土壤磷素流失强度评价模型

土壤磷素流失强度评价对于控制面源磷素流失,降低受纳水体富营养化程度极为重要。为了探索一套有效的评价方法,该文对土壤磷素流失机制进行了研究,并且在对土壤磷素循环及背景参数进行分析的基础上,应用径向基函数(radial basis function,RBF)神经网络技术建立了土壤磷素流失强度评价模型。将模型运用于江苏省土壤普查样本的算例结果显示,96.7%的学习样本拟合相对误差小于0.3,预测相对误差均在0.4以内。结果表明,模型是精确的,可以用于实际土壤磷素流失的评价。     

有机物料中磷素研究进展

有机物料在农业生态系统养分循环及其持续生产中具有重要作用,研究有机物料中的磷素,对于深入了解土壤-植物系统中磷的养分循环特征具有重要意义.本文结合国内外已有成果和最新研究进展,从有机物料中的磷素组成,植物的有效性及对土壤磷库的影响等几个方面进行了综述,并探讨了这部分磷素研究过程中存在的问题和今后研究热点.     

基于GIS的大宁河流域土壤侵蚀评价及其空间特征研究

以大宁河流域为研究区域,采用修正的通用土壤流失方程(RUSLE)为评价模型,以地理信息系统(GIS)软件Arcview 3.3为分析平台,通过数字高程模型(DEM)、土地利用类型和土壤类型等空间数据与属性数据,获取基于栅格数据的小流域土壤侵蚀量和侵蚀强度,对大宁河流域的土壤流失量进行了定量化分析.采用土壤侵蚀综合指数法评价研究区域的土地利用状况、坡度及土壤类型对土壤流失的影响,对水土流失的空间特征进行了研究,并提出了相应的治理措施.结果表明:大宁河流域大部分地区土壤侵蚀模数小于101.73 t·km-2·a-1,总体上水土保持良好;不同用地类型上,旱地的土壤侵蚀较草地严重,而草地又较水田的严重;不同坡度等级中,15°～25°上土壤侵蚀强度最强,3°～8°上土壤侵蚀强度最弱;各种土壤类型中,黄褐土的侵蚀强度最重,山地草甸土最轻.     

太湖地区水稻土磷素径流流失及其Olsen磷的"突变点"

采用田间小区试验的方法,研究了太湖地区爽水型水稻土无锡安镇和囊水型水稻土常熟磷素地表径流流失状况及其与土壤Olsen-P浓度的关系.结果表明在常规施磷处理水平下,爽水型水稻土2000～2001年度的地表径流磷(TP)流失量为603.2g/(hm2·a),2001～2002年度为1148.9g/(hm2·a);而囊水型水稻土2000～2001年度地表径流磷流失量为679.5g/(hm2·a),2001～2002年度为1350.3g/(hm2·a).麦季土壤磷的径流流失量均大于稻季磷的径流流失量.施肥量对土壤磷素径流流失有显著的影响.爽水型水稻土和囊水型水稻土土壤磷素径流流失各存在一个突变点,分别为32和26mg/kg.两种水稻土突变点的差异可能与它们的质地和有机质含量不同有关,同时也表明囊水型水稻土土壤磷更易流失,这与囊水型水稻土土壤磷素年径流流失量大于爽水型水稻土的结果是一致的.     

紫色土坡耕地磷素径流流失特征分析

以径流小区定位监测为基础,研究了紫色土坡耕地在不同处理下坡耕地磷养分流失现状,研究磷养分流失与施肥量的关系,不同耕作方式对磷流失量的影响.研究结果表明:①磷素流失与降雨量、径流量呈现出一定的相关性,即同一时期内,降雨越多,产流越多,养分流失就越多;②不同的施肥水平下,总磷流失率随着施肥量的增加而增加,增量处理是优化处理时1.53倍.而可溶性磷的迁移与施肥条件没有明显的相关关系;③不同的耕作方式下,顺坡耕作的总磷流失率为横坡垄作的5.34倍;④玉米不同生育期,土壤总磷随地表径流迁移的强度其大小顺序各个处理表现为:抽雄开花期,拔节期,成熟期.     

土壤中磷素的有效性及其循环转化机制研究

磷是动植物生长所必需的元素,特别是植物.本文阐述了磷素在土壤中的形态及分类,重点分析了磷素的植物营养学原理、对植物的有效性及其影响因素,进而分析磷在全球尺度和土壤—植物系统中的循环机制;对于磷素的分级方法进行了总结,最后对磷素的研究进展及发展趋势提出了自己的观点.     

水-土耦合的稻田磷素动态流失模型

磷是湖泊富营养化的限制性因子,稻田排水损失是磷素的重要来源,为了精确计算稻田磷素损失量,从质量守衡原理出发,考虑土壤磷的矿化和固定、淋溶、水稻吸收等作用,结合土壤胶体对磷的吸附一解吸速率公式,建立了水-土耦合的稻田磷素动态模型,并采用田间实测数据对模型参数进行了率定和验证,同时还对关键参数进行了灵敏性分析,计算结果表明,模型能较好地模拟田面水及渗漏水中溶解态无机磷(DIP)浓度的动态变化。     

宁夏灌区不同种植年限及方式温室土壤磷素的变化特点

根据宁夏灌区温室的分布状况,采集了不同种植年限和不同种植方式温室表层(0~20 cm)和剖面(0~120 cm)土壤,分析了土壤全磷和速效磷含量的变化特点.结果表明,温室表层土壤全磷含量随种植年限的延长呈曲线增加,但在连作条件下6 a以后呈下降趋势;表层以下层次全磷含量与大田土壤基本一致;轮作土壤全磷含量高于连作土壤,所有温室土壤全磷含量明显高于大田土壤.土壤表层速效磷含量随种植年限的延长也呈增加趋势,种植9 a时出现高峰值,之后逐渐下降;表层以下层次速效磷含量与大田土壤基本一致,但温室土壤整个剖面的速效磷含量明显高于大田土壤;连作土壤速效磷含量高于轮作土壤.相关分析表明,不论轮作还是连作,温室土壤表层磷素含量及其累积量明显高于下层,表层出现磷素富集现象,在今后确定施磷量时应重点予以考虑.     

基于RS和GIS的小流域土壤侵蚀量估算研究

介绍了修正通用土壤流失方程及各因子算法．选取三峡库区太平溪小流域为研究区域,通过遥感和野外调查进行信息采集,建立了流域环境数据库．在GIS支持下,根据土壤流失监测模型对数据库实施运算操作,估算了流域土壤侵蚀量。     

人为干扰对轿子山自然保护区典型 植物群落及土壤理化性质的影响

采用样方法对轿子山主干线路两侧不同海拔高度的土壤和植物群落进行样地调查,分析了不同人为干扰强度(对比区CK、轻度干扰区LD、中度干扰区MD、高度干扰区HD)下对土壤理化性质和典型植被群落的影响和相互关系。结果表明:1人为干扰对土壤理化性质具有较大影响,土壤含水量、土壤孔隙度和土壤电导率随着人为干扰强度的增大而降低,土壤容重随着人为干扰强度的增加而增加,土壤p H值未表现出明显差异;2人为干扰降低了土壤碳素和氮素的含量,钾素浮动最大表现的最为敏感,磷素没有明显差异(p0.05),人为干扰对土壤磷素变化影响较小;3随着人为干扰强度的增大,土壤酶活性也显著降低,三种酶活性变幅的大小顺序依次是:脲酶活性过氧化氢酶活性磷酸酶活性;4轿子山乔木、灌木、草本受人为干扰强度的影响,群落生物量的大小排序为CKLDMDHD;5人为干扰区域的有机碳与全氮(TN)、全钾(TK)和生物量呈极显著正相关(p0.01),与TP没有显著相关。     

微生物植酸酶对土壤有机磷组分含量及有效性的影响

为提高土壤有机磷素的有效性,并为微生物植酸酶应用于农业生产实践提供理论参考,采用室内培养的方法,研究了不同用量微生物植酸酶菌剂在不同培养时期对土壤有机磷组分含量及有效性的影响.结果表明,添加微生物植酸酶菌剂处理后的土壤活性、中等活性有机磷含量均高于对照,而且与植酸酶菌剂使用量显著相关;其含量随培养时间的延长呈增加趋势,培养至第32d后基本保持平稳;而土壤中稳性和高稳性有机磷含量均低于对照,与植酸酶菌剂使用量显著相关;其含量随培养时间的延长呈减少趋势,培养至第32d后基本保持平稳.添加微生物植酸酶各处理的有机磷总量均低于对照,并随微生物植酸酶添加量的增加而减小;而土壤有效磷含量均高于对照.因此微生物植酸酶可以促进土壤稳定性有机磷向活性有机磷转化,乃至向无机磷转化,从而提高了土壤有机磷素的有效性.     

丘陵区紫色土不同土地利用方式下磷的吸附解吸特性

磷素是水体富营养化的重要限制营养元素,农地磷肥过量施入造成的磷流失导致水污染问题引起世界范围的普遍关注.本研究主要针对紫色土集中分布的四川盆地丘陵区土地利用方式多样、农业非点源污染显著等特点,采集不同土地利用方式(林地、坡耕地)下的典型酸性、中性及石灰性紫色土,开展磷素等温吸附解吸热力学实验,并结合Langmuir模型研究了不同类型紫色土对磷素的吸附-解吸特征的影响.结果表明,四川盆地丘陵区紫色土林地土壤磷素最大吸附量(Qm)及磷吸附缓冲容量(MBC)高于同类型紫色土农地土壤;林地土壤生物有效磷含量低于农地;农地磷素释放风险高于林地.相较中性及石灰性紫色土,酸性紫色土磷素最大吸附量、吸附缓冲容量低,但磷素解吸能力较高,表明酸性紫色土磷素释放风险较大.多重相关分析表明,尽管不同类型紫色土pH、有机质、土壤质地等因素对磷素吸附解吸并无单一的显著影响,从而无法针对所有3种土壤找出其影响磷素吸附解吸的共性因素,但因子分析结果表明pH、土壤质地及土壤总磷含量对磷素吸附解吸特性仍有直接影响.     

水稻土对有机、无机磷吸附解吸的特征

选用3种典型水稻土,在室内模拟研究了不同水稻土对无机磷和有机磷的吸附、解吸特征。结果表明,对磷酸二氢钾和磷酸肌醇的吸附方面,3种土壤吸附能力从大到小依次为：红田土、黄泥土、潮沙土,并且对不同存在形式磷的吸附大小均为有机磷大于无机磷。Langmuir方程、Freundlich方程和Temkin方程均能较好地拟合对无机磷和有机磷的吸附,且均达到显著相关。比较不同土壤的3种模拟参数,对于无机磷的吸附表征,Langmuir方程拟合较好,而对有机磷吸附的表征,Temkin方程拟合较好。3种水稻土对有机磷和无机磷的解吸量与吸附量均呈明显的指数相关关系,3种土壤解吸量从大到小依次为：潮沙土、黄泥土、红田土。磷的吸附随着离子强度的增加而增加。     

两种水稻土磷素渗漏流失及其与Olsen磷的关系

采用田间试验的方法,研究了太湖地区两种水稻土(爽水型水稻土和囊水型水稻土)稻季磷素向下渗漏流失情况及其与土壤Olsen-P浓度的关系.结果表明:在每季度30 kg/hm2常规施磷处理水平下,两种水稻土土壤渗漏水的溶解态磷(Dissolved P,简称DP)平均浓度均远超过了水体富营养化的阈值(0.02 mg/L).施磷处理能显著增加30 cm深度渗漏水磷浓度.土壤磷素渗漏迁移流失的主要形态是颗粒态磷(Particulate P,简称PP).爽水型水稻土和囊水型水稻土各处理土壤渗漏水PP/TP的平均值分别为70.9%和67.0%.囊水型水稻土稻季的磷素渗漏流失量约为每季度469.7 g/hm2大干安镇爽水型水稻土378.5 g/hm2.爽水型水稻土和囊水型水稻土土壤渗漏水中磷浓度各存在一个突变点(Change-point),两者分别为33.0 mg/kg和26.3 mg/kg.即当爽水型水稻土和囊水型水稻土土壤(0～10 cm)中的Olsen-P浓度分别大干33.0 mg/kg和26.3 mg/kg时,土壤30 cm深度的渗漏水磷浓度将随着Olsen-P浓度的增加迅速增大.两种水稻土突变点的差异可能与它们的有机质和黏粒含量不同有关.     

作物耐低磷机制及耐低磷育种研究进展(综述)

概述了植物耐低磷机制研究进展及耐低磷育种现状,从常规育种和基因工程技术两方面探讨了提高作物利用土壤难溶性磷效率的育种策略。     

秸秆不同处理方式对土壤氮磷吸附特性的影响

为探讨秸秆不同处理方式对土壤氮磷吸附特性,将破碎秸秆、腐熟秸秆和秸秆炭添加到模拟施肥的土壤中,研究了秸秆还田后对土壤氮磷吸附特征的影响。结果表明,不同处理的秸秆添加土壤对铵态氮吸附速率和吸附量大小均为秸秆炭破碎秸秆腐熟秸秆;对磷酸根吸附速率和吸附量大小均为秸秆炭破碎秸秆,腐熟秸秆对磷酸根负吸附。Freundlich方程能更好的描述铵态氮和磷酸根的吸附热力学过程,吸附动力学都符合伪二阶动力学方程。     

中国土壤磷库的大小、分布及其影响因素

基于第二次土壤普查资料,估算了中国土壤磷库,揭示了其空间分布规律,并探讨了土壤磷库与环境因子的关系。结果表明,中国土壤实际剖面深度的全磷和有效磷库分别为5.3Pg和3.0Tg,对应的磷密度为0.60kg/m²和3.4g/m²。土壤全磷密度自湿润区向干旱、半干旱地区和自热带地区向温带、寒温带地区呈增加趋势。土壤全磷密度随着年均降水量和年均温的增加而显著降低。在不同的土壤地球化学类型中,硅铝型的有效磷密度明显高于石膏及碳酸盐型和铁铝及富铝型。上述结果表明气候和土壤的地球化学类型是中国土壤磷素分布的重要因素。     

生物质炭对黑土磷吸附-解吸特性的影响

利用平衡法研究添加不同质量分数的3种生物质炭(玉米秸秆、稻壳和松木)对黑土中磷吸附和解吸特性的影响.结果表明:随着生物质炭添加质量分数的增加,生物质炭对黑土中磷的吸附量先增加后减少,当添加质量分数为1.2%时,黑土对磷的吸附量最大;添加不同生物质炭对黑土中磷的吸附能力影响顺序为:松木玉米秸秆稻壳;添加松木生物质炭的黑土对磷的实际最大吸附量为0.697mg/g;添加生物质炭的黑土对磷的吸附量和解吸量均随加入磷溶液质量浓度的增加而增加,但增加幅度逐渐变小;添加生物质炭的黑土对磷的等温吸附曲线符合Langmuir吸附方程.     

基于大孔隙下渗理论的产流模型及其应用

闸述了大孔隙下渗机理和大孔隙流产生的条件,并结合土壤基质下渗以及大孔隙和土壤基质水分交换过程,建立了超渗产流模型．将该模型应用于滦河水系的柳河流域,估算了流域的产流量,推求了流域的径流过程．在模型的率定期和检验期,径流总量相对误差大部分在20％以内,Nash效率系数大部分超过70％,说明该模型可以用于以超渗产流模式为主要产流方式的流域径流模拟．