金沙江上游干热河谷表土保护设计

金沙江上游干热河谷地区存在较严重的生态障碍,主要是:土壤贫瘠、表土生产力不足、表土立地条件恶劣且土壤保水抗旱能力差,开展生态恢复工作十分困难。以恢复当地的旭龙水电站工程之生态环境为目的,以项目区的生态障碍为突破点,采用资料分析、现场调查及遥感法等,分析项目区的生态障碍,划定不同生态障碍的影响范围;采用类比法及演绎法,逐级推导表土保护和生态恢复问题的解决方法,包括:调查项目内表土资源的分布情况;详细分析项目区内的表土平衡,设计表土回覆、剥离及堆存方案,估算表土缺口;初步设计表土立地条件改良及其生产力恢复的作业方案,对剥离的表土进行表土培肥,对过筛的生土进行土壤熟化,并配套表土堆存临时防护及临时绿化。结果表明:上述表土保护设计可使表土达到绿化覆土要求,形成了“先分析生态障碍,然后开展表土保护设计,改良表土的立地条件改良、恢复其生产力,最后修复生态环境”的工作思路。研究成果可为生态脆弱地区的生态恢复工程提供借鉴。

豫东农田耕层土壤盐分运移特征及影响因素分析

【目的】探究农田生态系统耕层土壤盐分运移特征及其与水环境关系。【方法】于2010—2020年对河南商丘固定区域内农田生态系统土壤、浅层地下水及流动地表水盐分特征进行观测,采用描述性统计及Piper图分析方法,研究观测区域中土壤及水体盐分特征长期变化规律及内在联系。【结果】降水量增加是引发耕层土壤(0~20 cm)盐分离子升高的重要原因。耕层土壤电导率最大值通常出现在10—11月,其与8月降水量的线性拟合效果最佳(拟合式为y=0.7943x+126.65,R2为0.6313,P<0.05)。2020年耕层土壤(0~20 cm)、浅层土壤(0~100 cm)及浅层地下水中Ca^(2+)、Mg^(2+)、Na^(+)、HCO_(3)^(-)、SO_(4)^(2-)、Cl^(-)及土壤电导率显著高于2015年(P<0.05)。同时,2020年耕层土壤浸出液、浅层地下水及流动地表水水化学类型表现出高度相似性,表明耕层土壤与水体可溶性盐离子存在密切联系。【结论】豫东地区典型农田生态系统降水量、地下水位与10月的耕层及浅层土壤电导率表现为正向关系,且耕层土壤是水体可溶性盐离子的重要来源。

不同播种方式对耕层土壤水分及冬小麦生理特性的影响

研究了播种方式对不同耕层水分及小麦生理特性的影响,结果表明,沟播土壤踏实,水分下渗后不易散失,保水能力强;直播麦田的土壤疏松,表层水分容易散失,而且下渗也快,水分不易保存;2种播种方式都能使小麦旗叶保持较高的绿色持续期,有利于提高光合作用,增加干物质积累;沟播小麦的根系下层分布比例较大,单位重量的根不仅能支撑较重的地上部,也能承担较多穗数和粒重;沟播产量大于直播,增产约8.4%。

陕西省优质苹果园表层土壤水分特征

通过试验测定苹果园土壤水分特征曲线、饱和导水率、土壤体积质量、有机质等土壤理化指标,分析了陕西省优质苹果园表层土壤的水分特征。结果表明,礼泉土壤的饱和含水量最高,超过0.600 0 m3/m3;洛川最低,为0.473 9 m3/m3。蒲城土壤的凋萎含水量最高,陇县最低。安塞、富平土壤的有效含水量较高,均超过0.250 0 m3/m3;蒲城最低,不到0.150 0 m3/m3。礼泉土壤的饱和导水率超过250 cm/d,入渗能力最强;洛川和韩城则不足15 cm/d。

中国黄土高原塬区表层土壤水分盈缺状况的研究

陆地表层水分的盈缺直接关系到局地气候变化。本文利用黄土高原塬区初夏至盛夏期两次陆面过程野外试验(LOess Plateau land surface process field EXperi ment 2005,LOPEX05和LOPEX06)的野外试验观测资料,分析了试验期间黄土高原白庙塬区不同下垫面的水分蒸散和表层土壤水分盈缺状况。结果表明:在土壤水分比较充足的条件下,植被蒸腾增加量在正午时的峰值为0.05 mm.h-1,而较大降水发生后的首个晴日,冬小麦地和裸地的蒸散分别可达4.60 mm.d-1和3.70 mm.d-1。局地降水是影响陆面蒸散量变化的主要因素,而植被冠层的存在增加了陆面蒸散发量中的植物蒸腾量值。2006年4月下旬到7月中旬,裸地的水分缺失为16.3 mm.m-2,冬小麦地的水分缺失为39.9mm.m-2。其中缺失最严重的时间段为5月下旬到6月上旬,最大旬缺失量达16.5 mm.m-2,7月上旬和中旬,由于降水季节来临,土壤水分有少量盈余。在2005年7月中旬至8月下旬,玉米地和裸地的水分盈余分别为17.9 mm.m-2和25.3 mm.m-2。不同时间尺度的统计均表明,降水不仅是影响陆面蒸散量的主要因素,而且也是表层土壤水分盈缺的决定性因子。

长期施磷稻田土壤磷素累积及其潜在环境风险

应用常规化学分析法和数学统计方法,基于太湖地区13年的长期定位试验,研究长期不同施磷水平下[0（不施磷）、30 kg.hm 2.a 1（低磷）、60 kg.hm 2.a 1（适磷）、90 kg.hm 2.a 1（高磷）]稻麦轮作系统稻田土壤磷素累积规律及磷素流失引发的环境风险。在本试验区土壤环境条件下,可能发生稻田磷素淋溶及径流的土壤耕层（0~15 cm）Olsen-P临界值分别为26.0 mg.kg 1和24.8 mg.kg 1。连续13年适磷、高磷施肥,土壤耕层Olsen-P含量分别达到26.9 mg.kg 1和33.2 mg.kg 1,均高于临界值浓度,且已导致稻田田面水与30 cm渗漏水中总磷浓度显著升高,大大提高了稻田磷素淋溶及径流的风险。低磷施肥土壤Olsen-P长期稳定在（10.1±2.0）mg.kg 1水平,并且每年的稻麦产量与高磷、适磷处理相比并无显著差异,而长期低磷施肥土壤磷的流失风险也较小。因此,在太湖地区稻麦轮作体系下,磷肥不宜以常规适磷水平长期施用,建议以低磷水平（30 kg.hm 2.a 1）长期施用或以适磷水平（60 kg.hm 2.a 1）间歇式施用。

喷灌对冠层水汽交换的影响

以冬小麦为研究对象,研究了喷灌对冠层内外水汽交换的影响。研究结果表明喷灌影响了冠层内外水汽交换的过程。喷灌对冠层顶部的蒸发力影响不显著,对冠层内的蒸发力影响较大,喷灌冠层内的农田蒸发力小于地面灌冠层内同一高度的农田蒸发力。在地面灌和喷灌同时灌溉的情况下,地面灌农田的土面蒸发量大于喷灌农田;与白天相比,夜间地面灌和喷灌农田的土面蒸发都大大减少。喷灌农田的作物蒸散量通常小于地面灌农田。喷灌小麦晚上出现凝结水的量大于地面灌农田。

Effects of biofertilizers and super absorbent polymers on plant growth and soil fertility in the arid mining area of Inner Mongolia,China

A pot experiment was conducted in the Institute of Tianlong Ecology of Baotou City in Inner Mongolia, China, to investigate the effects of the application of biofertilizers and super absorbent polymers(SAP) on plant growth and soil improvement in arid mining area soil. Two typical species, namely, Syringa oblata Lindl.(SO) and Medicago sativa L.(MS), were present in the Bayan Obo mining area and used as representatives of shrubs and herbaceous plants in the pot experiment.(1) Biofertilizers and SAP significantly increased the tree height, the ground diameter of SO, and the total biomass of MS and improved the soil fertility of the mining area, especially its biological fertility, compared with those of the control group(CK). The application of biofertilizers and SAP decreased the mining soil p H and significantly increased available nitrogen, available phosphorus, available potassium, and soil organic matter.(2) After 180 days of growth, the microbial population(bacteria, fungi, and actinomycetes) and soil microbial biomass carbon and nitrogen significantly increased. Microbial ratios C: N significantly decreased compared with those of CK.(3) T5 and T6 treatments with the following dosages might be the optimum selection for the improvement of the studied mining area soil: 20 g SAP + 15 g biofertilizers(SO), 100 g/m2 SAP + 150 g biofertilizers(MS); 20 g SAP + 30 g biofertilizers(SO), and 100 g/m2 SAP + 200 g biofertilizers(MS). This study provided a promising reference for conducting future field studies and the local vegetation restoration.

古尔班通古特沙漠地表土壤凝结水形成影响因素分析

沙漠中水分条件是决定生态分异的关键因素,地表凝结水的产生对沙漠植物与结皮生物的水分补充有重要的作用。利用微渗计对古尔班通古特沙漠土壤表层凝结水形成特征及影响因素进行分析。研究表明沙漠土壤凝结水形成总量随着表层土壤生物演替从流沙、藻类、地衣和苔藓依次增加。分析影响凝结水形成的因素表明土壤中细粒物质以及地衣和苔藓生物相对土壤粗粒物质更有利于凝结水形成。在土壤结皮演替过程中土壤中的细粒颗粒含量增加的同时生物有机体含量也在增加,因而随着表层土壤生物演替凝结水形成量呈增加趋势。凝结水形成量与日均相对湿度、土壤湿度呈显著正相关,而与日均风速、日均温度、土壤温度呈负相关。研究说明在干旱的沙漠地带土壤凝结水是除降水以外补充表层土壤水分重要的水分来源。

不同水氮耦合管理下耕层土壤的氮动态

以中国科学院封丘农业生态试验站水氮耦合长期试验地为研究平台,采集了不同水氮耦合管理下耕层0～10 cm、10～20 cm和0～20 cm土壤,测定了六种形态的氮(无机氮、有机氮、酸解有机氮、酸解铵态氮、溶解性有机氮和微生物生物量氮)和三种与氮周转密切相关的生物性指标(脲酶活性、蛋白酶活性和硝化势)。三因素方差分析结果表明,施氮和耕层深度对六种形态氮均有显著作用,而灌水对这六种形态氮无显著作用。单因素方差分析结果显示施氮明显提高了耕层0～20 cm土壤无机氮、有机氮、脲酶活性及硝化势,而对土壤酸解有机氮和酸解铵态氮无显著影响;六种形态的氮、蛋白酶活性及硝化势均不受灌水量的影响。不同水氮耦合管理下耕层0～10 cm土壤六种形态氮、脲酶活性、蛋白酶活性及硝化势几乎均明显地高于10～20 cm土壤。通过对不同水氮耦合管理下耕层土壤氮动态的研究,本研究得出最佳的水氮耦合管理模式是灌水至20 cm土层的田间持水量和每季施氮190 kg hm-2。

玉米平作耕层水热动态及其节能减排效益分析

为发展低碳农业、探讨玉米低碳高产耕作栽培技术对保障粮食安全的影响,通过田间大区对比试验,对玉米平作与垄作耕层土壤温度、水分及产量进行了比较分析。结果表明:玉米生长前期,田间尚未封垄时如遇干旱,平作较垄作更有利于蓄水保墒,抵御干旱。中耕之后,平作与垄作土壤含水量没有显著差异;平作耕层土壤温度上升或下降幅度均小于垄作,平作较垄作能更好地抵御低温或高温危害;玉米平作与垄作产量上没有显著差异。调查数据表明,玉米平作比常规垄作节约柴油22.2 L.hm-2。推广应用平作技术是应对气候变化、发展低碳农业的一项有效技术措施。

表土处理对大豆田不同耕层土壤温湿度和水稳性团聚体的影响

试验于2016年在黑龙江省农垦总局北安分局建设农场科技园区进行,以"合丰50"为材料,试验采用大区对比法,设置2个处理(T1:当地常规耕作措施;T2:当地常规耕作措施+表土破碎处理),研究2种表土处理方式对0～30 cm土壤温湿度、水稳定性团聚体及产量的影响。结果表明,T2处理增加5 cm和15 cm土壤湿度,增幅0.1%～1.5%,降低5 cm和15 cm土壤温度,降幅0.1～1.1℃,提高0～10 cm和10～20 cm>5 mm、5～2 mm和2～1 mm粒级的团聚体含量和大团聚体(R>0.25 mm)数量,增加0～10 cm和10～20 cm土层土壤水稳定性团聚体的平均质量直径(MWD)与几何平均直径(GMD),增加产量6.25%。结果证明,T2处理促进0～10 cm和10～20 cm土壤团聚体的形成,增加土壤大团聚体数量,增加土壤水稳定性,为作物的生长提供较良好的土壤环境;在20～30 cm土层处理间没有显著差异。

基于格网法表土剥离时空顺序确定

地下煤炭开采对地面造成了严重的破坏,尤其是高潜水位矿区,采煤塌陷后,地表极易形成积水,若不及时对其采取措施,将会失去大量宝贵的表土资源。对积水区域预先进行表土剥离,是抢救宝贵表土资源的有效措施。本文基于格网法,首先对研究区进行格网化,以模拟的5个工作面为预计单元对研究区进行沉陷预计,得到涉及积水的格网单元;将各积水格网单元以煤层影响范围角θ向下进行投影,得到其煤层影响范围;以相邻积水格网单元G(5,7)与G(5,8)为例,依据煤层影响范围确定起始预计单元,从起始预计单元开始对其进行分阶段沉陷预计,得到两格网单元达到临界积水时,工作面的开采进度,以此得到它们的积水先后顺序,从而可以科学合理的指导复垦工程的机械施工,提高工作效率。

半干旱地区环境因子与果园表层土壤水溶性Na^＋累积的关系

综合环境因素影响下土壤中钠的迁移和累积是阐明土壤次生盐渍化演替规律的重要内容之一。本研究以甘肃省秦安县兴国镇郑川村的3个有代表性的盐渍化果园为研究对象,通过对苹果(Malus pumila Mill.)树生长危害期(4—8月)的环境因子(果园近地面空气温度、相对湿度、潜在蒸发量、降雨量、土温、土壤水分)进行定点定位监测以及果园土壤表层不同土层水溶性Na+的定期采样分析,利用相关和回归分析的方法,研究了半干旱地区果园表层土壤水溶性Na+与环境因子的关系。结果表明,气温升高有利于表层不同土层水溶性Na+的累积,空气相对湿度增大能抑制表层不同土层土壤水溶性Na+的累积。不同土层水溶性Na+的含量与土温呈正相关关系,与0～2cm、2～5cm、10～15cm、15～20cm、20～25cm土层土壤水分含量呈负相关关系,与5～10cm土层土壤水分含量呈正相关关系。水分亏值分别与0～2cm、2～5cm、10～15cm、15～20cm、20～25cm土层水溶性Na+的含量呈正相关关系,与5～10cm土层水溶性Na+的含量呈负相关关系,并科学的提出表层土壤5～10cm土层是水溶性Na+对环境因子(蒸发量与降雨量)反应的灵敏层。

浸提条件对黑土表层土壤溶解性有机碳浸提量的影响

摘要：为进一步验证浸提条件对黑土表层土壤溶解性有机碳（DOC）浸提量的影响，并筛选出适于比较黑土区不问土地利用类型土壤DOC差异的浸提条件，以典型黑土区落叶松人工林、天然草地、耕地和天然次生林0～10cm土层土壤为实验材料，测定了不同水土质量比、浸提剂种类及温度条件下4种土地利用类型表层土壤溶解性有机碳浸提量。结果表明：1）4种土地利用类型表层土壤溶解性有机碳浸提量均随水土质量比的增加而增大，呈显著的线性关系（R。为0．82～0．98）；当水土质量比为40：1时4种样地土壤DOC浸提量差异显著（P〈0．05），且以天然次生林土壤DOC最高，分别为落叶松人工林、草地和耕地的1．16、1．88和1．61倍。2）浸提剂种类不同对表层土壤DOC测定结果具有一定影响，其中以去离子水提取的土壤DOC较大。3）在20～70℃范围内，DOC浸提量随浸提温度的升高呈现无明显规律性，其中以70℃时4种样地表层土壤DOC浸提量差异显著（P〈0．05）。可以认为40：1的水土质量比、去离子水作浸提剂的浸提条件可以反映黑土区不同土地利用类型表层土壤DOC之间的差异。

夏玉米生育后期“一水两用”技术对玉米产量以及冬小麦播种前土壤储水量的影响

为了探索冀中南地区冬小麦-夏玉米节水生产新途径,试验设"一水两用"技术(玉米生育后期浇水同时达到玉米增产和小麦足墒播种的目的)的浇水时间分别为9月10日和20日,以玉米生育后期不浇水为对照,研究了不同浇水时间对玉米产量以及下茬小麦播种前0~20 cm耕层含水量和0~200 cm土层储水量的影响。结果表明:与对照相比,9月10日和20日浇水对玉米穗粒数影响不大,但均能提高千粒重和产量,增产率分别为6.35%和4.44%;0~20 cm耕层含水量平均提高4.00%和7.43%,0~200 cm土层储水量平均提高2.38%和4.49%。"一水两用"技术不同浇水时间对玉米增产以及提高土壤储水量的效果不同,应根据不同的主目标选择不同的浇水时间:以提高夏玉米产量为主目标时,宜在9月10日前后夏玉米灌浆活跃期前浇水;以提高小麦播前土壤储水量和耕层含水量为主目标时,宜在9月20日后浇水。

实现东北玉米高产的主要技术措施

针对东北农村实行土地承包制后玉米种植中出现的实际问题,提出了相应的解决方法,以实现玉米的增产和高产。

金川河水位变化对河岸带表土层土壤理化性质的影响

以金川河为例，沿河岸带纵向在3个取样点采取18个土壤样本，研究高低水位条件下河岸带不同深度表土层的土壤理化性质，探讨了水位变化对河岸带表土层土壤理化性质及氮磷元素形态分布的影响规律。结果表明，在同一水位条件下，随着土层深度的增加。土壤含水率、容重均有所增加，孔隙率有所减小，pH值变化幅度不大（维持在中性），Eh、全氮、氨氮、全磷、有效磷浓度均有所减少，而硝氮浓度有所增加；20～40cm土层的土壤理化特性受河流水位变化的影响显著，而长期浸泡在河水下的河岸带土壤以及河水高水位以上河岸带土壤的理化性质受水位变化的影响不明显；土壤氮素和磷素各形态在高低水位条件下垂向变化规律基本一致。

裸岩石砾地客土土体结构对水肥渗漏的影响

针对裸岩石砾地利用客土法整治后新增耕地存在失水失肥的现象,以秦岭北麓某荒石滩新增耕地客土耕层作为模拟研究对象,将供试土壤以不同容重分层填装试验土柱,并对其进行了水分入渗试验,分析了裸岩石砾地人为耕作层结构的水分、养分渗漏特征。通过对5种耕作层结构的模拟渗漏试验,结果表明:(1)人为耕层土壤初始渗漏能力和渗漏速率与模拟心土层容重呈负相关关系,其入渗过程可用修正后的Kostiakov入渗模型进行模拟;(2)心土层土壤容重对累积入渗量、入渗速率及养分流失量均有较大影响,并呈负相关关系;(3)分析养分总渗漏量显示,存在一个最优耕层结构,在此耕层结构具有较好的保肥效果。通过综合分析水肥渗漏状况,确定最优耕层结构自下而上容重分别为1.5,1.3,1.2g/cm3。

表土处理对大豆田土壤团聚体特征及产量的影响

为揭示在常规耕作制度基础上大豆田表土处理对表层土壤物理性状及产量的影响,试验采用大区对比法,设置2个处理(T1:当地常规耕作措施;T2:当地常规耕作措施+表土破碎处理),研究表土处理对0~30 cm土壤温湿度、容重、孔隙度、水稳定性团聚体及大豆产量的影响。结果表明:T2处理显著降低0~10 cm土层容重,降幅6.0%~13.8%,显著提高0~10 cm土层孔隙度,增幅3.83%~8.40%,降低5~15 cm土层的温度,降幅0.2~1.3℃,提高5~15 cm土层的湿度,增幅0.1%~1.5%;显著增加大团聚体(R>0.25 mm)数量,增幅9.02%~20.30%,增加土壤水稳定性团聚体的平均质量直径(MWD)与几何平均直径(GMD),其中MWD和GMD增幅分别为4.25%~6.58%和28.4%~30.3%,产量提高6.24%。结果表明,常规耕作措施结合表土破碎处理能够降低表层土壤容重,增加表层土壤孔隙度,增加土壤大团聚体数量,增加土壤水稳定性,可为作物的生长提供较良好的土壤环境。