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研究报告
耕地资源质量分类及等别转换方法研究—以广西北海市为例
吴克宁, 刘嘉慧, 马金亮, 董建会
2022, 53(6): 1261-1272.   doi: 10.19336/j.cnki.trtb.2022031603
[摘要](220) [HTML](23) [PDF](35)
摘要:
  目的  本研究根据第三次全国国土调查“耕地资源质量分类工作方案”,以广西北海市工作成果为例,开展了耕地资源质量分类及等别转换方法的探讨,旨在通过转换成等别为耕地占补平衡与进出平衡等实践应用提供参考。  方法  通过外业实地核查更新基础数据及解译第二次土壤普查相关资料,采用适合当地调整后的评价参数体系更新耕地质量等别成果,按照技术要求开展北海市耕地资源质量分类研究,统计得到类别成果。选取了三套等别转换方法,在北海市银海区开展实证研究,对转换方法的合理性进行探讨。  结果  赋分加和法转换结果合理,能够更好体现耕地资源质量差异及分布状况,但不可进行全国对比。排列组合划分法产生的等别结果分布不合理,成果易受低等级指标影响;级别分加和法转换结果较为合理,便于实现耕地质量的全国可比但转换结果等别跨度较低,差异性不强。  结论  级别分加和法转换法可以满足耕地质量的全国可比,还需探讨其他可以比转换的方法。
“三位一体”视角下重庆库区水旱地分布格局及影响因素
赵浣玎, 张仕超, 涂又, 文可可, 余晨渝, 熊熙
2022, 53(6): 1273-1285.   doi: 10.19336/j.cnki.trtb.2021111302
[摘要](40) [HTML](16) [PDF](10)
摘要:
  目的  耕地“三位一体”保护实质是数量、质量、生态协同保护,且耕地具有类型与结构的差异。剖析耕地内部水旱地数量、质量和生态空间格局差异,找出影响不同区域水旱地空间分布的主导因子,为“三位一体”耕地差异化保护提供参考。  方法  以2018年土地利用现状数据和耕地质量等级评价成果为数据源,采用地形分布指数、景观格局指数和地理探测器研究重庆库区库首巫山县、库中万州区、库尾沙坪坝区水旱地数量、质量、生态特征及影响因素。  结果  ① 沙坪坝、万州和巫山水旱面积比分别为42∶58、51∶49和9∶91。水田(旱地)多分布于低(高)海拔、坡度缓(陡)、地形分布指数较低(高)地区。② 旱地质量等级沙坪坝 > 巫山 > 万州;水田质量等级沙坪坝 > 万州 > 巫山。③ 沙坪坝水旱地斑块密度指数分别为28.53和24.46,比其他两区高出10倍,巫山水旱地香农多样性指数分别为5.6和4.43,是其他两区的10倍。④ 乡村劳动力和坡度是影响库区水旱地分布主要因素。交互探测后,坡度、乡村劳动力对旱地的解释力分别升至1和2位;坡度对水田的解释力升至1位。  结论  生态涵养发展区的巫山和万州水旱地数量总体多但质量偏低,都市功能核心区的沙坪坝水旱地数量虽少但质量更优。水旱地分布受区域地形影响较大,应因地制宜、分区分类进行差别化保护。
2000 ~ 2020年阿尔泰山土地利用与生态系统服务价值的动态变化
张娜丽
2022, 53(6): 1286-1294.   doi: 10.19336/j.cnki.trtb.2021060203
[摘要](33) [HTML](15) [PDF](9)
摘要:
  目的  分析阿尔泰山不同生态功能区土地利用与生态系统服务价值的变化动态,探索引起变化的原因,为阿尔泰山区域土地利用格局的优化及生态保护与修复措施的制定提供理论依据。  方法  基于GlobeLand 30的遥感数据,结合土地利用转移矩阵、生态系统服务价值当量因子法,分析了2000 ~ 2020年间土地利用情况及生态系统服务价值的动态变化。  结果  ① 草地和林地是阿尔泰山的主要土地利用类型,占到研究区总面积的80% 以上,且近20年来,这两种土地利用类型面积增加明显,分别增加了1156.42 km2和827.26 km2。② 研究区内共有6715.91 km2土地利用类型发生了改变,其中转出面积最多的是裸地,为2962.41 km2,主要转为草地(85.9%)和林地(11.3%);转入面积最多的是草地,为3676.91 km2,主要来自于裸地(贡献率69.2%)和林地(贡献率30.0%)。③ 与2000年相比,2020年研究区内生态系统服务价值增长了10.47%,其中草地和林地生态系统服务价值增加值最大,分别增加了18.52 × 108元和20.03 × 108元。④ 近20年来各生态功能区生态系统服务价值均呈增加趋势,其中高山冰川与泰加林景观保护亚区(25.77 × 108元)和生物多样性保护与矿区修复亚区(9.07 × 108元)增加最为明显。各生态功能区中,高山冰川与泰加林景观保护亚区单位面积生态系统服务价值最高,两河源水源涵养生态亚区最低。  结论  2000 ~ 2020年间,高山冰川与泰加林景观保护亚区及生物多样性保护与矿区修复亚区的生态系统服务价值的显著增加,促进了研究区内生态系统服务价值的增加,而林地和草地价值量的增加是引起两个生态功能区生态系统服务价值增加的主要原因。
重金属污染区耕地轮作休耕治理农户参与意愿实证研究
邓志英, 黄毅, 魏勇军, 王染, 黄玉屏, 黎博
2022, 53(6): 1295-1303.   doi: 10.19336/j.cnki.trtb.2022011702
[摘要](27) [HTML](6) [PDF](3)
摘要:
  目的  研究我国农村重金属污染区耕地轮作休耕治理农户参与意愿,分析影响农户参与重金属污染区耕地轮作休耕治理影响因素,为我国重金属污染耕地长期治理的有效实施提供参考依据。  方法  基于343户的调查数据,构建累积logistic回归模型,探究我国重金属污染区耕地轮作休耕治理农户参与意愿及其影响因素。  结果  相比于男性,女性更愿意参与重金属污染轮作休耕治理(−0.1341);农户参与意愿与受教育程度(−0.098)、家庭收入(0.2591)正相关,但与年龄(0.2036)负相关;农户参与意愿与轮作休耕治理政策了解程度(0.3049)、治理过程评价(0.0985)正相关,参与意愿受亲朋好友(−0.1110)影响较大,由于信任度原因现阶段农村基层组织政策宣传对农户参与意愿影响较小;农户参与意愿与轮作休耕后家庭收入变化(0.4851)正相关;农户参与意愿与自有耕地污染程度(−0.3995)负相关,与农户对环境关注度(−0.1953)呈负相关。  结论  农户个体特征及基本情况、参与后的家庭收入变化、耕地污染特征及对环境感知、政策宣讲及实施过程对农户参与意愿具备实质性影响。因此,要提高基层村组在政策宣讲和政策执行过程在农户心中的信任度;提高农业从业人员的受教育水平,降低农业从业人员平均年龄;增加农户家庭收入,拓宽农户收入来源渠道;从环境保护和收入层面加强治理的预期效应宣传,逐步消除农户污染治理与自身收入平衡的矛盾心理。
基于CVOR与3S技术融合的赣南脐橙园系统质量评估
厉方桢, 赵小敏, 谢文, 周洋, 付鸿昭, 郭大千, 夏昆
2022, 53(6): 1304-1312.   doi: 10.19336/j.cnki.trtb.2022012302
[摘要](27) [HTML](8) [PDF](6)
摘要:
  目的  本研究旨在构建针对脐橙园的园地CVOR指数模型,对赣南脐橙园系统进行质量评估。  方法  在生态系统健康评价CVOR理论框架下,以赣南典型脐橙产区寻乌县境内的脐橙园为研究对象,从人工生态系统的组分出发,结合自然要素和人为活动等多源数据,借助GIS软件和遥感平台,研究寻乌脐橙园的质量格局及驱动力。  结果  寻乌脐橙园的基况分指数(C)和VOR分指数(VOR)在空间分布上存在较明显的区别。相关性检验结果显示,两个分指数间的相关系数为0.13。CVOR指数与两个分指数的相关系数分别为0.60和0.84,表明CVOR指数可以作为表征脐橙园的系统状况和基况水平的综合指数。寻乌全县脐橙园的CVOR指数介于0 ~ 0.85之间。高质量的脐橙园主要连片分布于吉谭镇西部、文峰乡东部、澄江镇中部和南桥镇中部,最优质的地块在吉谭镇的圳下村、古丰村和兰贝村。低质量脐橙园在各乡镇呈散乱分布,质量最差的地块处于丹溪乡的双村村。交通条件、地块集聚程度和产量是决定寻乌县脐橙园质量及空间分布的主控因子。  结论  寻乌县脐橙园的系统质量总体良好,但部分脐橙园仍有质量提升的空间。所构建的CVOR指数模型可用于表征脐橙园的系统质量,可为其他园地系统的质量评估提供思路。
三江平原土壤有机碳含量及其密度的空间变异特征分析
杨亦恂, 姜晓旭, 李名升, 杨楠, 封雪
2022, 53(6): 1313-1319.   doi: 10.19336/j.cnki.trtb.2021101804
[摘要](31) [HTML](11) [PDF](15)
摘要:
  目的  三江平原是我国重要的粮食产地,探究三江平原土壤有机碳(SOC)含量及其密度的空间分布特征及影响因素,为该区域土壤有机碳库的维持和提升提供重要依据。  方法  在三江平原地区8 km × 8 km网格法布设采样点,共采集表层(0 ~ 20 cm)土壤样品324份,开展土壤有机碳含量及其密度空间分布特征和影响因素分析。  结果  表层土壤有机碳含量平均值为30.90 ± 25.42 g kg−1、表层有机碳密度平均值为69.05 ± 48.62 t hm−2,其空间上呈“东南低-西北高”分布特征。黑土与水稻土之间土壤有机碳含量存在极显著差异(P < 0.01),与暗棕壤之间土壤有机碳含量存在显著性差异(P < 0.05);耕地-水田土壤有机碳含量最低,为27.21 g kg−1,林草地有机碳含量最高,为44.83 g kg−1,耕地与林草地之间土壤有机碳含量存在极显著差异(P < 0.01);种植水稻的土壤有机碳含量最低,为27.31 g kg−1,种植混合林的土壤有机碳含量最高为44.83 g kg−1,种植混合林与种植玉米、水稻、豆类之间的土壤有机碳含量存在极显著差异(P < 0.01)。  结论  总体看来,土地利用类型、土壤类型和作物类型三种因素对三江平原地区土壤有机碳含量及其密度均有影响,并达到显著水平。
辽宁省黄土状母质发育土壤有机质含量高光谱预测模型的构建
王荐一, 杨雯, 王玉川, 徐鑫鹏, 韩春兰, 王秋兵
2022, 53(6): 1320-1330.   doi: 10.19336/j.cnki.trtb.2022091604
[摘要](160) [HTML](12) [PDF](16)
摘要:
  目的  建立辽宁省黄土状母质发育土壤有机质含量的高光谱预测模型,以便快速获取土壤样品的有机质含量。  方法  对省域内黄土状母质发育土壤进行了样品采集,获取样品有机质含量和高光谱数据;选择原始光谱及其一阶微分、二阶微分、倒数对数、倒数对数一阶微分、倒数对数二阶微分6种光谱变换数据作为自变量,与土壤有机质含量进行相关分析,选取特征波段,分别建立多元逐步线性回归(SMLR)、偏最小二乘回归(PLSR)和主成分回归(PCR)3种土壤有机质高光谱线性预测模型,并进行了支持向量机(SVM)方法的非线性模型拟合。  结果  土壤有机质含量与其光谱反射率呈负相关关系,对光谱进行不同的数学变换,可以提高土壤有机质含量与光谱反射率的相关性,其中一阶微分和二阶微分的提升效果最佳;相同光谱数据在不同模型中建模精度存在显著差异,以原始光谱反射率一阶微分为自变量的PLSR模型精度最高,建模集和验证集的决定系数(R2)分别为0.958和0.976;3种线性方法建立的最佳预测模型的检验精度为:PLSR > SMLR > PCR。  结论  PLSR模型是辽宁省黄土状母质发育土壤有机质含量的最佳高光谱预测模型,且基于特征波段的建模效果优于全波段;SVM非线性模型的预测精度较低。
不同水肥管理对苕子-玉米轮作农田土壤水稳性团聚体和持水能力的影响
徐璐瑶, 焦加国, 邓建军, 宿彤, 陈华, 付立波, 胡锋
2022, 53(6): 1331-1340.   doi: 10.19336/j.cnki.trtb.2021110203
[摘要](29) [HTML](5) [PDF](3)
摘要:
  目的  为了探讨苕子-玉米轮作模式下不同水肥管理对苕子养分累积量及玉米季土壤含水量、水分特征曲线、水稳性团聚体组成、有机质、玉米籽粒产量的影响。  方法  于2017年在云南省农业科学院嵩明县试验基地布置苕子-玉米轮作大田试验。将玉米季部分肥料前移至绿肥季、在绿肥季设置灌溉处理作为调控措施,设10个处理。于苕子盛花期采样测定苕子养分累积量,于玉米生长时期实时监测土壤温度和含水量,于玉米收获期采样测定各处理的玉米产量、土壤有机质、水分特征曲线和团聚体组分等指标。  结果  绿肥季施氮磷肥和灌溉处理玉米籽粒产量最高。整个玉米季,冬闲处理土壤含水量总体最低,绿肥季施氮磷肥处理土壤含水量总体较高。冬闲处理土壤饱和含水量最低,各种绿肥季施肥处理土壤饱和含水量和田间持水量较对照处理均有提高。绿肥季灌溉和施肥措施不同程度的增加了土壤 > 2 mm团聚体含量,减少了0.25 ~ 2 mm和 < 0.053 mm团聚体含量。绿肥季不施肥,进行灌溉处理的 > 0.25 mm水稳性团聚体含量(WSAC0.25)、几何平均直径(GMD)和团聚体系数(KCTP)较对照处理分别降低了9.10%、17.52%和33.25%,其中WSAC0.25降幅显著。  结论  玉米季肥料前移至绿肥季不仅不影响玉米籽粒产量,绿肥季进行施肥灌溉还可有效增加后茬玉米籽粒产量。种植绿肥可以提升土壤持水能力,绿肥季施肥或灌溉处理可在土壤低吸力范围内进一步优化土壤持水性能。绿肥季施肥处理可通过较大幅度增加土壤中 > 2 mm团聚体含量来提高水稳性团聚体的稳定性,而绿肥季不施肥,进行灌溉处理则是通过更大幅度减少0.25 ~ 2 mm团聚体含量来降低水稳性团聚体的稳定性。
鹅凰嶂山地雨林土壤阳离子交换量和交换性盐基离子分布特征
于耀泓, 刘悦, 王艺颖, 周庆, 龙凤玲, 赵倩, 何茜, 莫其锋
2022, 53(6): 1341-1349.   doi: 10.19336/j.cnki.trtb.2021122501
[摘要](19) [HTML](5) [PDF](4)
摘要:
  目的  探究广东阳春鹅凰嶂山地雨林土壤阳离子交换量和交换性盐基离子的空间分布特征,了解该区域森林土壤的保肥能力及其影响因子。  方法  以鹅凰嶂山地雨林内不同位置、不同土层土壤作为研究对象,分析土壤阳离子交换量和交换性盐基离子空间分布格局、剖面垂直分布规律。  结果  鹅凰嶂山地雨林土壤阳离子交换量5.46 ± 0.97 cmol(+) kg−1,交换性阳离子呈现明显表聚现象;土壤交换性盐基总量在表层土(0 ~ 10 cm)中呈现阴坡 > 阳坡、下坡位 > 中坡位 > 上坡位的规律,土壤盐基离子含量基本呈现K+ > Mg2+ > Ca2+ > Na+的趋势,且Ca2+/Mg2+ < 1.6;土壤阳离子交换量、交换性盐基总量与土壤总有机碳含量呈极显著正相关。  结论  鹅凰嶂山地雨林土壤的保肥能力较差,且存在生理性缺钙的风险,阳坡尤为明显;同时存在土壤有机质稳定性不高导致阳离子交换量下降的潜在风险。
黄河三角洲柽柳周边土壤钠吸附比分布特征及影响因素分析
马笑丹, 刘加珍, 陈永金, 王浩, 翟继元, 张亚茹, 付丽
2022, 53(6): 1350-1359.   doi: 10.19336/j.cnki.trtb.2021092605
[摘要](16) [HTML](3) [PDF](3)
摘要:
  目的  黄河三角洲是极具特色的滨海盐生湿地,为探究该区域关键木本植物柽柳周围土壤钠吸附的特征及其影响因素。  方法  运用同心圆布点采样和相关分析等方法,对黄河三角洲柽柳周边土壤盐分离子、钠吸附比的空间分布及离子相互关系进行了分析。  结果  Cl和Na+是柽柳周边土壤盐分构成的主要离子。Na+、Cl和Mg2+在距离柽柳较近的表层土壤中含量较少,其含量随土壤深度增加而上升,呈现底聚现象,在距离柽柳较远的土壤中呈现表聚现象。Ca2+、SO42−和K+的表聚现象不受距离柽柳远近的影响。相关分析表明,柽柳周边土壤钠吸附比与Cl、Na+、K+和Mg2+离子关系密切,与Na+的相关性最强。在0 ~ 40 cm土层中,距离柽柳100 cm以内的钠吸附比远低于150 cm以外区域。钠吸附比的变异系数随土层加深而减小,深层土壤钠吸附比与盐离子的相关性均不显著。  结论  柽柳对钠吸附比的影响在100 cm以内的0 ~ 40 cm土层中更为显著。土壤盐分与钠吸附比的空间分布受柽柳冠幅范围、植物根系吸收、凋落物堆积和降水淋溶等作用的影响。
接种根瘤菌对重茬豌豆土壤养分及酶活性的影响
张小红, 马绍英, 李胜, 曾芳荣, 马蕾, 杨宁, 蒲志辉
2022, 53(6): 1360-1367.   doi: 10.19336/j.cnki.trtb.2021102106
[摘要](19) [HTML](7) [PDF](7)
摘要:
  目的  探索解决豌豆重茬导致减产的问题。  方法  以陇豌6号、定豌8号为对象,采用盆栽的方式探究外源接种单一、复合根瘤菌对重茬豌豆土壤养分及酶活性的影响。  结果  ①重茬种植降低了陇豌6号、定豌8号土壤养分含量及酶活性;外源接种根瘤菌可增加土壤硝态氮、铵态氮、有效磷、速效钾含量,提高土壤蔗糖酶、脲酶、碱性磷酸酶活性。②单一菌种、复合菌种的接种效果因不同生育时期及不同指标存在差异。③隶属函数综合分析表明,陇豌6号接种单一菌种‘ACCC15657’处理的平均隶属函数值最大(0.593),对土壤缓解效应最佳。定豌8号接种复合菌种‘ACCC15657 + ACCC15735 + Da99’处理的平均隶属函数值最大(0.533),对土壤缓解效应最强。  结论  接种适宜根瘤菌可改善重茬土壤养分及酶活性,缓解豌豆连作障碍。
攀枝花干热河谷区不同海拔高度农田土壤nirS型反硝化细菌的群落结构分析
雷善钰, 辜运富, 张亚洁, 叶田会, 杨鹏, 余伟, 闫芳芳, 张宗锦
2022, 53(6): 1368-1375.   doi: 10.19336/j.cnki.trtb.2021060204
[摘要](20) [HTML](7) [PDF](3)
摘要:
  目的  探明攀枝花干热河谷地区不同海拔高度农田土壤的反硝化细菌群落结构和丰度特征。  方法  以攀枝花干热河谷地区1600 m、1800 m和2000 m三个海拔高度的农田土壤为研究材料,通过末端限制性片段长度多态性(T-RFLP)技术分析不同海拔高度农田土壤的nirS型反硝化细菌群落结构和丰度。  结果  不同海拔梯度农田土壤pH均小于7,土壤有机碳、全氮、速效钾和铵态氮的含量随海拔升高而降低,碱解氮、有效磷和硝态氮含量随海拔升高先增加后降低;群落结构丰富度随海拔增加呈上升趋势,而香侬指数和均匀度呈现出先上升后下降的趋势;T-RFLP分析结果显示,35 bp的T-RFs相对丰度最大,随海拔增加而减少,其次是40 bp的T-RFs,随海拔增加而增加;系统发育分析显示,β-变形菌门为该区域优势反硝化细菌;冗余分析结果显示,土壤硝态氮和有效磷是驱动该区域土壤nirS型反硝化细菌群落组成的主要因子。  结论  攀枝花干热河谷区不同海拔高度农田土壤中的nirS型反硝化细菌群落结构变化明显 (P < 0.05),且受土壤硝态氮和有效磷显著影响(P < 0.05)。研究结果可为深入认识干热河谷地区农田土壤反硝化细菌对海拔高度的响应机制提供理论依据。
不同石油污染程度土壤细菌群落多样性及优势菌群分析
付琳, 张学敏, 孟杰, 王海霞, 王博, 王旌羽, 朱春玉
2022, 53(6): 1376-1385.   doi: 10.19336/j.cnki.trtb.2021081601
[摘要](16) [HTML](4) [PDF](4)
摘要:
  目的  探究辽河油田不同石油污染程度土壤中理化性质及细菌群落多样性和组成的变化规律,并对石油污染土壤中的石油降解菌进行分离培养和鉴定。  方法  采集了辽河油田不同石油污染程度土壤,采用高通量测序技术和化学分析法对土壤细菌群落组成和土壤理化性质进行测定,并进一步筛选出石油降解菌株。  结果  在出油口(A)、距离出油口50 m(B)和距离出油口150 m(C)采集的三个土壤样品,其土壤总石油烃含量分别为2467.44 mg kg−1、884.99 mg kg−1和141.63 mg kg−1,三个土壤样品具有不同的石油污染程度。石油污染显著提高了土壤总有机碳含量,土壤总石油烃含量与总有机碳含量呈现正相关(P < 0.001)。土壤细菌群落多样性和丰富度指数与土壤石油烃的浓度呈显著负相关(P < 0.01)。不同石油污染程度土壤具有不同的细菌群落组成和结构,土壤石油烃含量是影响细菌群落变化的主要因素。出油口石油污染土壤样品(A)中,变形菌门(Proteobacteria)为优势菌门,假单胞菌属(Pseudomonas)、假黄单胞菌属(Pseudoxanthomonas)、博代氏杆菌属(Bordetella)和伯克氏菌属(Burkholderia)为优势菌属。从出油口石油污染土壤(A)中分离出3株石油降解菌株,通过16S rRNA基因测序分别被鉴定为Pseudomonas baetica、黄褐假单胞菌(Pseudomonas fulva)和施氏假单胞菌(Pseudomonas stutzeri),其石油降解率分别为37.2%、46.9%和57.8%。此结果与A样品高通量测序属水平组成分析相吻合,表明石油污染能够选择性富集土壤中具有石油降解能力的假单胞菌属。  结论  石油污染提高了土壤总有机碳含量,降低了土壤细菌群落多样性,富集了具有烃类降解能力的优势菌属,是造成土壤细菌群落组成和结构改变的主要因素,并筛选出具有潜在开发应用价值的石油降解假单胞菌株。
柑橘生长与土壤养分及微生物群落的关系研究
常健玮, 吴文明, 朱一成, 刘国群, 方培林, 陈敏, 秦华
2022, 53(6): 1386-1394.   doi: 10.19336/j.cnki.trtb.2022012005
[摘要](23) [HTML](7) [PDF](10)
摘要:
  目的  探讨影响柑橘生长的相关因子,为柑橘生长的科学管理提供依据。  方法  在相同管理措施条件且树木无病害的情况下,采集四种长势(长势良好为Ⅰ等级,长势一般为Ⅱ等级,长势较差为Ⅲ等级,矮小无产为Ⅳ等级)的柑橘根区土壤,分析其土壤养分有效性、酶活性以及细菌群落结构。  结果  Ⅳ等级柑橘根区土壤中全氮和速效钾含量显著低于其他等级的柑橘根区土壤(P < 0.05),Ⅰ等级柑橘根区土壤中有效钙、镁、硼含量均显著高于其他三个等级柑橘根区土壤(P < 0.05), Ⅳ等级柑橘根区土壤中的铜含量显著低于其他等级柑橘根区土壤(P < 0.05)。Ⅰ等级柑橘根区土壤中β-葡萄糖苷酶和纤维二糖水解酶活性显著低于其他等级的橘树根区土壤。Ⅰ等级柑橘根区土壤中绿弯菌门(Chloroflexi)和假单胞菌属(Pseudomonas)相对丰度显著高于Ⅳ等级柑橘根区土壤。冗余分析结果表明,Ⅳ等级柑橘树根区土壤细菌群落明显区别于Ⅰ ~ Ⅲ等级柑橘树,速效钾与有效钙是影响细菌群落的重要因子。  结论  不同长势柑橘树土壤中有效钾、全氮、有效钙、镁、硼等养分含量具有显著差异,从而导致柑橘树生长状况出现差异。其次中微量元素的缺乏也提醒农户在果园日常施肥中,除注意大量元素的施用之外,还应重视中微量元素的肥料施用。本研究尚未发现土壤酶活性与柑橘长势情况显著相关,但发现微生物群落对柑橘长势产生影响,各级柑橘根区土壤微生物群落之间差异较大、优势菌为芽孢杆菌属(Bacillus)、假单胞菌属(Pseudomonas),由此推测土壤微生物群落与土壤养分联系紧密,进而影响柑橘的生长发育。
小浪底库区不同水位高程下消落带落干期土壤微生物量碳分布特征
张小磊, 齐庆超, 李春发, 裴颖春, 王业宁
2022, 53(6): 1395-1403.   doi: 10.19336/j.cnki.trtb.2021100501
[摘要](15) [HTML](5) [PDF](1)
摘要:
  目的  探究小浪底库区不同水位高程下消落带落干期土壤微生物量碳(SMBC)分布特征,为库区土壤碳循环研究及消落带受损植被系统恢复与重建提供理论依据。  方法  采用定位试验的方法,监测并分析了小浪底库区对照高程(275 m)和3个淹水高程(265、255、245 m)下消落带落干期SMBC含量及土壤理化性质变化。  结果  小浪底库区消落带表层SMBC含量的变化区间为29.25 ~ 204.97 mg kg−1,平均值为112.81 mg kg−1;消落带SMBC含量在各高程间差异明显,与对照相比,中短期淹水高程下(265和255 m)SMBC含量显著升高(P < 0.05),而长期淹水高程下(245 m)SMBC含量则显著降低(P < 0.05);消落带落干期SMBC含量随时间总体呈下降的变化趋势,并且前期下降更为明显,后期则较为平缓;不同土层间消落带SMBC含量的变化规律较为相似,其差异性主要体现在SMBC含量大小的变化上,表现为上土层(0 ~ 10 cm) > 下土层(10 ~ 20 cm);Pearson相关分析得出消落带SMBC含量在水位高程、时间及土层尺度上均与土壤含水率、温度、有机质和全氮之间存在显著相关性(P < 0.05),但与土壤黏粒含量和全磷之间的相关性并不显著(P > 0.05);同一高程草本植被下消落带SMBC含量明显高于灌丛,且混生植被类型下SMBC含量较相应的单一植被类型明显升高,表现为草本混生 > 单一草本,或灌丛-草本混生 > 灌丛。  结论  小浪底库区消落带土壤微生物量碳含量在不同研究尺度上的分布特征显著,并对土壤理化性质及植被类型的变化响应明显,因此可根据土壤环境条件,考虑采取不同植被混植的修复方式,开展小浪底库区消落带受损植被系统的恢复与重建。
炭疽病发病草莓与健康草莓根际细菌群落结构及功能差异
王庆峰, 周德平, 褚长彬, 赵峥, 杨乾罡, 吴淑杭
2022, 53(6): 1404-1412.   doi: 10.19336/j.cnki.trtb.2021110906
[摘要](14) [HTML](3) [PDF](3)
摘要:
  目的   比较研究炭疽病不同发病程度草莓根际微生物群落结构并开展基因功能预测分析,为指导农田管理及筛选草莓炭疽病拮抗菌提供理论依据和参考。  方法  采集设施栽培大棚中健康和不同发病程度的草莓植株根际土壤,利用Illumina Miseq测序比较分析不同发病程度对草莓根际细菌多样性,根际细菌门、属水平群落组成特征的影响。  结果  发病植株根际细菌多样性显著低于健康植株,其中轻度发病草莓根际细菌丰富度ACE降低了7.2%,而中度发病草莓根际细菌丰富度降低了11%。草莓根际土壤的优势菌群为变形菌门、放线菌门和拟杆菌门,不同发病程度的草莓根际土壤的细菌群落结构发生了显著改变,其中发病草莓显著提高了根际土壤中芽孢菌属和亚栖热菌属的相对丰度,而降低了与促生功能相关的黄杆菌属和伯克氏菌属的相对丰度。PICRUSt2分析表明,炭疽病显著提高草莓根际细菌的细胞交流、细胞传递和分解,转录以及循环等功能,而降低了脂质代谢和消化功能。  结论  本研究表明炭疽病显著降低草莓根际细菌多样性,并改变细菌群落结构,降低了促进草莓营养吸收细菌种类的相对丰度,改变了根际细菌功能特征,研究结果为指导草莓生产管理和筛选抗病微生物提供参考。
煤矿复垦区不同恢复年限沙棘人工林土壤真菌群落特征
秦家凤, 李阳, 刘广全, 艾宁, 刘长海
2022, 53(6): 1413-1420.   doi: 10.19336/j.cnki.trtb.2021112305
[摘要](14) [HTML](7) [PDF](4)
摘要:
  目的  探讨矿区不同恢复年限复垦地沙棘人工林土壤真菌群落组成、多样性及其影响因子。  方法  以鄂尔多斯聚鑫龙煤矿复垦区不同恢复年限沙棘人工林为研究对象,撂荒草地为对照,对研究区土样进行采集,通过高通量测序对土样真菌群落测序分析。  结果  研究区共获得真菌8门、30纲、69目、164科和285属,其中子囊菌门和担子菌门为主要菌群,占样地所有菌门的98.2%,不同恢复年限不同土层真菌群落组成存在差异。随着恢复年限的增加,研究区土壤真菌门分类水平上主要类群的个体数及类群数整体呈现增长趋势,整体高于对照样地草地。另外,恢复7年的样地土壤真菌群落丰富度及多样性显著高于其他年限和撂荒草地。冗余分析表明,研究区不同恢复年限沙棘林土壤微生物群落组成主要由土壤pH、土壤有机质含量决定,同时也与土壤氮、磷、钾元素有关。  结论  不同恢复年限沙棘人工林土壤理化性质存在差异,恢复年限的增加提高了真菌的物种丰富度及多样性。
水稻秸秆添加对不同种稻年限黑土CH4排放特征的影响
王鸿飞, 吴怡慧, 张瑞, 安晶, 张玉玲, 虞娜, 邹洪涛
2022, 53(6): 1421-1430.   doi: 10.19336/j.cnki.trtb.2022042001
[摘要](16) [HTML](4) [PDF](3)
摘要:
  目的  评估水稻秸秆添加对东北地区不同种稻年限黑土CH4的排放的影响,以期为黑土水稻田秸秆还田提供理论依据。  方法  不同种稻年限(0、12、35、62和85 a)黑土,分别设不添加(CK)和添加1%水稻秸秆(S)处理,进行淹水培养试验(培养温度为20 ℃,淹水层为1 cm),测定土壤CH4排放通量及累积排放量,比较不同种稻年限土壤对水稻秸秆添加响应的差异。  结果  在淹水培养期间(150 d),添加水稻秸秆处理各种稻年限土壤CH4排放通量(0.00 ~ 3.33 mg kg−1 d−1)显著(P > 0.05)高于未添加秸秆处理(0.00 ~ 0.13 mg kg−1 d−1),未添加和添加水稻秸秆处理土壤CH4排放主要集中于淹水培养的前80 d和60 d。未添加水稻秸秆处理土壤CH4累积排放量为0.04 ~ 4.45 mg kg−1,不同年限稻田土壤CH4累积排放量差异不显著(P > 0.05)。添加水稻秸秆处理土壤CH4累积排放量为29.64 ~ 91.08 mg kg−1,显著高于未添加水稻秸秆处理(P < 0.05),且12 a和35 a土壤CH4累积排放量显著高于0 a、62 a和85 a(P < 0.05)。未添加和添加水稻秸秆处理土壤CH4累积排放量与土壤有机碳、可溶性有机碳氮和铵态氮含量呈显著正相关(P < 0.01)。添加水稻秸秆处理土壤CH4累积排放量还与土壤β-葡萄糖苷酶活性呈显著负相关(P < 0.05),土壤CH4累积排放量增量也与土壤有机碳含量也呈显著线性正相关(P < 0.01)。水稻秸秆添加后土壤可溶性有机氮含量是影响土壤CH4排放的直接因素,土壤可溶性有机碳和铵态氮含量及β-葡萄糖苷酶活性是影响土壤CH4排放的间接因素。  结论  水稻秸秆添加显著促进了黑土不同种稻年限土壤CH4排放,种稻年限越长,水稻秸秆添加后土壤CH4排放量越少。本试验条件下,黑土种稻年限大于35年时,水稻秸秆还田带来的土壤CH4排放量相对较小。
深耕及培肥对砂姜黑土理化性质和小麦产量的影响
王梦宇, 仝昊天, 韩燕来, 李培培, 陈文举, 毕庆生
2022, 53(6): 1431-1439.   doi: 10.19336/j.cnki.trtb.2022021301
[摘要](13) [HTML](3) [PDF](5)
摘要:
  目的  比较不同耕作培肥方式对土壤理化性质和小麦产量的影响,以解决砂姜黑土耕层浅薄、养分容量低的问题,实现小麦优质高产。  方法  田间试验(2018 ~ 2020年)采用裂区实验设计,旋耕和深耕为主区;5种培肥方式为副区,包括:单施化肥(CK),增施有机肥15 t hm−2(15M)、有机肥22.5 t hm−2(22.5M)、生物炭15 t hm−2(15B)和生物炭22.5 t hm−2(22.5B),分土层研究土壤理化指标和小麦产量的变化。  结果  深耕、施用生物炭和有机肥均显著提高0 ~ 10 cm 土壤pH值,深耕显著提高10 ~ 30 cm土壤含水率,降低10 ~ 30 cm土壤容重和紧实度,生物炭对土壤容重和紧实度的改善优于有机肥。深耕配合生物炭或有机肥显著提高10 ~ 30 cm土层有机质和全氮含量;高量有机肥对速效养分的提升效果最佳。旋耕增施有机肥显著增加小麦赤霉病病穗率;深耕显著降低赤霉病病情指数,深耕22.5M处理比旋耕22.5M处理降低52.6%。连续2年的产量表明,深耕显著提高小麦产量,深耕配合高量生物炭和有机肥处理分别比深耕CK处理显著增产18.3%和9.0%。结构方程模型分析表明,深耕和生物炭主要通过影响土壤物理性质促进小麦增产,有机肥显著改善土壤化学性质,但高量有机肥能促进赤霉病的发生。  结论  深耕配合高量生物炭或适量有机肥有效改良砂姜黑土障碍因素并增加小麦产量。
减施配方控释肥调控土壤理化性状与稳定夏玉米产量
任寒, 朱国梁, 董浩, 郑铮, 于淑慧, 史桂芳, 牟小翎
2022, 53(6): 1440-1446.   doi: 10.19336/j.cnki.trtb.2021110902
[摘要](15) [HTML](7) [PDF](1)
摘要:
  目的  减施配方控释肥能够有效提高土壤氮素水平、降低投入,还可以减轻环境污染。因此,研究减施配方控释肥提高氮肥利用效率,稳定夏玉米产量具有重要意义。  方法  设置不施氮肥(N0)、100% 普通尿素(FP)、80%普通尿素(LFP)、100% 配方控释肥(CRF)及80%配方控释肥(LCRF)5个处理,探讨减量配施控释氮肥对土壤铵态氮、硝态氮、土壤酶活性及产量的影响。  结果  与普通尿素处理相比,混合施用普通尿素和控释氮肥既能满足夏玉米生育前期的养分需求,又能显著提高夏玉米生育后期土壤中铵态氮(14.0%)和硝态氮(32.8%)含量,显著提高土壤中硝酸还原酶和脲酶活性。在拔节期、开花期和成熟期,CRF处理中土壤硝酸还原酶活性较FP分别增加72.9%、40.9%和58.8%,土壤脲酶活性较FP处理分别增加24.6%、95.9%和29.2%,进而增加成熟期夏玉米根系和地上部干物质积累。在此基础上,减施20%配方控释肥处理仍能保持夏玉米生育后期土壤中氮素水平,LCRF处理中成熟期土壤铵态氮及硝态氮含量较FP处理分别增加8.8%和13.9%,也能维持较高的土壤中硝酸还原酶和脲酶活性。LCRF处理中玉米各生育时期内的土壤硝酸还原酶及脲酶活性均高于FP处理,满足玉米生长发育的要求,且根系及地上部干物质积累与产量较100% 配方控释肥无显著降低,肥料利用率则显著提高。  结论  配方控释肥不仅能实现一次性施肥满足夏玉米整个生长季的氮肥需求,还能有效地提高氮肥利用效率,从而实现夏玉米减肥高效生产。
施肥措施对水旱轮作条件下灌淤土磷素形态的影响
冒辛平, 刘汝亮, 赵营, 王芳, 洪瑜, 马丁
2022, 53(6): 1447-1452.   doi: 10.19336/j.cnki.trtb.2021122002
[摘要](23) [HTML](6) [PDF](5)
摘要:
  目的  研究水旱轮作条件下灌淤土磷素形态的变化特征,为宁夏引黄灌区作物施肥调控土壤磷素有效性提供科学依据。  方法  在水稻-玉米轮作体系下,设不施氮肥(T0)、常规施肥(T1)、优化施氮(T2)、70%优化施氮 + 30%有机肥氮(T3)、80%优化施氮 + 20%有机肥氮(T4)、秸秆还田 + 70%优化施氮 + 30%有机肥氮(T5)、秸秆还田 + 80%优化施氮 + 20%有机肥氮(T6)7个试验处理,通过田间小区定位试验研究了不同施肥措施对灌淤土全磷、速效磷和无机态磷含量的影响。  结果  在水旱轮作过程中,不同施肥措施对各季作物土壤全磷含量和旱地玉米速效磷含量影响不明显,但秸秆还田配施化肥和有机肥(T5、T6)能提高耕层土壤速效磷含量,水稻季和玉米季最高含量分别达56.4 mg kg−1和40.4 mg kg−1。由水田改为旱作后,不同施肥措施下土壤速效磷含量平均降低了7.6 ~ 18.1 mg kg−1。水田条件下不同施肥措施对无机磷含量均有显著影响(铝结合态磷除外);旱作条件下不同施肥措施对铝结合态磷、铁结合态磷、闭蓄态磷含量均有显著影响,但对交换态磷、钙结合态磷含量影响不大。水田或旱作条件下,闭蓄态磷和钙结合态磷都是灌淤土无机磷的主要赋存形态。  结论  在宁夏引黄灌区水旱轮作体系下,有机无机肥配施秸秆还田是灌淤土磷素有效化调控的最有效手段,且在水稻季的调控效应最明显。
褪黑素对葡萄幼苗生长及硒富集的影响
程琪, 刘磊, 尤香芸, 鲍荣粉, 王进, 吕秀兰, 梁东, 夏惠, 廖明安, 林立金
2022, 53(6): 1453-1460.   doi: 10.19336/j.cnki.trtb.2021111401
[摘要](20) [HTML](9) [PDF](3)
摘要:
  目的  探讨在硒胁迫下外源褪黑素对葡萄生长和硒富集的影响,筛选出能够促进葡萄生长和硒富集的最佳褪黑素浓度。  方法  以‘夏黑’葡萄扦插苗为材料,采用盆栽试验,研究了在硒胁迫下褪黑素对葡萄幼苗生长、生理及硒富集的影响。  结果  不同浓度的褪黑素在一定程度上提高了葡萄幼苗的生物量和提高了根冠比,其中浓度为150 μmol L−1的褪黑素对葡萄幼苗地上部分生物量的提高幅度最大(18.22%)。褪黑素处理也在一定程度上增加了葡萄幼苗叶绿素和类胡萝卜素含量,提高了光合能力和抗氧化酶活性,降低了脯氨酸含量、可溶性蛋白含量、相对电导率和丙二醛含量。不同浓度褪黑素均提高了葡萄幼苗的硒含量,其中浓度为150 μmol L−1的褪黑素对葡萄幼苗地上部分硒含量的提高幅度最大(112.71%)。回归分析表明,褪黑素浓度与葡萄幼苗根系生物量、地上部分生物量、根系硒含量和地上部分硒含量均存在二次多项式或线性回归关系。  结论  外源褪黑素能促进硒胁迫下的葡萄生长和硒富集,其中以150 μmol L−1的浓度为最佳。
钝化剂对污染土壤汞钝化效果及辣椒吸收汞的影响
刘静, 秦樊鑫, 罗谦, 呼艳姣
2022, 53(6): 1461-1470.   doi: 10.19336/j.cnki.trtb.2021122202
[摘要](24) [HTML](7) [PDF](4)
摘要:
  目的  探究三种钝化剂(碳酸钙、氧化钙和硅酸钙)对污染土壤汞(Hg)的钝化效果及辣椒吸收汞的影响。  方法  以贵州万山汞矿区汞污染耕地土壤为研究对象,以碳酸钙、氧化钙和硅酸钙为钝化材料,采用盆栽试验方法,研究三种钝化剂对土壤pH、汞化学形态和有效汞变化的影响,同时考查在外源钝化剂的驱动下,辣椒植株汞含量和汞转运系数的变化特征。  结果  碳酸钙、氧化钙和硅酸钙的施用分别使土壤pH提高0.74 ~ 2.28、2.11 ~ 5.24和1.79 ~ 2.62个单位,土壤活性态汞含量显著降低,残渣态汞含量显著升高,有效汞含量显著降低,且施加0.1%的氧化钙对土壤有效汞降低效果最佳。三种钝化剂均可使辣椒根、茎和果实汞含量降低,且随着钝化剂施加量的增加而降低,其中氧化钙对辣椒根部汞含量降低效果最好。三种钝化剂对辣椒植株各组织汞转运的影响存在差异,施用三种钝化剂均可促进辣椒根中汞向茎和叶中转运,但抑制辣椒根中汞向果实转运。  结论  三种钝化剂均可作为汞污染土壤的钝化修复材料,且均显著抑制辣椒吸收汞,其中,0.1%的氧化钙对土壤汞的钝化修复效果更好,值得推广应用。
农田重金属污染长期演变LIVE模型构建
王刘炜, 侯德义
2022, 53(6): 1471-1480.   doi: 10.19336/j.cnki.trtb.2021110903
[摘要](26) [HTML](5) [PDF](4)
摘要:
  目的  我国农田重金属污染较为突出,严重威胁农产品安全。防范农田土壤重金属的长期累积增加、实现农田土壤可持续的安全利用,是保障粮食安全生产的重要前提。然而现有政策管理框架与实践重点关注已污染农田土壤的风险管控与修复,侧重重金属污染农田的高效、短期安全利用,对重金属浓度在较长时间尺度内的动态变化重视不足。针对农田重金属长期的演变规律,亟需建立有效的预测方法,为相关政策的制定提供决策支撑。  方法  基于重金属元素的入流与出流特征分析与质量衡算,构建了农田土壤重金属演变规律预测的LIVE(Long-term Influx Versus Efflux)模型。通过选取典型参数,模拟浅层与深层农田土壤中镉(Cd)、砷(As)典型污染物的长期演变规律。  结果  农田重金属的变化规律可分为单向、波动、突变等多种形式。进一步结合长期观测数据,对不同演变规律的形成原因进行了探讨。  结论  在各入流项与出流项相对恒定的理想情形下重金属的积累存在单向性特征;水通量的波动性间接导致了污染物积累的波动性特征;通过人为控源,可以明显遏制乃至扭转重金属元素的积累,使污染物含量呈现突变性特征。该模型能够为重金属污染农田土壤长期、有效的安全利用提供相应依据。
专题综述
基于区域特征的煤炭开采沉陷对土壤特性影响研究进展
郑慧慧, 秦佳星, 桑之婷, 徐艳
2022, 53(6): 1481-1491.   doi: 10.19336/j.cnki.trtb.2022021802
[摘要](15) [HTML](11) [PDF](6)
摘要:
  目的  从区域特征的角度出发,对我国采煤塌陷区土壤特性的现有研究进行分析,并尝试总结出区域间研究结果的异同点,以期为采煤塌陷地的修复与综合治理提供依据。  方法  采用CiteSpace和VOSviewer软件,自CNKI 和Web of Science核心数据库中选取1993 ~ 2021年采煤塌陷区土壤特性领域的相关文献,从关键词、研究区域等方面进行可视化分析。  结果  ① 近年来该领域发文数量总体呈增长趋势。② 研究区域的选择有明显的区域集中特征,依据其区域特性可划分为中东部平原区、西北风沙区、黄土沟壑区、西南山地丘陵区四个类型。③中东部平原矿区地势平坦,多位于高潜水位地区,土壤含水量受开采沉陷影响较大;黄土沟壑矿区地形多起伏,塌陷区地表变形严重,物理性黏粒减少,土壤容重减少;西北风沙矿区多位于干旱半干旱地区,生态环境脆弱,开采沉陷使得土壤细小颗粒流失,土壤容重显著降低;西南山地丘陵矿区主要分布在山区,雨量充沛,塌陷区土壤容重显著增加。  结论  煤炭开采沉陷对土壤特性的影响受多种因素的限制,使得土壤颗粒与结构、土壤含水量、土壤养分等特性发生变化,且在不同区域呈现出不同的变化规律。
从微生物角度揭示气候变暖对土壤有机碳转化影响的研究综述
刘峰, 赵鹏程, 张昀, 高晓丹, 沙飞, 孙萌, 张景雯
2022, 53(6): 1492-1498.   doi: 10.19336/j.cnki.trtb.2021092001
[摘要](17) [HTML](11) [PDF](12)
摘要:
土壤有机碳(SOC)是维持陆地生态系统生产力和可持续性的关键,以CO2为主的温室气体过量排放导致全球气候持续变暖,对全球SOC转化产生关键作用。微生物是SOC周转的动力,是全球变暖影响SOC储量与化学特性的关键媒介。研究发现,气候变暖导致大部分农田和森林有机碳储量下降,但草原有机碳含量升高,这可能与微生物对有机碳的异化分解和同化固定之间的权衡有关。气温升高可直接提高微生物的呼吸活性,导致真菌在土壤微生物的比例降低,而细菌所占比例升高,对土壤碳库储存产生不利影响;在永久和半永久冻土中,冻融促进土壤活性有机碳库的释放,提高了土壤微生物的碳矿化速率,导致有机碳严重的矿化流失。然而,气温升高和与之相伴的CO2浓度升高有利于植物生长,使得植物光合作用增强,向土壤中输入的有机碳增加;这些外源有机碳在微生物的作用下转化为稳定的SOC,有利于SOC累积。尽管已有大量研究,但气候变暖对SOC库的整体影响与微生物机制仍不明确。从多角度入手,深入认识气候-微生物-SOC之间的关系,有利于在全球变化的大背景下,充分发挥土壤碳汇效应,为“碳达峰”和“碳中和”提供理论与政策依据。
水分管理对重金属污染土壤植物修复效果的影响研究综述
王亚丹, 乔冬梅, 陆红飞
2022, 53(6): 1499-1505.   doi: 10.19336/j.cnki.trtb.2021120804
[摘要](20) [HTML](10) [PDF](7)
摘要:
随着人们生活水平的提升、工业化进程和城市化的不断发展,土壤重金属污染已成为当今社会发展面临的一个很严峻的环境问题,因此加强土壤重金属污染的修复刻不容缓。近年来兴起的植物修复技术相比于其它修复技术有着良好的发展前景,但植物修复效率一直是困扰该技术的难题。大量研究表明,水分管理会引起土壤理化性质及重金属形态的改变,同时改变植物体内重金属的含量和迁移。本文在前人的研究基础上,综述了水分管理对土壤物理、化学、生物学性质以及植物本身的影响,分析了不同水分条件下植物的修复效率,提出了未来发展建议,为保证我国粮食安全和农业绿色发展提供理论基础和实践依据。
中日土壤工作者学术交流亲历
龚子同
2022, 53(6): 1506-1512.   doi: 10.19336/j.cnki.trtb.2022040601
[摘要](28) [HTML](7) [PDF](11)
摘要:
中日两国是一衣带水的近邻,中日友好源远流长,现代土壤学两国也交流颇丰。我作为一个土壤工作者,从1978年开始多次访日,有幸参与土壤学相关领域学术交流,包括参加中国科学院农业科学考察团,出席在日本京都举办的第14届国际土壤学大会和东亚、东南亚土壤联合会(ESAFS)会议,与日本知名土壤学家谈合作,协助出版日文版《中国土壤》以及中日两国土壤学家互访等。现将作者的经历和体会进行简要梳理。

1957年创刊 ( 双月刊 )

主管:中国科学技术协会

主办:中国土壤学会

主编:汪景宽

CN 21-1172/S

ISSN 0564-3945

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