黑土长期定位原状土壤搬迁对土壤物理性质的影响

为了明确土壤搬迁的环境变化和土壤移动对土壤物理性质产生的影响，选择长期定位施肥试验中的4个代表性处理（CK、NPK、MNPK、M）调查其土壤容重、水分、孔隙度和三相比等指标。结果表明：原状冻土搬迁的扰动对土壤物理性质有一定的影响，其对表层0～20cm土层的影响大于20～40cm土层土壤。不同处理间的横向比较，M、NPK、MNPK处理搬迁后0～20cm土层的土壤孔隙度均高于搬迁前；而20～40cm土层表现为搬迁后低于搬迁前，平均低11．8％；土壤孔隙度搬迁前后的变异系数分别为2．3％～5．9％和0．6％～1．7％，搬迁后土壤孔隙度的变异系数比搬迁前有所降低。土壤三相率在搬迁后各处理0～20cm土层固相率普遍减少，20～40cm固相率增加、水分减少；土壤容重搬迁前及搬迁后的变异系数为1．7％～7．2％及1．5％～17．1％。CK处理搬迁前的田间持水量处于众多处理的最低水平，为28．7％，搬迁后为44．3％，其它处理搬迁后为35％～45％，以M和MNPK处理较高，有机肥与化肥配合施用能够提高土壤对水分的保蓄作用。土壤含水率搬迁前0～60cm随着土层深度的增加土壤含水率降低，搬迁后的土壤与当地的土壤能够较好地融合。

黑土长期定位试验原状土搬迁对土壤胡敏酸荧光性质的影响

在黑土长期定位试验地原状土搬迁的基础上,采用荧光光谱学方法分析了土壤中胡敏酸在搬迁前后不同年度间的荧光结构,旨在揭示黑土搬迁过程中胡敏酸结构的变化规律,为长期定位试验地原土搬迁提供可行性的依据。土壤胡敏酸的荧光光谱显示,胡敏酸在搬迁后第一年总体特征峰波长有不同程度的红移现象,即有了轻微的老化现象,分子芳构化及缩合度程度增加,在搬迁后第二年有所缓解,这种短期的老化现象在M、MNPK处理中更为明显,在两个不同土层中的变化没有明显不同。胡敏酸分子中的五环芳烃化合物及其它结构简单的芳烃化合物没有受到土壤搬迁的扰动。

黑土长期定位试验原状土搬迁对土壤腐殖质组分数量及光学特性的影响

在黑土长期定位试验原状土搬迁的基础上,研究了土壤搬迁对黑土不同处理腐殖质组成及光学特性的影响。结果表明：搬迁前后定位试验各处理的土壤有机碳含量呈现动态变化,但变化趋势为0~20cm土层的有机碳含量高于20~40cm土层的碳含量,各处理间以MNPK含量最高,并随着搬迁年限增加土壤有机碳呈现增加趋势。胡敏酸碳含量和富里酸碳含量在土层0~20cm和20~40cm呈现动态变化中,但整体趋势2013年较2010年略有下降;胡敏素碳含量呈增加趋势。胡敏酸的△log K值、E4/E6值在搬迁后没有明显的变化规律。富里酸分子0~20cm土层各试验处理FA-E4/E6和FA-△log K变化相一致,大小顺序依次是MNPK〉M〉NPK〉CK。随着耕作、施肥年限的增加,富里酸分子都向着芳构化、复杂化的方向转化,利于胡敏酸的形成。土壤腐殖质组分数量和有机碳含量变化与当季种植的作物和施肥变化密切相关,所以黑土长期定位试验的各处理有机碳动态变化进一步验证了搬迁对各处理没有产生客观影响。

黑土长期定位原状土搬迁对土壤腐殖质结合形态的影响

为了明确遭到环境和土体变化时土壤腐殖质的变化情况,调查了黑土长期定位试验站原状土搬迁前（2008年）和搬迁后（2013年）4个典型处理（马粪＋氮磷钾、马粪、氮磷钾、不施肥）的腐殖质结合形态的变化。结果表明：有机碳与重组碳呈极显著正相关,各处理间的规律表现为马粪＋氮磷钾〉氮磷钾〉马粪〉不施肥,搬迁前后规律一致。各处理的原土复合量高低顺序为马粪＋氮磷钾〉马粪〉氮磷钾〉不施肥;原土复合度高低顺序为马粪＋氮磷钾〈马粪〈氮磷钾〈不施肥。搬迁后各处理原土复合量和原土复合度均有降低的趋势,变化幅度以马粪＋氮磷钾处理最大。对比各处理搬迁前后松结态腐殖质相对含量变化不大,主要表现在稳结态腐殖质的降低和紧结态腐殖质的升高上,以马粪＋氮磷钾处理的变异幅度最小,为0.2%-2.5%,马粪处理的变异幅度次之4.5%-6.0%,不施肥处理变异幅度最大为10.5%-20.0%。说明长期合理施肥,特别是有机无机肥配合施用,不仅能够活化土壤腐殖质,同时,还能在土壤遭到环境及土体变化时,提升增加土壤对外界环境的缓冲能力。

黑土肥料长期定位试验冻土分割搬迁后土壤融合效果评价

为了明确黑土长期定位试验土壤搬迁后与新址的融合效果,以一个搬迁土块为研究对象,明确搬迁土块间的接缝处土壤与距接缝处不同距离的中心土壤在理化特性上的不同。结果表明,0~20 cm层次土体中心50 cm处的田间持水量比接缝处高5%,容重低4%,变异系数均明显高于其他层次;20~40 cm层次,土壤的固相率和容重高于其他层次,田间持水量降低,土块横切面各部位物理性质均无明显差别;剖面底部80~100 cm层次接缝处土壤松散缝处的固相率比30 cm和土体中心处低4.3%,液相率低3.1%,气相率高出7.6%,容重下降8.3%。0~40 cm土层的缝处、距缝30 cm和距缝50 cm处的孔隙率均低于40~100 cm层次,其中80~100 cm层次的孔隙率最大,20~40cm孔隙率最低为44.2%;土壤饱和导水率0~20 cm层次为35.3~38.0 cm/d,随着深度的加深呈下降趋势,均小于20cm/d;而80~100 cm层次缝处的饱和导水率值高达144.4 cm/d,是表层土壤的4倍。同一层次搬迁土块缝处与土块中心土壤速效养分无明显差别,缝处全氮含量均高于土块的其他位置,且与距缝30 cm和50 cm处的数值差异均达到显著水平(P<0.05);pH随着土层的加深逐渐增大,碱解氮和土壤有机碳含量随着土层的加深而下降。长期定位土壤搬迁5 a后,深层土壤接缝处还处于疏松状态,下层土壤的融合要弱于上层土壤。

城镇搬迁地土壤厚度划分与案例研究

为确定城镇搬迁地绿化有效土壤厚度,通过对比城镇搬迁地原地土壤和传统农业土壤的差异,基于土壤、杂填土、建筑垃圾和土体等基本概念,对城镇搬迁地土壤厚度进行了定义;基于建筑垃圾层位置和园林绿化种植土相关标准定义了城镇搬迁地绿化有效土壤厚度的内涵;并以上海市世博文化园和三林楔形绿地建成前城镇搬迁地为例进行了土壤厚度划分方法的应用。结果表明:城镇搬迁地土壤厚度是城镇搬迁地内土壤剖面所有的土壤物质层厚度之和;城镇搬迁地绿化有效厚度为在城镇搬迁地中位于地下水之上、自身理化性质符合或者经过改良后符合地方规定的园林绿化种植土标准的土壤物质层厚度。上海市世博文化园建成前城镇搬迁地土壤厚度为2.4~4.5 m,但由于土壤理化性质不符合园林绿化用土标准,绿化有效土厚为零,绿化种植土均需采用客土。三林楔形绿地建成前城镇搬迁地土壤厚度大于1 m,土壤经过改良均可作为园林绿化种植土。但由于地下水层的存在,城镇搬迁地绿化有效土厚为1 m。因此,城镇搬迁地绿化有效土壤厚度划分方法可为城镇搬迁地原地土壤和客土用量的快速估算提供科学依据。

对土壤侵蚀和水土流失的再认识

土壤侵蚀的基本特征就是土壤发生破坏和搬迁，按其对水土资源造成的后果可将土壤侵蚀划分为良胜侵蚀和恶性侵蚀两大类，通常所治理控制的就是恶性侵蚀。水土流失是由地球的外营力引起的，当外营力对水土资源和土地生产力造成损失和破坏时，则称之为水土流失。土壤侵蚀和水土流失的本质区别主要表现在对土壤破坏和搬迁程度不同、数量不等，土壤侵蚀是绝对的，水土流失则是相对的。科学界定土壤馒蚀和水土流失的含义，对于正确认识自然和改造自然均具有重要意义。