【目的】本文探讨了酸性矿业废水对农田土壤剖面孔隙水中N、S转化功能基因丰度的影响。【方法】利用荧光定量PCR技术分析酸性矿业废水污染下农田土壤剖面孔隙水中6种参与N转化(编码氨氧化酶的基因amoA-AOA和amoA-AOB,编码亚硝酸还原酶的基因nir K和nir S,编码氧化亚氮还原酶的基因nos Z)和S转化(编码亚硫酸盐还原酶的基因dsr B)的功能基因丰度。【结果】剖面深度对孔隙水中6种功能基因的丰度影响较小; amoA-AOA与amo A-AOB丰度的比率随剖面深度的增加呈现增加趋势,从0～20 cm层的5. 04增加到100～150 cm层的38. 92; nirK基因丰度整体水平低于nirS。孔隙水中5种参与N转化的功能基因之间表现出较好的相关性; amo A-AOA基因丰度与Cu含量呈显著正相关(r=0. 430,P

【目的】为研究酸性矿山废水（AMD）污染对农田土壤氮磷钾组分的影响。【方法】采集安徽省铜陵市某硫铁矿尾矿库区酸性矿山废水和附近未受酸性矿山废水（AMD）污染的农田土壤，构建不同浓度AMD污灌土壤实验，分析在污灌周期内土壤理化性质和土壤氮磷钾组分含量的变化。【结果】酸性矿山废水污灌显著降低了土壤pH，提高了土壤的电导率，AMD浓度越高，土壤pH以及电导率的变化幅度越大。污灌实验周期内，土壤铁铝磷（NaOH-P）含量显著增加且与AMD浓度呈显著正相关（r=0.38，P＜0.05），而残渣态磷（Res-P）含量显著减少，有效磷（NaHCO_(3)-P）和钙磷（HCl-P）含量则无明显变化，污灌实验周期内对照组土壤有效磷（NaHCO_(3)-P）、钙磷（HCl-P）和铁铝磷（NaOH-P）含量呈先升高后降低的趋势，主要源于土壤含水率在实验前期1～5周处于较高的水平，而在第7、9周含水率突降至很低；污灌土壤有效磷（NaHCO_(3)-P）和钙磷（HCl-P）含量的变化趋势与对照组相同，而铁铝磷（NaOH-P）含量随时间呈增加趋势，这些结果表明AMD污灌促进了土壤残渣态磷的溶解并以NaOH-P形式赋存在土壤中。AMD污灌土壤氨态氮（NH_(4)~(+)-N）和硝态氮（NO_(3)~(-)-N）含量显著增加，土壤总氮含量无明显变化，而有机质显著降低，指示AMD促进了土壤有机氮的矿化。土壤硝态氮（NO_(3)~(-)-N）在25% AMD污灌条件下增加量最大，指示高浓度AMD抑制了土壤的硝化作用。污灌周期内土壤速效钾含量无显著变化。【结论】本研究表明酸性矿山废水排放对铜陵尾矿区周边农田土壤氮磷组分将有显著影响，在后期AMD污染修复过程中应予以重视。

[目的]为了探究酸性矿山废水污染对稻田土剖面中元素组成的影响。[方法]本研究以铜陵矿区长期受酸性矿山废水污染的稻田土和未污染稻田土为研究对象,运用X射线荧光光谱分析仪(XRF)及ICP-MS测定了稻田土剖面(0～10,10～20,20～40,40～60,60～80,80～100 cm)中的元素组成。[结果]①酸性矿山废水降低了稻田土壤剖面的pH值,污染剖面pH均低于6.5;②酸性矿山废水显著增加了稻田土壤剖面电导率、S和P的含量,0～10 cm层中土壤电导率为对照稻田的1.91倍,总S含量为对照稻田2.36倍;③随酸性矿山废水进入农田的重金属主要为Cu、Zn、Pb、As和Gr、Cu、Zn、Pb在0～40cm均呈现富集趋势,Cu、Zn、Cr在0～100 cm污染指数均大于1,Pb、As污染主要在0～10 cm。[结论]酸性矿山废水污染对稻田土壤元素组成的影响形式主要为重金属污染,重金属元素主要富集深度和污染深度为0～40 cm。

【目的】研究陕西省采矿业污染农田土壤中Cd、Pb的分布及其释放特征。【方法】以采自陕西凤县、潼关、洛南某铅锌矿区污染农田土壤(FX、TG、LN)为研究对象,测定不同粒径土壤中Cd、Pb的总量和有效态量,并对不同农田土壤中Cd、Pb的化学形态进行了探讨,采用批处理法对FX、TG、LN土壤中Cd和Pb的释放动力学特征进行了分析。【结果】3个矿区污染农田土壤Cd总量均严重超标,TG和LN土壤Pb总量也达超标水平,FX、TG和LN土壤中Cd、Pb总量分别达到了107.84,218.62,179.29mg/kg及208.93,2 216.61,1 046.24mg/kg。3种土壤不同粒径土样中Cd、Pb...

为明确炭基肥在马铃薯生产上的应用效果,以克新1号品种为材料,采用随机区组设计,研究了大田条件下0(CK),300(M1),600(M2),900(M3),1 200(M4)kg/hm2炭基肥及等量N、P、K化肥(H1、H2、H3、H4)对马铃薯田0~40 cm土层土壤容重、孔隙度和养分的影响。结果表明,随着土壤深度的增加,土壤容重逐渐增大,土壤孔隙度逐渐降低,养分含量降低;各施肥处理均有利于改善土壤结构和养分含量,与CK相比,随着施肥量的增加各层土壤容重降低,总孔隙度、有机质、碱解氮、有效磷和速效钾的含量增加。等量氮磷钾条件下,施炭基肥的土壤容重的降低幅度和孔隙度增加幅度明显高于化肥处理;施炭...

为了揭示黄土高原南部地区不同质地类型土壤剖面坚实度的变化及其与土壤含水率的定量关系,以黄墡土、土娄土、裸露在地表的粘化层耕作剖面为研究对象,定位观测其0~45 cm土壤坚实度与含水率的变化。结果表明,黄墡土、土娄土、裸露在地表粘化层耕作剖面的犁底层平均坚实度均大于耕层,犁底层平均坚实度较耕层分别高194.8%,87.3%,10.4%;剖面土壤质地越粘其平均坚实度越大;土壤坚实度与含水率呈负相关关系;土壤坚实度变化速率为0时,以上3种土壤剖面临界含水率分别为0.1712,0.1757,0.1835;质地不同的土壤剖面坚实度时空变化特征有差异,其中黄墡土剖面0~20 cm土层土壤坚实度为350~5...

【目的】探讨影响土壤大孔隙形成的主要因素。【方法】利用土壤水分穿透曲线法对北京市昌平区农地的土壤大孔隙数量特征进行分析,确定了大孔隙数量的潜在影响因素,包括根系密度、土壤质地、土壤结构(水稳性团聚体)、有机质含量,并利用典型相关分析,研究了各因素对大孔隙率的影响。【结果】根系密度、土壤质地和水稳性团聚体对大孔隙的形成均存在显著影响;根系密度与大孔隙率呈极显著正相关关系(P<0.01),根系密度对大孔隙的影响主要在于根对土壤的机械力作用以及环形根孔本身作为大孔隙的一部分对大孔隙率的直接贡献;土壤质地对大孔隙形成的影响主要在于粉粒含量的变化,粉粒含量与大孔隙率呈显著负相关关系(P<0.05),砂粒...

根据表层土壤(0～40mm)孔隙度与降水量和土壤表面粗糙度之间的关系,提出一种预测表层土壤孔隙度的新方法。基于此目的,在德国波恩大学Dikopshof试验站,以两块采用不同耕作方式(地块1:铧式犁+圆盘耙;地块2:旋转锄+圆盘耙)处理过的耕地为研究对象,以耕后50d内的表层土壤孔隙度(TSP)与土壤表面粗糙度(SSR)为测量对象,分别采用地面激光扫描仪和气压比重计对TSP与SSR随时间的变化进行了连续测量,以研究TSP与SSR两者的动态关系。自2006到2009年,每年夏天进行1次重复试验,以研究不同降雨量对TSP与SSR关系的影响,并引入累计平均日降雨量(ARF)的影响指数。通过4a试验,得...

【目的】华北平原地区是中国最重要的冬小麦和夏玉米生产基地,不同农田土壤基础性质差异是造成该地区农田生产力空间变异的基本原因。通过研究该地区冲积始成土冬小麦-夏玉米轮作农田土壤剖面性质对水氮过程以及作物产量形成的影响,以期为该地区高产农田的水氮利用与管理提供参考。【方法】选取位于山东省泰安市研究区3块具有不同土壤基础性质且产量存在显著性差异的农田,进行3年田间试验,测定土壤剖面的土壤基本性质,具体包括机械组成、饱和导水率、田间持水量、永久萎蔫点、有机碳、全氮;监测土壤剖面0—160 cm的水分和硝态氮的动态变化以及作物生物量、叶面积指数和产量等。运用根区水质模型(RZWQM)对各农田的水氮过程进...

【目的】探究绿肥混播对稻田土壤N_2O的减排效果和机制，筛选既高产稳产，又减排的适合南方双季稻区发展应用的绿肥混播种植模式。【方法】比较不同紫云英与油菜混播比例（单播紫云英（CK1）、单播油菜（CK2）)、3/4紫云英+1/4油菜（3/4M+1/4R）、1/2紫云英+1/2油菜（1/2M+1/2R）、1/4紫云英+3/4油菜（1/4M+3/4R））对稻田N_2O排放规律及相关功能基因的影响。【结果】（1）作物种类影响N_2O排放。各处理的N_2O排放规律基本一致，其中冬作季N_2O排放主要集中在冬季绿肥的盛花期，早晚稻季主要集中在水稻的分蘖、灌浆和成熟期。总体来看，稻田N_2O排放主要集中在水稻季，早稻季的N_2O排放量低于晚稻季；2018年稻田N_2O排放通量总体比2019年高。（2）各处理的早稻N_2O累积排放量差异均不显著。连续两年单播处理的N_2O累积排放量低于混播各处理，其中2019年处理CK1最低，处理3/4M+1/4R的N_2O周年累积排放量在各混播处理中最低。（3）整体来看，晚稻土壤的amo A-AOA和amoA-AOB基因拷贝数比早稻要高，amo A-AOA基因拷贝数比amo A-AOB高1—2个数量级。晚稻的土壤nirS、nir K、nosZ基因拷贝数比早稻要高，其中nir S基因拷贝数比nir K和nosZ高1—2个数量级。紫云英与油菜混播提高了土壤amo A-AOA和amoA-AOB基因丰度，amoA-AOA基因为优势功能基因，而且提高了土壤nir S、nir K、nosZ基因丰度，nirS基因占主导地位。反硝化基因拷贝数比硝化基因拷贝数高1—3个数量级，反硝化作用对N_2O排放贡献更大。【结论】“3/4紫云英+1/4油菜-早稻-晚稻”种植模式在保证高产和高肥力的情况下，N_2O排放量相对较低，是较理想的种植模式。

【目的】通过分析不同退耕年限林地土壤物理性质的变化,探讨退耕还林工程对土壤物理性质的改良作用。【方法】以晋西黄土区不同退耕年限的荒草地、纯林地、混交林地为研究对象、以农地为对照,通过野外调查,研究了退耕年限对土壤密度、孔隙度、毛管孔隙度等土壤物理性质的影响。【结果】退耕地土壤密度随土层深度的加深显著增加,0～60 cm土层平均密度分别为:农地(1.38 g/cm~3)>荒草地(1.27 g/cm~3)>纯林地(1.20 g/cm~3)>混交林地(1.18 g/cm~3),退耕还林后纯林地、混交林地与农地、草地的土壤密度差异显著(P 林地(52.87%)>农地(47.82%)>荒草地(45.97%)。退耕后形成的纯林地、混交林地与农地、草地的孔隙度差异显著(P 0.05)。土壤毛管孔隙度随退耕年限的增加呈显著增加趋势。混交林地、纯林地毛管孔隙度分别为51.21%和50.37%,与农地的毛管孔隙度(45.62%)显著差异。【结论】退耕还林工程能明显改善土壤物理性质,且混交林对土壤改良效果好于纯林。

【目的】研究陕西渭北地区土壤电导率动态变化及其影响因素，旨在为渭北地区土壤盐碱化治理提供理论依据。【方法】在陕西渭北土壤盐碱化集中的区域富平县、临渭区、蒲城县、大荔县、合阳县共选择28个农田土壤作为监测点，按土壤表层盐分含量的高低，分为高含盐量区和低含盐量区，分别于2015年8月（夏季）、2015年11月（秋季）、2016年2月（冬季）、2016年5月（春季）测定监测点土壤电导率、含水量和温度。【结果】1）土壤电导率在高含盐量区年内动态变化为夏季>春季>秋季>冬季，在低含盐量区动态变化为春季>夏季>秋季>

采用大田试验,探讨不同用量土壤调理剂对镉污染农田土壤养分、质地、微团聚体、酶活性及微生物数量等影响。试验设置T0、T1、T2、T3、T4和T5共6个处理,对应添加土壤调理剂0、1 500、3 000、4 500、6 000和7 500 kg·hm~(-2)。结果表明:施用土壤调理剂后增加了土壤pH值(0.66%～6.75%)、阳离子交换量(22.68%～64.45%)、碱解氮(7.94%～29.26%)和速效钾(0.28%～21.99%),而对土壤质地、有效磷、微团聚体组成影响较小;影响了土壤微生物环境,抑制了脲酶、过氧化氢酶活性以及细菌和放线菌数量。土壤调理剂通过影响土壤理化性质及微生物环境,降低了土壤有效态镉(12.34%～24.78%)和糙米镉含量(7.69%～64.10%)。相关性表明:施用量与土壤pH值、阳离子交换量、碱解氮和速效钾呈显著正相关,而与有效磷、脲酶和过氧化氢酶呈显著负相关,但与土壤有效态镉和糙米镉相关性不明显。综上,从镉污染修复效果、土壤环境影响及经济成本考虑,以T2 (3 000 kg·hm~(-2))处理效果最佳。

【目的】为了快速、准确地计算土体结构和孔隙度等特征,提出一种基于SFS算法(shape from shading)的土壤三维结构重构方法。【方法】首先获取土壤的灰度显微图像,根据朗伯表面漫反射模型建立土壤的光照方程;然后利用泰勒展开法和雅克比迭代法求解光照方程,计算出像素点高度值并实现土壤的三维重建;最后根据正态分布校正高度值计算土壤孔隙度。【结果】实验结果证明,该方法计算得出的孔隙度与环刀烘干法测得的结果相差0.81%,误差率1.75%。【结论】利用显微图像中土壤结构的三维信息,可以客观准确地计算出土壤孔隙度等物理特征。

为研究不同测定方法对土壤孔隙度大小及孔隙度对土壤肥力的影响,以上海辰山植物园典型绿地土壤和自然土壤为例,分析农业和林业2种检测方法对土壤孔隙度测定结果的影响;以上海世博会规划区典型土样为例,分析主要物理指标对绿地土壤评价结果的影响。结果表明:2种方法测定绿地土壤孔隙度差异明显,其中农业方法测定的总孔隙度、非毛管孔隙度均显著高于林业方法(P0.05);林业方法更适宜绿地土壤孔隙度的检测;非毛管孔隙度比土壤容重对绿地土壤肥力影响大(P<0.01),应作为绿地土壤肥力评价的重要指标。