不同成土模式下黑土有机质热稳定性剖面分异特征

土壤有机质(soil organic matter,SOM)含量及其稳定性是评价土壤质量的重要指标,热重分析法在反映SOM含量与热稳定性方面显示出了较好的潜力而受到重视。探究不同成土模式下黑土SOM热稳定性在剖面尺度的分异规律及影响因素,可以为黑土资源保护与碳固定提供理论参考。本研究在东北典型黑土区采集了相对稳定地形条件下(平坦)自然发育的3个典型黑土剖面和非稳定地形条件下(有地表侵蚀和沉积)受侵蚀堆积过程影响的2个黑土剖面,采用热重分析法,基于不同温度区间的质量损失,分别以Exo1(200~350℃区间的质量损失)和Exo2(350~550℃区间质量损失)代表热易分解SOM和热稳定SOM,以微分热重曲线及热重参数指标(Exo1/Exo2和TG-T50)表征不同土壤剖面的SOM热稳定性分异特征,并结合傅里叶红外光谱讨论了SOM化学稳定性剖面分异特征。结果表明:稳定地形下自然发育的黑土,热易分解SOM(Exo1)含量相较于热稳定SOM(Exo2)含量随深度下降更快,Exo1/Exo2随深度减小,TG-T50随深度增加,脂肪族碳/芳香族碳减少,SOM稳定性随深度增加。非稳定地形条件下,黑土SOM热稳定性并未随深度表现出规律性下降趋势,存在深层SOM含量和Exo1/Exo2高于表层的现象,这主要是由于复杂的地表历史过程导致母质和SOM来源不同。本研究证实了热重分析法在反映SOM稳定性方面的适用性。黑土中SOM稳定性的剖面变化在很大程度上受成土模式的制约,而成土模式与地貌稳定性密切相关。侵蚀过程携带的大量热易分解SOM在坡面下部及流域沉积地形部位堆积,由于埋藏作用,这些热易分解SOM可以长期存在于深层土壤中。然而,非稳定地形区域一旦再遭侵蚀,这些埋藏的不稳定SOM很可能再次启动分解过程,同样可以导致大量埋藏的“老碳”被释放,成为黑土区碳排放的“热点”。

黑龙江省春季浅层(0～20cm)地温变化特征及预报

利用1981-2012年黑龙江省74个气象观测站的气温、0 cm、10 cm、20 cm地温春季(3-5月)逐日资料,分析了黑龙江省春季浅层地温、气温变化特征.结果表明:0 cm地温年际间波动大,全省平均1987年最低,2008年最高;全省变化存在明显的空间一致性;尽管气候变暖使1990年代以后春季0 cm地温偏低年出现相对减少,但是出现春季浅层地温偏低的年份比例仍超过三分之一,并具有南部、北部反向变化的特征,2005年以后南北差异有减小的趋势.各地3月份开始解冻,主要农区10 cm地温稳定通过6℃的日期主要集中在4月中下旬.以10 cm地温为预报量,利用黑龙江省逐日气温、20 cm地温资料建立春季浅层地温预报模型,回代和2013年预报检验平均绝对误差平均为1.05℃,绝对误差最大值为1.9℃,4月份的预报结果要好于3、5月,可以应用于业务指导.

贵州兴仁废弃煤矿区表层土壤重金属污染及其土壤酶活性

为研究贵州喀斯特废弃煤矿区土壤中重金属的污染特征及其对农业生态系统的潜在危害,对煤砷含量较高的贵州兴仁县下山镇小尖山某废弃煤矿区内土壤中Cu、Pb、Zn、Cd等重金属和As含量及土壤脲酶、蔗糖酶、酸性磷酸酶和过氧化氢酶4种酶活性进行了分析,并运用相关分析和线性回归分析方法探讨了矿区土壤重金属污染与土壤脲酶、蔗糖酶、酸性磷酸酶和过氧化氢酶活性之间的关系。结果表明,矿区土壤已受到不同程度重金属污染,且受Cu污染较严重;土壤酸性磷酸酶活性和土壤脲酶活性均随pH降低而受到抑制。除土壤酸性磷酸酶活性外,其余3种酶活性均随着土壤有机质含量降低而受到抑制,Zn和As是影响土壤酸性磷酸酶活性的主要因素,Pb、Zn和Cu是影响土壤蔗糖酶活性的主要因素,Cd是影响土壤脲酶活性的主要因素。

伊犁塔克尔莫乎尔沙漠风沙地貌初步研究

塔克尔莫乎尔沙漠是典型西风带半干旱气候影响下发育的固定半固定河谷型沙漠，沙物质、风动力、河流作用和植物条件对风沙地貌发育具有重要影响。该沙漠主要风沙地貌类型为抛物线沙丘，其分布面积占整个沙漠的80％～90％以上，这类沙丘是在水分和植被条件较好的环境中发育的。最近200多年来人类活动对沙漠天然植被强烈干扰，导致沙漠中部和北部地区的抛物线沙丘发生形态变异，次生沙丘地貌形态复杂多样，局部演变为类似梁窝状的沙丘地或横向新月形沙丘链，整个沙漠的流动性有所增强，风沙灾害有所加剧。

降尘、凋落物和生物接种对沙地土壤结皮形成的影响

土壤生物结皮广泛存在于干旱、半干旱地区,特别是沙漠地区。为了了解沙漠地区生物结皮的形成机制,2007年在科尔沁沙地对流沙进行了田间模拟降尘、添加凋落物和结皮生物接种的试验,研究了几种外界物质输入对沙漠结皮特性的影响。得到如下结果:降尘可以明显促进沙地土壤结皮的形成,但结皮盖度和厚度的增加与降尘量的多少并不存在线性关系,而是非线性关系。少量凋落物(100 g m-2)的存在可以增强降尘对结皮发育的促进作用,但输入较多的凋落物(250 g m-2)反而会抑制降尘的作用。结皮接种可以明显增强降尘对结皮形成的促进作用,其中干旱环境中接种地衣结皮的效果较好,在湿润环境中接种苔癣结皮的效果较好。结皮盖度对外来物质的输入较为敏感,结皮厚度随外来物质种类和数量的增加而变化较小。与光照、干旱环境相比,遮荫、湿润环境更有利于沙地结皮的形成和提高降尘等外来物质输入的效果。

江西九江泰和第四纪红土成因的比较研究

通过对江西九江和泰和第四纪红土的形成环境、粒度组成、稀土元素地球化学特性和石英微形态特征的研究，探讨两地第四纪红土的成因。结果表明：地处红黄土交接带的九江地区的第四纪红土，具有与下蜀黄土相似的风成特性，系风积成因；而位于吉泰古盆地的泰和地区的第四纪红土，具明显的冲积相特征，应为河流冲积成因。

广西土壤成土条件与铁铝土成土过程特征研究

选用1971～1980年广西气象、地质资料，从气候、生物、地形、母质和时间5个方面对广西土壤成土条件进行分析，并对铁铝土52个土壤剖面的B层52个土样进行土壤pH值和交换性铝、钾、钠、钙、镁、土壤全铁和全硅、游离氧化铁含量测定。结果表明：广西地处亚热带季雨林气候区，高温多雨，湿、热同步，化学风化、淋溶作用强烈，生物循环旺盛，母岩多样，地形复杂，由此形成了广西土壤类型以酸性富铝化土壤为主的多样性；广西铁铝土在成土过程中盐基被强烈淋溶，土壤多为酸性反应，盐基饱和度低，阳离子交换量很小，脱硅富铁铝化明显，游离氧化铁含量和交换性铝饱和度高。研究广西土壤成土条件与铁铝土成土过程特征，对于合理开发利用广西土壤资源有着重要的意义。

黑土地切沟侵蚀的成因与危害

探讨了黑土地切沟侵蚀的成因 ,如地形、降水、土壤、植被以及人为等因素 ,还从土地资源、社会资源以及治理费用高昂等角度详细分析了切沟侵蚀的危害性 ,提出要深入研究切沟侵蚀发生发展规律 。

南疆干旱土的成土条件与石膏的聚集

本文探讨了南疆干旱土石膏的聚集和成土条件之间的关系。结果表明:南疆干旱土区雨量小,对现代石膏聚集的影响不大;石膏含量和形态与母质类型有关,不受质地的影响;石膏层常发生在洪积扇的上部,稳定的高阶地,时间较长,是一种地质形成物。

新疆草地土壤厚度及与地形特征的相关性

使用传统野外土壤调查的方法,2011~2013年在新疆不同草地类型区调查了577个典型样地的土壤剖面。按照《全国水土保持区划》,比较了新疆不同水土保持区的土壤厚度。运用GIS技术和相关分析的方法,探讨了海拔、坡度、坡向、平面曲率和剖面曲率等5个地形特征参数与土壤厚度之间的相关性。结果表明：新疆草地平均土壤厚度为68.9cm,348个样地的土壤厚度〈100cm,占样地总数的60.3%,表明新疆草地土壤总体较薄。各水土保持区中,土壤厚度最高的是塔里木盆地南部,最低的是吐哈盆地,这可能与成土母质类型有关。在坡度〉15°或者海拔在1000~1500m之间时,草地土壤的厚度通常较低。在新疆自治区尺度,5个地形特征指标与土壤厚度的相关性均不显著。但在塔里木盆地北部,海拔、坡度和坡向与土壤厚度相关关系均为极显著（P〈0.01）,表明在较小的地貌单元建模,有望提高土壤厚度的预测精度。

甘肃东部地区黑垆土的发育演化模式与发生学特性的时空差异

本文研究了甘肃东部(亦称陇东)黄土塬区黑垆土的发育演化模式及成土速率与成土作用强度的时空变异规律。提出黑垆土叠加剖面的形成依次经历了古土壤发育、新冰期黄土粉尘堆积覆盖、人类耕作堆肥熟化三个阶段。埋藏古土壤普遍形成于距今7500—3500年高温期的温湿草原环境中,南部粘化黑垆土带还存在距今约13800—7500年的古土壤发育阶段,但此时的成土速率比中全新世小。同一阶段的成土速率和成土作用的强度南部比北部大。在新冰期(距今约3000—2500年)中黄土粉尘的加速堆积,是古土壤层被掩埋以及形成覆盖层的直接原因。具有普遍性的人为耕作熟化是在全新世黄土覆盖层上进行的,黑垆土剖面中不可能普遍存在古耕层。

古尔班通古特沙漠干旱砂质新成土形成特点和利用保护

古尔班通古特沙漠中的干旱砂质新成土，存在着极薄弱胶结表层，有机质含量表现出弱积累，并且盐分沿剖面有弱淋溶。在沙漠中主要的区域是以普通干旱砂质新成土亚类为主。由于土壤发育软弱，在工程建设中应减少对地面的破坏，开发与防沙和绿化同步进行。

中国与乌克兰黑土成土因素分析

阐述了黑土的概念,总结了中国和乌克兰黑土在分布上的异同;通过比较两国黑土在地形、气候、母质和植被等成土因素,认为两者虽同属黑土,但仍存在诸多差异,因此在保护和管理方面应因地制宜。

幕阜山土壤的粘粒矿物与土壤形成

采样分析了幕阜山不同海拔高度土壤的基本性状和粘土矿物组合,结果表明:①土壤粘粒中均含有高岭石、1.4nm矿物和水云母等粘土矿物,但海拔800 m以下的土壤中以高岭石为主,800 m以上的土壤中则以2:1型矿物为主。②粘粒化学组成中,随着海拔升高,SiO_2含量降低,Al_2O_2含量相对升高,粘粒的硅铝率下降,这与土壤形成过程中雨量增多,淋溶作用增强有关。③随着海拔升高,土壤质地变轻,pH值升高,盐基饱和度及粉粒/粘粒比增加,都反映了土壤的形成作用减弱。

考虑残留氮对非稳定流场硝态氮淋失贡献的传递函数模型 Ⅰ.地中渗透计验证

本文通过引入溶质迁移距离的概率密度函数的修正系数 ,将Jury等提出的模拟非稳定流条件下土壤保守溶质运移的传递函数模型理论扩展到考虑土壤剖面存在残留氮分布的土壤中 ,构造了一个能估算表施和残留氮对土壤硝态氮淋失动态贡献的传递函数模型。通过与野外地中渗透计实验资料的对比 ,表明该模型具有一定的仿真精度 ,模拟的土壤硝态氮累积淋失量的相对误差小于 15 %。

土壤中热、湿、气及溶质耦合迁移的数学模型

从连续介质力学出发,应用Whitaker提出的局部体积平均法,建立了一个描述植物生长的土壤中热、湿、气及溶质耦合迁移的多场数学模型,以揭示非饱和土壤内复杂的传输机理.此模型中考虑了植物根系对水分、热量、气体和溶质的吸收或排放,同时在边界条件中反映了植物冠层对土壤表面遮阳的影响.因此,该模型相对于已有的其他模型来说,所包含的物理机制更加完备,并且它还具有可解性.

土壤吸附草甘膦的热力学研究

[目的]为草甘膦的环境污染防治提供理论依据。[方法]研究了在298、303、308K温度下草甘膦的吸附平衡时间和吸附等温线的测定。[结果]草甘膦在水-土两相中分配6 h内达到平衡。Freundlich吸附等温线拟合得到的相关系数均大于Langmuir吸附等温线拟合得到的相关系数,适合描述草甘膦在土壤中的吸附行为。土壤吸附草甘膦的吸附过程是吸热吸附,温度升高有利于吸附。吸附过程是自发吸附过程,随着温度的升高,吸附过程自发趋势增大,但变化较小。吸附过程是熵增加过程。温度低时,土壤对草甘膦的吸附量小,土壤表面的混乱程度较大;温度高时,土壤对草甘膦的吸附量较大,土壤表面的混乱度较小。[结论]土壤吸附草甘膦的过程是一种自发吸热的吸附过程。

人为土壤形成过程及其在现代土壤学上的意义

随着工业的发展、人口的增加和耕地的减少,特别是工业革命以来,人为作用对土壤形成的影响越来越大。在此过程中,人们培育了人为土,也出现了土壤退化。人为作用重要性的确认扩大了土壤学的视野,土壤不仅是独立的“历史自然体”,人为土还是劳动的产物;土壤不仅是“植物养料的储藏库”,还应是污染物的缓冲带的过滤器。因此,建议用“六大成土因素”代替五大成土因素;用“人地圈”或“智慧土壤圈来充实“土壤圈”。

试论新构造运动在土壤形成和分布中的作用─—以中国西部为例

从土壤发生发展的角度，简要综述了土壤形成因素学说的基本观点，进而结合中国西部地区，重点从７个方面论述了新构造运动在土壤形成和分布中的作用，提出了新构造运动是土壤形成和分布的又一重要因素。

西安和宝鸡第5层古土壤铁质粘土结核的发现与研究

根据西安和宝鸡黄土中第 5层红褐色古土壤的调查 ,在该层古土壤下部发现了红色铁质粘土结核。显微镜下和电子显微镜下的鉴定表明 ,铁质粘土结核是光性粘土胶膜聚集而成的 ,具有超微晶粒结构。铁质粘土结核主要由伊利石 -蒙脱石混层粘土矿物组成 ,这表明西安与宝鸡地区第 5层古土壤发育时的粘化作用为化学粘化或生物化学粘化。该地区第 5层古土壤的铁质粘土结核迁出土壤粘化层底部的距离达 1.0m ,与江苏六合地区黄棕壤铁质粘土结核分布深度相同 ,指示该层古土壤发育时该区年均降水量可达 10 0 0mm左右。