2011, 43(3):329-335.
摘要:本文介绍了瑞士自20世纪60年代以来,通过生态农业措施治理湖泊富营养化的情况,分别介绍了政府决策、基础研究、治理措施、治理效果等方面的内容。并就我国环境治理工作提出了一些看法。
2011, 43(3):336-342.
摘要:基于长期试验资料,从土壤肥力的角度综述了长期施肥对土壤肥力指标有机质、N素、P素和K素含量,微生物生物量及数量和土壤酶活性的影响,指出长期施用有机肥及有机肥与化肥配施是维持和提高土壤肥力的关键,可促进农田生态系统可持续发展。
2011, 43(3):343-349.
摘要:1,2,4-三氯苯(1,2,4-TCB)的微生物降解机制包括好氧降解、还原脱氯和共代谢。本文简要综述了国内外对1,2,4-TCB微生物降解方面的研究进展,分析了其微生物降解的可行性,讨论了其好氧降解的微生物种类以及降解途径,阐述了厌氧条件下,混合菌群以及纯菌株对1,2,4-TCB还原脱氯的过程,目的是为1,2,4-TCB污染土壤的微生物修复提供依据。
2011, 43(3):350-360.
摘要:土地利用/覆被变化(LUCC)是全球环境变化的重要因素之一,LUCC 的环境效应也是当前的研究热点。本文总结了近 20 年 LUCC 环境效应研究的主要成果和方法,并针对当前研究中的不足之处,对未来的研究趋势进行了讨论。该文首先分别从大气、土壤、水、生物和人类等环境因子方面讨论总结了 LUCC 环境效应的主要研究成果,继而从大气效应、水环境效应、土壤环境效应和综合环境效应等方面对常用的定量研究方法作了概括。作者认为今后应加强 LUCC 的综合环境效应、城市土地利用和城市扩张的环境效应等方面的研究,同时应重视服务于决策和管理的应用研究,提高环境监测和实验分析的技术水平,开发和完善基于 RS 和 GIS 空间分析功能的 LUCC 及其效应模型,以更有效和精确地评估土地利用变化所导致的环境影响。
2011, 43(3):361-366.
摘要:近30年来,我国设施蔬菜栽培发展迅速,已成为我国农业中最有活力的新兴产业之一。但在长期的设施蔬菜生产过程中,普遍存在着不合理施肥、养分比例失调、肥效下降、资源浪费严重等问题,致使土壤养分富集,盐分积累现象日趋严重。本文对我国设施菜地土壤次生盐渍化的现状、发生原因及其对作物的危害进行综述和分析,在此基础上制定设施菜地土壤次生盐渍化分类与分级的标准的建议及初步构架,旨在为防治设施菜地土壤次生盐渍化,实现设施菜地土壤的质量调控与可持续利用提供理论指导和科学依据。
2011, 43(3):367-373.
摘要:通过室内土柱培养试验,研究了水稻土肥际微域铵对钾形态转化与迁移的影响。结果表明,钾自肥际向非肥际的扩散距离随钾肥用量增加而增加,施同等铵态氮条件下,施钾量增加2.4倍,导致肥际钾含量最高区域水溶态钾含量提高了2.1倍,交换态钾和非交换态钾则分别提高了1.7和 0.3倍,而钾的迁移距离提高了16.4%(12 mm),说明肥际钾的固定能力有限,钾肥量增加导致更多的钾以有效性较高的形态存在。同等钾量条件下,施用铵态氮肥显著提高了水稻土肥际钾含量最高区域水溶态钾含量,使钾的迁移距离较未施铵时增加了23.2%(16 mm);铵钾共施还显著提高了肥际到普通土壤过渡区域中交换态钾含量,降低了所有土样中的非交换态钾含量。铵钾共施显著抑制了肥际微域中肥料钾向非交换态的转化,这种抑制作用随距肥际距离的增加而减弱。利用不同回归方程拟合由肥际到非肥际钾的分布曲线,无论是水溶态钾还是交换态钾,反S型曲线 y = a / [1 + b exp (c×x)] 可以很好地拟合由肥际到非肥际K+ 的分布。
2011, 43(3):374-381.
摘要:本研究探讨了高铵对拟南芥幼苗侧根的影响特征及相关机制。结果表明,根部高铵明显地抑制拟南芥侧根生长,主要是降低侧根长度而非减少侧根数量。外源铵代谢抑制剂MSO不能缓解这种抑制效应,说明该效应可能并非N代谢产生的整体效应。对主根或侧根的不同区段进行局部供铵处理,发现根部高铵抑制侧根长是通过侧根根尖特异性介导的一种局部的直接抑制效应。同时,局部高铵对异侧非高铵区的二级侧根长度有显著的促进作用。突变体分析表明,生长素运输突变体aux1-7和eir1-1以及乙烯不敏感突变体ein2-1和etr1-3的侧根生长对高铵抑制效应均没有抗性,说明根部高铵抑制侧根生长的效应可能不是通过影响生长素运输和乙烯调控途径起作用的。
2011, 43(3):382-387.
摘要:结合花生田间试验,利用原位土壤溶液取样装置,研究了一次性基施包膜尿素对典型红壤旱地0 ~ 100 cm深度土壤溶液氮(N)素垂直迁移特征的影响。结果表明,①旱地0 ~ 100 cm土层红壤溶液N素含量以NO3--N含量最高,且以包膜肥料处理较明显;②对照处理0 ~ 100 cm土层红壤N素含量变化不大,而普通尿素和包膜尿素处理0 ~ 60 cm土层的N素变化较大,尤以花生花期最明显;③包膜尿素能较长时间维持耕层(0 ~ 40 cm)土壤溶液较高的N素含量,减少N素向红壤较深层(60 cm)迁移。④红壤旱地上一次性基施N 150 kg/hm2的包膜尿素种植花生,包膜尿素养分的释放与花生对N营养的吸收相配性较差,仍待进一步调整施肥量。
2011, 43(3):388-391.
摘要:采用根箱栽培,研究了高 P、低P对烤烟生长生理及根系构型的影响,结果发现,烟株生长指标(株高、茎围、叶重、根重)、生理指标(烟叶净光合速率、硝酸还原酶活性、烟株根系活力)、根际土壤微生物数量(细菌、真菌、放线菌)均为高P处理大于低P处理。高P和低P处理烟株根系构型具有各自鲜明的发根特征和侧重点,高P处理根系构型优势在烟株发育后期的第三轮根以及一级侧根,而低P处理根系构型主要优势在第一轮根、第二轮根及总不定根。低P处理烟株不定根的生成量超过高P处理。
2011, 43(3):392-397.
摘要:应用地统计学原理,分析了科尔沁沙地流动沙丘不同部位和深度土壤水分的空间变化特点。结果表明,流动沙丘土壤水分空间分布呈现明显的空间异质性,土壤水分在流动沙丘的不同坡面和同坡面的不同区域呈现明显的不均匀分布特征,表层(0 ~ 40 cm)和浅层(40 ~ 100 cm)土壤水分是此空间差异的主要来源,其空间分布变异性明显高于深层(100 ~ 200 cm)土壤;半方差分析结果也显示出表层和浅层土壤水分的空间异质性组成主要由随机因素引起,具有相对较小的变程,而深层土壤水分主要受到其自身土壤物理组成性质的影响,具有较强的空间自相关性,具有较大的变程,二者空间分布特点存在明显差异。流动沙丘土壤水分空间分布特点的明确,对阐述固沙先锋植物的侵入和定居格局具有现实的指导意义,也为人工固沙植被的建立提供理论指导。
2011, 43(3):398-405.
摘要:采用野外调查采样、室内实验、统计分析和地统计分析的方法研究了民勤绿洲东湖灌区在不同的土地利用类型下的土壤肥力及物理特性。结果显示出土地利用方式不同对土壤水分、养分、盐分有明显的影响,但是对pH值的影响不是很大。土壤水分变异系数最大的是退耕还林地达到了50% 左右,最小的是农田,退耕还林地中出现了土壤水分较少的现象。电导率的最大值出现在荒地中为4 560.7 μS/cm,其次是退耕还林地;N、P、K在不同的土地利用类型中表现出不同的特征,但呈现出富K、贫P、富N的总体特征;pH值呈现出碱性特征,变异系数最大值也是出现在退耕还林地中。研究结果能为民勤绿洲东湖灌区合理调整土地利用方式及进行地表植被恢复提供参考依据。
2011, 43(3):406-410.
摘要:选择中亚热带地区 4 种典型森林类型:杉木林、湿地松林、毛竹林和次生林 4 种森林土壤为研究对象,研究了森林类型对土壤不同发生层水稳性团聚体及其有机碳分布特征的影响。结果表明:不同森林类型对>5 mm 和 2 ~ 5 mm 土壤团聚体含量影响显著(p<0.05),表现为次生林>杉木林>毛竹林>湿地松林,而在其他粒径无显著差异。0 ~ 30 cm 土层内团聚体 R0.25 和 MWD 次生林显著高于其他人工林,杉木林次之,湿地松林和毛竹林最低,其他土层无显著差异。各森林类型同土层不同粒径团聚体中有机碳含量随粒径大小变化,团聚体粒径越小,有机碳含量越高。0 ~ 10 cm 土层同粒径土壤团聚体有机碳含量从大到小依次是次生林、杉木林、湿地松林和毛竹林,而在其他土层各森林类型之间差异不显著。
2011, 43(3):411-417.
摘要:以塔里木盆地南缘策勒绿洲为例,重点探讨了绿洲农田土壤粒径分布特征及其主要影响因素。基于 2008 年 9 月对策勒绿洲范围内农田表层土壤粒度测定数据,首先通过土壤粒径分布体积分形维数分析,表明绿洲农田土壤粒径分布差异性显著,并根据分析结果提出假设,认为农田利用年限及空间位置的不同是土壤粒径分布产生差异性的主要因素;其次利用排序方法对影响因素的贡献率进行定量分析,并与分维值结果进行相互验证。研究结果表明在影响土壤粒径分布差异性方面,利用年限为主导因素,其相对贡献率达 67%。因此,保证农田长期合理的耕作管理方式将有助于土壤粒径分布属性的稳定及改善。
2011, 43(3):418-425.
摘要:以经历18年不同施肥管理的土壤为研究对象,阐明它们经过4个不同时间保存或处理后的土壤脲酶、转化酶、脱氢酶、及FDA酶活性的动态变化。处理包括:风干保存30天或鲜土状态、风干保存210天、风干土湿润至田间持水量(25℃)条件下分别培育15天和51天;同时评估这些酶活性的变化程度与土壤本身有机碳含量之间的关系。结果表明,风干土保存时间和风干土湿润后短期培育均对脲酶活性影响很小,但风干土湿润培养51天后其活性则显著降低;随风干土保存时间延长,转化酶活性显著降低;与鲜土相比,风干土湿润培养15天后,脱氢酶活性显著提高,但继续湿润培养至51天后,其活性又降至与鲜土相当,因此风干土湿润培育一定时间后测定的脱氢酶活性可用来代表其田间自然湿度时的状态;FDA酶活性的变异程度最大,与其从鲜土状态至风干状态的活性急剧下降有关。土壤本身有机碳含量与脲酶和脱氢酶的活性变化程度成显著负相关关系,说明土壤有机碳含量是决定它们随环境条件改变而变化的主要因素之一。另外,土壤NH4+-N、NO3--N和可溶性有机碳含量对上述4种处理的响应程度也存在差异。其中风干状态土壤经湿润培育处理后,NH4+-N含量呈先降后升趋势,正好与脲酶活性变化趋势相反;而NO3--N含量整体上呈上升趋势,可溶性有机碳含量则正好相反。
2011, 43(3):426-432.
摘要:丛枝菌根真菌(arbuscular mycorrhizal fungi, AMF)能够与大多数陆地植物互惠共生,促进植物对养分的吸收,提高植物对各种生物和非生物胁迫的抗逆性,对植物健康生长有重要的作用。在土壤中丛枝菌根真菌与植物寄生性线虫共同依靠寄主植物根系完成生命循环,但二者对寄主植物作用完全相反,引起研究者广泛兴趣,成为菌根研究的热点和焦点之一。本文分析了丛植菌根真菌与植物寄生线虫的相互作用,并探讨了菌根提高植物对线虫抗性的可能机制:菌根真菌改善植物的生长和营养状况、改变植物根系形态结构、影响根系分泌物和根际微生物区系、诱导寄主植物产生防御反应等,旨在深入挖掘丛枝菌根真菌的生物学功能,进一步发挥其在农业生产中的应用潜力。
2011, 43(3):433-438.
摘要:针对木本植物胡枝子组织中多糖、多酚等次生物质含量高的特点,采用改良的CTAB法,成功地从胡枝子组织中提取了总RNA。所提取的胡枝子总RNA OD260/OD280值介于1.9 ~ 2.1之间,产率介于100 ~ 250 μg/g之间。采用该方法提取的胡枝子总RNA,经过RT-PCR成功地克隆到了胡枝子ALMT基因片段,克隆得到的胡枝子ALMT基因片段序列与已知ALMT基因序列之间具有较高同源性,经半定量RT-PCR和实时荧光定量PCR表达分析,证明该基因在根中表达且受铝诱导。试验结果表明利用改良的CTAB法提取的胡枝子总RNA样品质量较高,能够用于基因的半定量和定量表达分析。
2011, 43(3):439-445.
摘要:根据1996—2008年土地利用详查和变更调查数据,运用计量地理模型和GIS空间分析技术,以天水市为例,对研究区的土地利用空间结构现状及其变化进行了定量分析。结果表明:天水市土地利用空间结构存在较大的内部差异,土地利用空间结构的多样化指数较高;近12年来,园地和交通运输用地增加显著,土地利用程度指数变化不大,总体略有下降;土地利用的信息熵总体增加,土地利用整体趋于无序性,土地的紊乱度在增加,土地利用类型处在调整期。
2011, 43(3):446-452.
摘要:在ArcGIS9.3 和SPSS16.0平台的支持下,通过Moran’s I指标对人工掏挖和人工锄耕措施下坡面填洼量的空间自相关性进行了分析,初步揭示了此2种耕作措施下坡面填洼量的空间分布格局。结果表明:全局Moran’s I小于或等于0,基本呈弱的负空间自相关;坡度对填洼量空间分布格局的影响不明显;填洼量的空间自相关性与填洼量大小有关。因此,填洼量空间格局呈大小交错,空间异质性较强的分布特征,但其所受填洼量大小的影响还需进一步研究。
2011, 43(3):453-458.
摘要:以TM、ETM、SPOT-5等遥感影像和地形图为数据源,建立遥感解译标志进行人机交互解译获取1988、1997、2000、2002年郑州市土地利用现状数据,根据每一组时段获取不同的年均土地利用转移概率矩阵,以每个年均转移概率为预测方案,利用马尔科夫模型预测未来郑州市土地利用结构,进行不同发展模式下的耕地保有量预测。研究结果表明:随着城市化的不断发展,城市等建设用地面积不断增加,耕地面积将不断减少。到2015年,耕地保护模式下耕地保有量达到43 957.84 hm2,普通发展模式下耕地保有量分别达到38 703.89 hm2和30 491.87 hm2,快速城市化发展模式下耕地保有量为22 455.74 hm2。
2011, 43(3):459-465.
摘要:以河南省通许县潮土区中低产田为例,介绍了一种GIS支持下的土壤野外采样布点方法,并对所取得的结果进行了讨论。根据要求覆盖研究区中低产田潮土的面积、涵盖所有土种类型、表层采样与剖面采样相结合、网格点与类型控制点相结合等原则,确定采用2 km×2 km网格布点方法。室内初步布点157个,涵盖了研究区16种土种类型,其中普通网格点141个,类型网格采样点6个,类型参考采样点10个。将布点图层与土壤图进行叠加分析,建立了空间数据库,完善布点属性表,作为野外精确采样的依据。实际采集普通网格点135个,剖面点15个。将室内布点与实际采样点位信息在数据库中分层管理,方便查询与更新。特别在剖面采样过程中发现实际采样与第二次土壤普查土种图比较,存在某些差异,应该根据实际采样诊断土壤类型并在GIS界面修正原始土壤分布图,将此改动作为建议提出,以便完善当地的土壤图。
2011, 43(3):466-475.
摘要:从水土保持、社会经济发展和生态服务功能等3个方面入手,厘定了“小流域治理度”的概念,结合小流域综合治理目的,在专家意见和参考文献的基础上建立了一套小流域治理度的评价指标体系与方法,并在江西省兴国县选择了塘背小流域进行计算验证。结果表明:评价小流域治理度的3大类19项指标能反映小流域综合治理情况,采用的层次分析法简单实用。塘背小流域经过多年治理恢复,其治理度由治理前的0.252提高到0.683,提高了0.431,增加了1.71 倍。
2011, 43(3):476-480.
摘要:利用植物生长室水培试验和温室土培盆栽试验的方法,研究了朝天委陵菜在不同浓度Pb水培条件下和Cu、Zn、Pb、Cd复合污染土壤条件下的重金属耐性和吸收性,结果表明,水培条件下随着处理浓度的增加,朝天委陵菜均生长良好,虽高浓度Pb处理下出现植株矮小、叶渐黄、根系变黑等毒害症状,但植株并未死亡,表明在水培条件下朝天委陵菜对Pb具有极强的耐性;在最高浓度3 600 mmol/L Pb处理下地上部和根中Pb浓度达到最大值,分别为947 mg/kg和71 053 mg/kg。在温室土培盆栽条件下,朝天委陵菜在外加Cu、Zn、Pb和Cd分别为200、1 000、1 000和5 mg/kg的土壤上较对照生长受到抑制,地上部Cu、Zn、Pb和Cd浓度分别达到741 ± 164、18 248 ± 2 222、1 543 ± 483和29.4 ± 5.2 mg/kg;外加重金属更高时则导致植株死亡。朝天委陵菜对Pb胁迫和Cu、Zn、Pb、Cd复合污染土壤具有较强的耐受性,可作为重金属尤其是Pb污染土壤的修复植物。
2011, 43(3):481-486.
摘要:研究了3种不同母质发育的红壤中电荷的差异,比较了不同母质对电荷的影响。结果表明:3种母质发育的红壤中,紫色土发育的红壤中全部负电荷含量明显高于花岗岩发育的红壤和第四纪红色黏土发育的红壤;第四纪红色黏土发育的红壤中正电荷的含量明显高于花岗岩发育的红壤和紫色土发育的红壤;第四纪红色黏土发育的红壤、花岗岩发育的红壤和紫色土发育的红壤中正电荷与 pH 呈显著性负相关;第四纪红色黏土发育的红壤正电荷与有机质呈显著负相关,花岗岩发育的红壤和紫色土发育的红壤中正电荷与有机质含量呈显著正相关;第四纪红色黏土发育的红壤和紫色土发育的红壤正电荷与黏粒含量呈一元二次线性关系,花岗岩发育的红壤正电荷与黏粒含量呈极显著负相关;紫色土发育的红壤吸附的NH4+-N含量最高,第四纪红色黏土发育的红壤吸附的NO3--N含量最高。通过对3种母质发育的土壤电荷特性的研究,可为不同母质的红壤进行合理施肥与管理提供科学依据。
2011, 43(3):487-492.
摘要:在大丰市麋鹿保护区内,设置滩涂荒地(A样区)、挖沟排盐结合耐盐植物初步改良(B样区)、挖深沟作垄结合耐盐植物多年改良(C样区)和在C样区改良基础上进行覆被种植再改良熟化(D样区)共 4个试验样区,按0 ~ 20 cm和20 ~ 40 cm两层采集土壤,测定土壤pH和总盐分含量,分析、评价不同改良措施对苏北淤泥质滩涂土壤的改良熟化效应。结果表明,4样区相同层次土壤的总盐分含量差异显著,同一样区不同层次间的土壤总盐分含量也存在明显差异。其中A样区(对照样区)上、下层土壤的pH分别高达9.03和9.14,上、下层土壤的盐分含量分别高达26.5 g/kg和14.3 g/kg,土表仅见零星碱蓬生长。C、B两试区的土壤pH与A样区几无差异,但土壤含盐量均较A样区大幅下降。样地D的土壤pH已降至8.16 ~ 8.35,土壤含盐量亦已降至2.9 ~ 2.2 g/kg,仅相当于C样区的1/2左右,按照我国滨海盐土分级标准已属轻度盐化土。D试区内已能生长水稻、棉花、玉米等多种农作物。本改良模式实施简便、成本低、改良效果好,值得推广。
2011, 43(3):493-497.
摘要:在田间条件下研究了桑树-大豆间作体系中地上部分和地下部分之间的相互作用。结果表明:在桑树和大豆间作的共生期间,间作桑树地上部生物量、光合速率、含N量、根系干重、根长密度和叶片硝酸还原酶活性(NRA)比单作桑树分别增加了65.9%、11.8%、17.8%、24.8%、139.8% 和116.2%,而大豆呈现相反趋势,桑树和大豆间作期间存在明显的竞争关系。但是,间作大豆土壤微生物生物量碳和土壤脱氢酶活性分别比单作大豆高10.6% 和3.5%,桑树和大豆间作存在种间促进作用。因此,桑树和大豆间作体系中种间促进作用和种间竞争作用是同时存在的。
2011, 43(3):498-500.
摘要:土壤标本记载着土壤的发生演变历史。论文主要介绍了湖南农业大学土壤及岩石标本馆概况、建立与发展、馆藏情况与展出及功能实践。
2011, 43(3):501-504.
摘要:从土壤墒情监测和指导田间变量灌溉的要求出发,本设计应用单片机控制相应的电器元件对土壤水分进行测量,并结合手机模块通过GSM网络以短信息的方式向外部发送,让管理者实时有效地了解土壤的水分情况,进而控制其他的灌溉设备,及时做好灌溉工作。GSM短信无线通讯技术在无线(手机)通讯领域已相当成熟,把这项技术移植到大范围土壤含水量监测方面是可行的。