以桂西北两种典型土壤为研究对象(棕色石灰土、红壤),在25℃,100%空气湿度条件下培养80 d,测定培养期间土壤释放CO2量、可溶性有机碳(DOC)和微生物量碳含量(MBC),研究桂西北土壤有机碳(SOC)矿化特征和差异。结果表明:SOC矿化在培养20 d后达到稳定。80d培养结束后,棕色石灰土SOC含量高的土壤,DOC/SOC、微生物熵以及土壤呼吸熵分别为0.21%,0.94%,0.88 g/kg.h,SOC含量低的土壤分别为0.52%,0.76%,1.21 g/kg.h;红壤SOC含量高的土壤,DOC/SOC、微生物熵以及土壤呼吸熵分别为0.76%,0.22%,5.06 g/kg.h,S...

用模拟酸雨对红壤和红色石灰土的原状土柱进行连续淋溶,探讨土壤盐基的淋溶强度、容量以及土壤pH和交换性盐基的变化规律。结果指出,酸雨对红色石灰土的盐基淋溶强度和容量大于红壤。交换性盐基的淋溶速率也有同样趋势;土层厚度的增加能大大降低酸雨对盐基的淋溶强度、容量和淋溶速度;红壤的pH对酸雨淋溶较敏感。而红色石灰土的交换性盐基对酸雨的反应较敏感。所以就土壤酸化速率而言,以土壤pH为指标时,则红壤大于红色石灰土;但以盐基淋失量为指标时则相反。

【目的】在已有团聚体碳氮分布研究的基础上,进一步研究不同施肥处理红壤性水稻土团聚体有机碳矿化特征,并分析有机碳矿化的影响因素,为揭示施肥对土壤肥力的影响及土壤有机碳矿化作用机制提供理论依据。【方法】以长期定位施肥红壤性水稻土为研究对象,包括9个处理:不施肥(CK)、有机质循环(C)、氮肥(N)、氮肥+有机质循环(NC)、氮磷肥(NP)、氮磷钾肥(NPK)、氮磷钾肥+有机质循环(NPKC)、氮钾肥(NK)和氮磷钾肥+1/2秸秆回田(NPKS)。运用湿筛法得到>2 mm、1—2 mm、0.25—1 mm、0.053—0.25 mm和1 mm团聚体有机碳矿化速率在培养前期快速下降,之后逐渐降低至稳定状态,而2 mm和1—2 mm团聚体中最高,在0.053—0.25 mm团聚体中最低。与对照相比,施磷肥处理(NP和NPK)各粒级团聚体有机碳累积矿化量平均提高17.0%—62.1%,施有机肥处理(C、NC和NPKC)则平均提高25.0%—80.5%。>2 mm和0.25—1 mm团聚体对全土有机碳矿化的贡献最大,分别为21.0%—42.5%和20.6%—32.7%。>0.25 mm大团聚体微生物生物量碳含量和转化酶活性均高于0.25 mm大团聚体转化酶活性,其中NC处理大团聚体转化酶活性最高,较对照提高46.0%—135.0%。团聚体有机碳累积矿化量与有机碳、全氮、微生物生物量碳含量及转化酶活性均呈极显著正相关,但与有机碳的相关性最大。【结论】大团聚体在土壤有机碳矿化中发挥主导作用;有机碳含量是影响团聚体有机碳矿化的最主要因素;磷肥和有机肥的施用促进了土壤团聚体有机碳的矿化,是提高红壤性水稻土供肥能力的有效措施。

【目的】探讨好气与淹水处理间水稻土有机碳矿化量差异的变化特征。【方法】采集江苏省常熟市全市范围的代表性水稻土样品并布置室内好气与淹水处理的恒温培育试验,观测土壤有机碳矿化的动态过程及矿化量变化,比较分析不同水分状况处理的土壤有机碳矿化量差异及形成机制。【结果】培养过程中不同水分状况处理下土壤有机碳日均矿化量变化趋势有显著差异,好气处理下培养前期迅速下降,而淹水处理下则迅速升高,并均在培养10d后趋于稳定;好气与淹水处理间有机碳日均矿化量差异主要表现在培养前期,随培养时间延长而不断减小,以致培养后期差异不明显。好气处理下土壤的基础呼吸强度、有机碳日均矿化量和累计矿化量分别是淹水处理的2.26—1...

【目的】研究钙对喀斯特地区典型土壤有机碳积累与转化的影响。【方法】采取野外取样分析与室内培养相结合的方法,采集两种喀斯特典型土壤(棕色石灰土、黑色石灰土)和一种对照土壤(红壤)共54个样品,检测了土壤中钙的形态与含量及有机碳含量等理化指标。在此基础上,选取3种土壤类型具有代表性的样品,设置不添加外源物质(CK)、添加碳酸钙粉末(T2)和同时添加14C标记的稻草与碳酸钙粉末(T3)3个处理,通过室内培养试验,对培养过程中土壤CO2释放量和4种形态钙的含量进行了检测及分析。【结果】土壤中4种形态的钙以交换态和有机结合态与有机碳关系更为密切。添加碳酸钙显著影响土壤有机碳矿化,有机结合态钙含量的增量均...

分析喀斯特峰丛洼地次生林(CL)、灌草丛(GC)、牧草地(MC)、玉米地(YM)共4种典型土地利用方式下土壤的有机质含量及养分特征,探讨不同土地利用方式对土壤养分含量的影响。结果表明:0~30 cm土层土壤有机碳、全氮含量随土地利用强度的增加而降低,与YM土壤相比,CL土壤的有机质含量高38.5%~100%,全氮含量高63%~130%(P<0.05);4种土壤的全磷含量间差异和全钾含量间差异均达极显著水平(P<0.01);速效磷含量受土地利用方式影响明显,CL土壤的速效磷含量最低,GC土壤的次之,YM土壤的最高;速效钾含量受植被覆盖和水土流失状况的影响较明显,CL土壤和GC土壤的速效钾含量均高...

【目的】研究桂西北岩溶区Cd污染棕色石灰土母质稻田土壤团聚体Cd赋存形态特性，为区域内该类型Cd污染稻田稻米安全生产提供数据参考。【方法】采用湿筛法将采样土壤团聚体分离成>2.000 mm、1.000～2.000 mm、0.250～1.000 mm、0.074～0.250 mm和<0.074 mm 5个粒级的团聚体，研究桂西北岩溶区0～20 cm、20～30 cm、30～50 cm和50～80 cm剖面深度土壤团聚体粒径组成、不同粒径团聚体Cd含量及其主要赋存形态。【结果】各层剖面0.250-1.000 mm粒径团聚体占比较为稳定，均在30.00%以上，各层剖面间无显著差异（P>0.05）。0～20 cm剖面（耕作层）中>2.000 mm粒径团聚体占比最大（40.20%），随着剖面深度增加，>2.000 mm粒径团聚体占比迅速降低，<0.250 mm粒径团聚体占比呈逐渐增加趋势。不同粒径团聚体Cd含量分析结果表明，在0～20 cm、20～30 cm和30～50 cm剖面中，Cd主要富集在>2.000 mm粒径团聚体中，Cd含量分别高达到2.22、1.66和0.95 mg/kg，在50～80 cm剖面中，Cd主要富集在1.000～2.000 mm粒径团聚体中。>2.000 mm粒径团聚体在0～30 cm土层中对全土Cd含量的贡献率最大。不同剖面深度团聚体中Cd赋存形态存在明显差异，0～20 cm剖面各粒径团聚体中Cd主要以有机结合态存在，可交换态Cd占比最小（<0.074 mm粒径团聚体除外），随着剖面深度增加，团聚体中可交换态Cd占比明显增加，当剖面深度增加至30 cm以下时，团聚体中Cd主要以碳酸结合态存在，残渣态含量最小。【结论】桂西北岩溶区Cd污染棕色石灰土母质稻田Cd主要富集在>2.000 mm和1.000～2.000 mm粒径的团聚体中；0～20 cm耕作层各粒径团聚体中的Cd主要以有机结合态存在，可交换态占比最小，随着剖面深度的增加，可交换态Cd占比明显增加，稳定形态Cd占比明显降低。因此，在实际生产过程中要注重提高土壤大粒径团聚体含量，避免过度精耕和深翻，减少耕层土壤可交换态Cd含量，降低水稻生产过程中稻米Cd超标的风险。

【目的】土壤有机碳矿化是土壤中重要的生物化学过程,与土壤养分释放、土壤质量保持以及温室效应密切相关。揭示稻田生态系统在长期施肥下土壤有机碳固存与矿化特征,旨在正确评价施肥对全球气候变化的影响。【方法】本研究以33年长期定位试验为依托,对红壤性水稻土土壤有机碳累积及矿化动力学特征等进行系统研究。长期定位试验始于1984年,选取其中5个处理:不施肥处理(CK),施氮磷钾化肥处理(NPK),施70%化肥+30%有机肥处理(70F+30M),施50%化肥+50%有机肥处理(50F+50M),施30%化肥+70%有机肥处理(30F+70M),于2017年早稻种植前采集耕层(0—20 cm)土壤样品,采用室内培养方法,测定土壤碳矿化释放CO2-C量和速率等,并采用一级动力学方程拟合土壤潜在可矿化有机碳量(C0)、易矿化有机碳量(C1)和周转速率常数等。【结果】各施肥处理均不同程度地提高了土壤总有机碳含量,NPK处理有机碳含量显著高于CK,较CK提高了27.32%。化肥配施有机肥处理(70F+30M、50F+50M和30F+70M)土壤有机碳显著高于NPK处理(P30F+70M>70F+30M>NPK>CK,随后下降,11 d之后趋于稳定,稳定后各处理的土壤有机碳矿化速率大小排序为:30F+70M>50F+50M>70F+30M>NPK≈CK。在整个培养期,土壤有机碳矿化速率与培养时间呈对数曲线关系。培养35 d结束后,NPK处理较CK未能显著改变土壤有机碳累积矿化量(P>0.05),70F+30M、50F+50M和30F+70M处理土壤有机碳累积矿化量显著高于NPK处理(P<0.05),分别较NPK提高了50.99%、70.85%和86.39%。各处理土壤有机碳累积矿化率(累积矿化量占有机碳总量的比率)变化范围为3%—4%,30F+70M处理显著高于NPK处理(P<0.05);土壤有机碳的周转速率常数(k)与土壤有机碳及投入碳量均未呈现显著性相关性。【结论】长期化肥配施有机肥可有效提高红壤性水稻土有机碳的矿化速率及促进有机碳的积累,并未显著改变土壤有机碳的矿化率,有利于红壤性水稻土的养分供应及固碳。

【目的】砖红壤在热区农业地位重要，明确有机-无机管理对其碳/氮库影响，可为热区农田的精准施肥提供依据。【方法】依托建于海南文昌的全国农业面源污染长期定位观测站，于田间尺度下研究了4种有机-无机管理措施对砖红壤碳/氮库的影响，包括：不施肥、单施化肥、单施有机肥、单施秸秆。【结果】①对于土壤全态碳、氮库，经5年有机-无机管理后，仅土壤总氮受影响变，有机碳含量变化较小。其中，单施化肥可使土壤总氮含量上升1.65倍，达（0.57 ± 0.11）g/kg；单施有机肥使总氮含量上升1.51倍；②对于活性碳库，单施有机肥或秸秆均增加其库含量，包括DTC（溶解性总碳）、DIC（溶解性无机碳）、DOC（溶解性有机碳）。相反，单施化肥使土壤DTC和DOC下降80%和79%，不利于土壤活性碳库累积；③对于活性氮库，单施有机肥、秸秆分别使土壤溶解性总氮（DTN）含量增加1.63和1.79倍。但是，仅单施有机肥提升了土壤NH_(4)~(+)-N和NO_(3)~(-)-N含量。相反，单施化肥对DTN影响不显著，但对土壤NH_(4)~(+)-N和NO_(3)~(-)-N的增加效应在4个施肥处理中最大；④弦图分析可视化揭示了有机管理下的碳、氮库含量最高，并成功识别它们与无机管理土壤的差异性；主成分分析发现：土壤氮库（TN、NH_(4)~(+)-N、NO_(3)~(-)-N）与土壤含水率呈正相关，与土壤pH呈负相关；土壤碳库（DOC、DTC、DIC）与土壤pH呈正相关，与土壤含水率呈负相关；土壤碳库与土壤氮库含量呈负相关。【结论】有机管理，尤其是施用有机肥，可有效提高土壤活性碳/氮库容，是维持土壤肥力最优施肥方式。

选取玉米和马铃薯2种种植模式下的复配土为研究对象，设计砒砂岩与风沙土体积比为0∶1(CK)、1∶5(C1)、1∶2(C2)和1∶1(C3)的4种复配农田(复配土)，采用碱液吸收法对复配土有机碳的矿化过程进行研究。结果表明：相同复配比的2种种植模式间的土壤有机碳含量差异无统计学意义，种植玉米和马铃薯的复配土有机碳含量较CK的分别提升了27.27%～46.59%和42.47%～70.57%，除种植玉米的C1外，差异均有统计学意义(P<0.05)；有机碳矿化速率呈现急剧下降、缓慢下降、平稳的3个阶段，在培养结束时，均以C3的降幅最大；有机碳累积矿化量呈指数形式上升，种植模式和复配比及互作效应均对其显著影响，玉米种植模式下C1的较大，马铃薯种植模式下则C3的较大；累积矿化率在2种种植模式间差异较大，与CK相比，玉米和马铃薯种植模式下分别以C2和C1的较低；矿化速率常数与半周转期变化趋势相反，玉米和马铃薯种植模式下有机碳矿化的半周转期分别以C2和C1的较大。可见，种植模式和复配比均对有机碳矿化产生了影响，种植马铃薯和玉米的分别以砒砂岩与风沙土体积比1∶5和1∶2的复配土更能促进有机碳的积累，可作为一种生产实践助推毛乌素沙地的生态化发展。

选取玉米和马铃薯2种种植模式下的复配土为研究对象，设计砒砂岩与风沙土体积比为0∶1(CK)、1∶5(C1)、1∶2(C2)和1∶1(C3)的4种复配农田(复配土)，采用碱液吸收法对复配土有机碳的矿化过程进行研究。结果表明：相同复配比的2种种植模式间的土壤有机碳含量差异无统计学意义，种植玉米和马铃薯的复配土有机碳含量较CK的分别提升了27.27%～46.59%和42.47%～70.57%，除种植玉米的C1外，差异均有统计学意义(P<0.05)；有机碳矿化速率呈现急剧下降、缓慢下降、平稳的3个阶段，在培养结束时，均以C3的降幅最大；有机碳累积矿化量呈指数形式上升，种植模式和复配比及互作效应均对其显著影响，玉米种植模式下C1的较大，马铃薯种植模式下则C3的较大；累积矿化率在2种种植模式间差异较大，与CK相比，玉米和马铃薯种植模式下分别以C2和C1的较低；矿化速率常数与半周转期变化趋势相反，玉米和马铃薯种植模式下有机碳矿化的半周转期分别以C2和C1的较大。可见，种植模式和复配比均对有机碳矿化产生了影响，种植马铃薯和玉米的分别以砒砂岩与风沙土体积比1∶5和1∶2的复配土更能促进有机碳的积累，可作为一种生产实践助推毛乌素沙地的生态化发展。

对贵州花溪区石灰岩、石灰土及定居植物中化学元素含量进行研究。结果表明:石灰岩的pH值为9.38,全P和全K含量低,全Ca和全Mg含量较高,微量元素含量表现为Fe>Pb>Ni>Mn>Co>Cu>Zn>Cd;石灰土的pH值为7.53～7.98,有林地的有机质、全N及全P含量高于无林地,N素和P素有效率很低,速效N仅占全N含量的0.47%～1.18%,速效P仅占全P的0.8%～1.5%,全K含量亦不高,但有林地速效K含量(251.81mg·kg-1)超过土壤速效K含量对应的富K(>155mg·kg-1)水平等级,属富K型土壤,无林地全Ca及全Mg含量高于有林地,微量元素含量表现为Fe>Mn>Pb>Z...

【目的】研究溶解性有机质(DOM)对红壤水稻土碳、氮矿化作用的影响,为正确认识红壤碳、氮循环的过程机制、制订科学的养分管理措施及有效控制温室气体排放提供参考依据。【方法】采用发育于第四纪红粘土的水稻土,以旱地红壤为对照,通过室内恒温培养试验研究了去除DOM土和原土间有机碳、氮的矿化差异。【结果】去除DOM使土壤有机碳的累积矿化量在培养前期(12d)下降了6.3%～8.9%(平均7.5%),但整个培养期内仅降低3.6%～6.1%(平均5.0%),其影响不显著。去除DOM对不同土壤有机氮矿化的影响不同。3种水稻土在去除DOM后,土壤有机氮的累积矿化量显著下降,降幅为11.2%～18.3%(平均12...

通过对江苏省常熟市全市范围代表性水稻土采样并布置室内短期(20d)培育实验,研究土壤有机碳矿化过程动态,并分析其与微生物生物量碳和水溶性有机碳含量的关系。结果表明:研究区域水稻土有机碳含量变化为4.88～27.31g/kg,平均为18.07g/kg,全氮含量变化为0.58～2.84g/kg,平均为1.86g/kg;微生物生物量碳、氮及水溶性有机碳含量分别为294.0～1287.4,18.54～81.78和7.01～28.79mg/kg,且不同土属间存在显著差异(p

对贵州花溪区石灰土及水土保持植物葛藤化学元素的含量进行了研究.结果表明:(1)石灰土pH值为7.98,有机质含量为56.60 g.kg-1.全N、全P含量分别为3.56、0.64 g.kg-1,N和P有效率低,速效N仅占全N含量的0.47%,速效P仅占全P的1.46%.全K含量为6.92 g.kg-1,属缺K型土壤.全Ca、全Mg含量分别为15.44、2.74 g.kg-1.(2)微量元素含量依次排序为Fe>Mn>Zn>Ni>Pb>Cu>Co>Cd.全Pb、全Zn、全Cu含量均未超过我国土壤环境质量标准(GB15618-1995)中的3级标准,可以作为林地使用.(3)水土保持植物葛藤体内不同元...