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期刊信息/Journal information
土壤学报
中国土壤学会
土壤学报

中国土壤学会

蔡祖聪

双月刊

0564-3929

actapedo@issas.ac.cn

025-86881237

210008

南京市北京东路71号

土壤学报/Journal Acta Pedologica SinicaCSCD北大核心CSTPCD
查看更多>> 本刊主要刊登土壤科学及相关领域(如植物营养科学、肥料科学、环境科学、国土资源和农业可持续发展等)中具有创造性的学术论文、研究简报、前沿问题综述与评论、问题讨论等。为中文(含英文摘要和关键词)核心期刊,为《中国科学引文数据库》、《中国学术期刊综合评价数据库》、《中国21世纪议程管理中心信息源数据库》等的来源期刊和《中国期刊网》、《中国学术期刊(光盘版)》、《万方数据系统科技期刊群》的收录期刊,该刊在国际上也有一定影响,被CA、PЖ、CAB系列及FAO Agris AGRINDEX等收录,多次被评为优秀期刊,国内外发行。
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收录年代

    三峡库区典型农业小流域溶解态养分输移对"源—汇"景观格局的响应

    倪珂王小燕杨澜崔璨...
    408-423页
    查看更多>>摘要:"源—汇"景观格局反映了流域土地利用配置与空间要素分布,导控流域能源流动与水沙过程,是影响小流域养分流失的重要因素。为探明景观格局对不同降雨类型下,农业小流域溶解态养分输移的影响,以三峡库区石盘丘小流域的传统农业型集水区与农林复合型集水区为研究对象,监测不同强度侵蚀性次降雨事件中,两个集水区出口断面处径流溶解态氮、磷浓度,利用航测数据结合最小累计阻力模型识别"源—汇"景观空间格局,引用景观空间负荷对比指数(Location-Weighted Landscape Index,LWLI)进一步分析小流域溶解态养分输移对"源—汇"景观格局的响应机制。结果表明:(1)传统农业型集水区内,"源""汇"景观面积比为1。8:1,以"源"景观为主,景观垂直分异性明显;农林复合型集水区内"源""汇"景观比例约1:1,且均衡分布,但高陡坡区域占比高、平均坡度大。(2)两种类型集水区内,溶解态氮、磷流失负荷均表现为暴雨>中雨>大雨,而不同降雨事件中,传统农业型集水区养分输出负荷及其变异系数均高于农林复合型集水区,养分输移波动性强,更易受到降雨强度变化的影响。(3)农业用地在两种集水区内均是主要的养分流失来源,但受坡度限制,其他林地可能是农林复合集水区中重要的养分迁出区域;传统农业型集水区的LWLI高达0。75,表征了该集水区的高氮、磷流失风险;农林复合型集水区LWLI为0。28,养分输出量低,这是合理的景观空间格局与农林复合经营模式共同作用的结果。"源—汇"景观格局对小流域养分流失影响显著,可通过"源—汇"景观空间负荷对比指数对小流域养分流失风险进行判别,并为"源—汇"景观格局优化及小流域面源污染防控提供依据。

    三峡库区农业小流域"源—汇"景观格局溶解态养分景观空间负荷对比指数

    基于机器学习的紫色土坡面水沙预测模型研究

    陈琦涛王添李占斌张皎...
    424-433页
    查看更多>>摘要:为了精准预测土壤侵蚀变化、科学合理地预防水土流失的发生,为紫土坡地水土流失防治提供参考,基于典型紫土径流小区43场降雨资料,降水量、历时和130为特征指标,采用K-means聚类算法对降雨分类;使用随机森林(Randomforest,RF)算法评估各影响因子对径流深(H)、土壤流失量(S)的重要性,结合通径分析法进行重要因子筛选;将筛选所得关键因子作为模型输入变量,H、S为输出,使用BP神经网络构建预测模型。结果表明:(1)划分出3种雨型,B雨型(短历时、大雨强、小雨量)是主要降雨类型,A雨型(长历时、中雨强、大雨量)最剧烈。(2)各雨型下特征因子对H、S的重要程度明显不同。A雨型下T对S重要程度最高(31%),各因素对H的重要程度相对均匀;B雨型下各因素对S的影响差异小,F对H的重要程度最高(29%)。在C雨型下,Pr对H、S的重要程度最高(33%、36%)。(3)三种雨型下的H、S均受到Pr的显著影响,B、C雨型下的H、S分别同时受F和Vs、Ph的影响显著。(4)利用BP神经网络对H、S的预测精度均较高,Nash-Suttclife效率系数均高于0。95,且对H的预测模型精确度高于对S的预测模型。

    机器学习通径分析降雨侵蚀紫色土

    表层土壤结构对红壤坡耕地产流及产沙过程的影响

    张紫薇赵文俊李奇马一淳...
    434-444页
    查看更多>>摘要:针对南方红壤区坡耕地水土流失严重与表层结构退化的现状,采用室内模拟降雨的方法,分析表层土壤结构和雨强对降雨再分配、坡面产流及产沙过程的影响。结果表明:(1)表层土壤结构显著改变降雨的再分配过程,深耕作层可以降低地表径流比例,增加壤中流比例,60和90mm·h-1雨强下,随耕作层深度增加,地表径流平均比例依次为70。5%,62。9%和56。8%,壤中流平均比例依次提升为7。1%,12。3%和18。1%;(2)土壤流失率随雨强增加而增大,90mm·h-1雨强下土壤流失率为60 mm·h-1雨强下的4。4倍,土壤流失率随耕作层深度增加而显著减小,依次为36。8、21。1和13。1g·m-2 min-1;(3)雨强和表层土壤结构显著影响坡面侵蚀形态的演变,随耕作深度增加坡面侵蚀由细沟侵蚀逐渐转变为面蚀。表层土壤结构显著改变坡耕地降雨-径流关系和侵蚀过程,合理增加耕作层深度,对降低地表侵蚀、促进土壤水分的深层下渗、增加土壤深层持水量具有积极作用。

    土壤结构产流产沙壤中流红壤坡耕地

    基于Web of Science对土壤胶体影响重金属行为研究的计量分析

    胡鹏杰杜彦锫夏冰仇浩...
    445-455页
    查看更多>>摘要:为全面了解土壤胶体影响重金属行为方向的研究现状和前沿动态,基于Web of Science(WoS)核心合集数据库,利用WoS自带分析工具、HistCite引文图谱分析软件、VOSviewer和Citespace可视化分析软件对1990-2021年间土壤胶体影响重金属行为的文献进行了计量分析。结果表明,在世界范围内该方向的发文量逐年稳步增长,我国相关研究起步较晚,但近些年呈现迅猛发展的势头。目前土壤胶体影响重金属行为研究发文量最多的国家和研究机构分别是美国和中国科学院,发文量最高的期刊为Environmental Science & Technology,主要研究学科为环境科学与生态学的交叉学科。关键词聚类分析显示"土壤胶体颗粒粒径分级与重金属的形态分布"、"土壤胶体的释放、沉积及对重金属的吸附作用"和"土壤胶体颗粒的迁移机制与迁移模型研究"为主要的研究主题,人工纳米颗粒在土壤中的行为、迁移转化以及生物有效性是现阶段的研究热点。利用场流分离技术结合单粒子电感耦合等离子体质谱等技术,探讨土壤胶体与人工纳米颗粒之间发生的复杂相互作用及其对人工纳米颗粒迁移归趋与环境命运的影响,是未来的主要研究方向。

    土壤胶体重金属WebofScience文献计量分析

    腐殖酸和pH对典型轮胎磨损颗粒迁移行为的影响机制

    李昆孔德跃陈星月彭永红...
    456-468页
    查看更多>>摘要:轮胎磨损颗粒(Tire wear particles,TWPs)作为微塑料(Microplastics,MPs)的重要种类之一,当下其生态风险已受到生态学家的高度重视。通常,颗粒型污染物的环境行为过程是其生态风险的重要影响因素。然而,TWPs在土壤等多孔介质中的迁移过程及影响机制至今尚未见报道。选择冷冻破碎制备的冷冻破碎轮胎磨损颗粒(C-TWPs)以及道路磨损产生的滚动摩擦轮胎磨损颗粒(R-TWPs)和滑动摩擦轮胎磨损颗粒(S-TWPs)为典型研究对象,以石英砂柱来模拟研究TWPs在土壤等环境多孔介质中的迁移行为,并探究天然有机物腐殖酸(HA)及不同pH(4、7和10)环境对以上三种类型TWPs迁移行为的影响。结果显示:HA(50mg·L-1)能够显著增强三种类型TWPs的迁移性,并且在HA(50mg·L-1)存在下,不同pH(4、7和10)对TWPs迁移行为影响不同,中碱性环境(pH=7/10)更有利于TWPs的迁移。主要原因在于,HA存在或(和)中碱性环境有利于(同时)增大TWPs和石英砂颗粒表面的Zeta电位值(绝对值),此时,一方面TWPs的分散性得到改善,有较小的粒径分布,另一方面增加了 TWPs和石英砂颗粒间的静电排斥力,有助于TWPs的迁移。值得注意的是,HA存在和不同pH环境条件下,低温破碎制备的C-TWPs的迁移性较R-TWPs和S-TWPs强,主要由于C-TWPs制备时携带有较多的负电荷、较小的等电点和较强的疏水性,上述性质也可促使其吸附更多的HA,从而加强其电负性;而R-TWPs和S-TWPs由于粘附了道路矿物、金属盐或灰尘而减弱以上性质,表面具有较小的电负性。研究结果揭示了不同类型TWPs在自然界中地球化学迁移行为的差异性,并暗示了研究源头性质(排放方式)以确定同种材质微塑料环境行为及生态风险内在差异的必要性。

    轮胎磨损颗粒石英砂柱腐殖酸pH穿透曲线

    土壤水分及磷水平对草甘膦农药降解动力学的影响

    丁玲玲薛萐杨晓梅
    469-483页
    查看更多>>摘要:近年来,草甘膦及其降解产物氨甲基膦酸(AMPA)在土壤中的持久性及其环境风险日益受到关注。然而,草甘膦与磷酸盐结构相似且带电荷,可能与磷酸盐在土壤颗粒表面产生吸附竞争,进而影响其在土壤中的环境行为及土壤磷的生物有效性。本研究通过室内控制试验,对不同磷酸二氢钾施用水平(0,50 mg·kg-1,100 mg·kg-1)及水分条件下(20%田间持水量(20FC),60%田间持水量(60FC))黄土中草甘膦农药降解动力学、土壤速效磷及土壤酶活性变化特征进行研究。结果表明:(1)不同磷酸二氢钾施用及水分条件下,草甘膦农药在喷施初期降解速率较快,后期逐渐减缓;不同磷酸二氢钾施用水平对草甘膦降解影响不显著,但不同水分梯度对其影响差异显著。其降解产物AMPA的含量随着草甘膦农药的降解而增加,不同磷酸二氢钾施用水平处理AMPA的含量差异不显著,但不同水分条件下其峰值及变化特征差异显著,即:20FC条件下至喷施后第14天达到峰值,而60FC条件下在喷施后第7天就达到峰值。通过拟合发现,草甘膦残留数量特征符合污染物一级动力学衰减模型,其半衰期分别为69。3~77。0d(20FC)和10。5~12。8d(60FC)。(2)草甘膦农药喷施后,土壤中速效磷含量随草甘膦农药的降解呈现先减小后增大的变化特征,土壤水分对其影响差异显著。此外,草甘膦农药喷施后,磷酸酶活性受到明显抑制,N-乙酰胺基-β-葡萄糖苷酶、β-葡萄糖苷酶、亮氨酸酶活性波动较大。不同磷酸二氢钾施用水平对以上四种土壤酶活性的影响差异不显著,但不同水分梯度对其影响较大。由此表明:黄土中磷水平对草甘膦农药降解特征的影响不显著,但土壤水分状况显著影响草甘膦农药的衰减速率及其降解产物的残留水平;同时,草甘膦农药喷施,对黄土中速效磷及磷酸酶活性的影响较大,可能对土壤P循环及植物利用产生影响。因此,后续研究还应考虑草甘膦与土壤磷组分及相关酶活性的互馈效应,特别是在干旱条件下草甘膦及其降解产物的持久性与土壤健康的关系研究,以期为黄土区草甘膦农药的安全喷施提供科学依据。

    草甘膦氨甲基膦酸(AMPA)降解动力学速效磷土壤健康

    长期不同施肥的棕壤胶体凝聚动力学比较

    任凯璐左研寇琪张广才...
    484-494页
    查看更多>>摘要:土壤胶体的凝聚与土壤团聚体的形成密切相关。施肥改变土壤溶液环境,对土壤团聚体形成、土壤结构和土壤物质组成产生影响。探索长期不同施肥影响土壤胶体微观性质和相互作用进而影响土壤宏观现象的关联十分必要。依托35年棕壤长期定位施肥监测试验站,选取不施肥处理(CK)、施用氮肥(N)、施用有机肥(M)、氮肥与有机肥配合施用(N+M)四种处理的棕壤为研究对象,采用动态光散射技术监测不同施肥处理的棕壤胶体凝聚动力学过程,通过对比分析棕壤有机质含量、表面化学性质和棕壤矿物组成等探究不同施肥处理对棕壤胶体凝聚过程的影响。研究发现:四种长期不同施肥处理的棕壤胶体凝聚特征均表现为在低电解质浓度条件下发生慢速凝聚(RLCA)与高电解质浓度条件下的快速凝聚(DLCA);不同施肥处理胶体在相同电解质体系中的临界聚沉浓度的大小顺序均为M>N+M>CK>N。有机肥的长期施用增加了棕壤有机质含量,从而提高了胶体颗粒表面电场强度,加大了胶体颗粒间的静电斥力,加之有机质组分的空间位阻效应使得胶体的凝聚现象减弱;另一方面,长期不同施肥处理并未改变棕壤黏土矿物组成类型,但对其相对含量产生影响:其中,有机肥的长期施入使2∶1型伊利石的相对含量增加,1∶1型高岭石的相对含量减少,长期施用氮肥使伊利石相对含量减少而高岭石相对含量增加。综上,长期不同施肥处理会改变棕壤胶体的基本理化性质和矿物组成比例关系,进而影响棕壤胶体的凝聚动力学过程。

    长期定位施肥棕壤临界聚沉浓度X射线衍射光散射

    有机肥配施生物质炭对根际/非根际土壤氮赋存形态的影响

    李越王颖熊子怡谢军...
    495-505页
    查看更多>>摘要:阐明化肥和有机肥配施生物质炭对根际/非根际土壤养分和氮赋存形态的影响,有助于农田氮的高效利用及科学管理。采用盆栽试验方法,设置不施肥(CK)、单施化肥(CF)、施有机肥(M)、化肥配施生物质炭(CFB)、有机肥配施生物质炭(MB)、新鲜有机肥配施生物质炭(FMB)6个处理,通过测定根际及非根际土壤养分含量和土壤氮赋存形态,阐明不同施肥处理对氮形态转化的影响。结果表明:与CK处理相比,MB处理提高非根际及根际土壤pH 0。32和0。28个单位,FMB处理提高根际土壤pH 0。63个单位;MB和FMB处理分别提高根际土壤有机质含量25。4%和84。9%,同时显著提高根际土壤全氮含量25。4%和50。9%,表现出明显的根际效应。施肥能显著提高土壤离子交换态氮(IEF-N)含量,以CF和CFB处理的效果最好。施用有机肥和生物质炭能显著提高土壤碳酸盐结合态氮(CF-N)含量,以M和MB处理效果最好,且CF-N存在根际富集效应。配施生物质炭(CFB、MB和FMB)处理能促进土壤非可转化态氮(NTF-N)向铁锰氧化物结合态氮(IMOF-N)和有机硫化物结合态氮(OSF-N)这两种活性更高的氮形态转化,其中IMOF-N和OSF-N分别占可转化态氮的35。9%~61。7%和26。7%~46。6%,是根际及非根际土壤可转化态氮(TF-N)的主要成分。因此,有机肥配施生物质炭是改善根际及非根际土壤养分和调控氮转化有效的方式。

    有机肥生物质炭根际土非根际土土壤养分氮形态

    不同秸秆还田方式下黑土玉米田肥料氮素去向

    吴梦娜王少杰兰唱闫旭...
    506-514页
    查看更多>>摘要:探究不同秸秆还田方式下肥料氮在连续两季作物系统中的去向,为黑土地保护下的氮肥管理提供重要依据。于2020-2021年在吉林梨树开展大田微区试验,设置无秸秆还田(CK)、深翻还田(DTS)、免耕覆盖还田(NTS)3种秸秆还田方式,每种方式下设置2个施氮水平:180 kg·hm-2(N1)和270 kg·hm-2(N2)。结果表明:当季和第二季玉米成熟期植株氮分别有38。0%~46。8%和12。9%~18。6%来源于15N标记氮肥。肥料氮当季平均利用、残留和损失率分别为32。4%~43。9%、32。8%~51。4%和13。2%~32。7%,秸秆覆盖配施适量氮肥(180kg·hm-2)处理下肥料氮当季利用率显著提高29。5%,而秸秆深翻还田则使肥料氮在土壤中的残留率显著增加18。6%。当季施用肥料氮仍有8。5%~14。9%被第二季玉米吸收利用,两季累积利用率达40。9%~58。8%,在高氮(270kg·hm-2)下秸秆深翻还田显著提高肥料氮的第二季利用率及累积利用效率。综上,秸秆覆盖还田配施适量氮肥有利于提高肥料利用效率,而秸秆深翻还田更有利于高施氮量下土壤对肥料氮的保持,增加其被下季作物利用的机会,两者均能显著减少氮的损失。

    15N示踪秸秆还田施氮量肥料氮去向残留效应

    外源磷添加会增加不同年限稻田磷素生物有效性

    曹华李欢樊慧琳牛犇...
    515-526页
    查看更多>>摘要:为明确不同数量外源磷添加对稻田磷生物有效性组分的影响,以江西鹰潭孙家小流域内新稻田(NP,2~3 a)、中期稻田(MP,20~30 a)和老稻田(OP,400~500 a)为研究对象,基于不同浓度外源磷[0(CK)、125(P1)、250(P2)、500(P3)、625(P4)、750(P5)mg·kg-1(以P计)]添加的淹水培养实验(0~80 d),采用模拟生物活化的磷素分级方法(BBP法),分析了淹水条件下外源磷添加后稻田BBP组分磷的增量(△)动态变化,探讨了各组分磷增量的相关关系及影响因素。结果表明:淹水条件下,稻田有效磷(Bray-P)及BBP组分磷增量随磷添加量的增加而显著增加。BBP组分磷增量由小到大依次为:氯化钙磷增量(ΔCa-P)、酶提取磷增量(ΔEn-P)、柠檬酸磷增量(ΔCi-P)、盐酸磷(ΔHC-P)。培养15天时,新稻田ΔCa-P与ΔCi-P达到最大值;培养60天时,中期稻田ΔCa-P、ΔEn-P、ΔHC-P及ΔBray-P达到最大值;而老稻田中各组分磷随时间变化不明显。通径分析表明:外源添加磷对新稻田和老稻田ΔBray-P有显著直接正效应。外源磷添加虽能显著增加稻田磷素生物组分有效性,但其增量最大值的出现时段不同,新稻田与中期稻田中生物有效磷增量最大值分别出现在磷添加后的第15天与60天,因此,适时适量地施用磷肥对稻田磷素肥力提升与稻田磷素流失风险管控具有重要意义。

    稻田磷素分级法(BBP)磷生物有效性磷添加通径分析