Cd和Cu在草甸棕壤-植物系统中行为特性的研究

在沈阳生态站开展了重金属迁移积累行为特性的试验研究,探讨了不同重金属元素在土壤及作物体内迁移积累变化规律.外源重金属元素Cd、Cu施入土壤后,无论是低剂量还是高剂量处理,水田土壤Cd元素已迁移到45 cm的深度,而Cu元素迁移到30 cm的深度.旱田土壤低剂量和高剂量处理Cd迁移到30 cm,而Cu元素只有高剂量处理迁移到30 cm的深度.土壤Cd、Cu元素向下层迁移的量微乎其微,重金属元素大多滞留在土壤表层.水稻、玉米吸收的Cd大部分积累在作物体的根和茎叶中,而Cu大部分积累在作物体的根系中,Cd、Cu籽实吸收量占植物体总吸收量的1.16%～3%.水稻、玉米地上部吸收Cd的量>地上部吸收Cu的量,在作物体中Cd的迁移能力强于Cu的迁移能力.

东北草甸棕壤对重金属铅的吸附行为研究

研究了重金属铅（Pb^2＋）在东北草甸棕壤上的吸附行为,探讨了吸附机理.结果表明,重金属铅（Pb^2＋）在东北草甸棕壤上的吸附动力学符合准二级吸附速率方程,吸附等温线为Langmuir型;随pH增大,吸附量在pH=2～4范围内急剧增大,而在pH=4～6范围内基本不变;惰性电解质（NaNO3）的存在可明显抑制Pb^2＋的吸附,随NaNO3浓度的增大,吸附量先急剧下降,后趋于平缓.Pb^2＋在草甸棕壤颗粒上的吸附机理包括离子交换吸附和表面功能基团键合作用吸附,其中表面功能基团键合作用吸附又可分为化学键合吸附和静电键合吸附,前者形成内络合层,后者形成外络合层.

辽河下游平原不同水分条件下稻田氨挥发

应用通气密闭室法，研究了辽河下游平原不同水分条件下潮棕壤稻田生态系统施用氮肥后的NH3挥发．结果表明：稻田施用氮肥后有明显NH3挥发损失，整个生长期间总挥发量为11．64—34．01kg N·hm^-2，占施氮量的4．66％-11．66％；不同施肥时期的损失量为分蘖期〉孕穗期〉移栽前，挥发高峰出现在施氮肥后的2—4d内．稻田水分状况对NH3挥发损失具有重要影响，田面积水条件下NH3挥发总量和肥料氮损失率都较大，且不同施氮水平间差异显著（P〈0．05），挥发量随施氮量的增加而增加；田面不积水条件下NH3挥发量相对较小．氮肥用量、田面水NH4^＋浓度和pH是影响NH3挥发的重要因素；氮肥用量为180kg N·hm^-2时，不同磷水平对NH3挥发的影响不显著．

草甸棕壤水稻田磷酸酶活性及对施肥措施的响应

This study is aimed to investigate the activities of phosphomonoesterase (acid ,neutral ,and alkaline ),phosphodiesterase and phosphotriesterase in a rice planting meadow brown soil at the lower reach of Liao River,and their responses to different fertilization treatments.The results showed that there was no significant difference in soil total P and organic P contents among all treatments,but soil available P content was significantly higher in treatment OM than in other treatments.Soil acid and neutral phosphomonoesterase had a higher activity than alkaline phosphomonoesterase and phosphodiesterase,while phosphotriesterase had the lowest activity.No significant difference was found in phosphatase activities between different fertilization treatments.Soil acid phosphomonoesterase activity had a significant correlation with soil total P and available P contents,while soil phosphodiesterase activity significantly correlated with soil organic P content.

下辽河平原潮棕壤稻田的无机态氮淋溶

应用陶土渗滤管法．研究了不同施氮和渗漏条件下潮棕壤稻田的氮淋溶损失。结果表明：稻季各次施用氮肥后，60cm和90cm深处渗漏液中NH4^＋-N含量都小于2mg／L。并且各施氮肥处理和对照间差别不显著；但硝酸盐淋溶比较显著，多集中在3～15mg／L之间。硝酸盐淋溶随施氮量增加而增加，90cm深度渗漏液中这一趋势更为明显。水分渗漏状况影响硝酸盐在不同土层深度的累积：渗水越快。硝酸盐淋溶深度越大。渗水较快或者施氮量高时，硝酸盐的淋溶浓度高于国际饮用水卫生标准10mg／L。施用基肥后灌水．NH4^＋ -N、NO3^- -N立即出现高峰．而施用分蘖肥和穗肥后，高峰出现在施肥后10d或更久；另处基肥时期淋溶氮的浓度也比较高。

施用有机肥对小麦吸钾量及生物量的影响

以耕地棕壤和草甸土为材料,通过盆栽试验研究了施用有机肥及有机肥与钾肥配合施用对小麦生物量和吸钾量的影响。结果表明:施用有机肥后可以提高小麦的生物量和吸钾量。在棕壤上施用有机肥20,40,80g·kg-1处理的小麦生物量分别比对照增加了14.85%、24.94%和42.46%,在草甸土上施用有机肥20,40,80g·kg-1处理的小麦吸钾量分别比对照提高了38.41%、83.37%和143.55%,差异均达到了极显著水平。在施用钾肥的基础上再施用有机肥,能进一步提高小麦的吸钾量。

东北污灌区草甸棕壤吸附重金属铅的形态分布及解吸行为

以沈阳市沈抚污灌区的草甸棕壤为模型土,采用Tessier顺序提取法分析了吸附重金属Pb(Ⅱ)在土壤中的化学形态分布特点,研究了吸附Pb(Ⅱ)的解吸行为,特别考察了冷冻对吸附Pb(Ⅱ)化学形态分布及解吸行为的影响.研究表明,吸附Pb(Ⅱ)在东北草甸棕壤上的化学形态分布规律为:可交换态>碳酸盐结合态>铁锰氧化物结合态>有机结合态>残渣态;吸附Pb(Ⅱ)的解吸动力学过程可分为快速和慢速两个阶段,符合准二级动力学方程;冷冻对吸附Pb(Ⅱ)的形态分布基本无影响,而对平衡解吸率有明显影响,随冷冻时间延长,平衡解吸率逐渐降低;随pH值减小,平衡解吸率增大;pH值在5—10范围内,平衡解吸率变化幅度相对很小,而pH值低于5后,平衡解吸率急剧增大.随离子强度增大,平衡解吸率先急剧上升,后趋于平缓.提出Pb(Ⅱ)在东北草甸棕壤上的吸附机理:化学吸附和静电吸附,后者又可分为静电键合吸附和离子交换吸附.在实验条件下,静电吸附约占75%,化学吸附约占25%.

大棚栽培对土壤盐分状况影响的研究

本文在山东３种主要土壤上研究了大棚栽培对土壤盐分状况的影响。结果表明，在３种土壤上采用大棚种植之后，土壤中可溶性盐分含量都明显增加，土体中不同土层的盐分含量都分别有不同程度的增加；盐分在上体中的分布一般是表层含量高，向下逐渐减少；从盐分组成来看ＮＯ３、Ｃｌ、ＳＯ４２、Ｋ＋、Ｎａ＋、Ｃａ２＋、Ｍｇ２＋在大棚土壤中都有增加的趋势，其中Ｃｌ、ＮＯ３、Ｃａ２＋的增加达到显著水平；在不同土壤上盐分的组成有一定差异，棕壤上主要为ＨＣＯ３、Ｃｌ、Ｃａ２＋，褐土上主要为ＳＯ４２、ＨＣＯ３、Ｃａ２＋，而潮土上则主要为ＳＯ４２、Ｃｌ、Ｎａ＋、Ｃａ２＋、ＨＣＯ３，潮土上一价离子的含量较其他两种土壤为高，因而采用大棚栽培之后发生盐害的威胁也较大。

东北草甸棕壤的零电荷点和界面酸-碱反应特征平衡常数

分别采用电势滴定(Potentiometric titration)法,质量滴定(Mass titration)法和惰性电解质滴定(Inert electrolyte titra-tion)法测定了荷结构负电荷的东北草甸棕壤的零净电荷点(PZNC),研究表明荷结构负电荷的土壤依然存在与电解质浓度无关的零净电荷点,三种方法的实验结果分别为2.9,5.0和3.3.相比较而言,电势滴定法和惰性电解质滴定法的结果相近,而质量滴定法的结果偏高.对文献中推算表面质子活性位密度(Ns)的方法进行了改进,得到东北草甸棕壤样品的Ns为2.5 mmol·g-1.根据实验测定的pHPZNC,Ns和结构电荷密度(σst)值直接计算得出东北草甸棕壤样品的界面反应特征平衡常数即1-pK模型中的pK,2-pK模型中pKain1t和pKain2t,分别为3.37,2.42和4.32,与文献报道的沉积物和蒙脱土的值相吻合.

不同有机物料在潮棕壤中有机碳分解进程

用尼龙网袋法研究了特定年度中,不同月份间有机物料在潮棕壤旱田、水田中有机碳分解速率及C/N变化.结果表明,4种物料(玉米秸和玉米根,水稻秸和水稻根)在潮棕壤地区温度、湿度适宜的前3个月(1999年7~月)迅速分解,之后进入缓慢分解阶段,其中根的分解残留率始终高于秸秆.经计算约有2/3的玉米根和稻根腐解产物残留在土壤里;分解至试验结束,所有物料的C/N比都趋于一致,约在10~13之间,与土壤腐殖质的C/N比非常相近,说明这些物料已基本完成其腐殖化过程,而成为较稳定的有机组分,这对增加土壤有机质、培肥土壤非常重要.

不同耕作和轮作下潮棕壤微生物生物量及周转特征

通过对下辽河平原不同耕作和轮作措施下潮棕壤微生物生物量C、N及周转进行研究,结果表明,土壤微生物生物量C、N的变化趋势表现为,表层(0cm^5cm)高于下2层;在免耕实施6年后表层土壤微生物生物量C平均比常规耕作高12.4%;在相对比较干旱的情况下,免耕土壤微生物更新比常规耕作快。图2,表2,参8。

施用有机肥对棕壤和草甸土固钾作用的影响研究

通过室内恒湿和干湿交替培养试验 ,研究了沈阳地区耕地棕壤和草甸土的固钾特征 ,及其施用有机肥后对土壤固钾作用的影响。结果表明 ,在保持土壤处于田间持水量的恒湿条件下 ,两种土壤对外源钾都能够产生快速固定作用 ,经过 1d培养土壤的固钾作用就可以达到平衡 ,但干湿交替培养可以提高土壤固钾量 2 6 80 %～ 33 2 7% ;土壤施用有机肥后 ,在恒湿和干湿交替培养条件下均可以降低土壤的固钾强度 ,其中 ,施用有机肥 6 %处理的恒湿培养 15d后 ,棕壤和草甸土的固钾量分别降低了 2 5 71%和 36 6 2 %。

山东省主要土类磷素形态及供磷状况的研究

对山东省主要土类的棕壤、褐土和潮土的无机磷形态分级结果表明,三类土壤中无机磷的组成有较大差别。供试土样中无机磷占土壤全磷量的80%以上,其中钙磷(Ca-P)是潮土和褐土(有石灰反应)中无机磷的主要组分。土壤中的Ca-P与CaCO_3的含量密切相关。在褐土和棕壤中,铝磷(Al-P)、铁磷(Fe-P)和闭蓄态磷(0-p)的含量高于潮土。土壤有效磷含量与Ca-PⅡ组、Al-P及有机磷含量达显著性相关;土壤有机磷与有机质的含量也达显著性相关水平。潮土的全磷含量虽高,但供磷状况比褐土、棕壤差。

大巴山北坡土壤特性及其垂直分布

应用土壤发生学分类体系对大巴山北坡不同海拔高度土壤进行研究，结果表明，发育于不同海拔高度的土壤剖面形态、土壤特性和成土过程存在着明显差异。随海拔高度的变化，土壤性质表现出明显的地理分异。大巴山北坡基带土壤为黄褐土（＜９００ｍ），自下而上依次分布着黄棕壤（９００～１６００ｍ）、棕壤（１６００～２６００ｍ）、暗棕壤（＞２６００ｍ）。此外。

黑龙江垦区三种主要土壤的微量元素状况

对２个白浆土和３个草甸土亚类及３个暗棕壤亚类土壤剖面，共计２６个样品，进行了微量元素Ｃｕ、Ｚｎ、Ｆｅ、Ｍｎ的全量和有效态含量分析。结果表明：全量与有效态铜、锰之间呈正相关：锌在草甸土上成正相关，而在其它两个土类成负相关；铁在供试土壤上均呈负相关。全量和有效态四种元素与ｐＨ值在不同土类间表现各异。从剖面分布看，随着层次加深，四种元素的含量在不同土类间有明显差异。

山东省高产农田土壤磷素组成及其有效性

以中低产田为对照，采用化学分析、顿号生物试验和统计分析相结合的方法，研究了山东省主要土类（棕壤、潮土、褐土）高产农田的土壤养分状况、磷素组成与其有效性。结果表明：夏玉米的产量受上壤有效磷含量的制约；土壤缓效磷、有效磷含量和供磷强度是评价高产农田土壤肥力特征的重要标志之一；高产田中Ｃａ２－Ｐ，Ａｌ－Ｐ，Ｆｅ－Ｐ，Ｃａ８－Ｐ，ＬＯＰ均高于中低产田且与土壤有效磷含量和作物吸收的磷量呈显著相关；棕壤、褐土的供磷状况优于潮土，其实质与各类土壤磷素的化学组成和培肥耕作历史有关。

外源香草醛对3种土壤有效磷含量及无机磷组分的影响

将不同浓度自毒物质香草醛添加到3种土壤(暗棕壤、白浆土、草甸黑土)中,探讨其对土壤有效磷含量及无机磷组分的影响。结果表明,添加不同浓度香草醛后,3种土壤有效磷含量均降低,降低幅度表现为暗棕壤>白浆土>草甸黑土。添加不同浓度香草醛后,3种土壤无机磷总量均增加;但无机磷各组分含量变化不尽相同,Ca2-P含量及其占无机磷总量比例均降低,O-P、Ca10-P含量及其占无机磷总量比例(白浆土O-P除外)均增加,Ca8-P、Al-P、Fe-P含量及其占无机磷总量比例变化不同。总体上,暗棕壤Ca8-P含量及其占无机磷总量比例增加,其他土壤降低;暗棕壤和白浆土Al-P含量及其占无机磷总量比例降低,草甸黑土增加;暗棕壤Fe-P含量及其占无机磷总量比例降低,白浆土、草甸黑土Fe-P含量增加,但其占无机磷总量比例在0.001mol/L处理分别出现降低、增加,与其他浓度处理变化趋势相反。综上,外源香草醛施入土壤后,短期内降低了土壤有效磷含量并影响土壤无机磷组分分布。

山东主要土类的解磷细菌及其与供磷特性的相关分析

山东省3种土类相比,褐土的解无机磷细菌数量最多,平均为1.610×106个/g,其次是潮土和棕壤,3种土类高产田平均为1.472×106个/g,大于中低产田;而3种土类的解有机磷细菌数量潮土最多,平均为2.564×106个/g,其次是褐土和棕壤,3种土类高产田平均为2.603×106个/g,大于中低产田;但差异均不显著。同一土类和同一个产量水平比较,不仅解有机磷细菌的数量高于解无机磷细菌数量,而且解有机磷细菌与有效磷和缓效磷含量相关系数均大于解无机磷细菌数量与有效磷和缓效磷含量的相关系数。比较3种土类和2个产量水平,除个别试验误差外,解有机磷细菌数量分别与供磷强度、有效磷和缓效磷含量呈正相关;而解无机磷细菌只在棕壤中与缓效磷、在潮土中与供磷强度和有效磷呈正相关。通过对山东省3种土类和2个产量水平的解磷细菌及其与供磷特性的相关性分析,探讨了解磷细菌提高土壤磷素有效性的途径,为利用解磷细菌改善土壤供磷状况提供科学依据。

对朗乡林区土壤的评价和合理利用的建议

对朗乡林区所拥有的各类土壤进行评价并提出合理利用的建议。

紫花苜蓿对土壤重金属富集及污染修复的潜力

依据我国土壤环境质量标准确定了草甸棕壤重金属(Cd、Pb、Cu、Zn)复合污染物的浓度,开展了在重金属复合污染条件下苜蓿田间小区试验研究,分析了重金属复合污染物对紫花苜蓿生长的影响及植株体中重金属吸收特性及紫花苜蓿对重金属污染土壤修复的能力。结果表明:当土壤重金属浓度为低剂量时,紫花苜蓿的生长不受重金属的胁迫作用,反而对生长有刺激作用,低剂量处理时苜蓿湿重比对照增加了14.18%,株高增加了6.25%,而高剂量处理时苜蓿湿重比对照减少了5.97%,株高降低了8.75%。苜蓿对重金属吸收系数大小依次为Cd>Zn>Cu>Pb。Cd元素低剂量、高剂量地上部迁移总量分别是对照的107.59%、1348.7%,紫花苜蓿对Cd污染土壤具有一定的修复能力,苜蓿修复重金属污染土壤具有良好的发展应用前景。