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土壤
中国科学院南京土壤研究所
土壤

中国科学院南京土壤研究所

赵其国

双月刊

0253-9829

soils@issas.ac.cn

025-86881236

210008

南京市北京东路71号南京土壤所内

土壤/Journal SoilsCSCD北大核心CSTPCD
查看更多>>本刊主要刊登土壤科学及与其相关学科的论著、试验研究报告、研究简报、研究通讯、研究方法等。
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    棉秆生物质炭添加对棉田土壤理化性质及根际微生物群落结构的影响

    王振王文敏顾嘉诚王葳...
    540-547页
    查看更多>>摘要：以新疆滴灌棉田为研究对象,研究生物质炭施用对棉田土壤理化性质和棉花根际土壤微生物群落特征的影响.试验采集了不施生物质炭(CK)、施生物质炭3 t/hm2(BC1)、施生物质炭6 t/hm2(BC2)和施生物质炭9 t/hm2(BC3)4种处理棉花根际土壤,分析土壤理化性质和根际土壤微生物群落结构和组成的变化.结果表明,生物质炭施用后土壤pH和电导率分别下降了5.58%～9.18%和5.38%～18.04%;与CK相比,生物质炭施用使土壤有机质、全氮、全磷、碱解氮和有效磷含量均显著增加,且BC3增加效果最好,但生物质炭施用导致土壤钾含量显著降低.生物质炭施用显著降低了浮霉菌门(Planctomycetota)、芽单胞菌门(Gemmatimonadota)、厚壁菌门(Firmicutes)和被孢霉门(Mortierellomycota)相对丰度,但增加了子囊菌门(Ascomycota)、斯克尔曼氏菌属(Skermanella)、苔藓杆菌属(Bryobacter)、毛壳菌属(Chaetomium)、头束霉菌属(Cephalotrichum)、金孢属(Chrysosporium)和拟棘壳孢属(Pyrenochaetopsis)的相对丰度.另外,生物质炭施用降低了根际土壤微生物多样性和细菌丰富度,但根际土壤真菌的丰富度提高.生物质炭施用显著影响根际土壤微生物特别是真菌的群落结构,电导率、速效钾和pH是根际土壤微生物群落的主要影响因子.研究表明,生物质炭施用可以改善棉田土壤理化性质进而影响根际土壤微生物群落组成和结构,9 t/hm2为本试验的推荐施用量.

    棉花秸秆生物质炭土壤理化性质根际微生物高通量

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    南方典型母质发育稻田土壤氨氧化细菌和古菌群落结构特征

    俎诗佩彭德元王振华刘毅...
    548-556页
    查看更多>>摘要：依托中国科学院桃源农业生态试验站水稻土易地置土长期定位试验,以广东英利(YL,发育于玄武岩风化物)、江西鹰潭(YT,发育于第四纪红黏土)和湖南桃源古市(TYG,发育于河流冲积物)3 种母质发育稻田土壤为供试土壤,采用常规土壤农化分析方法测得 3 种土壤的理化性质、硝化速率,并结合实时荧光定量PCR技术和Illumina MiSeq测序技术,分析了土壤氨氧化古菌(AOA)和氨氧化细菌(AOB)种群丰度及群落结构的异同.结果表明:土壤硝化速率除分蘖期外,均表现为:YT>YL>TYG.YL与YT土壤中AOA数量占主导地位,AOA/AOB比值分别在 0.72～3.05、0.98～1.52;TYG土壤中AOB数量占主导地位,AOA/AOB比值在 0.21～0.75.群落组成方面,不同母质土壤间AOA、AOB群落结构差异显著,3 种土壤AOA优势菌属各不相同,AOB优势菌属均为Nitrosospira.冗余分析表明,pH和可溶性有机碳是造成AOA、AOB群落结构差异的核心因子.综上,在环境背景均统一的前提下,不同母质发育稻田土壤理化性质之间依旧存在差异,这种差异影响着氨氧化微生物AOA、AOB的丰度以及群落结构.

    土壤母质稻田土壤氨氧化细菌氨氧化古菌

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    福建典型茶园土壤真菌群落特征对不同活性有机碳组分的影响

    吴梓炜杨发峻彭家豪许宏达...
    557-566页
    查看更多>>摘要：选择福鼎市白琳镇、磻溪镇、管阳镇、太姥山镇和点头镇5个乡镇典型茶园土壤作为研究对象,分析茶园土壤中真菌群落特征及其对不同活性有机碳组分的影响.结果表明:①茶园土壤中易氧化态有机碳(EOC)、微生物生物量碳(MBC)、可溶性有机碳(DOC)含量均值分别为6.11 mg/g、200.85 mg/kg和68.27 mg/kg,EOC/SOC、MBC/SOC、DOC/SOC占比均值分别为34.05%、1.14%、0.42%;②茶园土壤真菌群落OTU数为点头镇>白琳镇>管阳镇>太姥山镇>磻溪镇,其中优势菌门为子囊菌门(Ascomycota)和担子菌门(Basidiomycota),优势菌属为原隐球菌属(Saitozyma)、被孢霉属(Mortierella)和Pleuroascus,不同茶园土壤中的真菌群落组成结构相似,但真菌多样性指数差异显著(P<0.05);③真菌群落多样性特征方面,EOC、DOC 含量与真菌群落多样性存在显著相关性(P<0.05);在真菌群落组成结构方面,Pleuroascus、Cpronia、Chloridum、Cladophialophora相对丰度与DOC、MBC含量呈显著正相关(P<0.05),Moritierella、Westerdykella相对丰度与DOC、MBC含量呈显著负相关(P<0.05);在真菌群落功能预测方面,腐生营养型真菌对土壤不同活性有机碳组分的积累影响显著.

    活性有机碳真菌腐生营养型茶园土壤

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    紫云英与化肥减施对土壤颗粒中黏粒矿物组成与转化的影响

    黄雷成莉娟陈雨露耿明建...
    567-575页
    查看更多>>摘要：为了探讨紫云英与不同比例化肥减施下,土壤纳米颗粒中黏粒矿物的组成与转化,以湖南省南县长期紫云英还田(MV)与100%、80%、60%和40%(F100、F80、F60和F40)4个比例化肥配施的长期定位试验为对象,将土壤分为4个粒级(>2 000、2 000～450、450～100、100～25 nm)的颗粒,研究黏粒矿物在不同粒级颗粒中的分布特征和转化规律.结果表明,①土壤颗粒由>2 000 nm减小至100～25 nm,2 000～450和450～100 nm颗粒中伊利石的相对含量降低8%～11%,100～25 nm颗粒中1.4 nm过渡矿物和蛭石极少甚至消失,游离铁和非晶质氧化铁的含量增加,在100～25 nm颗粒中最高.②紫云英与化肥减施下,化肥配施量80%前后矿物的转化出现明显差异.化肥从100%降至80%,高岭石的相对含量增加,增幅为14.1%～51.2%,而伊利石的相对含量降低,降幅为3.6%～11.7%;继续降低化肥配施量,高岭石的相对含量却降低,降幅为13.7%～28.8%,而伊利石的相对含量增加,增幅为2.6%～18.5%.③紫云英还田下随着化肥配施量的降低,游离铁的含量无明显变化规律,而非晶质铁的含量在所有粒径中均先显著提高后降低,在MV+F80处理100～25 nm颗粒中达到最高为9.45 g/kg.综上,紫云英配施减量化肥与土壤颗粒中高岭石、伊利石和非晶质铁转化有明显关系,以化肥减施20%处理影响效果最显著.

    紫云英化肥减施纳米颗粒黏粒矿物

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    QuEChERS结合高效液相色谱-串联质谱法测定土壤中11类47种药物残留

    李瑞雪何微王泽岚朱捷...
    576-585页
    查看更多>>摘要：本文建立了一种QuEChERS结合高效液相色谱-串联质谱(UPLC-MS/MS)同时测定土壤中11类47种药物残留的分析方法.试验考察不同色谱柱和流动相对 47 种药物的分离效果,探究不同pH的EDTA-Mcllvaine缓冲液和净化填料对目标化合物的提取和净化效果,实现了对土壤中多类药物的定量分析.47 种药物在对应线性范围内均呈现较好的线性关系(r≥0.995);方法的检出限为0.1～2.5 μg/kg,定量限为0.5～8 μg/kg;3水平加标试验的回收率为61.1%～117.0%,相对标准偏差为1.9%～11.4%.该方法适用于土壤多组分准确高通量定量分析,检出限、回收率、准确度均符合分析要求,为土壤中多种药物的赋存底数和潜在风险研究提供技术支撑.

    高效液相色谱-串联质谱QuEChERS土壤药物残留

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    土壤类型和容重对离心机法测定土壤水分特征曲线的影响

    张鹏飞贾小旭任利东赵春雷...
    586-592页
    查看更多>>摘要：本研究以杨凌塿土和嫩江黑土为研究对象,分别设置了4个土壤容重处理(1.0、1.1、1.2、1.3 g/cm3),利用离心机法测定土壤失水过程,以压力膜仪法为标准,对比不同吸力下的含水量实测值和van Genuchten模型参数的差异.结果表明,随着土壤容重的增加,离心机法测定土壤水分特征曲线准确度逐渐增加,获取黑土和塿土的van Genuchten模型参数α的准确度增幅分别为38.46%～83.08%和56.38%～95.75%.离心机法测定土壤水分特征曲线的准确度在不同吸力段表现不同,近饱和段(0～10 kPa)离心机法测定值偏低,而高吸力段(10～1 500 kPa)测定值偏高,且高吸力段离心机法测定准确度较低,与压力膜仪法测定值具有极显著差异(P<0.01).综上所述,为了提高离心机法测定土壤水分特征曲线的准确度,优先考虑应用于大容重和高有机质含量的土壤.

    土壤水分特征曲线土壤容重离心机法压力膜仪法

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    黄土高原样带典型地貌类型坡面土壤水分分布特征及其差异

    单燕索立柱王洁马兰...
    593-600页
    查看更多>>摘要：为掌握黄土高原典型地貌类型丘陵沟壑区和高塬沟壑区的坡面土壤水分分布特征,选取 3 个典型坡面(长武高塬沟壑区,安塞丘陵沟壑区,神木丘陵沟壑区(风蚀水蚀交错区)),分析3个坡面土壤水分的时空分布和对应环境因素的分布特征,并采用地统计分析比较不同地貌类型坡面土壤水分的差异.根据不同地貌类型区坡面土壤含水量变异系数(CV)平均值的剖面变化,0～500 cm土壤剖面可以划分为速变层(0～40 cm)、活跃层(40～100 cm)、次活跃层(100～200 cm)和相对稳定层(200～500 cm);除丘陵沟壑区坡面0～40 cm和100～200 cm土层外,其他土层土壤含水量均具有较好的空间结构特征,理论半方差函数模型可对其进行较好的模拟,拟合模型结果一般表层土壤含水量为球状模型,深层土壤含水量为高斯模型;由于地形、土壤和植被等因子空间分布的差异性,高塬沟壑区坡面土壤含水量的空间变化与容重、海拔高度和最大叶面积指数有显著相关关系(P<0.01),而丘陵沟壑区和风蚀水蚀交错区坡面土壤含水量的空间变化分别只与最大叶面积指数和土壤质地有显著相关关系(P<0.05).黄土高原典型地貌类型区不同土层间土壤含水量差异较大,地统计分析可以很好地表达坡面水分的空间异质性.

    土壤水分黄土高原时空变异地统计分析

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    雨滴击溅下表土孔隙变化及其对入渗能力的影响

    张晓茹刘志强焦钒栩李光录...
    601-609页
    查看更多>>摘要：为探究雨滴击溅下土壤结构与入渗能力的变化规律,为雨滴击溅下土壤侵蚀状况预测提供参考,以黄土高原褐土为对象,基于雨滴击溅试验、土壤渗透试验和同步辐射CT扫描方法,对降雨条件下表土孔隙结构与土壤渗透能力的关系进行了分析.结果表明:①雨滴击溅导致土壤总孔隙度和渗透系数显著降低(P<0.05).2.67、3.39 和 4.05 mm直径雨滴击溅后土壤的总孔隙度分别降低了20.64%、36.05%和44.88%,土壤渗透系数分别降低了15.69%、40.42%和71.77%.雨滴击溅后土壤孔隙的碎片化程度加剧,导致孔隙形状更不规则,连通性降低.②土壤孔隙大小、形状和连通性对土壤渗透能力有显著影响(P<0.01):孔隙越大,形状越规则,对土壤渗透能力的影响越大.从孔隙连通性角度看,土壤连通孔隙的孔喉半径和孔隙率对入渗能力的影响程度最大.基于以上分析,建立了土壤渗透系数(K)与总孔隙度(PT)、大孔隙率(Plp)、规则孔隙率(Prp)、连通孔隙率(Pcp)和孔喉半径(Rth)的预测模型:K=0.402PT+0.104Plp+0.1401Prp+0.350Pcp+0.003Rth-0.415,R2=0.93,P<0.05.综上可见,雨滴击溅通过改变土壤孔隙的大小、形状和连通状况,导致土壤孔隙结构破坏,从而降低了土壤入渗能力.

    雨滴击溅孔隙微观结构孔隙网络模型土壤渗透表土

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    粪肥施用对土壤团聚体的影响——Meta分析

    张广立岑柏霆龙新宪刘娅...
    610-622页
    查看更多>>摘要：粪肥施用为土壤输入大量有机质与养分,能影响土壤团聚体的形成和稳定性,大部分研究主要认为粪肥施用促进土壤大粒径团聚体的形成(marcoaggregate,≥0.25 mm),但进一步细分是对大团聚体(large marcoaggregate,>2 mm)还是小团聚体(small marcoaggregate,2～0.25 mm)的影响更大,研究存在较大差异.本文使用Meta分析收集了36篇相关文献,共267个团聚体数据,发现施用粪肥能显著增加土壤大团聚体和小团聚体含量,分别增加了 95%和 17%,同时减少了土壤微团聚体(microaggregates,0.25～0.053 mm)和土壤粉黏颗粒(silt-plus and clay-size particles,<0.053 mm)含量,分别减少了14%和20%.本文还从土壤因素、粪肥因素、气候因素 3 个角度的解释变量来分析粪肥施用对土壤团聚体影响不同的原因,结果发现土壤类型、土壤pH、粪肥种类和年均气温、年均降水量是造成不同研究结果差异的主要原因.

    粪肥土壤团聚体Meta分析

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    基于SHAW模型的北疆地区不同滴灌年限棉田冻融期土壤水热盐动态模拟研究

    赵露叶含春王振华刘健...
    623-638页
    查看更多>>摘要：为探究SHAW(Simultaneous heat and water)模型在北疆地区长期膜下滴灌棉田冻融期土壤水热盐动态模拟的适用性,本研究选用滴灌起始年限为 1998 年(21 a)的棉田土壤水热盐实测数据对SHAW模型进行率定,以滴灌起始年限为 2006 年(13 a)、2008年(11 a)、2012年(7 a)和荒地(0 a)的水热盐实测数据进行验证.模型率定结果表明,随土壤深度增加土壤温度的模拟效果越好;土壤水盐的模拟效果先增强后减弱.模拟土壤温度Nash系数(NSE)、均方根误差(RMSE)和R2分别为0.713～0.993、0.209～2.498℃和0.911～0.994;模拟土壤水分NSE和RMSE分别为0.824～0.967和0.009%～0.032%;模拟土壤盐分NSE和RMSE分别为0.609～0.844和0.001～0.012 g/kg.模型验证结果表明,随滴灌年限增加模拟效果越好,模拟除荒地20～60 cm土层土壤温度NSE小于0.600,滴灌7、11和13 a地块各层土壤温度NSE均大于0.600,RMSE介于0.143～3.213℃;滴灌0、7、11和13 a地块模拟的各层土壤水分NSE均大于0.670,RMSE为0.009%～0.057%;滴灌0、7、11和13 a地块模拟的除120～140 cm土层土壤盐分NSE小于0.600,其他各层土壤盐分NSE均大于0.616,RMSE为0.000～0.016 g/kg.总体而言,SHAW模型适用于北疆地区冻融期长期膜下滴灌棉田的一维土壤水热盐模拟.

    SHAW模型冻融期膜下滴灌棉田土壤水热盐

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