)和不易氧化有机碳(NROC)。结果表明:(1)城区森林土壤的TOC、ROC和NROC含量显著低于郊区(P<0.05)。(2)在0—10 cm层次,城区森林土壤碳库的活度和活度指数显著高于郊区(P<0.05);在10—20 cm,城区森林土壤碳库的活度和活度指数也高于郊区,但差异不显著。(3)在0—10,10—20 cm,郊区森林土壤的碳库指数和碳库管理指数显著高于城市森林(P<0.05)。城市化导致存留常绿阔叶林土壤有机碳活性增加,但不利于土壤总有机碳积累。
朱秋丽, 王 纯, 严锦华, 仝 川 , , 曾 瑜, 王维奇 ,
2017(4):191-197. DOI: 10.13870/j.cnki.stbcxb.2017.04.031
摘要:为了研究施加秸秆与废弃物对茉莉园土壤团聚体与碳、氮和磷含量的影响,以福州河滨茉莉园土壤为研究对象,将对照(C)、秸秆(S)、秸秆+石膏(SG)、秸秆+生物炭(SB)和秸秆+炉渣(SS)5种处理样地0—10,10—20,20—30 cm土层土壤团聚体分布和稳定性,包括>0.25 mm团聚体含量(DR0.25)、平均质量直径(MWD)、几何平均直径(GMD)、分形维数(D)以及土壤碳、氮、磷含量和化学计量比进行了测定分析。结果表明:5种处理团聚体均以0.053~0.25,0.25~2 mm粒级为主。与对照相比,单施秸秆团聚体DR0.25、MWD和GMD值分别减小了19.86%,19.18%和37.98%,D增加了14.26%,团聚体稳定性降低;秸秆+石膏、秸秆+生物炭和秸秆+炉渣与单施秸秆相比,DR0.25和MWD与秸秆相差不大,GMD较单施秸秆分别增加了2.34%,0.63%和12.67%,D分别减少了2.31%,6.26%和5.01%,团聚体稳定性增强。秸秆、秸秆+石膏、秸秆+生物炭和秸秆+炉渣与对照相比,0—10 cm表层土壤碳、氮、磷含量均显著增加,10—20,20—30 cm土层变化不大,表现为养分向表层富集的现象。综合比较分析,石膏、生物炭和炉渣可以作为秸秆还田配施改良剂,以提高秸秆还田的功效。
樊会敏, 许明祥 , , 李彬彬, 张蓉蓉, 张圣民, 马露洋
2017(4):198-204. DOI: 10.13870/j.cnki.stbcxb.2017.04.032
摘要:通过网格布点法对渭北地区农田土壤进行采样分析,研究了土壤团聚体、土壤容重、土壤质地对土壤剖面盐分的影响。结果表明:(1)研究区轻度盐渍化面积占46.56%,中度盐渍化占23.01%,渭北地区农田土壤盐渍化程度总体不严重但存在较大潜在风险;(2)各层土壤水稳性团聚体与含盐量呈负相关,容重与含盐量的关系因盐渍化程度不同而在各土层表现出不同的正负效应,土壤质地与含盐量仅在0—20 cm土层存在显著相关性;(3)土壤物理性质对含盐量的异位影响与含盐量水平有关。当土壤含盐量<1 g/kg时,40—60 cm容重与20—40 cm含盐量为幂函数关系,且呈递增趋势;土壤含盐量在2~4 g/kg时,20—40 cm容重与0—20 cm含盐量为一次函数关系,且呈递增趋势;当含盐量>2 g/kg时,0—20 cm容重与20—40 cm含盐量为一次函数关系,且呈递减趋势;水稳性团聚体与含盐量呈显著线性负相关。
2017(4):205-210. DOI: 10.13870/j.cnki.stbcxb.2017.04.033
摘要:为揭示喀斯特地区不同石漠化程度土壤理化性质特征及其影响机制,以贵州毕节石漠化地区土壤为研究对象,在雨季前、中、后对潜在、轻度、中度、强度石漠化程度的土壤进行了为期4年的监测,分析了不同石漠化程度土壤理化性质及其各项指标之间的相关性特征。结果表明:同一石漠化程度下,土壤有机质、全磷、有效磷、全氮和水解氮含量表现为雨季中>雨季后>雨季前。随着石漠化程度的加深,土壤田间持水量、毛管持水量、毛管孔隙度和总孔隙度升高,全磷、有效磷和有机质含量减少。与潜在石漠化程度相比,轻度、中度和强度石漠化程度的土壤全氮含量分别增加5.6%,20.9%,26.6%,水解氮含量分别增加3.5%,18.3%,36.2%,全钾含量分别增加15.8%,30%,46.3%,速效钾含量分别增加3.9%,11.3%,16.5%。相关性分析结果显示,土壤有机质、全磷、全氮含量、土壤容重、总孔隙度、毛管持水量之间相关性显著(p<0.05),其中土壤有机质含量、全氮含量、容重、总孔隙度间相关性极显著(p<0.01)。研究结果为石漠化综合治理工作提供理论与科学依据。
谢 勇 , 荣湘民 , 何 欣, 石敦杰, 唐 丽, 刘 强 , 张玉平
2017(4):211-218. DOI: 10.13870/j.cnki.stbcxb.2017.04.034
摘要:为提高我国南方丘陵地区旱地土壤作物种植的氮肥利用率,减少资源浪费和降低环境污染风险,通过采用田间小区定位试验进行土壤养分渗漏观测,研究比较了不施肥处理(T1)、普通尿素处理(T2)以及不同施氮量的控释氮肥处理(T3~T6)的TN、NO3-—N和NH4+—N的流失浓度变化及其损失负荷特征。结果表明:在168~240 kg N/hm2施氮水平变化内,渗漏水量在3 888.40~3 948.69 L之间,即施肥量的增加或减少对渗漏体积的影响不显著(P>0.05);控释氮肥处理T3的TN、NO3-—N和NH4+—N的平均流失浓度分别是32.66,29.41,0.26 mg/L,比等氮量施用的T2处理分别降低了24.99%(P<0.01),25.56%(P<0.01)和25.71%(P<0.05);同样T3在损失负荷方面TN、NO3-—N和NH4+—N分别为53.07,47.14,0.47 kg N/hm2,较T2分别降低了24.10%(P<0.01),25.62%(P<0.01)和18.97%(P>0.05)。当控释氮肥减氮10%,20%,30%时,其TN损失浓度为28.81,26.50,24.34 mg/L,较T3分别降低了11.79%(P>0.05),18.86%(P<0.05),25.47%(P<0.05);损失负荷为41.78,36.62,33.90 kg N/hm2,较T3分别降低了21.27%(P<0.01),31.00%(P<0.01),36.12(P<0.01)。NO3-—N是渗漏氮素损失的关键成分,占TN损失负荷88.83%~92.75%,DON次之。控释氮肥在192 kg N/hm2的投入下能够有效的减少氮素渗漏损失,降低环境污染风险,并且还可以增产增效。
2017(4):219-226. DOI: 10.13870/j.cnki.stbcxb.2017.04.035
摘要:为了寻求东北黑土耕作区适宜的水肥管理模式,在大田试验的基础上,设计了有膜(M)和无膜(W)两种覆盖处理,3个施肥水平230 kg N/hm2(W1),280 kg N/hm2(W2)和330 kg N/hm2(W3),3种施肥比例60%-40%-0%(F1),60%-20%-20%(F2)和33%-33%-33%(F3),分别设置1组对照,共计20种处理。研究了覆膜、施肥量与施肥方式的差异对作物耗水量、玉米作物生长性状、水分利用效率以及肥料偏生产力的影响。结果表明:覆膜处理减少了土壤水分的无效蒸发,随着施肥量的增加,玉米植株的生长优势明显,同时植株对于土壤水分的需求量也相应增加,在WW3F2施肥处理条件下的土壤水分消耗最大;施肥量和施肥比例的不同导致玉米植株的生长性状及产量存在一定的差异,在施肥比例方案60%-20%-20%(F2)下,随着施肥量的增加,植株对于土壤养分的利用效率提高,其中MW3F2处理方式下植株产量分别相对MW3F1和MW3F3处理分别提升了2.8%和12.7%;在土壤养分运筹模式选取中,采用提升耗水量和肥料用量的方式,提高了玉米的产量,反而降低了土壤水分利用效率和肥料偏生产力,综合耗水量和肥料用量两点因素,MW1F2和MW3F2种植模式在黑土区优势较为明显。
白岗栓 , , 邹超煜, 杜社妮 ,
2017(4):227-234. DOI: 10.13870/j.cnki.stbcxb.2017.04.036
摘要:为充分利用自然资源,减轻土壤盐渍化,提高农田生产力,在内蒙古河套灌区以春小麦、玉米和向日葵单作为对照,监测春小麦—向日葵复种对土壤水分、盐分和农田生产力的影响。结果表明:春小麦收获前,春小麦—向日葵复种和春小麦单作0—100 cm土层土壤水分低于玉米单作和向日葵单作;春小麦收获后春小麦—向日葵复种、玉米单作和向日葵单作耕层土壤水分高于春小麦单作,20—80 cm土层土壤水分则低于春小麦单作。春小麦收获前不同种植模式的土壤盐分变化剧烈,春小麦收获后则变化平缓。不同种植模式主要影响0—40 cm土层土壤盐分,对40 cm土层以下的土壤盐分影响较小。复种向日葵收获期春小麦—向日葵复种耕层土壤盐分较春小麦单作、玉米单作和向日葵单作分别降低32.52%,16.70%和24.92%,0—100 cm土层分别降低13.32%,8.88%和12.07%。春小麦—向日葵复种的等价产量较春小麦单作、玉米单作和向日葵单作分别高出126.01%,3.86%和3.21%。春小麦—向日葵复种可减少土壤盐分,提高农田生产力,在河套灌区具有一定的发展前景。
2017(4):235-240. DOI: 10.13870/j.cnki.stbcxb.2017.04.037
摘要:为探明不同土壤肥力条件下施用氮肥对甘薯产量和氮肥利用率的影响,选取鲜食型甘薯品种烟薯25号为试验材料,采用大田试验,研究了施氮对不同土壤肥力下甘薯产量及产量构成因素、干物质积累规律和氮肥利用率的影响。结果表明:不施氮条件下,甘薯蔓数、最大蔓长度、叶面积指数和产量均表现为高肥力>中肥力>低肥力(P<0.05)。3种土壤肥力条件下,增施氮肥均能显著增加甘薯蔓数、最大蔓长度和叶面积指数(P<0.05),但对最大蔓节间数影响不显著。高肥力、中肥力和低肥力地块分别在施氮量为50,100,150 kg/hm2时获得最高产量,分别较不施氮处理(N0)增产16.06%,29.63%和33.33%。与地力条件无关,增施氮肥均能提高甘薯地上部干物质累积量。中、低土壤肥力条件下,甘薯氮累积量随施氮量增加逐渐增加,而高土壤肥力条件下呈先增加后降低的趋势。高肥力地块氮肥利用率随施氮量增加而逐渐降低,中肥力地块先增加后逐渐降低,在100 kg/hm2时氮肥利用率最高,低肥力地块逐渐增加。综合产量和氮肥利用率,可知高肥力、中肥力和低肥力地块甘薯适宜施氮量分别为50,100,150 kg/hm2。
张为涛, 刘之广 , , 张 民., 董树亭, 陈剑秋, 刘文龙, 杨修一, 周洪印
2017(4):241-247. DOI: 10.13870/j.cnki.stbcxb.2017.04.038
摘要:通过玉米—小麦轮作条件下连续2年的大田定位试验,以钾空白(CK)、普通氯化钾常量(K1)、普通氯化钾高量(K2)为对照处理,研究通过控释氯化钾常量(CRK1)、控释氯化钾高量(CRK2)、氯化钾与控释氯化钾等比掺混常量(BBF1)、氯化钾与控释氯化钾等比掺混高量(BBF2)处理对玉米产量、钾肥利用率和土壤速效钾的影响。结果表明:(1)BBF2玉米-小麦季产量分别为11 697.8 kg/hm2和11 921.1 kg/hm2,增产和增收效果最好,较K1分别显著增产13.3%和15.7%,较K1分别显著增收16.6%和19.6%;(2)BBF2钾肥农学利用率较K1分别显著提高了49.0%和41.9%,生理利用率较K1分别显著提高了17.6%和34.8%;BBF1钾肥表观利用率最高,玉米—小麦分别为23.73%和35.22%;(3)施用钾肥显著提高了玉米的株高和茎粗;BBF2提高了玉米吐絮后期至成熟期的株高;CRK1、CRK2、BBF1、BBF2均提高了玉米吐絮后期叶片SPAD值。本试验条件下,控释氯化钾与普通氯化钾掺混施用可满足玉米整个生育期的钾素需求,提高玉米产量和钾肥利用率,BBF2处理为玉米最佳钾肥施用方案。
2017(4):248-253. DOI: 10.13870/j.cnki.stbcxb.2017.04.039
摘要:为了研究不同覆盖方式对旱地农田土壤水温变化规律和降水高效利用的影响,以探求旱地玉米最佳覆盖种植方式,于2013—2015年在山西省寿阳县连续定点定位设置秸秆地膜二元覆盖(MS)、宽膜覆盖(FM)、窄膜覆盖(NM))3个不同覆盖种植方式,以传统露地平作为对照(CK),研究不同覆盖种植模式对旱地玉米土壤温度、水分和产量的影响。结果表明:(1)二元覆盖昼夜温差比宽膜覆盖、窄膜覆盖和露地变化幅度小,二元覆盖昼夜相差8.8 ℃;在播后25~35 d,15 cm土层的土壤温度由19.1 ℃上升到26.5 ℃,呈现微弱的增温效应。(2)玉米整个生育期秸秆地膜二元覆盖处理(MS)0—160 cm土壤贮水量较CK增加68 mm;3年平均含水量显示,MS、FM和NM比CK分别提高4.5%,0.4%和1.2%。(3)秸秆地膜二元覆盖(MS)处理,比露地增产17.4%,水分利用效率提高24.8%。因此,秸秆地膜二元覆盖能综合改善田间温度、水分因子,提高了玉米产量和水分利用效率,是山西省旱地玉米最佳的覆盖方式。
王 芬, 田 歌, 彭 玲, 何 流, 刘晓霞, 葛顺峰, 姜远茂
2017(4):254-258. DOI: 10.13870/j.cnki.stbcxb.2017.04.040
摘要:运用15N同位素示踪技术,以5年生烟富3/SH6/平邑甜茶苹果为试材,研究了不同施氮水平(0,50,100,150,200,250 kg/hm2)对营养转换期富士苹果肥料氮吸收利用、土壤残留和土壤氮库盈亏的影响。结果表明,随施氮水平的提高,肥料氮的利用率逐渐下降,且树体吸收土壤氮素的比例逐渐降低,而来自肥料氮的比例逐渐升高;施氮1个月后,5.75%~12.99%的肥料氮被树体吸收,29.62%~39.74%的肥料氮残留在0—60 cm土体中,47.27%~64.64%的肥料氮通过其他途径损失。随施氮水平的提高,树体吸收的肥料氮量和土壤残留氮量逐渐增加,但肥料氮利用率和土壤残留率却不断降低,同时损失量和损失率不断增加。残留在土壤剖面中的肥料氮主要分布在表土层(0—20 cm),各土层15N丰度随施氮水平的提高显著提高。随施氮水平的提高,土壤氮素总平衡由亏缺转为盈余,表明低施氮水平会造成土壤氮肥力的下降,过量施氮则会加剧土壤氮素累积。施氮水平与土壤氮素总平衡存在较好的正相关关系,其回归方程为y=0.3147x–16.144(R2=0.990 2),当施氮水平达到51.30 kg/hm2时,土壤氮库达到平衡。
2017(4):259-263. DOI: 10.13870/j.cnki.stbcxb.2017.04.041
摘要:在种还分离模式下采用尼龙网袋法对玉米秸秆还田进行田间原位模拟,比较不同秸秆还田量在不同还田深度下对土壤总有机碳、微生物量碳、纤维素酶活性和过氧化氢酶活性的影响。试验设置秸秆还田量0(R0),0.44%(R1),0.88%(R2)和1.32%(R3)4个水平和3个还田深度0—15,15—30,30—45 cm交叉处理。结果表明:还田1年时,在0—15 cm土层,土壤总有机碳、微生物量碳、纤维素酶活性和过氧化氢酶活性均随秸秆还田量增加而提高,且R3处理提升效果最显著,分别达到30.98%,101.16%,172.72%,5.40%;在15—30 cm土层,秸秆还田处理的土壤总有机碳、微生物量碳含量和过氧化氢酶活性高于R0处理,但R1、R2、R3之间无显著性差异,纤维素酶活性随秸秆还田量增加而变大;在30—45 cm土层,R2、R3处理的土壤总有机碳、微生物量碳含量和纤维素酶活性显著高于其他处理,各处理的过氧化氢酶活性并无显著差异。还田2年与还田1年相比,各处理的土壤总有机碳、微生物量碳、纤维素酶活性均降低,降低幅度分别为8.59%~35.36%,6.74%~29.16%,6.18%~31.72%,但过氧化氢酶活性呈增加趋势,以R3增幅最大,随土层加深,提升幅度为14.14%,10.14%,12.11%。说明在种还分离模式下可以高量秸秆还田,并可有效改善土壤肥力。
汤 宏 , , 沈健林, 刘杰云, 王 聪, 吴金水, 张杨珠
2017(4):264-271. DOI: 10.13870/j.cnki.stbcxb.2017.04.042
摘要:为探明稻秸(稻草)及其不同组分(腐解稻秸、可溶性有机物和去活稻秸)对红黄泥水稻土微生物量碳、氮(MBC、MBN)和可溶性有机碳、氮(DOC、DON)含量的影响,通过室内恒温培养试验,研究了长期淹水条件下,添加稻秸及其组分对MBC、MBN、DOC和DON的影响。结果表明,与对照(S处理)相比,添加稻秸(RS+S处理)、腐解稻秸(DRS+S处理)和去活稻秸(NARS+S处理)均提高了MBC,提高幅度分别为11.17%(p<0.01),1.83%和6.25%(p<0.05),添加可溶性有机物(DOM+S处理)处理降低了MBC,降低幅度为2.67%;RS+S处理提高了MBN,提高幅度为15.29%,DRS+S、DOM+S和NARS+S处理均降低了MBN,降低幅度分别为15.19%,3.09%和15.92%。与S处理相比,RS+S、DRS+S、DOM+S和NARS+S处理均极显著提高了红黄泥DOC(p<0.01),提高幅度依次分别为13.33%,10.88%,6.81%和11.41%;RS+S、DRS+S和DOM+S处理均显著提高了红黄泥DON(p<0.05),NARS+S处理极显著提高了红黄泥DON(p<0.01),提高幅度依次分别为6.96%,10.84%,10.12%和13.41%。与S处理相比,DRS+S和NARS+S处理极显著提高了MBC/MBN,RS+S处理显著降低了MBC/MBN,DOM+S处理对MBC/MBN几乎没有影响;各处理对DOC/DON没有显著影响。稻秸及其不同组分对红黄泥水稻土MBC、MBN、DOC和DON含量的影响基本一致,但影响程度存在差异,稻秸和去活稻秸影响较大。结果可为稻秸及其不同组分对MBC、MBN、DOC和DON的影响机理提供基础数据,进一步揭示稻田土壤速效养分的来源与转化关系,为农业生产中秸秆的科学利用和稻田土壤肥力定向培育提供科学依据。
2017(4):272-276. DOI: 10.13870/j.cnki.stbcxb.2017.04.043
摘要:通过设置盆栽试验,研究丁香、红瑞木、油松和白蜡4种植物在6个有机碳菌剂施用水平下的生物量、肥料利用率及根系形态的变化,以此揭示有机碳菌剂对生物量和根系形态的影响,并确定干旱区造林最佳的肥料施用量。结果表明:在试验施用范围内,4种植物根系和总生物量在不同肥料水平下存在显著差异,与对照相比,4种植物总生物量增幅分别为22.41%~82.94%,42.22%~112.96%,10.60%~55.59%和9.46%~42.61%,最大值分别在T4(20 g/株)、T3(15 g/株)、T5(30 g/株)和T5(30 g/株)时出现。肥料利用率随有机碳菌剂施用水平的提高而降低,4种植物分别降低了0.903,1.946,0.037,0.145 kg/kg。有机碳菌剂对丁香和红瑞木的根系形态特征(根长、根表面积、平均直径、根尖数、分叉数)的影响达到显著水平,油松和白蜡的根系平均直径受肥料施用的影响较小,其余4项随着施用量的不同呈现显著差异。4种植物最大根长较对照增加41.29%~112.77%,最大根表面积增加34.73%~154.26%,最大平均直径增加3.85%~42.62%,最大根尖数增加47.41%~70.15%,最大分叉数增加22.93%~109.10%。研究结果表明,灌木对有机碳菌剂的响应较乔木更为敏感,在高剂量有机碳菌剂施用条件下,乔木生长优于灌木;干旱区造林工作中,乔木的有机碳菌剂施用量应该稍大,如选用30 g/株,而灌木的使用量不应超过20 g/株。
于兴修, 王 伟, 胡砚霞, 汉 强, 徐苗苗, 任 瑞, 张家鹏
2017(4):277-284. DOI: 10.13870/j.cnki.stbcxb.2017.04.044
摘要:以丹江口库区五龙池小流域玉米黄棕壤为例,利用原位矿化试验,通过与横垄无覆膜土壤比较,研究横垄覆膜对土壤净氮矿化的影响。结果表明:玉米苗期中期和拔节期前期,横垄覆膜土壤净氮矿化量与无覆膜土壤相比分别降低7.8%~57.0%和2.2%~52.8%;玉米拔节期后期、抽穗期和成熟期,横垄覆膜土壤净氮矿化量比无覆膜土壤分别提高352.9%~703.3%,52.5%~311.0%和15.2%~334.8%。横垄覆膜土壤净氮矿化量在玉米苗期、拔节期、抽穗期和成熟期与含水量、温度和全氮间均存在较强度关联关系(0.6<灰色关联度≤0.8)。逐步回归分析表明,横垄覆膜土壤净氮矿化量在玉米苗期与温度间呈最优线性关系(F=7.205,P=0.023);在玉米拔节期与含水量和土壤温度间呈最优线性关系(F=36.861,P=0.001);在玉米成熟期与含水量间呈最优线性关系(F=42.438,P=0.007)。
2017(4):285-288. DOI: 10.13870/j.cnki.stbcxb.2017.04.045
摘要:为了探索减少江淮丘陵区氨挥发损失和提高其氮肥利用率的途径,采用密闭室连续抽取法,研究了不同氮肥管理模式对稻田氨挥发损失特征和氮肥利用率的影响。结果表明,整个稻季,氨挥发损失率以分蘖肥期最高,基肥期次之,穗肥期最低。较常规施肥(CN),缓释尿素与普通尿素配施(CRU)稻季氨挥发损失总量和损失率降低了26.23%和4.52%,氮肥利用率提高了6.07%;各施肥处理的氨挥发量与同期田面水中的铵态氮浓度呈线性正相关。综合分析,缓释尿素与普通尿素配施既能减少氨挥发损失,又能获得较高的经济效益,在江淮丘陵区具有推广应用价值。
姜良超 , , 仝 川 , , 胡敏杰 , , 李守中 , , 周立峰, 齐智娟, 张体彬
2017(4):289-297. DOI: 10.13870/j.cnki.stbcxb.2017.04.046
摘要:通过大田试验,探讨了全膜覆盖下不同滴灌量对河套灌区玉米关键生育时期光合特征、产量和水分利用效率的影响。结果表明:(1)除拔节期外,高、中滴灌量处理下玉米叶片净光合速率、蒸腾速率和气孔导度均显著高于低滴灌量处理(P<0.05),而高滴灌量与中滴灌量处理之间无显著差异;(2)低滴灌量处理下的玉米叶片光合水分利用效率在其他生育时期均显著高于高滴灌量处理(P<0.05),并且高滴灌量处理下玉米光合水分利用效率在拔节期显著高于其他生育时期;(3)不同滴灌量下,玉米叶片净光合速率、蒸腾速率、气孔导度及胞间CO2浓度在不同生育时期均具有明显的光合日变化特征。高、中滴灌量处理下各光合参数的日变化幅度、峰高、峰值出现时间与低滴灌量相比均存在显著差异;(4)高、中滴灌量处理下玉米存果率、穗粒数、千粒重和产量均显著高于低滴灌量处理(P<0.05),但相对中滴灌量而言,高滴灌量处理对玉米果穗性状和产量的影响不显著。因此,合理的膜下滴灌量可以有效提高作物光合能力,有利于干物质的积累,改善作物果穗性状和产量,同时提高光合水分利用效率,对河套灌区节水灌溉、控盐和增产目标的实现具有指导意义。
王梦露, 王 风, 许 堃, 董 旭, 丛源欣, 虞 娜, 张玉龙, 党秀丽
2017(4):298-303. DOI: 10.13870/j.cnki.stbcxb.2017.04.047
摘要:以重金属Cd为单一污染源的棕壤作为供试土壤,设定-10,-20,-30 ℃三个温度作为冻结温度,10 ℃作为融化温度进行土壤冻融循环试验。通过测定冻融作用后土壤团聚体粒径组成、土壤质量平均直径、团聚体粒径中Cd的质量负载率以及土壤团聚体中Cd的赋存形态,研究冻融作用对棕壤团聚体稳定性及Cd在不同团聚体粒径中分布与赋存形态的影响。结果表明:土壤经过冻融作用后,>2 mm的团聚体比例显著增加(P<0.05),增加范围为38.4%~54.6%,土壤质量平均直径显著增加(P<0.05)。经过冻融作用后,重金属Cd主要富集在>2 mm的团聚体粒径中,所占比例为51.2%~57.2%。冻融作用使土壤及不同粒径团聚体中交换态Cd和有机结合态Cd含量显著降低(P<0.05),铁锰氧化物结合态Cd和残渣态Cd含量显著增加(P<0.05)。
殷 超 , , 周忠发 , , 田衷珲 , , 曹明达 , , 张 结 , , 潘艳喜 , , 汪炎林 ,
2017(4):304-310. DOI: 10.13870/j.cnki.stbcxb.2017.04.048
摘要:为了揭示土壤CO2对洞穴内环境的意义,对大风洞和响水洞2016年洞内土壤和上覆土壤的相关数据进行统计与回归分析。结果表明,洞内CO2浓度、土壤CO2浓度具有显著的季节性变化特征,2#土壤对应的洞内空气CO2在夏冬季差值达793~884 mg/kg。土壤水PCO2和滴水PCO2在夏冬两季的差值最高可分别达1.12和0.41,因此洞内滴水PCO2、土壤水PCO2也表现出明显的季节性特征。土壤CO2、洞内空气CO2、洞内滴水PCO2和土壤水PCO2间均表现出一定的滞后现象,如4#土壤水PCO2与滴水PCO2的相关系数,由非滞后条件下的0.123上升至滞后条件下的0.596。同时在滞后条件下,土壤CO2对洞内CO2的贡献率的总和最高可达84.6%,高于非滞后条件下的值。
周 波, 唐劲驰, 张 池, 吴家龙, 黎健龙, 郭彦彪, 唐 颢, 戴 军
2017(4):311-319. DOI: 10.13870/j.cnki.stbcxb.2017.04.049
摘要:以两种常见的有机废弃物牛粪和稻秆为原料,利用Eisenia foetida生产蚓粪,采用室内培养试验,研究了蚓粪在重金属污染的酸性土壤中对有机碳含量和形态、土壤酸度及Cu、Pb形态的影响。结果表明:在2.5%~10%的蚓粪用量下,土壤总有机碳含量增加了25%~83%,除牛粪蚓粪组的可溶性有机碳显著高于稻秆蚓粪外(P<0.05),其余形态两种蚓粪间土壤有机碳含量无显著差异。蚓粪使土壤pH(H2O)值提升0.38~1.13个单位,同时交换性氢和铝的含量分别降低41%~77%和57%~94%,显著降低了土壤酸度,且较对照高出0.35~4倍;牛粪蚓粪仅在10%用量下降低土壤酸度的效果高出稻秆蚓粪22%。蚓粪使土壤中水溶-交换态Cu和Pb含量分别降低22%~70%和29%~70%,使有机结合态Cu和Pb含量分别提高19%~56%和10%~40%,表明蚓粪可以显著降低土壤中Cu和Pb的活性。蚓粪降低土壤Cu、Pb活性的效果分别较对照物料高出0.58~9.6倍和0.16~3.4倍。稻秆蚓粪降低土壤Cu、Pb活性的效果分别比牛粪蚓粪高出11%~61%和1%~32%。综上所述,蚓粪降低土壤酸度和Cu、Pb活性的效果优于对照,牛粪蚓粪降低土壤酸度的效果较好,稻秆蚓粪降低土壤Cu、Pb活性的效果更佳。在降低土壤酸度和Cu、Pb活性方面,蚓粪中的总有机碳、微生物量碳、胡敏酸碳和富里酸碳均具有重要作用,并且蚓粪中有机碳的作用效率要高于对照中等量的有机碳。
2017(4):320-324. DOI: 10.13870/j.cnki.stbcxb.2017.04.050
摘要:利用湖南会同杉木林生态系统国家野外科学观测研究站第II集水区2015年的林外降雨、林内穿透雨、树干茎流及气候观测数据,研究了杉木人工林林冠截留特征,分析了影响林冠截留量的主要因子,验证了Gash(1995)模型模拟杉木人工林林冠截留的适用性。结果表明:(1)试验区5月降雨次数最多,8月降水量最大;次降雨以小雨频率最高,以短时降雨为主;(2)林下穿透雨、树干茎流及林冠截留均与林外降雨呈正相关;(3)Gash(1995)模型模拟的年累积林冠截留量为235.62 mm,与实测值(254.16 mm)具有较好的一致性;(4)模型主要受冠层饱和持水量(S)值、平均蒸发率与平均降雨强度比()值影响,研究中S值取值合理,值有待进一步精确。
吴玉红, 郝兴顺, 田霄鸿, 陈艳龙, 张春辉, 陈 浩, 李厚华, 秦宇航, 黄 重[]
2017(4):325-331. DOI: 10.13870/j.cnki.stbcxb.2017.04.051
摘要:为探索稻麦或稻油轮作制下,小麦、油菜秸秆还田对汉中盆地稻田土壤碳库组分的变化,设置小麦秸秆不还田(WSN)、小麦秸秆常规还田(WS)、小麦秸秆促腐还田(WSM)、油菜秸秆不还田(RSN)、油菜秸秆常规还田(RS)、油菜秸秆促腐还田(RSM),共6个处理,通过大田试验研究了不同秸秆类型及还田方式对稻田0—5,5—10,10—15,15—20,20—25 cm 5个土壤层次中的土壤容重、总有机碳(TOC)、活性有机碳(LOC)、活性有机碳效率(ACL)、碳储量(SCS)、碳库管理指数(CPMI)及水稻产量的影响。结果表明:秸秆还田显著降低0—15 cm土层容重,对15—25 cm并未产生显著影响。与不还田相比,秸秆还田明显增加了各层次土壤有机碳库指标含量,但TOC和LOC含量均随土壤深度的增加而减少,两者在0—15 cm土层含量较高,具有明显的表层富集现象。与不还田相比,小麦及油菜秸秆还田后可明显增加稻田0—25 cm土层中的土壤碳储量(SCS),增幅可达21.9%~23.5%和1.7%~6.7%。不同土层中的LOC、ACL、CPIM对秸秆类型的响应不同,具体表现为小麦秸秆还田(WS、WSM)对0—15 cm土层具有显著促进作用,而油菜秸秆还田(RS、RSM)对15—25 cm土层中的有显著促进作用。产量方面,秸秆促腐还田模式下(WSM、RSM)水稻产量最高,常规还田模式(WSN、RSN)次之,而不还田时产量最低。相关分析显示0—10 cm土壤活性有机碳有效率与水稻产量显著相关。秸秆还田是提高汉中盆地稻田土壤有机碳和产量较为有效的农田管理措施。两种轮作模式下,小麦秸秆全量旋耕还田更有利于固持稻田土壤有机碳和增加水稻产量增加。
2017(4):332-337. DOI: 10.13870/j.cnki.stbcxb.2017.04.052
摘要:为探讨部分煤基腐殖酸性质与土壤砷有效性的关系及其在砷污染土壤修复改良中的潜在利用性和应用方向,通过小白菜盆栽试验研究了4种煤基腐殖酸对土壤砷形态和含量及小白菜生长和砷吸收分布的影响。结果表明:6号和10号煤基腐殖酸显著降低了土壤可交换态和碳酸盐结合态砷含量,从而显著降低土壤有效砷含量,抑制砷向小白菜地上部转移和积累;特别是添加10号煤基腐殖酸土壤可交换态砷含量、有效砷含量和小白菜地上部砷总量分别比As处理降低了49.18%,42.22%和15.17%。而9号和11号煤基腐殖酸增加了土壤可交换态和碳酸盐结合态砷含量,显著增加土壤有效砷含量,对小白菜吸收砷并向地上部转移也有一定促进作用,二者土壤可交换态砷含量、有效砷含量和小白菜地上部砷总量分别比As处理增加了10.58%和5.95%,31.11%和22.22%,20.81%和17.21%。4种煤基腐殖酸对小白菜生长均有一定的促进作用,总体表现为10号>6号>11号>9号。因此,E4/E6值小、分子量大、总酸性基含量较低的6号和10号煤基腐殖酸对土壤砷具有明显的钝化作用,可用于轻度砷污染土壤治理中抑制作物对砷的吸收和向地上部转移,实现作物安全生产;而E4/E6值大、分子量小、总酸性基含量较高的9号和11号煤基腐殖酸对土壤砷具有一定的活化作用,在中度和重度砷污染土壤的植物修复中可作为活化剂强化修复速度和效果。
张俊思 , 袁大刚 , 翁 倩 , 张 楚 , 何 刚 , , 王昌全 , 涂俊誉 , 邓勇刚
2017(4):338-344. DOI: 10.13870/j.cnki.stbcxb.2017.04.053
摘要:对淋溶环境下黄壤的Al、Fe、Mn浓度进行分析,探讨浓度与pH互作下表没食子儿茶素没食子酸脂(EGCG)对黄壤Al、Fe、Mn迁移的影响。采用二因素四水平完全随机试验,用48个不同浓度和pH组合的EGCG溶液对黄壤进行间歇淋溶,测定淋出液中Al、Fe、Mn浓度,分析黄壤Al、Fe、Mn迁移总量和迁移过程。结果表明,黄壤Al、Fe、Mn迁移总量在浓度与pH互作下均有显著差异;高浓度(5.00 mmol/L)、高pH(5.5)EGCG溶液有利于Al和Fe的迁移,迁移总量分别为180.24 mg/L和41.15 mg/L;而EGCG溶液在高浓度(5.00 mmol/L)、低pH(3.5)时有利于Mn的迁移,其迁移总量为4.50 mg/L;Al、Fe、Mn迁移总量在浓度与pH互作下主要表现为Al>Fe>Mn。随着淋溶的进行,淋出液中Al和Mn浓度在中后期(大致在第8次取样后)均逐渐降低;但随着中、高浓度(1.00,5.00 mmol/L)、高pH(5.5)以及高浓度(5.00 mmol/L)、中pH(4.5)的EGCG溶液淋溶的进行,淋出液Fe浓度先增加后降低;当EGCG浓度与低pH(3.5)互作时,淋出液Fe浓度随淋溶的进行整体呈现明显的升高趋势。EGCG溶液的淋溶对土壤Al/Mn毒的治理有一定效果,且淋溶前期的效果更明显,但EGCG溶液不具备同时经济高效治理土壤Al/Mn毒的优势。
2017(4):345-350. DOI: 10.13870/j.cnki.stbcxb.2017.04.054
摘要:基于1974—2014年古尔图河新渠首水文站的水文气象数据,运用累积距平法、Mann-Kendall突变检验法及小波分析法对气象水文要素的序列变化趋势、突变特征及周期变化规律进行综合分析,并论证古尔图河气象水文要素与奎屯河、艾比湖之间的关系。结果表明:(1)近40年来,气温、降水、径流均呈现先降后升的变化趋势,其年际变化率分别为7.95%,15.84%,6.68%;(2)气温在1980s末期发生突变,降水突变时间早于气温(1980s初期),径流突变时间最晚(1990s末期);(3)气象水文要素呈现多种不同尺度的振荡周期,气温、降水和径流的年代际变化周期以25~28年、17~22年、4~6年最为常见;(4)径流与气温之间存在良好的相关性,与降水的关系较为复杂;(5)奎屯河的径流变化趋势基本与古尔图河呈正相关关系,20世纪70年代初期艾比湖生态环境恶化的主要驱动因素是人类的过度开发。
2017(4):351-356. DOI: 10.13870/j.cnki.stbcxb.2017.04.055
摘要:利用新疆额尔齐斯河流域5个国家气象地面基准站1961—2013年最低、最高气温及年平均气温、降水量、风速、日照时数、相对湿度等逐日资料,通过累计距平法、滑动平均、线性回归法,对该流域DTR变化特征及空间分布进行分析,以探讨该地区气温变化的规律。结果表明:额尔齐斯河流域各地年、年代DTR总体上呈减小趋势,除阿勒泰市以外,其余各地减小趋势显著;四季DTR变化趋势不太一致,总体上呈现减小趋势;年DTR极大值和极小值均呈减小趋势。年均最高、最低气温均呈升高趋势,最低气温的快速升高和最高气温的缓慢升高是额尔齐斯河流域DTR减小的直接原因。年均DTR与热力因子中的平均气温、动力因子中的平均风速呈正相关,与热力因子中的日照时数、水分因子中的降水量、动力因子中的相对湿度呈负相关,影响流域DTR的主要因子为平均气温、降水量、平均风速,关联性最强的是平均气温,其次是降水量。影响各地DTR的主要因子有所不同。