五大连池火山土壤细菌多样性及其群落结构

火山熔岩生境孕育了独特的土壤微生物群落。为了解火山生态系统土壤细菌群落多样性和群落结构及其关键影响因子,选择五大连池新、老期火山为研究样点,非火山为对照,基于高通量测序方法,分析不同采样点土壤细菌群落结构和多样性,结合土壤理化指标,进一步分析影响火山生态系统土壤细菌群落多样性的环境因子。结果表明:细菌操作分类单元(OTUs)、Ace指数、Chao1指数和Simpson指数变化趋势一致,表现为非火山>新期火山>老期火山。三个样点土壤的共有OUTs数量为713个,各自特有的OTUs数量不尽相同。三个样点土壤中检测到共有细菌16个类群,其中变形菌门、酸杆菌门、放线菌门和绿弯菌门为优势菌群,老期火山土壤中酸杆菌门、疣微菌门、Rokubacteria相对丰度最大,而Patescibacteria相对丰度最小。三个样点的土壤细菌群落具有明显的空间关系,相似性差异较大,但不符合随地理距离的增加而降低的模型。土壤理化性质测定结果标明:老期火山土壤pH、有机质、全氮、全磷、铵态氮和硝态氮显著高于新期火山和非火山,新期火山土壤含水量和速效磷显著低于老期火山和非火山。喷发时间和火成岩基质等特性会导致不同火山土壤理化性质的差异,进而影响土壤细菌多样性和群落结构。Pearson相关性分析表明:土壤pH显著影响细菌的多样性指数。冗余分析(RDA)结果表明:土壤氮含量、pH和有机质是影响火山森林生态系统土壤细菌群落结构的主要因子。

雅万高铁热带火山岩土特性及工程对策研究

通过现场和室内试验,对雅万高铁沿线分布的火山灰质黏性土、泥页岩、深厚软土等3类热带火山岩土地质特性进行研究。分析热带火山岩土引起的工程地质问题的机理和原因,研究提出采用合理确定工程类型、边坡稳定性控制、加强防排水等措施控制路基边坡失稳;采用洞口“零仰坡”进洞技术、简化双侧壁导坑开挖工法、“傍山”偏压软土地层半明挖排桩框架内护拱横撑工法,控制隧道边仰坡、基坑、掌子面失稳;采用CFG或管桩对软弱和膨胀性地基进行加固或采用换填措施,并提出无砟轨道区段盲沟加双层封水方案,预防地基上拱变形;采用CFG桩、管桩和真空联合堆载预压的处理措施,提高深厚软土地段地基承载力,解决沉降控制和不均匀沉降问题。工程对策应用在雅万高铁施工过程中,取得了良好的效果。

浅层滑坡模型边坡土壤含水率和吸力监测预警应用研究

为了更好地了解松散粒状火山灰土壤边坡失稳的水力过程,确定最有用的监测变量,以建立有效的预警系统。本文在浅层滑坡模型边坡上分别通过微型张力计和TDR进行土壤吸力和体积含水率的耦合测量,使用光学激光传感器进行坡面沉降测量。结果发现,在整个入渗过程中含水率增长平稳,而土壤吸力则呈现出突然陡峭的锋面。出于预警应用,土壤体积含水率的监测比土壤吸力监测更有用。同时也表明降雨入渗受到土壤体积塌陷的显著影响,与土壤初始孔隙度有关。

长白山及五大连池火山灰土基本特性的研究

本文对长白山、五大连池火山灰土的剖面形态特征、颗粒组成、化学性质及腐殖质形态进行了初步研究。结果表明:与日本的火山灰土相比,两地火山灰土的剖面发育程度均较浅,仅可见不成熟的Bw层,并没有埋藏层。发育较差的剖面中粘粒含量均较低,具有幼年性火山灰土的特征。长白山火山灰土呈酸性反应,含有一定量的交换性H^+和Al^(3+);五大连池土壤呈中性反应,交换性Ca^(2+)、Mg^(2+)含量较高。两地土壤的pH值及磷酸吸收系数均较高,具有国外火山灰土的特性。按熊田法进行的腐殖质形态分析表明:长白山火山灰土表层的胡敏酸均为腐殖化程度较低的Rp型;五大连池为B型和Rp型。两地土壤的全碳量与0.1M焦磷酸钠提取的铝(Alp)的量有显著正相关,说明Alp在土壤有机质的积累过程中有重要作用。

长白山山脉火山喷出物发育土壤的特性及系统分类研究

以长白山、龙岗、宽甸火山喷出物发育土壤为研究对象，对供试土壤形态特征进行描述，并对其pH、有机碳、磷酸盐吸持量、铁铝氧化物、火山玻璃等性质进行测定，按照《中国土壤系统分类检索（第三版）》的原则和方法并结合美国《土壤系统分类检索》第11版，讨论了土壤的诊断层、诊断特性，并进行了分类检索。结果表明：火山喷出物发育的土壤未必就是火山灰土。长白山天池火山锥顶部的土壤发育程度极弱，属于新成土；天池火山锥底部的土壤已经形成土壤结构体，且具有火山灰特性，属于火山灰土；宽甸青椅山顶部土壤以及龙岗金龙顶子底部土壤均具有火山灰特性，检索为火山灰土；宽甸大川头底部土壤0．02～2mm粒级含量未达到火山灰特性的要求，但具有雏形层，检索为雏形土。

云南腾冲火山灰土不同施磷量对烤烟产质量的影响

以烤烟品种‘云烟87’为材料,研究了火山灰土植烟增施磷肥对烤烟产质量的影响。结果表明:火山灰土增施磷肥有利促进烟株生长、增加烤烟产质量,在一定范围内,烤烟的长势、产质量随着施磷量的增加而增加,其中以施用纯磷225 kg/hm2处理的综合效果最好,其长势较强,产值、均价和上等烟比例最高,分别为66 222.0元/hm2、24.9元和95.7%;烤后烟叶外观质量最好,烟叶颜色桔黄、叶片结构疏松、身份中等、油分足,光泽强,烟叶化学成分最协调。

黄土状土和火山灰粘性土的动剪强度研究

实际地震危害表明，不仅饱和的细砂、粉砂地基会产生液化，而且饱和的粉土、粉质土地基也会产生液化．文中通过对我国西北地区特殊土———黄土状土和日本的特殊土———火山灰粘性土（广泛分布于日本关东地区，且大量用于道路填土工程）进行了一系列动力三轴试验，研究了它们在动荷作用下的动力特性，孔隙水压力的变化以及动、静强度的比较，测定并分析了不同的固结比对破坏时土的动剪强度和动孔隙水压力的影响，得出了黄土状土的动剪强度随相对密度变化的关系及火山灰粘性土的动剪强度随固结比变化的关系式．

腾冲火山灰土壤区域烟叶化学成分特征

为研究云南腾冲火山灰土烟叶质量特征及原因,通过田间试验比较了水稻土、黄壤、红壤和火山灰土的土壤理化性状及其烟叶的化学成分特征。结果表明,火山灰土容重最低,物理性状优良,养分性状与其他土壤差异不显著。火山灰土烟叶总糖为30.14%,显著低于黄壤和水稻土。钾含量和烟叶化学成分可用性指数分别为2.55%和0.71,显著高于黄壤和水稻土。叶黄素、β-胡萝卜素和芸香苷含量分别为130.40μg/g、133.40μg/g和11.75 mg/g,均显著高于其他土壤。质体色素降解产物总体含量与其他土壤差异不显著。非挥发性有机酸总量为70.03 mg/g,显著高于黄壤和红壤,其中苹果酸含量为45.10mg/g,显著高于其他土壤。土壤物理性状优良可能是火山灰土烟叶独具特色的重要原因。

不同水分含量对潮土和火山灰土硝化动态的影响

在试验室条件下研究了不同水分含量对取自中国的潮土和日本的火山灰土硝化动态的影响。潮土在土壤硝化过程中的土壤水分含量以田间持水量的60%～90%较为适宜,低于田间持水量的60%引起土壤硝化力降低。火山灰土在土壤硝化中的土壤水分含量以田间持水量的75%～90%较为适宜,低于田间持水量的75%引起土壤硝化力降低。潮土在硝化培养中有亚硝酸盐出现,火山灰土没有亚硝酸盐被检出。土壤亚硝酸盐含量在低水分含量下峰值低,持续时间较长,在高水分含量下峰值高,持续时间较短。

长白山及五大连池火山灰土电荷零点的初步研究

本文采用电位滴定法测定了长白山、五大连池火山灰土的电荷零点(ZPC),分析了影响电位滴定曲线形状、ZPC高低及其位移的因素。研究结果表明,两地火山灰土的ZPC均以C层最高,B层次之,A层最低;长白山剖面A、Bw、C三层的ZPC分别为2.65,4.20,4.35;五大连池削面A、Bw、C三层的ZPC分别为3.20,3.25,3.40;两地火山灰土的ZPC都有不同程度的位移,即ZPC均落在滴定零点(ZPT)的酸侧,说明两地火山灰土均为恒表面电位型胶体和恒表面电荷型胶体的复合体系,两地土壤不同层次中ZPC位移量大小顺序均为:A层>Bw层>C层。

云南腾冲火山区域主要植烟区土壤养分状况分析

对云南腾冲火山区域主要植烟区的175个植烟土壤样品的主要养分状况进行了分析,结果表明:土壤养分总体水平较高,符合火山灰土基本特性;土壤样品pH值达植烟适宜标准的占总数的82.29%,有机质含量丰富,其中达一级标准的占总样品数的73.71%;土壤有效氮、有效钾含量丰富,有效磷相对缺乏,土壤有效镁分布不均匀,微量元素有效锌及有效硼缺乏,低于临界值。

淹水胁迫下火山灰土与水田土对烤烟伸根期农艺性状及生理指标的影响

以烤烟品种云烟87为材料,采用云南火山灰土、水田土为试供土壤。在盆栽条件下研究烤烟伸根期不同程度淹水胁迫对其农艺性状及相关生理指标的影响。试验结果表明,在相同的淹水胁迫程度下,火山灰土种植的烤烟物理特性及根系生长所受的不利影响均小于水田土,受抑制的严重程度与胁迫程度成正比。2种土壤处理的根系活力均受抑制,但并无较大差异。叶绿素含量与硝酸还原酶活性均属火山灰土种植的烤烟较高,但硝酸还原酶受抑制程度与胁迫程度呈反比。

长白山脉火山碎屑物发育土壤特性研究

以吉林省长白山天池火山锥和辽宁省宽甸县黄椅山火山锥上火山碎屑物发育的土壤为研究对象,按照中国科学院南京土壤研究所主编的《土壤调查实验室分析方法》,探索火山碎屑物发育土壤的形态学、化学和矿物学特性。研究结果表明,供试土壤pH（H2O）值介于5.32-6.47,pH（KCl）值介于4.15-5.73,pH（NaF）值介于8.40-10.55;表层有机碳含量介于31.51-59.48g/kg之间;磷酸盐吸持量介于7.08%-75.89%之间;阳离子交换量（CEC7）介于2.35-39.90cmol（＋）/kg;交换性盐基以Ca^2＋、Mg^2＋为主;盐基饱和度为15.33%-55.68%;连二亚硫酸钠-柠檬酸钠-碳酸氢钠（DCB）、酸性草酸铵和焦磷酸钠浸提的铝、铁值分别表现为Alp〈Ald〈Alo,Fep〈Feo〈Fed;水铝英石含量介于0.73%-9.05%,水铁矿含量介于0.46%-4.86%。4个土壤剖面相比较,天池火山锥土壤的发育程度低于宽甸火山锥的土壤;同一火山锥,锥上部土壤的发育程度弱于锥下部的土壤。研究表明：火山碎屑物发育的土壤不同于其他一般母质发育的土壤,水铝英石等无定形矿物的存在导致土壤的Alo值大于Ald值;土壤的pH（NaF）和磷酸盐吸持量与土壤中水铝英石含量呈极显著的正相关,所以,可以通过测定土壤中的pH（NaF）、磷酸盐吸持量预测供试样品的水铝英石含量。

火山灰土在土壤系统分类中的提出与修订

《中国土壤系统分类检索》(第三版,CST)关于火山灰土的诊断标准还存在一定问题,需要进一步修订。为此,整理并比较了《世界土壤资源参比基础》(World Reference Base for Soil Resources,WRB,1998—2014版)、美国《土壤系统分类检索》(Keys to Soil Taxonomy,KST)(第3~12版,1987—2012年)、《中国土壤系统分类检索》(首次方案至第三版,1991—2001年)中,关于火山灰土的描述、诊断标准、分类检索和类型划分的演变历程,在此基础上提出了CST关于火山灰土诊断标准和分类检索的修订建议。

真空联合堆载预压处理火山灰沉积软土加固效果研究

为研究真空联合堆载预压对火山灰沉积结构性软土的加固效果,选取印度尼西亚爪哇岛典型结构性软土,进行真空联合堆载预压处理时的地表沉降、地下水位等监测分析,对真空联合堆载预压处理火山灰沉积结构性软土加固效果进行分析。研究发现,真空联合堆载预压下土体沉降变形明显,效果显著,地表最终沉降量达4m左右,卸载时沉降速率为0~0.5mm/d,满足工后沉降的要求,说明真空联合堆载预压对火山灰沉积结构性软土的加固效果显著。另外经过加固处理后,火山灰沉积结构性软土的孔隙比、压缩系数和渗透系数等物理力学指标均有较大的改善,能够满足工程需求。

往返荷载下粘性土的强度及取值标准试验研究

通过对粘性土进行一系列动三轴试验，测定并分析了动荷载作用下粘性土的动剪应力、轴向应变及超孔隙水压力随时间的变化规律，分析了破坏时不同固结比的粘性土对静、动剪强度和孔隙水压力影响规律，得出了粘性土的动剪强度随固结比变化的关系式，并对粘性土的动剪强度判别方法的标准进行探讨，得出了有益的结果。

长期施用家畜废弃物堆肥对土壤剖面^(15)N自然丰度的影响

通过对两个长期田间试验的研究 ,分析了日本火山灰土 (Andisols)及其溶液中15N自然丰度(δ15N)在土壤剖面的分布 ,其目的是为了评价δ15N值能否作为预测家畜废弃物氮在迁移转化过程中形成的NO3 N污染的指标。在日本中央农业综合研究中心 (NARC)进行了 6年的试验处理包括 :猪场废弃物堆肥 (猪粪堆肥 ) ,缓释尿素 (缓释肥 ) ,普通铵态氮肥 (普通化肥 ) ,及不施肥 (对照 ) ;而在日本农业研究所(NARI)进行了 1 2年的试验则包括三个施用量的牛场废弃物堆肥 (牛粪堆肥 ) ,以该地长期不施肥的森林土壤 (森林 )作为对照。研究结果表明在NARC长期施用猪粪堆肥显著改变了δ15N值在土壤剖面的分布模式 ,猪粪堆肥小区 0～ 2 0cm的δ15N值最高 ,然后按对照≥普通化肥 >缓释肥排列 ,原因主要为猪粪堆肥本身的δ15N值较高及其随后在土壤中的转化等反应 ;缓释肥处理后的土壤δ15N值最低 ,表明缓释肥施入土壤后的循环速率较慢或相对于施肥量其损失较低。在NARI,土壤δ15N值随着施肥量的增加而升高。同样不施肥条件下 ,NARI的森林土壤剖面的δ15N值比相对应的NARC的对照土壤剖面值高 1～ 2个δ单位。NARC土壤剖面 1 0 0cm收集的土壤溶液的δ15N值的大小排列为 :猪粪堆肥 >普通化肥≥对照 >缓释肥 ;并且普通化肥小区土壤溶?

土壤资源遥感最佳波段选择的数理统计法

一、引言 应用遥感技术研究土壤资源已日益引起广泛注意。为了使传感器获得的遥感资料,包含有关土壤资源方面的信息量最丰富,信息之间的重迭干扰量最少,从而具有最佳的分析判读性能,必须选择出各类土壤之间光谱特性差异最大。