湿地土壤和沉积物异化铁还原过程研究进展

异化铁还原是湿地土壤和沉积物中重要的生物地球化学过程,也是有机质矿化的主要途径之一。湿地干湿交替等过程会使土壤的氧化还原状态发生改变,影响铁元素及与其相关的元素的迁移和转化。总结了湿地土壤和沉积物中异化铁还原过程及其与碳、磷、硫等元素在生物地球化学循环关键过程中的相互作用,阐述了湿地土壤和沉积物中异化铁还原过程对微量金属元素迁移和转化的影响,分析了影响湿地土壤和沉积物异化铁还原过程的主要环境因子。未来相关研究应集中于湿地土壤和沉积物中异化铁还原微生物分析和纯化、不同有机质形式对异化铁还原过程的影响以及异化铁还原对土壤有机质矿化的贡献。     

西藏土壤有效铁含量及其影响因素

根据西藏土壤18个供试土类169个剖面有效铁(Fe)的分析资料,探讨土壤有效Fe含量变化及其影响因素。结果表明,西藏供试土壤表层有效Fe含量平均为83 mg/kg,但各类土壤变化很大,其中50~238 mg/kg的土壤面积占35.2%,<50 mg/kg的土壤面积占61.5%,只有少部分土壤有效Fe低于缺乏临界值5 mg/kg。有效Fe高的土壤几乎都是有机质丰富的酸性土,而有效Fe较低的土壤大多是有机质缺乏的碱性钙质土。土壤有效Fe含量受pH、铁的形态、有机质和粘粒等因素的综合影响。土壤有效Fe随pH的升高而降低。土壤有效Fe与全Fe、游离Fe无关,而与活性Fe、络合Fe呈极显著正相关,据此推论有效Fe来自活性Fe包括其中络合Fe与非络合活性Fe两部分。土壤有效Fe与有机质、粘粒含量呈极显著正相关,有机质对有效Fe的贡献在于其作为络合剂形成络合Fe和作为阳离子吸附载体吸持活性Fe离子;粘粒的贡献则是作为阳离子吸附载体吸持活性Fe离子,但其贡献远不如有机质。     

沙地土壤呼吸观测与测定方法比较

采用动态密闭气室法(IRGA)和碱液吸收法(AA)对科尔沁沙地不同生境(固定、半固定和流动沙丘)土壤呼吸的日动态、季节动态及其影响因子进行了测定分析,并对两种方法进行了比较.结果表明:(1)从固定到半固定沙丘、半固定到流动沙丘,随着植物群落盖度及土壤有机质含量的降低,土壤呼吸速率呈现递减的趋势.整个测定期用IRGA法和AA法测定的平均土壤呼吸速率,固定沙丘分别为2.348和0.878μmolCO2·m-2·s-1,半固定沙丘分别为1.666和0.812μmolCO2·m-2·s-1,流动沙丘分别为1.061和0.573μmolCO2·m-2·s-1.(2)各生境土壤呼吸速率的昼夜变化与气温和土壤温度的变化趋势一致,与近地表空气湿度的变化趋势相反.(3)各生境土壤呼吸速率的季节变化与温度不完全同步,但其对温度的依赖程度显著高于土壤水分.(4)AA法测定的结果明显低于IRGA法,平均为IRGA法的48%;两种方法具有很好的相关性(R2=0.649 5,p＜0.001).     

锰元素在铁锰结核-土壤-旱地作物的分布研究

对广西宾阳县黎塘岩溶区铁锰结核、土壤及旱地作物锰含量进行了采样分析.结果表明:铁锰结核锰平均含量为876.61 mg/kg,土壤锰平均含量为388.72 mg/kg,铁锰结核对锰元素具有轻度富集效应,富集系数为2.26;铁锰结核、土壤中锰含量分别与其pH值、有机质含量呈正相关,成土母质与土壤锰含量密切相关;玉米叶中锰含...     

小流域自然土壤与耕作土壤养分比较及影响因素分析

通过对河北省易县观坐岭小流域自然土壤和耕作土壤有机质、速效氮、速效磷、速效钾及微量元素有效含量的测定分析,得出了该小流域自然土壤和耕作土壤的肥力状况.结果表明:自然土壤中有机质和速效氮含量处于较高水平;速效钾含量丰富,速效磷比较缺乏;有效Fe、Mn含量处于高水平,有效Cu、Zn含量中等.自然土壤开垦为耕作土壤后,有机质和速效氮含量下降;由于施肥原因,速效磷含量明显增高;速效钾含量因母质影响有所下降.海拔与土壤养分变化的相关性小明显,不同坡位土壤养分表现出向下汇集的趋势.并从自然环境、人为影响、地形母质等方面分析土壤养分变化的影响因素.     

辽河口湿地土壤中铁和锰元素含量的分布特征北大核心CSCD

于2018年4月,在辽河口天然芦苇(Phragmites australis)盐沼、油田区芦苇盐沼、退化芦苇盐沼、盐地碱蓬(Suaeda salsa)盐沼、滩涂和稻田中,设置采样点,采集0~10 cm、10~20 cm、20~30 cm和30~40 cm深度的土壤样品,测定土壤样品中的铁和锰元素含量,研究辽河口湿地土壤中铁和锰元素含量的分布特征。研究结果表明,辽河口天然芦苇盐沼、油田区芦苇盐沼、退化芦苇盐沼、盐地碱蓬盐沼、滩涂和稻田的24个采样点0~40 cm深度土壤中的铁元素和锰元素质量比的平均值分别为31.82 g/kg和624.5 mg/kg;油田区芦苇盐沼、天然芦苇盐沼和稻田0~40 cm深度土壤中的铁元素和锰元素含量较大,退化芦苇盐沼、盐地碱蓬盐沼和滩涂0~40 cm深度土壤中的铁元素和锰元素含量较小;辽河口湿地0~10 cm深度土壤中的铁元素含量主要受全磷含量的影响;10~20 cm深度土壤中的铁元素含量主要受总有机碳含量和电导率的影响;20~30 cm深度土壤中的铁元素含量主要受总有机碳含量、全氮含量、全磷含量和电导率的影响;30~40 cm深度土壤中的锰元素含量主要受全磷含量的影响。     

铁铝土的发生分类与系统分类参比特征

利用最新建立的1:100万中国土壤数据库,研究了我国铁铝土的发生分类与中国土壤系统分类的参比及其在中国土壤系统分类中的空间和数量特征。结果表明:我国发生分类铁铝土总面积为1122 969.6 km2,地带性分布规律明显;与发生分类铁铝土参比的中国土壤系统分类土纲有富铁土、淋溶土、雏形土、铁铝土、新成土和变性土6个,它们分别占发生分类铁铝土总面积的34.8%、32.2%、26.1%、6.3%、0.6%、0.04%,其中包含了25个土类和53个亚类,参比关系复杂,空间分布规律不明显。分析各类型土壤参比的面积及其标准偏差,结果表明土壤参比的单元级别越低,越易于参比和把握。虽然中国土壤系统分类研究已经完成了中、高级土壤分类单元的划分,但为使中国土壤系统分类更实用、更易于普及,深入开展土壤基层分类研究,进一步发展和完善中国土壤系统分类是必要的,也是十分迫切的。研究结果对于土壤类型的正确参比、中国土壤系统分类的应用与发展,具有很好的参考应用价值。     

中国湿地土壤分类系统的初步探讨

在对湿地土壤分类研究进展分析的基础上,按照湿地土壤的独特规律,参考中国第二次土壤普查的分类标准、美国土壤分类标准和中国最新的土壤系统分类的标准,对中国湿地土壤类型进行了重新划分。根据成土过程、人类活动、有机物的含量、土壤化学物质含量、地貌条件等因素,将中国湿地土壤划分为土纲、亚纲、土类、亚类、土族、土系6个级别。对中国湿地土壤分类的研究,有利于湿地科学研究中对土壤的认识有统一的标准,同时对土壤分类学也具有重要意义。     

潮汐对闽江河口湿地土壤理化特征的影响分析

为阐明湿地土壤理化特征对潮汐的响应,对闽江河口外来入侵种互花米草斑块湿地和土著种短叶茳芏湿地土壤理化特征进行了测定和分析。结果表明:①互花米草斑块湿地和短叶茳芏湿地涨潮前和落潮后土壤理化特征差异不显著(p>0.05);②互花米草斑块湿地落潮后的土壤盐度、pH值和Eh与涨潮前的土壤以上指标的相关性高于与潮水以上指标的相关性(p<0.01),短叶茳芏湿地土壤Eh也表现出同样的规律,但盐度、pH值则与潮水相应指标的相关性更高(p<0.01);③互花米草斑块湿地和短叶茳芏湿地土壤盐度、pH值和Eh潮汐敏感性存在着不同的季节变化模式,在潮水盐度、pH值和Eh分别为0～3ms/cm、7.0～7.5和负值的情况下对潮汐的响应较为敏感。     

非点源污染研究中土壤溶解性无机氮的提取方法选择

用2M KCl溶液(5:1)、饱和CaSO4溶液(5:1)、0.01M CaCl₂溶液(20:1,100:1) 和去离子水(20:1,100:1)4种提取液、6种提取方式,采用Auto-analyzerⅢColorimeter (Bran Luebbe),水杨酸-次氯酸盐法和Griess-Ilosvay法测定并对比了北京地区4种天然土样的溶解性氨氮和硝态氮的含量。研究结果表明:溶解性硝态氮的测定结果不受提取液和水土比(小于100:1)的影响,而溶解性氨氮测定结果受影响较大。在非点源污染研究中,对于土壤中可向水体迁移的溶解性无机氮含量的测定,应根据来水水源特征和研究目的选择适宜的浸提剂和水土比。     

A Comparison of Methods to Predict Soil Surface Texture in an Alluvial Basin

Surface soil texture controls many important ecological, hydrological, and geomorphic processes in arid regions and is therefore important from a land‐management perspective. Soil survey efforts have traditionally fulfilled this need, but they are constrained by the size, remoteness, and inaccessibility of many arid regions, which renders simple field measurements prohibitively expensive. This article compares several different predictive soil‐mapping techniques with a sparse data set in order to develop surficial soil texture maps. Our results suggest that data collected at the landscape scale can be used as input to predictive soil‐mapping techniques to create maps of soil texture at higher fidelity and a fraction of the cost than would be required using traditional methods.     

新疆艾比湖湿地自然保护区不同土壤类型无机碳分布特征

土壤无机碳（SIC）是干旱区土壤碳库的重要组成部分,分析其特征和储量是开展干旱区荒漠生态系统碳循环研究的必要基础。基于新疆艾比湖湿地自然保护区土壤剖面的实测数据,分析了不同土壤类型SIC分布特征及其差异性,估算了研究区SIC储量,并探讨SIC含量与分布、储量特点以及与土壤有机碳（SOC）和理化因子间关系。结果表明：各类型平均SIC含量为53.06～79.90 g·kg–1;类型间SIC含量有显著差异（p<0.05）,50 cm以上各层SIC含量顺序为灰棕漠土>盐碱土>水成土>荒漠风沙土,50 cm以下则盐碱土和水成土逐渐占优势。SIC含量的垂直分布总体表现为低-高-低的特征（10 cm单位土壤深度）,除灰棕漠土外,SIC含量在剖面上的变化较均匀。研究区无机碳密度平均为9.37 kg·m-2,SIC库储量为234.50 Tg。SIC含量与SOC及含水量呈显著的正相关,并随土壤深度增加有增加趋势;与土壤容重和表层pH值负相关,相关性较弱。     

若尔盖高寒湿地土壤氮矿化对温度和湿度的响应

采用原状土矿化培养方法研究了温度和湿度及其交互作用对青藏高原若尔盖湿地土壤（沼泽土和泥炭土）氮矿化的影响。研究表明,氮矿化速率在5～15℃之间对温度的反应较弱,而超过15℃时矿化速率则明显增加;泥炭土的氮矿化速率对温度的响应比沼泽土要敏感;氮矿化速率对淹水和非淹水响应敏感;除了在淹水条件下土壤的温度系数Q10在15～25℃之间较大（4．4左右）外,其余温度和湿度下大致在1～2之间,说明了淹水条件下氮矿化对温度响应最敏感的范围在15～25℃之间。     

砂铁矿土壤种子库组成及出苗规律研究（英文）

砂铁矿的开采对周边荒漠草地产生较大影响,土壤种子库极度破坏,曾经的荒漠草场利用率和生产力几乎为零,严重影响了当地畜牧业发展和生态环境安全。人工补充土壤种子库对生态修复后荒漠草地物种组成影响十分重要。本研究以平整后的砂铁矿为研究对象,采用室内发芽盘方法,对比分析了砂铁矿土壤种子库人工补充前后出苗规律及物种组成以及种子埋深对出苗率的影响,结论认为：(1)青河县砂铁矿区原始土壤种子库仅包含4种植物,均为一年生藜科植物,优势种为刺沙蓬和虫实,且土壤种子库密度非常小;(2)研究区土壤种子库出苗与水分关系密切,增加水分,一年生植被出现“爆发式”出苗现象;(3)种子埋深影响多年生植被出苗率,0-5cm是出苗的最佳埋深。播深合适的情况下,人工补充土壤种子库在7天就可以完成出苗,这些结论均为修复时选择物种及大面积推广提供依据和奠定基础。     

中国北方沙尘暴与地温场的相关分析

利用1954—2003年历年沙尘暴实测资料,分析了沙尘暴与3.2 m深度地温场及降水场的关系。结果表明：强沙尘暴多发年与少发年地温场分布差异明显;多发年地温偏低,少发年地温偏高。4月多雨时,沙尘暴频数少,反之频数多。3.2 m地温具有很好的季际连续性,故可以利用冬季甚至上年秋季的地温场来预测春季沙尘暴频次的多寡。     

荒漠绿洲湿地土壤水热盐动态过程及其影响机制

以甘肃临泽荒漠绿洲湿地为研究对象,通过对土壤温度、含水量、电导率及蒸散量的野外观测,在植物生长期和冻融期分别深入分析水热盐耦合运移过程及其影响因素,探讨水热梯度对盐分运移及其分布格局的控制作用。结果表明：土壤温度整体呈现出春夏季逐渐升高、秋冬季降低趋势。在冻结期,土壤表现为脱盐状态,表层电导率由2.8 mS·cm^-1降到1.2 mS·cm^-1;而在消融期为积盐状态,表层电导率由1.2 mS·cm^-1升到3.7 mS·cm^-1。在生长期,土壤含水量和电导率波动较为剧烈,表层含水量27%~43%,表层电导率3~5.5 mS·cm^-1,土壤脱盐、积盐反复出现。全年蒸散量总体呈单峰变化趋势,年蒸散量507 mm;土壤电导率与蒸散量呈正比关系,与地下水位呈负相关关系;蒸散发作用是土壤表层积盐的主要驱动力,而地下水波动影响着湿地脱盐、洗盐过程。因此,荒漠绿洲湿地土壤盐分累积过程是水分运移和热量传输过程发生变化的结果。     

湿地土壤及其环境功能评价体系

湿地土壤是湿地生态系统的一个重要的组成部分,是湿地获取化学物质的最初场所及生物地球化学循环的中介。湿地土壤具有维持生物多样性、分配和调节地表水分、分解固定和降解污染物、保存历史文化遗迹等功能。结合湿地土壤的生态功能、物质“源汇”功能、“养分库”功能、“净化器”功能以及“记忆”功能,利用层次分析法,建立了湿地土壤环境功能评价指标体系及其评价方法,构建了湿地土壤环境功能评价的概念模型。通过对湿地土壤及其环境功能评价研究,有利于进一步明确湿地土壤定义及湿地土壤在湿地中的重要地位,同时也丰富完善了湿地科学的理论体系。     

盐度对滨海湿地土壤碳库组分及稳定性的影响

从土壤有机碳含量和活性组分出发,分析了湿地土壤碳库组分对盐度变化的响应特征。同时分析了土壤有机碳3种稳定机制,评述了土壤碳稳定性与盐分中主要离子的博弈。并在基于研究滨海湿地碳固定与稳定的基础上,提出了土壤碳稳定与营养元素循环的相互作用机制研究、土壤碳稳定与微生物及酶学机制的关系研究、借助稳定同位素技术多要素多过程耦合研究等科学问题展望。以期为了解未来中国海平面上升背景下湿地碳截获潜力的可能演变趋势及其应对策略,为发展和完善中国湿地土壤碳循环理论奠定科学基础。