长期施用粪肥对3种地带性土壤水分散性磷含量及形态分布的影响

探究长期施用粪肥对3种地带性土壤中水分散性磷含量及形态分布的影响,为磷素流失风险评价提供参考。于2021年5-8月,按五点采样法分别采集北京大兴(潮土)、湖南岳阳(红壤)和广东湛江(砖红壤)3种农田的表层(0~20 cm)土壤,对土壤中水分散性磷的含量、形态分布及矿物含量等特征进行研究。与不施粪肥的处理相比,长期施用粪肥的大兴、岳阳和湛江3种地带性土壤中水分散性磷含量分别显著增加1.15,1.32,14.00倍。长期施用粪肥使不同形态水分散性磷在土壤总水分散性磷中的分布比例发生显著变化,其中大兴和岳阳土壤中颗粒态磷占比分别显著降低30.22,14.68百分点,而真溶态磷占比分别显著增加29.83,28.06百分点;岳阳土壤中胶体态磷占比显著降低13.37百分点;湛江土壤中真溶态磷占比显著增加8.24百分点。长期施用粪肥显著改变土壤水分散性矿物含量,与不施粪肥处理相比,大兴、岳阳和湛江土壤中水分散性钙含量分别显著增加0.55,1.66,4.15倍;水分散性镁含量分别显著增加0.66,1.46,8.39倍。冗余分析结果表明:土壤pH值、CEC、DOC以及水分散性矿物组成(Fe/Al/Ca/Mg)是影响土壤中水分散性磷含量及形态分布的主要因子。长期施用粪肥显著提升了3种地带性土壤中水分散性磷含量并影响其形态转化,加剧了磷素流失风险。长期施用粪肥可促进岳阳和湛江土壤中颗粒态磷和胶体态磷以及大兴土壤中颗粒态磷向真溶态磷转化。长期施用粪肥主要通过促进颗粒态磷向真溶态磷转化进而影响土壤水分散性磷形态。

中国地带性土壤有机质含量与酸碱度的关系

利用中国第二次土壤普查确定的886个典型地带性土种剖面资料,通过统计分析研究了全国及6个地理区域(华东、华南、西南、东北、华北和西北)地带性土壤表层有机质含量与pH的关系。结果表明,土壤表层有机质含量和pH在不同地理区域间有明显差异;土壤有机质含量有随pH升高而降低的趋势,二者间呈极显著的负相关关系(r=-0.332～-0.530,p<0.001),在控制温度、降雨和海拔条件下,二者间的偏相关关系也均达到1%的显著水平(r偏=-0.217～-0.322);指数方程(SOM=aebpH,a和b为常数)可以较好地描述土壤表层有机质含量与pH的关系,土壤pH变异可以分别解释有机质含量总变异的12.2%～22.9%。

我国几种地带性土壤无机胶体的表面电荷特性

研究了用返滴定法测定我国七个不同地带土壤无机胶体的表面电荷特性。结果表明 :( 1 )返滴定法测定的供试土壤无机胶体可变电荷量随纬度升高而逐渐上升。这主要与供试土壤粘土矿物、铁铝氧化物组成及含量有关。一般来说 ,土壤层状硅酸盐粘土含量越多 ,永久负电荷量和其可变负电荷量越大 ;铁铝氧化物含量越高 ,可变负电荷量越低。( 2 )七个地带性土壤无机胶体的Qv pH曲线上在pH5左右有一峰值 ,这可能与供试土壤胶体中铁铝氧化物的ZPC及供试土样层状硅酸盐的边面Si OH基吸附H+及Al

2种母岩发育的地带性土壤中粘土矿物的组成特点

采取中国从北到南由花岗岩和片麻岩发育的几种地带性土壤(棕壤、黄棕壤、红壤和砖红壤),分析其<2μm粘粒的化学组成和粘土矿物组成特点,探明气候条件对土壤粘土矿物组成的影响。结果表明:在棕壤中以2∶1型粘土矿物为主,主要为伊利石,其次为蛭石和高岭石,并含有少量蒙脱石;黄棕壤中高岭石和蛭石占主要部分,其次为伊利石和蒙脱石;红壤中蛭石和蒙脱石消失,主要粘土矿物类型为高岭石,其次为伊利石和1.4nm过渡矿物。在热带砖红壤中1.4nm过渡矿物和蛭石消失,高岭石含量超过90%,其次为伊利石及少量三水铝石。粘土矿物的地带性差异主要受气候条件的影响,由北到南,随着温度和降雨量增加,土壤中的高岭石和蒙脱石含量增加,蛭石的含量降低;其中年均温和年均降雨量与高岭石含量存在显著正相关性,与蛭石和蒙脱石含量呈显著负相关性(P<0.05)。

不同侵蚀程度下地带性土壤的结构及渗透性能分析

为探讨侵蚀退化过程中地带性土壤结构的变化规律,选取湖北省不同侵蚀程度(微度、轻度、强度、剧烈)的3种典型地带性土壤(黄褐土、黄棕壤、红壤),比较分析了土壤结构稳定性和土壤渗透特性差异。结果表明:随侵蚀程度增加,3种地带性土壤团聚体水稳性逐渐降低,容重增加,饱和导水率呈现不同程度的下降,机械稳定性变化存在差异;在侵蚀程度相同时,3种地带性土壤团聚体机械稳定性、水稳性和饱和土壤导水率的高低顺序均为红壤>黄棕壤>黄褐土。相关分析表明,土壤团聚体机械稳定性和水稳性与游离氧化铝呈极显著正相关关系(相关系数=0.77和0.81,P<0.01),与游离氧化铁呈显著正相关关系(相关系数=0.73和0.76,P<0.05),说明游离态铁铝氧化物是影响土壤结构稳定性并形成地带性差异的关键因素,饱和导水率与团聚体水稳性指标和非毛管孔隙度、容重呈显著相关关系(P<0.05),其中与水稳性团聚体分形维数达到极显著水平(相关系数=0.76,P<0.01),表明水稳性团聚体分形维数可以作为预测和表征饱和导水率的指标。

中国6种地带性土壤红外光谱特征研究

利用土壤原样研究了中国 6种典型地带性土壤的红外光谱特征。结果表明 ,砖红壤、红壤红外光谱属于高岭石型图谱 ,显著的 36 95 ,36 2 0 ,10 35 cm- 1峰以及 35 2 7cm- 1峰可作为用红外光谱判断热带、南亚热带地带性土壤的特征峰。黄棕壤、褐土、黑垆土、黄绵土红外光谱为蒙脱石型图谱 ,较弱的 36 2 1cm- 1峰 ,3435和 10 2 8～10 32 cm- 1的强宽带 ,以及显著的 14 37cm- 1峰可作为温带半湿润 -半干旱地区石灰性土壤红外光谱的特征标志。黄棕壤是石灰性土壤向热带、南亚热带地区过渡的地带性土壤 ,其红外光谱标志为较宽的 3435 ,10 32 cm- 1吸收带和明显的 36 2 0 cm- 1吸收峰 ,以及较弱的 36 95 cm- 1峰 ,但没有 14 37cm- 1峰。中国从南到北 ,土壤红外光谱的36 96 ,36 2 1cm- 1 峰、石英双峰 (798,780 cm- 1 )的 797cm- 1 峰吸收强度逐渐减弱 ,而石英双峰的 780 cm- 1 峰吸收强度逐渐增强。

新疆地带性土壤磷吸附特性影响因素研究

【目的】分析新疆南、北疆地带性土壤灰漠土和棕漠土的土壤磷吸附特性及磷最大吸附量与土壤基本理化性质的关系,筛选影响新疆地带性土壤吸附固磷能力的主要土壤性质。【方法】采集新疆北疆灰漠土和南疆棕漠土样品,进行磷等温吸附试验。【结果】灰漠土和棕漠土的磷等温吸附曲线都很好地拟合了Langmuir等温吸附曲线。北疆灰漠土最大吸磷量随着土壤pH值、粘粒含量的增加而增加;随着土壤有机质含量的增加呈现明显下降趋势。棕漠土的最大吸磷量随着土壤pH值、Ca CO3含量、粘粒含量的增加而增加。两种地带性土壤吸附固磷能力与土壤游离氧化铁、全磷、速效磷含量无显著相关性。【结论】影响灰漠土和棕漠土的吸附固磷能力的土壤性质包括粘粒含量、有机质含量、碳酸钙含量及pH值。棕漠土碳酸钙含量高达20%左右,pH值也高于灰漠土,导致棕漠土比灰漠土具有更强的吸附固定磷的能力,供试南疆棕漠土最大吸磷量平均为1 087.59 mg/kg;北疆灰漠土平均为820.77 mg/kg。

海南地带性土壤微量元素含量及其地理分布

海南地处热带,地带性土壤有砖红壤、燥红土和山地赤红壤、山地黄壤等。其平均含量Cu19.50mg/kg,Pb72.57mg/kg,Zn41.78mg/kg,Ni33.19mg/kg,Se0.272mg/kg。山地赤红壤和山地黄壤铜含量偏低,铁质砖红壤铅含量偏高,其他各类土壤各元素含量正常。玄武岩上的土壤Cu,Pb,Zn,Ni,Se的含量都较高。母质是影响这些元素含量及其地理分异的首要因素,其次是气候和元素自身性质,在雨量较少的西部和西南部地区Cu,Pb,Zn含量相对较高,在雨量较多的东南部和中部地区相对较低,而Ni,Se则相反。土壤腐殖质、土壤质地和土壤化学成分组成等对微量元素含量及其地理分布也有一定影响。

新疆地带性土壤腐殖质组成、性质及其分布规律

本文系统地研究了新疆地带性土壤有机物质累积作用类型，腐殖质组成、性质及其分布规律．各土类质、Ｅ４有所不同，红外光谱表明不同土类腐殖质化学组份和官能团的差异．值与Ｅ４值之间有良好的相关性，γ＝０．８０．值与Ｅ４的大小主要受环境条件的制约，具有明显的地带性规律．

湖北省非地带性土壤及其基本属性

本省非地带性土壤有水成土纲的沼泽土、半水成土纲的潮土和砂姜黑土、初育土纲的石灰土和紫色土等发生系列,镶嵌分布于地带性土区之中。它们有特殊的成土条件和独自的基本属性,现简要分述如下。

地点因素对中国地带性土壤表层有机碳含量的影响(英文)

利用中国第二次土壤普查确定的886个典型地带性土种剖面资料,通过统计分析方法研究了地点因素(土纲、质地、海拔、酸碱度和土地利用方式)对地带性土壤表层有机碳含量的影响.结果表明,地点因素显著影响地带性土壤表层有机碳含量;地点因素对耕作土壤表层有机碳的影响明显强于非耕作土壤;地点因素分别解释耕作土壤和非耕作土壤表层有机碳含量变异的24.7%和48.5%.耕作土壤和非耕作土壤有机碳含量的主要控制因素有所不同.

我国几种地带性土壤中磷素形态的研究

探明土壤磷素的存在形态,有助于揭示其在环境中的累积、迁移和转化过程及生物有效性。目前,在大尺度样带上开展土壤磷素形态空间变异规律的研究较少。本研究中,沿纬度方向采集了我国东部不同气候带分布的7种地带性林地土壤(包括寒温带的棕色针叶林土、中温带的暗棕壤、暖温带的棕壤、北亚热带的黄棕壤、中亚热带的黄壤、南亚热带的赤红壤和热带的砖红壤),将化学浸提法与溶液磷-31核磁共振(31PNMR)波谱法相结合,分析了土壤中磷素形态以及与其他土壤性质之间的关系,以期为阐明土壤磷素形态的空间变异性及其驱动因素提供基础资料。结果表明:供试土壤中,全磷、有效磷、无机磷和有机磷的含量范围分别为179.8~825.2,2.41~15.3,92.6~351.2和14.7~474.4mg·kg^-1,其中活性、中等活性、中等稳定性和高稳定性有机磷组分的含量范围分别为1.38~30.9,8.63~213.7,3.01~32.2和1.73~199.2mg·kg^-1。根据溶液31PNMR波谱,鉴定出供试土壤中含有无机形态的磷素即正磷酸盐和焦磷酸盐,同时也鉴定出了磷酸单酯、磷酸二酯和膦酸盐等有机形态磷素的存在,其中磷酸单酯中又鉴定出了新-肌醇六磷酸、D-手性-肌醇六磷酸、RNA单核苷酸、α-磷酸甘油、肌-肌醇六磷酸、β-磷酸甘油和鲨-肌醇六磷酸,磷酸二酯中又鉴定出了DNA的存在;所有土壤中均未检测出多聚磷酸盐的存在,除棕色针叶林土和暗棕壤外的其他土壤中未检测出膦酸盐的存在,而赤红壤中未检测出DNA的存在;无机形态的磷素以正磷酸盐为主,而有机形态的磷素则以磷酸单酯为主。总体来看,无论化学浸提法还是溶液31PNMR波谱法,从寒温带的棕色针叶林土到热带的砖红壤,全磷、有效磷、无机磷、有机磷及其组分的含量均呈现下降趋势。溶液31PNMR波谱与化学浸提法鉴定的磷素形态之间存在相关关系,其中正磷酸盐与活性有机磷的关系最为密切,磷酸单酯和膦酸盐与中等活性有机磷的关系最为密切,而焦磷酸盐和磷酸二酯与中等稳定性有机磷的关系最为密切。与化学浸提法相比,溶液31PNMR波谱法能从详细的分子水平上揭示土壤磷素形态的空间变异规律。

同步辐射X射线衍射光谱在地带性土壤粘粒矿物研究中的应用

X射线衍射(XRD)光谱是分析土壤粘粒矿物组成的重要手段,但常规XRD分析存在前处理复杂、耗时较长、光谱分辨率低、扫描不充分等问题。为此,该研究依托北京同步辐射装置(BSRF)的4B9A衍射实验站,以我国东部不同气候带(即温带、亚热带、热带)的7种地带性森林土壤(棕色针叶林、暗棕壤、棕壤、黄棕壤、黄壤、赤红壤和砖红壤)为研究对象,利用同步辐射X射线衍射(SR-XRD)光谱对土壤粘粒矿物组成特征进行分析。结果表明:(1)温带土壤(棕色针叶林、暗棕壤和棕壤)质地以粘壤土为主,而亚热带土壤(黄棕壤、黄壤和赤红壤)分布在粘土和粘壤土的分界线上;从亚热带到热带,土壤质地呈现出粘土→壤土→砂土的变化趋势。(2)土壤硅铝率(Sa)表现为温带土壤(5.22)>热带土壤(4.53)>亚热带土壤(4.49);同样地,硅铝铁率(Saf)也呈现出温带土壤(4.06)>热带土壤(3.53)>亚热带土壤(3.36)的变化规律。(3)从温带到热带,土壤粘粒矿物中高岭石的含量增加、结晶度提高,而伊利石的含量则逐渐减少;温带土壤以2∶1型粘粒矿物为主,而热带土壤则以1∶1型矿物为主;在SR-XRD光谱中鉴定出了伊蒙混层、长石两种粘粒矿物的存在,而这两种矿物在常规XRD光谱中未被识别。(4)与常规XRD法相比,利用SR-XRD法分析土壤粘粒矿物组成具有以下优势:一是前处理工作量较少,常规XRD法需将粘粒样品制成不同类型的载玻片再进行测定,而SR-XRD法直接测定粘粒样品即可;二是光谱分辨率高,SR-XRD法的分辨率可达到≤100 nm,从而能够检测到更多的衍射峰;三是实验效率提高,SR-XRD法的优化扫描步长可达0.04°,比常规XRD法增加1倍,从而提高了测试效率;四是扫描辨识度增加,SR-XRD法的看光时间可优化为4 min,是常规XRD法的2倍,使得样品的扫描更加充分。

中南地区典型地带性土壤团聚体抗张强度的变化及影响因素

团聚体的力稳性是决定土壤抗侵蚀能力的关键因素。为探究地带性土壤团聚体抗张强度的变化规律及其影响因素,自北向南选取我国中南部地区6种典型地带性土壤(褐土、黄褐土、棕红壤、红壤、赤红壤和砖红壤)的不同粒径(1~2,2~3,3~5,5~10mm)团聚体作为研究对象,通过测定团聚体的抗张强度(TS),探究其与土壤基本理化性质的关系,揭示该区域团聚体抗张强度的变化特点和稳定机制。结果表明:(1)供试土壤皆为黏性土壤,自北向南,随着水热条件的增加,土壤的pH值逐渐降低,高岭石含量和游离氧化物(Fe_d、Al_d)呈现明显的增加趋势;有机质含量随土壤深度的增加而降低。(2)同种土壤团聚体的抗张强度随着粒径的增大而逐步减小,从北至南,相同粒径团聚体的抗张强度整体呈现减小的趋势。(3)TS与pH、粉粒含量、蛭石含量呈极显著正相关(r>0.63,p<0.01),TS与黏粒含量、1.4nm过渡矿物含量、高岭石含量、游离氧化铁、铝(Fe_d、Al_d)呈显著负相关(r<-0.53,p<0.05)。(4)逐步回归分析表明,Fe_d和CEC可以较好的预测和评价3~5mm团聚体的抗张强度(R^2=0.80,p<0.01)。总体而言,黏土矿物类型及其含量是影响地带性土壤团聚体力稳性的重要因素。研究结果可为该区域土壤侵蚀预测提供一定的理论依据。

平顶山市地带性土壤研究

分析了平顶山市地带性土壤的类型、地理分布、成土条件、形成特点、土壤剖面特征和性质、分类、利用和改良 ;

不同典型地带性土壤氮素分布特征及其影响因素

在野外取样的基础上,研究中国不同典型地带性土壤各形态氮素分布特征及其影响因素.结果表明:垂直地带性土壤中0.5 mol·L^(-1)K_2SO_4提取的提取态总氮、提取态有机氮、吸附氨基酸随取样点海拔的增加而显著增加,且提取态总氮、提取态有机氮和吸附氨基酸平均值都大于水平地带性土壤;水平地带性土壤各形态氮含量随土壤类型的不同而差异显著.土壤吸附氨基酸含量是游离氨基酸的5倍,占提取态有机氮百分比为21.1%,表明吸附氨基酸可能作为土壤有机氮库的一种重要存在形态.相关分析结果表明,垂直地带性土壤中提取态总氮、提取态有机氮、铵态氮、氨基酸态氮均与有机质、全氮呈显著正相关(r=0.57~0.93,P<0.05),但与pH、硝态氮呈显著负相关(r=-0.37^-0.91,P<0.05);水平地带性土壤pH与提取态总氮、硝态氮、有机质、全氮、碱解氮及盐基离子(K^+、Ca^(2+)、Mg^(2+))呈显著正相关(r=0.36~0.85,P<0.05),与铵态氮、氨基酸态氮呈显著负相关(r=-0.39^-0.81,P<0.05).

我国地带性土壤中有机质氧化稳定性的研究

本文研究了我国以水热成上因素为主的地带性土壤中有机质的氧化稳定性。结果表明，去游离有机质后，土壤腐殖质的Ｋ（ｏｓ）值增加，土壤带由北而南，有机质的氧化稳定性有减小趋势，这主要与土壤中结合态腐殖质类型的分布及其特征有关。

地带性土壤对苯胺吸附行为的研究

土壤作为挥发性有机污染物的源与汇,研究污染物在其中的吸附行为对探明污染物环境归趋和生态风险意义深远。以苯胺为代表性污染物,在综合分析我国12种地带性土壤的基本理化性质基础上,探讨苯胺在土壤-水界面分配规律以及该吸附行为与土壤理化性质之间的关系。结果表明:1)12种地带性土壤对于苯胺的吸附能力差异明显,其中,黑龙江黑土吸附苯胺能力最强,理论饱和吸附量最大;2)考虑到部分土样的吸附等温线表现出明显的非线性,用Freundlich模型拟合土壤吸附苯胺的等温线;3)12种地带性土壤的理化性质差异显著;4)有机质含量对苯胺土-水界面吸附行为影响最为显著:有机质含量越高,土壤对于苯胺的吸附能力越强。

土壤地带性分区下云南省耕地利用等空间特征分析

基于云南省农用地分等成果,服务农业产业化发展,以土壤改良利用的土壤地带性分区为角度,通过采用空间叠加分析与统计的方法,分析了全省耕地利用等的空间分布。结果表明:(1)云南省砖红壤、赤红壤、山原(地)红壤地带的耕地利用等广泛分布在2—5等,7等以上较少,黄棕壤与棕壤地带的耕地利用等分布在1—6等;(2)各土壤地带中耕地平均利用等随海拔的升高而递减,且在同海拔梯度上黄棕壤与棕壤地带的耕地平均利用等均小于其他土壤地带;(3)砖红壤和赤红壤地带中的耕地平均利用等随纬度增加而递增,山原(地)红壤、黄棕壤与棕壤地带的则减小。该研究可为云南省的土壤改良利用、土地整治、农业产业化发展等工作的开展提供参考。

秦岭及其以北黄土区土壤地带性特征

目的土壤地带性研究，对揭示本区土壤地带性特点与关系，指导农林牧业协调发展具有理论和实践意义。方法利用野外考察和已有研究资料进行研究。结果秦岭山地的土壤秦岭山地的土壤垂直地带性是：褐土分布在海拔1300m以下，山地棕壤分布在海拔1300～2500m；山地暗棕壤分布在海拔2400～3100m，山地草甸森林土分布在海拔3000～3400m，亚高山草甸土分布在海拔3300～3767m。秦岭以北黄土区的土壤水平地带性是：褐土分布在自秦岭北麓至北山，黑垆土分布在北山以北至长城沿线，栗钙土分布在长城沿线以北地区。结论土壤空间演替只要受水热条件的影响，通常在受海洋季风和湿润气候影响强烈的地区，土壤垂直地带性为水平地带性的缩影。而秦岭以北的黄土区，由于东南季风的影响减弱，大陆干燥气候影响增强而形成半干旱和干旱气候，地带性土壤以黑垆土和栗钙土为特征。