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20 篇 四川农业大学
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18 篇 江西农业大学
14 篇 中国科学院南京土...
14 篇 中国农业科学院农...
14 篇 河北省农林科学院...
14 篇 湖南农业大学
14 篇 沈阳农业大学
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12 篇 西北农林科技大学
12 篇 江苏省农业科学院...
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作者

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8 篇 王昌全
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红壤农田地表结皮特征及其对非饱和入渗性能的影响

红壤农田地表结皮特征及其对非饱和入渗性能的影响

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中国土壤学会第十二次全国会员代表大会暨第九届海峡两岸土壤肥料学术交流研讨会

作者：陈家宙张虹林丽蓉华中农业大学资源与环境学院

耕地雨后形成的地表结皮,不但影响产流产沙,也影响降水入渗、蒸发和土壤水分状况。但地表结皮和土壤入渗的关系尚存争议,我国红壤农田地表结皮和土壤入渗的研究报道也极少。本文在调查红壤几种利用方式和耕作措施下地表结皮外表形态特... 详细信息

耕地雨后形成的地表结皮,不但影响产流产沙,也影响降水入渗、蒸发和土壤水分状况。但地表结皮和土壤入渗的关系尚存争议,我国红壤农田地表结皮和土壤入渗的研究报道也极少。本文在调查红壤几种利用方式和耕作措施下地表结皮外表形态特征的基础上,研究了结皮对红壤非饱和入渗性能的影响。试验在湖北省成宁市贺胜桥镇的林地、茶园和农田进行,土壤为第四纪红色粘土发育的红壤。农田小区设置裸地对照(CK)、夏玉米(C)、玉米间作百喜草带(CB)、玉米地表稻草覆盖(CS)、玉米间作百喜草带同时地表稻草覆盖(CBS)等处理。在雨季和旱季,通过样方调查和测量了地表结皮状况,并在田间现场,不破坏地表结皮状况,采用圆盘张力入渗仪,原位测量了不同供水张力下土壤的非饱和入渗率,用Gardner指数模型推算了非饱和导水率曲线。得到如下主要结果。1)红壤利用方式和覆盖状况影响结皮发育,结皮只在覆盖不好的耕地发生,林地和茶园没有观测到地表结皮。2)耕地表土单个结皮面积较小,面积<1cm2的单个结皮占到总数的21%～37%,<5 cm的占90%以上,最大单个结皮面积约17cm。因降雨条件和地面覆盖状况不同,地表结皮厚度(1.2～1.7 mm)、结皮覆盖度(9.7%～17.9%)和结皮开析度(0.17～0.35 cm/cm)均显著不同。3)与CK相比,种植玉米(C和CB)使地表结皮的覆盖度由16.4%降低到11.6%,有减少结皮的作用,而地表覆盖稻草(CS和CBS)则完全抑制了结皮发育,这表明雨滴的直接打击破坏是供试红壤结皮发育的重要原因。4)稻草覆盖抑制了地表结皮,同时提高了近饱和条件下的入渗性能。在入渗仪供水张力小于0.6 KPa的近饱和入渗情况下,无结皮土壤(CS和CBS)的入渗速率是有结皮土壤(C和CB)的1.2～1.5倍。土壤近饱和入渗性能与结皮覆盖度、结皮层厚度呈不显著负相关,而与结皮的开析度呈不显著正相关。5)非饱和导水率曲线显示,随着土壤基质势降低,无结皮的土壤非饱和导水率快速下降,在土壤基质势小于-6KPa之后,其导水率反而低于有结皮的土壤。结果表明,地表结皮降低了红壤近饱和条件下的入渗性能,而增加了非饱和导水性能,结皮是否因此促进了表土蒸发需要进一步研究。

关键词：地表覆盖地表结皮非饱和入渗红壤耕地

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Tenax提取法评价MCD强化微生物修复PAH污染农田土壤的关键限制因子

Tenax提取法评价MCD强化微生物修复PAH污染农田土壤的关键限制因子

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中国土壤学会第十二次全国会员代表大会暨第九届海峡两岸土壤肥料学术交流研讨会

作者：孙明明骆永明滕应 Peter Christie 贾仲君李振高中国科学院土壤环境与污染修复重点实验室中国科学院南京土壤研究所中国科学院烟台海岸带研究所

PAH污染老化农田土壤的微生物降解修复进程往往由于目标污染物具有较低的生物可利用性而受到限制,难以实现深度彻底的降解效果。科学的评价和阐明微生物刺激和微生物强化修复PAH污染农田土壤不同阶段中的关键限制因子,对于在实际中如何... 详细信息

PAH污染老化农田土壤的微生物降解修复进程往往由于目标污染物具有较低的生物可利用性而受到限制,难以实现深度彻底的降解效果。科学的评价和阐明微生物刺激和微生物强化修复PAH污染农田土壤不同阶段中的关键限制因子,对于在实际中如何选择针对性的生物修复技术和判断生物修复终点具有重要的理论和现实意义。本文针对长三角洲某PAH污染老化农田土壤进行同时添加甲基β环糊精（MCD）和接种嗜氨副球菌（HPD-2）的修复实验,发现添加不同浓度的MCD和接种嗜氨副球菌对不同环数的PAH降解均有显著促进效果（P<0.05）,通过二元方差分析可知10%w/w MCD对于PAH去除的影响大于接种HPD-2的影响,二者之间存在显著的交互作用（p<0.01）。此外,运用TenaxTA树脂提取不同处理条件和不同修复时间的污染土壤,拟合污染物快解吸、慢解吸和超慢解吸的三相模型,发现在10%w/wMCD处理和CK处理中,PAH解吸速率显著大于PAH降解速率(k=6.75×10h>k=2.53×10h),因而在此阶段中,有无特异的PAH降解菌是限制降解进程的关键因子;在同时添加10%w/wMCD和接种HPD-2处理中,发现TenaxTA对总量PAH的最大解吸提取量约为30%,而32周修复后,总量PAH最大降解率达35%,修复结束后仍有总量约1%PAH可被TenaxTA提取,其中PAH超慢速解吸组分占土壤中总量PAH的98%以上,且超慢速解吸速率常数为1.01×10-13,说明在此阶段中,虽然存有特异的PAH降解菌,但是由于PAH难以自然解吸,因而污染物解吸因子是限制降解进程的关键因素。

关键词： PAH MCD Tenax提取解吸降解 Paracoccus sp.strain HPD-2

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青藏高原短期增温实验引起土壤细菌群落的快速响应

青藏高原短期增温实验引起土壤细菌群落的快速响应

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中国土壤学会第十二届全国会员代表大会暨第九届海峡两岸土壤肥料学术交流研讨会

作者：熊金波孙怀博彭飞林先贵薛娴褚海燕中国科学院南京土壤研究所南京210008 中国科学院寒区旱区环境与工程研究所兰州730000

高海拔高寒草甸土壤生态系统正经历着高于全球平均增温幅度的气候变化,由于这些寒冷地区的微生物代谢活性主要受到温度的限制,因此对环境的扰动非常脆弱,对增温十分敏感.长期以来,增温对土壤理化性质和植物初级生产力、光合作用等的影... 详细信息

高海拔高寒草甸土壤生态系统正经历着高于全球平均增温幅度的气候变化,由于这些寒冷地区的微生物代谢活性主要受到温度的限制,因此对环境的扰动非常脆弱,对增温十分敏感.长期以来,增温对土壤理化性质和植物初级生产力、光合作用等的影响及作用机制已进行了较深入的研究;相比而言,土壤微生物群落结构和多样性如何应对气候变化却不甚明了,也存在着争议,如：微生物是通过群落结构的改变还是生理功能的适应来应对气候变化;这种变化需要增温处理多长时间后发生以及这种改变能够持续的时间.微生物参与主要的地球化学循环,对生态系统如何应对气候变化起到主导作用,因此,研究微生物群落对增温的响应和反馈,将有助于准确评估和预测全球气候变化对生态系统功能和稳定性的影响.本实验中,我们利用454高通量测序技术研究了青藏高原一高寒草甸土壤在增温处理(2个增温幅度：对照、增温1℃和2℃,各五个重复)16个月后对细菌群落的影响.实验结果表明：短期的增温处理显著地改变了土壤细菌的群落结构,而多样性和丰富度没有明显改变.具体而言,来自Acidobacteria(酸杆菌)和Bacteroidetes(拟杆菌)的成员丰度增加,而来自Actinobacteria(放线菌)的成员丰度降低来应对增温;主要是Actinobacteria和Alphaproteobacteria(α-变形菌)造成了增温和对照处理间细菌群落的差异,这些变化模式可能作为应对气候变化的敏感指标.此外,Alphaproteobacteria和Acidobacteria的比值作为土壤中可利用营养物质的指示指标,在增温处理下显著(P=0.037)增加,很可能是导致土壤在增温条件下呼吸速率增加的主要因素.Mantel分析结果表明细菌群落结构的变异与土壤和植物性质显著相关;群落变异分配分析结果表明增温只解释了7.15％的细菌群落变异,而土壤理化性质和植物性状解释了更多的变异,因此增温可能主要是通过改变土壤和植物的特征,间接地影响和作用于土壤微生物群落.综上所述,细菌的群落结构能够对短期的增温做出快速的响应,而主要细菌门类丰度的改变可能对生态系统功能产生潜在影响.

关键词：气候变化高通量测序细菌多样性群落结构

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多环芳烃对不同品种水稻幼苗生长的影响研究

多环芳烃对不同品种水稻幼苗生长的影响研究

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中国土壤学会第十二次全国会员代表大会暨第九届海峡两岸土壤肥料学术交流研讨会

作者：夏雯何艳汪海珍徐建明浙江大学土水资源与环境研究所浙江省亚热带土壤与植物营养重点开放实验室

多环芳烃(polycyclic aromatic hydrocarbons,PAHs)性质稳定、难于降解,是环境中普遍存在的具有代表性的一类重要持久性有机污染物。受人为活动的影响,PAHs在土壤环境中近年来呈不断积累、污染日益加剧的趋势,严重危害着土壤的生产、生... 详细信息

多环芳烃(polycyclic aromatic hydrocarbons,PAHs)性质稳定、难于降解,是环境中普遍存在的具有代表性的一类重要持久性有机污染物。受人为活动的影响,PAHs在土壤环境中近年来呈不断积累、污染日益加剧的趋势,严重危害着土壤的生产、生态功能、农产品质量和人类健康。本文拟对PAHs对我国主要粮食作物——水稻幼苗的生长影响开展研究,所取得的结果将对PAHs污染风险评价及不同水稻品种对PAHs污染胁迫的响应机制探讨等提供理论依据。本试验中选取了10个水稻品种作为研究对象,在添加0.5%琼脂的Hongland培养液中培养,通过统计水稻发芽率(培养7天后)、水稻根长(培养21天后)、植株干物重(培养21天后)等,研究菲、芘混合污染对于水稻种子发芽率及幼苗生长(尤其是根长)的影响。结果显示:PAHs污染对水稻种子发芽率影响不明显,而不同水稻品种幼苗生长对PAHs污染的响应不一致。其中,丰优22、黄华占、浙粳22和浙优12号在添加污染物后,总根长与对照相比没有显著差异(p>0.05),说明添加菲、芘后对上述水稻根伸长没有抑制作用;Ⅱ优明86和秀水134在添加污染物后,其总根长显著小于对照(p<0.05),表明添加菲、芘后对上述水稻根伸长有明显的抑制作用。通过对10个水稻品种生物量(干重计)的分析发现,添加菲、芘后,水稻品种Ⅱ优明86、两优培九、汕优63、秀水09、秀水134、秀优378和浙粳22的生物量(干重计)显著减少,对水稻品种浙优12号、丰优22及黄华占的生物量(干重计)则没有显著抑制甚至起到一定的促进作用。基于上述研究结果,确定Ⅱ优明86和秀水134为菲、芘敏感品种;而丰优22、黄华占和浙优12号对菲、芘胁迫不敏感,为抗性品种,可以用于后续菲、芘根际降解及根系泌氧实验的研究,为原位高效降解多环芳烃提供支撑。

关键词：多环芳烃水稻幼苗根长

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尿素和硝化抑制剂对土壤N2O释放和硝化菌群落的影响

尿素和硝化抑制剂对土壤N2O释放和硝化菌群落的影响

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中国土壤学会第十二届全国会员代表大会暨第九届海峡两岸土壤肥料学术交流研讨会

作者：梁永超崔培媛范分良李兆君宋阿琳中国农业科学院农业资源与农业区划研究所北京 100081

对氨态氮肥而言,硝化作用是产生N2O的主要途径之一,因此,硝化抑制剂和氮肥混用往往能有效减少N2O释放.然而,研究表明,在不同土壤中,硝化抑制剂对N2O产生的抑制效果差异显著.传统观念认为,这种差异源于硝化抑制剂的吸附和降解.而事实上,... 详细信息

对氨态氮肥而言,硝化作用是产生N2O的主要途径之一,因此,硝化抑制剂和氮肥混用往往能有效减少N2O释放.然而,研究表明,在不同土壤中,硝化抑制剂对N2O产生的抑制效果差异显著.传统观念认为,这种差异源于硝化抑制剂的吸附和降解.而事实上,目前应用较多的硝化抑制剂,包括氯甲基吡啶(Nitrapyrin,NP)和双氰胺(dicyandiamide,DCD),主要作用于氨单加氧酶(ammonia monooxygenase,AMO).因此,可以推测,N2O排放对硝化抑制剂响应与拥有AMO的微生物群落对硝化抑制剂的响应一致.本研究采用气相色谱法、实时荧光定量PCR和变性梯度凝胶电泳(DGGE)等技术研究了硝化抑制剂NP对我国具代表性的潮土、黑土和水稻土三种农业土壤施用尿素后N2O排放和氨氧化微生物群落的影响。试验设对照(CK)、尿素(Urea)和尿素+NP(Urea+NP)三个处理。采用标准的培养法，将20 g相当于干土中的土壤加入125 ml玻璃瓶中，含水量调至5O％田间含水量。尿素的添加量为100 mgkg-1，NP的添加量为0.3 mg kg-1。用丁基胶塞密封后置于25℃恒温培养箱培养，分别于培养后1,4,7,14,25,36,50 d，用注射器采集瓶中气体测定N2O浓度。其中第7,14,25,36,50 d破坏性取样，测定土壤无机氮浓度和氨氧化微生物群落特征。每次气体采集后，通风5 min后再密封培养。研究表明，添加尿素后，潮土N2O排放速率急剧上升，而黑土的反应较弱，水稻土介于前两者之间，三种土壤中，AOB丰度对尿素的响应与N2O的响应模式非常吻合，而尿素仅提高水稻土AOA的丰度;当尿素与NP一起施用后，N2O排放速率在第25 d前与CK无差异，或低于CK，与AOA和AOB丰度的响应模式类似;最终N2O排放速率与AOB，而非AOA形成显著正相关关系，说明尿素和硝化抑制剂主要通过调控土壤氨氧化细菌、而非氨氧化古菌的生长来影响N2O排放速率。

关键词：农业土壤一氧化二氮排放速率氨氧化微生物尿素硝化抑制剂

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东北地区玉米秸秆全覆盖免耕技术可行性研究

东北地区玉米秸秆全覆盖免耕技术可行性研究

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中国土壤学会第十二届全国会员代表大会暨第九届海峡两岸土壤肥料学术交流研讨会

作者：董智解宏图张旭东王贵满张立军沈阳农业大学农学院沈阳 110886 森林与土壤生态国家重点实验室中国科学院沈阳应用生态研究所沈阳110164 森林与土壤生态国家重点实验室中国科学院沈阳应用生态研究所沈阳110164 梨树县农业技术推广总站梨树 136500 沈阳农业大学农学院沈阳 110886

本研究始于2007年4月,依托中国科学院保护性耕作研发基地(吉林省梨树县,43°19′N,124°14′E),开展了玉米秸秆全覆盖-全程机械化免耕技术研究.实验区土壤类型为中层黑钙土、粉质黏土.试验设置3种耕作方式：免耕(NT)、免耕+全... 详细信息

本研究始于2007年4月,依托中国科学院保护性耕作研发基地(吉林省梨树县,43°19′N,124°14′E),开展了玉米秸秆全覆盖-全程机械化免耕技术研究.实验区土壤类型为中层黑钙土、粉质黏土.试验设置3种耕作方式：免耕(NT)、免耕+全秸覆盖(NTS)和常规垄作(RT).针对耕层土壤含水量、土壤温度、土壤容重、田间蚯蚓数量、土壤有机质及产量和综合效益方面进行分析,结果表明：NT及NTS耕层土壤含水量较RT增加极显著,在播种前、后半月间,NT较RT高14％～25％,而NTS较RT高20％～ 40％;比较播种前、后半月间的日平均温度,在5cm处RT与NT的日均温差异不显著,RT与NTS日均温差极显著,日平均温差在1.3℃～8.5℃之间,在20cm处,RT与NT的日均温差亦不显著,与NTS差别极显著,日平均温差在-0.8℃～ 4.2℃之间;NT和NTS的耕层土壤容重差别不显著,各层次间的容重范围从1.26 ***-3到1.44 g·cm-3,且年际间变化不显著,而较RT差别极显著,RT各层次容重范围从0.95 g·cm-3到1.38g·cm-3;每平方米内蚯蚓的数量方面RT和NT的差异不显著,每平方米分别为15条和18条,但蚯蚓重量方面差异显著,分别为1.31 g·m-2和2.72 g·m-2,NTS与RT和NT比较,在数量和重量方面差异均达到极显著水平,数量为112条.m-2,重量为18.04 g·m-2;土壤有机质变化主要集中在表层,免耕5年后,在0 ～ 2cm,NTS和NT分别比RT高0.75 g·kg-1和0.18 g·kg-1,而在2 ～ 5cm分别高0.21g·kg-1和0.08 g·kg-1,在5cm以下则变化不显著;NT较RT要稳产、高产,五年间每公顷的增产幅度在0.2-18.35％之间;而NTS随年份不同,有一定程度的减产,每公顷的减产幅度在3-12.96％之间.投入与产出对比上看,NTS和NT较RT每公顷可以增收800元和600元,从而可以看出,NTS在春玉米种植区具有可行性.

关键词：玉米免耕容重蚯蚓有机质产量

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长期不同施肥模式下稻田杂草生长动态研究

长期不同施肥模式下稻田杂草生长动态研究

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中国土壤学会第十二届全国会员代表大会暨第九届海峡两岸土壤肥料学术交流研讨会

作者：董春华刘强高菊生文石林谢桂先曾希柏湖南农业大学资源环境学院长沙410128 中国农业科学院农业资源与农业区划研究所祁阳农田生态系统国家野外试验站祁阳426182 中国农业科学院农业资源与农业区划研究所/农业部作物营养与施肥重点开放湖南农业大学资源环境学院长沙410128 中国农业科学院农业资源与农业区划研究所祁阳农田生态系统国家野外试验站祁阳426182 中国农业科学院农业资源与农业区划研究所/农业部作物营养与施肥重点开放实验室北京100081 中国农业科学院农业环境与可持续发展研究所/农业部农业环境与气候变化重点开放实验室北京 100081

利用中国农业科学院红壤实验站红壤稻田长期定位试验,于2011年研究了在无机肥和有机肥含有等量氮磷钾养分的条件下,长期施用有机肥、化肥和有机无机混施模式下水稻生育期间杂草种类和生物量变化.结果表明:施肥30年后,有机无机混施处理... 详细信息

利用中国农业科学院红壤实验站红壤稻田长期定位试验,于2011年研究了在无机肥和有机肥含有等量氮磷钾养分的条件下,长期施用有机肥、化肥和有机无机混施模式下水稻生育期间杂草种类和生物量变化.结果表明:施肥30年后,有机无机混施处理早稻和晚稻杂草种类最少,有机肥处理早稻杂草种类最多,不施肥处理晚稻最多,且后两者依次比前者分别高出34.4％和39.3％;有机肥处理两稻杂草总量最高,比无机有机混施、化肥和不施肥处理分别高出10.7％、4.5％和37.7％,早稻杂草总量和湿生杂草生物量有机肥处理最多,晚稻不施肥处理最多,早稻和晚稻浮生杂草生物总量有机无机混施处理最多.土壤碱解氮、有效磷与杂草总干物质量显著正相关(相关系数分别为0.465*和0.517*),与湿生杂草生物量显著正相关(相关系数分别为0.482*和0.542*),土壤有效磷与浮生杂草生物量极显著正相关(相关系数为0.666**),pH与之极显著负相关(相关系数为0.516**).土壤有效磷受土壤pH和碱解氮及其他因子的共同作用对杂草总干物质量产生影响.通过各种施肥措施维持土壤适宜pH及碱解氮、有效磷含量,能有效控制南方红壤稻田中湿生和浮生杂草生长,使杂草种类与总生物量达到有益的动态平衡.

关键词：水稻施肥模式杂草种类生物量

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甜叶菊渣还田对甜叶菊生长及土壤微生物学性质的影响

甜叶菊渣还田对甜叶菊生长及土壤微生物学性质的影响

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中国土壤学会第十二届全国会员代表大会暨第九届海峡两岸土壤肥料学术交流研讨会

作者：徐江兵冯有智主一明林先贵王俊华中国科学院南京土壤研究所土壤与农业可持续发展国家重点实验室南京210008 中国科学院南京土壤研究所-香港浸会大学土壤与环境联合开放实验室南京210008 中国科学院研究生院北京 100049 中国科学院南京土壤研究所土壤与农业可持续发展国家重点实验室南京210008 中国科学院南京土壤研究所-香港浸会大学土壤与环境联合开放实验室南京210008

本研究以甜叶菊渣为主要研究对象,通过不施肥处理(℃ontrol)、常规化肥处理(CF)、常规化肥基础上增施新鲜的甜叶菊渣及菌剂(Fresh)、常规化肥基础上增施腐熟的甜叶菊渣(OM)等试验处理,探讨甜叶菊渣不同还田方式对甜叶菊产量、品质的影响... 详细信息

本研究以甜叶菊渣为主要研究对象,通过不施肥处理(℃ontrol)、常规化肥处理(CF)、常规化肥基础上增施新鲜的甜叶菊渣及菌剂(Fresh)、常规化肥基础上增施腐熟的甜叶菊渣(OM)等试验处理,探讨甜叶菊渣不同还田方式对甜叶菊产量、品质的影响,揭示其微生物学机制。结果表明,施肥处理均显著增加了甜叶菊干叶产量,并提高甜叶菊中莱苞迪甙(R-A)含量,其中OM处理增产幅度最大;甜叶菊地上部分的差异与土壤的养分供应、土壤微生物学等性质密切相关;OM和Fresh处理中土壤脲酶、脱氢酶、转化酶活性均显著高于CK、CF处理,说明增施甜叶菊渣促进了土壤中的碳、氮循环。进一步采用BIOLOG ECO微平板方法对土壤微生物功能多样性进行分析。结果表明,增施甜叶菊渣的处理(OM和Fresh)土壤的AWCD显著高于未施处理(CK、CF)的土壤;主成分分析表明,微生物对单一碳源的利用能力产生分异,在第一主成分上,增施甜叶菊渣处理的与未施甜叶菊渣处理显著区分开。采用基于细菌16S rRNA基因的PCR-DGGE对土壤中细菌群落结构进行分析表明,增施甜叶菊渣处理土壤中细菌群落结构产生了变化,施肥对土壤细菌群落结构影响最大;其次,OM处理中的细菌丰富度最高,即优于其他施肥处理。对指纹图谱的主要条带测序分析表明,Bacillus对不同施肥有显著响应。因此,对各处理中Bacillus进一步分析,结果表明,增施甜叶菊渣处理(OM和Fresh)能促进土壤中芽孢杆菌的生长,芽孢杆菌数量及种类的增加可能是甜叶菊渣促进甜叶菊生长及提高R-A含量的因素之一。综上所棕,甜叶菊渣是一种良好生物资源,以其为有机肥料,可提高土壤微生物功能和优化其结构,进而促进土壤碳、氮循环,最终提高甜叶菊产量及品质,该研究不仅解决了甜叶菊企业废渣排放引起的环境污染问题,更实现了甜叶菊产业发展的良性循环,具有很好的经济效益及推广前景。

关键词：甜叶菊渣施肥有机肥土壤微生物芽孢杆菌

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紫色土坡耕地可溶性有机碳迁移过程及分配特征

紫色土坡耕地可溶性有机碳迁移过程及分配特征

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中国土壤学会第十二届全国会员代表大会暨第九届海峡两岸土壤肥料学术交流研讨会

作者：花可可王小国朱波中国科学院成都山地灾害与环境研究所成都610041 中国科学院山地环境演变与生态调控重点实验室成都610041 中国科学院研究生院北京 100039 中国科学院成都山地灾害与环境研究所成都610041 中国科学院山地环境演变与生态调控重点实验室成都610041

坡耕地水土流失造成土壤有机碳流失严重,导致土壤肥力降低,土壤质量退化等问题突出,微量可溶性有机碳(DOC)损失可能引发碳氮生物地球化学循环的连锁反应,这一问题已引起广泛关注但有待深入研究.土壤可溶性有机碳的径流损失主要是通过地... 详细信息

坡耕地水土流失造成土壤有机碳流失严重,导致土壤肥力降低,土壤质量退化等问题突出,微量可溶性有机碳(DOC)损失可能引发碳氮生物地球化学循环的连锁反应,这一问题已引起广泛关注但有待深入研究.土壤可溶性有机碳的径流损失主要是通过地表径流与壤中流迁移,受降雨-土壤-径流的相互作用影响强烈.紫色土是长江上游广泛分布的耕作土壤,集中分布在四川盆地,紫色土土质疏松,抗蚀力弱,水土流失强烈,造成紫色土有机碳流失严重,土壤有机质含量低,农田生产力低而不稳,而紫色土土层薄,壤中流发育,地表径流、壤中流携带DOC迁移的特征尚不清楚.本文通过具有壤中流观测功能的紫色土坡地径流小区2年的原位观测与采样分析,系统研究地表径流及壤中流和泥沙中可溶性有机碳流失过程、通量及分配特征,并探讨降雨、径流与泥沙对DOC流失的响应关系.结果表明,地表径流与壤中流产流过程中DOC浓度变化呈现前期逐渐升高而后逐渐下降的趋势,其浓度峰值的出现与最大径流速率基本同步,地表径流中DOC浓度为1.82 ～ 7.06 mg L-1,平均含量为3.81 mg L-1,但地表径流产流时间短,流量少;泥沙中DOC含量较为稳定,在13.81～ 19.24 mg kg-1之间,平均16.29 mg kg-1;壤中流DOC浓度为1.66 ～ 6.21 mg L-1之间,平均含量为3.53 mg L-1,壤中流产流时间长,流量占总径流的70％以上.壤中流DOC淋失是紫色土坡耕地有机碳径流损失的主要途径,泥沙吸附的DOC是地表径流过程DOC流失的主要的方式.壤中流、地表径流及侵蚀泥沙可溶性有机碳迁移年平均流失负荷分别为9.94、1.33及5.57 kg ha-l,三者呈壤中流＞泥沙＞地表径流的路径分配特点;地表径流与泥沙DOC迁移流失具有协同效益,可用方程y=0.069X+ 11.382进行描述.紫色土坡耕地径流中DOC含量可高达7.06mg L-1,径流DOC迁移可能加剧当地水环境的压力,也可能改变水体碳氮生物地球化学循环特点,从而增加长江上游和三峡库区水质恶化的风险.

关键词：紫色土坡耕地地表径流壤中流泥沙 DOC迁移

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表生环境条件对土壤中六方水钠锰矿转化产物的影响

表生环境条件对土壤中六方水钠锰矿转化产物的影响

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中国土壤学会第十二次全国会员代表大会暨第九届海峡两岸土壤肥料学术交流研讨会

作者：张嵚冯雄汉刘凡江西农业大学国土资源与环境学院华中农业大学资源与环境学院

水钠锰矿是土壤中广泛分布的层状氧化锰矿物,土壤中许多氧化锰矿物的形成与水钠锰矿关系密切,以水钠锰矿为母体直接或间接转化生成。依据层结构的对称性,水钠锰矿分为六方对称型水钠锰矿（简称"六方水钠锰矿"）和三斜对称型... 详细信息

水钠锰矿是土壤中广泛分布的层状氧化锰矿物,土壤中许多氧化锰矿物的形成与水钠锰矿关系密切,以水钠锰矿为母体直接或间接转化生成。依据层结构的对称性,水钠锰矿分为六方对称型水钠锰矿（简称"六方水钠锰矿"）和三斜对称型水钠锰矿（简称"三斜水钠锰矿"）,而天然水钠锰矿主要为六方对称型。目前关于水钠锰矿转化的研究多以三斜水钠锰矿为母体,且多偏向于苛刻物理化学条件下的矿物转化。因此,本项目以六方水钠锰矿为前驱物,在接近表生环境条件下研究表生环境(K浓度、Mn浓度和回流温度)变化对其转化产物的影响。研究将更贴近土壤表生环境,对深入揭示锰氧化物的环境地球化学行为、丰富表生矿物学理论具有重要意义。主要研究结果为:（1）当溶液K浓度为0和0.1 mol/L时,水钠锰矿回流3 h后完全转变为锰钾矿;当K浓度增加至0.5和1.0 mol/L时,水钠锰矿回流1 h后完全转变为锰钾矿。尽管K浓度的变化对反应产物的晶体结构没有影响,但随着K浓度的增加水钠锰矿转变为锰钾矿所需要的时间也逐渐减小,这表明K浓度的增加有利于水钠锰矿向锰钾矿转变。（2）当溶液Mn浓度为0mol/L时,酸性水钠锰矿回流12h后转变为锰钾矿;溶液Mn浓度增加至0.01 mol/L时,回流24 h后产物为拉锰矿和锰钾矿的混合物;溶液Mn浓度增加至0.1、0.5和1.0 mol/L时,水钠锰矿回流1 h后便完全转变为拉锰矿。这表明Mn浓度显著影响水钠锰矿的转变产物,Mn浓度的增加有利于水钠锰矿向拉锰矿转变。（3）当回流温度低于60℃时,酸性水钠锰矿回流7天未发生矿相转变;当温度高于80℃时,随着温度的升高,水钠锰矿向锰钾矿转变的速率增加。这表明回流温度不仅决定着水钠锰矿是否发生转变,还影响着水钠锰矿的转变速率。

关键词：氧化锰矿物水钠锰矿表生环境条件矿物转化

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