Non-exchangeable stable hydrogen isotope ratios in clay minerals and soil clay fractions: A method test     

Stefan Merseburger  Arnim Kessler  Yvonne Oelmann  Wolfgang Wilcke 《European Journal of Soil Science》2022,73(4):e13289

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玉米间作大豆、萝卜对红壤不同粒径水稳性团聚体碳氮分布的影响   总被引：1，自引：1，他引：0       下载免费PDF全文

李孝梅  李永梅  乌达木  范茂攀 《中国土壤与肥料》2022,(1):104-111

为了探讨不同种植模式对红壤水稳性团聚体粒径分布以及不同粒级团聚体中有机碳、氮含量,土壤微生物量碳、氮含量的影响,选择大豆、萝卜与玉米间作及3种作物的单作进行田间试验,在作物成熟期采样,进行样品测定。结果表明:在玉米-大豆(玉//豆)、玉米-萝卜(玉//萝)、玉米单作(玉单)、大豆单作(豆单)、萝卜单作(萝单)处理中,大团聚体(> 0.25 mm)的百分含量明显高于微团聚体(<0.25 mm),其中以大团聚体中粒径为0.25~2 mm的百分含量最高且显著高于其余两种粒径,大团聚体百分含量表现为:玉//豆>玉//萝>玉单>萝单>豆单,微团聚体则与其相反。团聚体粒径中的有机碳含量表现为0.25~2 mm粒径最高、<0.25 mm粒径次之、>2 mm粒径含量最少、玉米大豆间作含量最高、玉米单作含量最低。团聚体粒级中全氮含量与有机碳分布一致,但单作的全氮含量高于间作。有机碳与全氮的C/N为间作高于单作,>2 mm粒径C/N高于其余两种粒径。微生物量碳、氮在团聚体粒径中的分布趋势一致,都表现为间作模式高于单作模式,大团聚体中的含量高于微团聚体。微生物量碳、氮的C/N为单作模式高于间作模式,微团聚体大于大团聚体。与单作相比,间作能提高土壤中水稳性大团聚体的含量,增加大团聚体粒径内的有机碳、氮及微生物量碳、氮的含量。  相似文献   

Do model choice and sample ratios separately or simultaneously influence soil organic matter prediction?     

《国际水土保持研究(英文)》2022,10(3):470-486

This study was performed to examine the separate and simultaneous influence of predictive models’ choice alongside sample ratios selection in soil organic matter (SOM). The research was carried out in northern Morocco, characterized by relatively cold weather and diverse geological conditions. The dataset herein used accounted for 1591 soil samples, which were randomly split into the following ratios: 10% (～150 sample ratio), 20% (～250 sample ratio), 35% (～450 sample ratio), 50% (～600 sample ratio) and 95% (～1200 sample ratio). Models herein involved were ordinary kriging (OK), regression kriging (RK), multiple linear regression (MLR), random forest (RF), quantile regression forest (QRF), Gaussian process regression (GPR) and an ensemble model. The findings in the study showed that the accuracy of SOM prediction is sensitive to both predictive models and sample ratios. OK combined with 95% sample ratio performed equally to RF in conjunction with all the sample ratios, as the latter did not show much sensitivity to sample ratios. ANOVA results revealed that RF with a ～10% sample ratio could also be optimum for predicting SOM in the study area. In conclusion, the findings herein reported could be instrumental for producing cost-effective detailed and accurate spatial estimation of SOM in other sites. Furthermore, they could serve as a baseline study for future research in the region or elsewhere. Therefore, we recommend conducting series of simulation of all possible combinations between various predictive models and sample ratios as a preliminary step in soil organic matter prediction.  相似文献   

Determination of rill erodibility and critical shear stress of saturated purple soil slopes   总被引：1，自引：0，他引：1  

《国际水土保持研究(英文)》2022,10(1):38-45

The hydrological conditions near the soil surface influence the soil erosion process, as determined by the soil erodibility and critical shear stress. The soil erodibility and critical shear stress of saturated purple soil slopes were computed and compared with those of unsaturated purple soil slopes. The detachment capacities computed through the numerical method (NM), modified numerical method (MNM) and analytical method (AM), from rill erosion experiments on saturated purple soil slopes at different flow rates (2, 4, and 8 L min^?1) and slope gradients (5, 10, 15, and 20°), were used to comparatively compute the soil erodibility and critical shear stress. The computed soil erodibilities and critical shear stresses were also compared with those of unsaturated purple soil slopes. At the different slope gradients ranging from 5° to 20°, there were no significant differences in the soil erodibilities of the saturated purple soil and also in those of the unsaturated purple soil. The critical shear stresses slightly varied with the slope gradients. The saturated purple soil was relatively significantly more susceptible to erosion. The NM overestimated the soil erodibility of both saturated and unsaturated soils by 31% and underestimated the critical shear stress. The MNM yielded the same soil erodibility and critical shear stress values as the AM. The results of this study supply parameters for modeling rill erosion of saturated purple soil slope.  相似文献   

土壤有机碳组分和微生物群落对有机管理的响应   总被引：1，自引：0，他引：1  

韩兴秀  李勤奋  王进闯 《热带作物学报》2022,43(8):1728-1737

土壤有机碳（soil organic carbon, SOC）和微生物是土壤质量和健康变化的重要评价指标。为了探究热区不同的管理方式对茶园土壤有机碳组分和微生物群落组成的影响,本研究选取海南省白沙县有机茶园（organic tea plantations, OTP）和常规茶园（conventional tea plantations, CTP）作为研究对象,利用¹³C-核磁共振（¹³C-NMR）生物标记技术和磷脂脂肪酸（PLFA）来研究不同管理模式下茶园土壤中有机碳化学组分和土壤微生物的群落组成的变化,明确有机管理和无机管理对土壤有机碳组分（烷基C、O-烷基C、芳香C和羧基C）和微生物群落组成的影响。结果显示：（1）与无机管理相比,有机管理显著改变了茶园土壤中养分含量。有机质（SOM）含量增加了47.86%,总氮（TN）和总磷（TP）含量分别增加了37.40%和100%（P<0.05）。硝态氮（NO₃^--N）含量显著增加了78.80%（P<0.05）,总钾（TK）和速效钾（AK）含量显著降低（P<0.05）。（2）有机管理增加了茶园土壤中烷基C和O-烷基C的相对含量。同时,脂肪族C/芳香C的比值也高于无机管理茶园。（3）有机管理茶园土壤中的总磷脂脂肪酸含量（PLFAs）增加了29.70%（P<0.05）,且细菌、G^-和放线菌的磷脂脂肪酸的含量显著高于无机茶园（P<0.05）。（4）RDA分析表明,茶园土壤中的微生物群落结构主要受到土壤总氮（TN）、总钾（TK）、烷基C、O-烷基C和羧基C含量的影响（P<0.05）。（5）相关性分析结果显示,有机碳组分中烷基C与总微生物量、真菌、放线菌和菌根真菌含量均呈显著正相关关系。O-烷基C与微生物中真菌、细菌和真菌/细菌的比值也呈显著正相关关系。以上结果表明,对茶园有机管理能调节微生物群落结构,提高土壤有机碳的脂肪化程度,进而影响土壤有机碳的积累和周转机制。  相似文献   

不同植被对煤矿复垦区域土壤真菌多样性和酶活性的影响     

游萍  肖群英  薛晓辉  刘贤  戴志东 《热带作物学报》2022,43(10):2167-2179

为了评价不同植被对煤矿废弃地复垦区土壤生态修复的效果,本研究开展了桃树、杉树、李树等植被对复垦区土壤酶活性和真菌种群多样性的影响分析。结果表明：（1）不同植被下,脲酶、酸性磷酸酶和转化酶的活性差异显著。脲酶在对照中最高,桃树最低;酸性磷酸酶活性对照最高,杉树（0~20、40~60 cm）和桃树（20~40 cm）土壤中最低,且一般情况下酶活性随土层加深而降低,具有表聚性,但不同植被和不同土层的转化酶活性的变化表现不同;该区域土壤的pH随土层加深增高,最高为5.67,均呈酸性,除对照外,均表现出一定程度的差异性。（2）不同植被下,所有土壤样品的真菌种群优势门均为子囊菌门（Ascomycota）、担子菌门（Basidiomycota）、毛霉菌门（Mucoromycota）,季也蒙酵母属（Meyerozyma）和芽枝霉属（Cladosporium）为所有土壤样品都具有的优势属,而孢霉属（Mortierella）仅在柳树土壤中不是优势属,青霉菌属（Penicillium）、绿核菌属（Ustilaginoidea）是李树土壤中的优势属;盘菌属（Tricharina）是杉树土壤中的优势属;刺毛四枝孢（Tetracladium）是对照土壤中的优势属。通过综合非度量多维尺度分析（Non-metric multidimensional scaling, NMDS）表明,不同植被的土壤真菌群落组成差异较大,柳树0~20 cm、杉树20~40 cm、对照40~60 cm土壤中的真菌数量和多样性较丰富,其中桃树土壤中的真菌丰富度和多样性相对较低。本研究结果可以为其他煤矿复垦区域土壤生态修复研究提供借鉴。  相似文献   

协同作物提质增效和土壤地力提升的最佳氮素有机替代比例探索——以攀枝花芒果为例     

周维杰  李钟淏  李婷玉  巫和义  刘斌  高伟  阮云泽 《热带作物学报》2022,43(5):1032-1044

晚熟芒果是攀枝花市重要的支柱产业,但近年由于生产中重化肥轻有机肥,导致果园质量退化,酸化现象严重、芒果品质下降。在前期研究和调研的基础上,根据攀枝花晚熟芒果及果园土壤的特点,选择了低、中、高3个肥力等级的芒果园,通过两年田间试验探索了晚熟芒果在不同氮素有机替代比例及优化施肥技术的作物产量、品质及土壤地力提升效果。结果表明：1）总体来说,当氮素有机替代比例为40%时,所有果园芒果产量和果实品质最佳,产量和氮肥偏生产力显著高于传统、氮磷钾优化及100%全量替代处理,Vc含量显著高于其他处理。而替代比例为100%时,低肥力和高肥力果园产量显著下降,氮肥偏生产力显著低于其他替代比例处理,同时会导致土壤磷养分的过量累积。2）随着替代比例的升高,土壤有机质含量增加,土壤pH增加。通过主成分分析得出,各处理的土壤地力水平,随着有机替代的比例增加而逐渐增加,替代比例为100%时,综合得分最高,其次是部分替代处理,传统施肥和优化施肥处理低于有机替代处理。3）综合作物产量、品质及土壤地力,不同土壤肥力下最佳的有机替代比例不同,低肥力和高肥力土壤短期内有机替代比例不宜较高,否则产量显著下降。通过芒果的产量、品质、土壤地力水平等因素综合分析,攀枝花晚熟‘凯特'芒果最优氮素有机替代比例为40%,替代比例过低无法有效提高土壤地力并改善作物品质,而替代比例过高容易导致养分供给不足,作物减产,特别是在土壤养分含量及有机质较低的低肥力果园,由于土壤保肥能力低,须在增施有机肥的同时保证充足的无机养分供应,着重碳氮协同优化。  相似文献   

填充改良物条件下打孔密度对苏打盐碱水田耕层改良效果及水稻产量的影响     

李帅志  侯立刚  刘亮  马巍  刘晓亮  林喆 《中国稻米》2022,28(6):59-62

苏打盐碱地是我国重要的后备耕地资源,但因其土壤理化性质恶劣,种植作物产量低。改良和合理利用苏打盐碱地对于区域农业发展具有重要意义,但改良周期长、难度大、成本高。本研究通过大田试验,设置5个打孔密度,分析了填充改良物条件下不同打孔密度对土壤团聚体结构、pH值、含盐量以及水稻产量的影响。结果表明,与不打孔对照相比,填充改良物条件下打孔处理增加了耕层土壤水稳定性团聚体的含量,降低了耕层土壤pH值和含盐量,增加了水稻的有效穗数和结实率,从而提高了水稻产量。随着打孔密度的增加,耕层土壤改良效果有不同程度的提高,与不打孔对照相比,当打孔密度达到15孔/m²时,耕层土壤中水稳定性团聚体含量提高26.22% ,土壤pH 值下降4.75%,含盐量降低10.16%,水稻的实际产量增加72.57%。继续增加打孔密度,水稻产量有所下降,但与15孔/m²的打孔密度处理差异不显著。综合生产实际和可操作性,打孔密度为15孔/m²或每1 m²的打孔面积为0.12 m²可作为改良中重度苏打盐碱水田水稻种植的合理打孔方案。结果为苏打盐碱水田改良技术创新提供了理论依据。  相似文献   

基于离散元法的茶园仿生铲减阻性能研究     

姜嘉胤  董春旺  倪益华  徐家俊  李杨  马蓉 《茶叶科学》2022,42(6):791-805

针对茶园土壤板结较为严重、行距小、耕作阻力大且易使耕作机构发生缠绕等问题,提出了一种基于离散元法的仿生铲,并对其进行减阻性能研究。使用离散元仿真与试验结合的方法对茶园板结土壤的物理参数进行测量。以鼹鼠爪趾为原型,结合其挖掘动作,设计出基于四杆机构的耕作机构,并使用离散元的方法研究鼹鼠爪趾的趾尖、趾廓及两者复合的仿生特征的减阻效果。离散元仿真结果表明,在各个耕作条件下,趾尖仿生特征的平均扭矩减小比例和功耗减少比例分别为1.72%~5.04%和1.58%~4.84%,趾廓仿生特征的平均扭矩减小比例和功耗减少比例分别为34.06%~39.29%和29.02%~34.73%,复合仿生特征的平均扭矩减小比例和功耗减少比例分别为36.61%~42.06%和30.84%~38.15%,说明趾尖和趾廓两个仿生特征的减阻效果在一定程度上可以叠加,复合后的仿生特征有更好的减阻效果。  相似文献   

干旱胁迫对柳枝稷幼苗生理特征的影响     

珊丹  何京丽  邢恩德  梁占岐  高鹏程 《国际沙棘研究与开发》2014,(1):33-38

柳枝稷（Panicum virgatum L 。）是一种优良的纤维素类草本能源植物,被认为是一种理想的可再生替代能源,同时又具有优良的牧草特性及水土保持功能。研究水分胁迫对柳枝稷幼苗生理特性的影响,可为其在干旱地区大面积栽培种植提供依据。研究结果表明,柳枝稷幼苗叶片水分随着停水时间延长逐渐降低,但是叶片含水量下降趋势较为平缓,在试验时段内,柳枝稷叶片具有一定保水能力。干旱胁迫下,柳枝稷幼苗叶片的叶绿素a含量、叶绿素总含量与对照相比均表现为明显减少,干旱对叶绿素a的影响要明显高于叶绿素b;干旱胁迫后期,柳枝稷植株体内游离脯氨酸和可溶性糖含量显著升高,丙二醛含量也有明显增加,可见,柳枝稷幼苗能通过增加游离脯氨酸及提高可溶性糖含量来缓解土壤干旱胁迫的伤害,表现出一定的抗干旱特性。  相似文献