农田土壤碳储量的研究进展

土壤有机质在培肥土壤、营养作物、调节土壤性质以及改良耕性等方面具有巨大作用,因此,有关土壤中碳素的循环转化和平衡机制研究已成为了国内外研究的热点.实践证明,要充分发挥这些作用,就必须使土壤有机质的积累和分解相协调,以期达到既能提高土壤有机质的含量,使土壤基本肥力有所保证,又能以适当的分解速度向作物提供必需的养分.同时,土壤中碳的循环对大气环境的影响已受到人们的关注.如何提高土壤碳储量成为发挥土壤有机质的巨大作用和保护环境的根本保证.参19.     

土壤有机质含量与磷酸酶活性关系研究

通过田间长期定位试验,研究经空间移位后置于相同环境条件下不同有机质含量农田黑土磷酸酶活性在玉米生育期内的变化及其与土壤有机质、养分、产量的相关性.结果表明:有机质含量高的土壤,其磷酸酶活性也相对较高;土壤磷酸酶与有机质、全氮、全磷、碱解氮显著相关,与产量达到显著相关水平.图3,表1,参10.     

土壤有机质分组方法研究进展

土壤有机质(Soil Organic Matter,SOM)是陆地生态系统的重要组成成分,在陆地碳循环研究中有着重要作用.SOM与土壤物理、化学和生物性质密不可分,其组成、性质和转化一直受到人们的重视.由于SOM的组成、结构、存在方式的复杂性,对SOM的研究一直与其分组技术相联系.根据SOM分组技术所采用的原理和方法不同,主要分为化学分级、物理分级和生物学分级.最后指出土壤活性有机碳的物理分级将是今后研究的主要方向.参39.     

多功能作物专用肥的研究

肥料的施用是提高作物单产的重要措施之一。作物产量的一半左右来自肥料的施用。根据不同作物需肥规律及需肥特点，结合不同土壤供肥能力及耕层土壤有关营养元素测试结果，经过多年试验、示范结果研制的大豆重迎茬专用肥，大豆多元素专用肥玉米、小麦、向日葵、马铃薯等多功能作物专用肥可显提高单产；作物专用肥的生产施用缺口很大，仅点需要量的十分之一，研制开发高效、多功能专用肥势在必行。     

南水北调中线水源区土地利用变化对土壤物理性质影响的研究

以陕西省宁陕县寨沟流域不同退耕年限地为研究对象,并以坡耕地作为对照,分层采集土样,测定土壤物理性质及有机质含量.探讨土地利用方式改变后土壤物理性质的变化情况,研究结果表明:土地利用方式改变后土壤物理性质及有机质含量变化明显,而且时间越长,变化越显著;主要表现为土壤密度变小、孔隙度增大、持水能力增强、自然含水率增加、土壤有机质含量增高,更有利于涵养水分和保持水土.另外地表植被盖度的高低与土壤物理性质关系密切.图2,表3,参16.     

节水抗旱技术集成对大豆产量及干物质积累影响研究

通过对坐水种、苗期补灌以及坡耕地垄作区田节水抗旱技术集成的研究,对大豆在节水抗旱技术集成作用下的产量、干物质积累数据进行统计分析,结果表明:技术集成节水效果明显,对土壤有良好的蓄水保墒作用,能够显著提高作物产量。图1,表3,参7。     

线虫对环境胁迫适应机制

土壤线虫是土壤动物中最丰富的组分,在土壤有机质的分解、植物营养的矿化及养分循环中起着重要作用,目前已被广泛地应用于农林生态系统及土壤健康的指示研究中.土壤线虫的生存和适应能力极强,广泛存在于各种生境中.在各类土壤及任何气候条件下都可以找到线虫,它们甚至能生活在极限环境介质中.参23.     

基于模拟的作物氮素管理决策研究

提出基于作物生长模拟的氮素管理播前决策和生育期中动态调控方法。播前决策的方法是根据有机肥种类,数量和氮化肥的数量和其追比拟定若干种施肥方案,由作物－土壤系统模拟模型计算在常年气候条件下各方案的产量,氮肥效率,硝态氮淋失量,土壤有机质变化,通过4个指标的综合评价确定播前决策优化方案。氮素动态调控采用时间激发或土壤矿质态浓度激发策略,提出了相应的追氮量计算方法。图2,参12。     

人工神经网络在作物产量与土壤空间分布信息关系分析中的应用

应用BP神经网络分析作物产量与土壤空间分布信息之间关系.把人工神经网络技术引入回归分析过程,通过对给定样本的学习,不断调整网络权值,实现在变量与自变量之间的非线性映射,从而达到确定土壤特性与作物产量之间因果关系的目的.研究结果表明,基于BP神经网络的回归分析方法,具有较好的估计结果.     

GIS支持下的松嫩平原黑土区作物生产力模拟

结合作物模拟模型与GIS,分析了松嫩平原黑土区海伦市主要旱地作物玉米和大豆1996~1999年的产量潜势、水分生产力和现实生产力。结果表明,所用方法能够模拟作物各个级别的生产力水平及其空间分布格局。作物产量潜势与太阳辐射关系较密切,1996~1999年,海伦市玉米和大豆的生产潜势分别为7028 kg/hm2~8 979kg/hm2和2250 kg/hm2~3220kg/hm2。对作物水分生产力的模拟结果表明,因大豆具备固氮功能,不施氮肥情况下大豆水分生产力下降的幅度要明显低于玉米水分生产力的下降幅度。模拟结果同时验证,水分和养分的合理搭配是实现作物较高生产力水平的重要前提。耕地坡度和土壤类型对作物现实生产力均有影响,坡度<3°的耕地作物生产力大于坡度>3°的耕地;对不同土壤类型的作物生产力而言,黑土>草甸土>黑钙土。表6,参23。     

农业耕作土壤与人工经济林地土壤磁化率和质地特征对比

通过对关中东北部地区人工经济林地土壤（JJC2）和农耕地土壤（JJC1）磁化率与粒度分布特征的研究和对比．试图阐明土地利用方式对土壤发育过程的影响。结果表明：农业耕作土壤和人工林地土壤的磁性特征有着明显的差异;农耕地长期的耕作、污灌以及C4作物玉米的生长与秸秆焚烧等农业管理方式可以增大土壤风化成土作用强度,增加土壤的磁化率;土地利用方式对土壤粒度分布的影响显著,表层0～40cm,1年生作物农田土壤〈2μm和50μm～2000μm颗粒含量均高于人类活动干扰小的多年生园林土壤的含量;整个剖面耕地土壤和人工林地土壤〈2μm和50μm～2000μm颗粒含量变化差异均大于2μm～50μm颗粒变化。图1,表2。参14。     

移耕农业制度下黑土农田土壤有机碳的演变

Century模型是世界上用来预测土壤有机碳趋势的重要模型之一,近20年来在农林生态系统上得到了广泛的应用.运用该模型对移耕农业条件下黑土农田土壤有机碳的变化进行了预测,结果表明:Century模型可以预测黑土农田土壤有机碳的演变.移耕农业制度下,已垦黑土农田有机碳水平呈下降趋势,今后100年内年平均下降速率为0.063g/kg.图1,表1,参11.     

短期免耕对黑土孔隙度的影响

对短期玉米免耕和秋翻处理对耕层黑土孔隙度的影响进行了分析。结果表明,耕作处理对土壤孔隙度影响较大,毛管孔隙和贮存孔隙在整个剖面内免耕均小于秋翻,但秋翻处理下的中小孔隙占有很大比例。两个处理之间的大孔隙数量相差很小,多在3%～8%之间。秋翻总孔隙度表现出表层和底层差异很大,而免耕孔隙分布相对均匀,且上下孔隙连通性较好。     

不同施肥措施对黑土土壤水分及保水性的影响

在长期定位试验中,采用中子水分测量仪对其中的4个处理(F1-无肥、F2-中量化肥、F3-高量化肥、F4-高量化肥加有机肥)进行了为期3年的土壤水分监测。结果表明:施肥处理显著影响了土体内的水分变化,影响范围主要是10cm~90cm。深度超过90cm之后,施用高量化肥的处理含水量超过了其它3个处理,施用相对高量的化肥具有明显的保水作用,而施用有机肥则增加了土壤的疏松透气性,因而增加了蒸发。施肥多的两个处理比较于不施肥和施肥少的处理水分的纵向变幅要大。施入了高量化肥的处理,在高产的同时,保存了70cm以下土体的含水量,而施入同样高量化肥配合有机肥的处理,深层的含水量没有单施高量化肥的高。施用化肥降低了土壤水分的蒸发,提高了保水性。施用化肥同时施用有机肥改善了土壤的透气性。施用有机肥的处理具有如下特点:在含水量高的时候,有排水的作用;在含水量适中的情况下,蒸发量最小,有保水的作用。不施肥的处理,在适宜的水分条件及干旱的情况下,蒸发量最大;在土壤含水量较大的情况下,蒸发较慢,相对而言不具有保水及排涝的作用。图5,表2,参13。     

土壤有机质含量与土壤脲酶活性关系的研究

利用空间移位长期定位试验,开展了土壤有机质含量与土壤脲酶活性及土壤铵态氮含量关系的研究。结果表明:土壤脲酶活性、土壤铵态氮含量在玉米生育期的变化是:灌浆期>大喇叭口期>收获期;在5种土壤有机质含量土壤中,土壤脲酶活性、土壤铵态氮含量与土壤有机质含量呈正相关,北安>嫩江>海伦>德惠>梨树。     

土地利用对潮棕壤电导率影响的研究

对中国科学院沈阳生态实验站潮棕壤水稻田、玉米地、撂荒地和人工林地4种土地利用方式经过14年后土壤电导率在土体10个土层中的剖面分布进行比较研究,结果表明:不同土地利用方式及不同深度土层土壤电导率差异显著。表层,玉米地土壤电导率显著低于其他3种土地利用方式;150 cm深度内土壤电导率平均值为林地>撂荒地>玉米地>水稻田。水稻田土层具有相对较高的土壤电导率,可能主要受植稻过程中土壤淋溶及复盐基作用的影响;林地深层相对较高的土壤电导率可能主要受树木根系分布的影响。不同土地利用方式下土壤剖面中电导率与有机C、全量N、P、S、有效态N、P、S、pH、交换性Ca、Mg、K、Na、CEC、DTPA浸提态Fe、Mn、Cu、Zn之间具有不同的相互关系,反映了不同土地利用方式下元素的生物地球化学循环对土壤电导率的影响。由此,土壤电导率可作为指征不同土地利用方式对土壤性质影响可行的土壤化学指标。表4,参13。     

烟台地区土壤温度变化特征及预测模型研究

根据烟台某一气象站提供的2003年与2005年气象资料及土壤温度数据,对此地区土壤温度的变化特征及其预报模型进行了研究。结果表明：各个土层土壤温度变化规律基本一致,1月份土壤温度最低,到7月份达到最高值,同时也表现出土壤温度年变化振幅随深度增加而减小的规律。基于气象因子的多元回归模型对深层土壤温度预测精度不够理想,而BP人工神经网络模型（ANN-BP）相比多元回归模型则能显著提高预测精度,是一种良好的土壤温度预测模式。     

黑土剖面水热异质性调查

通过野外调查的方法测定了典型黑土剖面土壤含水量和温度,并利用统计学分析了水热性状在2．2m×2．1m空间上的异质性。结果表明：尽管土壤容积含水量、密度、温度沿剖面垂直方向有规律的变化,但在水平方向存在较大的变异,容积含水量最大差异可达6．5个百分点,温度可达3．0℃;由于黑土剖面土壤密度变化较大,土壤质量含水量无论是垂直方向还是水平方向均存在较大的空间变异,容积含水量能够更好地反映土壤水分的空间变化。图7,表2,参9。     

免耕对黑土蚯蚓数量和土壤密度的影响

以自2001年秋在吉林省德惠市中层黑土上进行的耕作定位试验小区为研究对象,对比免耕和常规耕作对东北黑土蚯蚓数量和土壤密度的影响.试验设计为裂区随机区组设计(免耕和常规秋翻两个处理),4个区组,种植作物为玉米和大豆.在玉米6叶期和8月末或9月初两次测定蚯蚓数量,土壤密度秋收后测定.采用SAS软件对2004～2006年的蚯蚓数量和土壤密度进行方差分析.试验结果表明,耕作方式、作物类型和采样时间对蚯蚓数量的影响较大,均达显著差异(P《0.05).免耕处理的蚯蚓数量是秋翻处理蚯蚓数量的2.4倍,种植大豆的蚯蚓数量是种植玉米蚯蚓数量的1.6倍,第1次的蚯蚓数量是第2次蚯蚓数量的1.9倍.耕作方式和作物类型对土壤密度没有显著影响.虽然免耕处理使5cm～10cm的土壤密度略有增加,但免耕的土壤密度与秋翻的土壤密度相比,并无显著差异.因此,同常规秋翻相比,免耕明显增加土壤中的蚯蚓数量,而且不会引起土壤的板结.     

洛川塬区典型农业土壤与苹果园土壤重金属分布调查与评价

对洛川不同土地利用方式的土壤重金属污染进行分析研究,结果显示,不同利用方式下的土壤重金属污染及分布特征有明显区别。耕地和苹果林地土壤重金属污染指数均小于1．0,土壤中砷（As）和铬（Cr）含量超出绿色食品土壤环境清洁安全值警戒线。土壤重金属综合污染指数耕地深度在30cm～65cm范围内超出警戒线,林地在深度65cm～115cm范围内超出警戒线。图1,表4,参21。