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基于IoT技术的寒地黑土质量信息监测系统
1
作者 葛宜元 孙道起 +4 位作者 孟庆祥 王囡囡 高士军 苏安双 王淼 《农机化研究》 北大核心 2026年第1期226-232,267,共8页
寒地黑土是我国东北地区的重要农业资源,土壤质量和环境状况直接影响粮食产量和质量。为有效监测和管理寒地黑土质量和环境变化情况,构建了一种基于物联网(IoT)技术的寒地黑土质量信息监测系统。该系统通过传感器采集土壤湿度、温度、p... 寒地黑土是我国东北地区的重要农业资源,土壤质量和环境状况直接影响粮食产量和质量。为有效监测和管理寒地黑土质量和环境变化情况,构建了一种基于物联网(IoT)技术的寒地黑土质量信息监测系统。该系统通过传感器采集土壤湿度、温度、pH值和氮磷钾等养分数据,并利用无线网络传输至数据处理中心,进行数据存储、分析和可视化展示。设计地力评价模块,根据寒地作物种植需求,选择适合寒地黑土的地力评价因子,以选定的评价指标为基本对象,通过选取层次分析法进行指标权重分析,利用模糊综合评价法进行隶属度计算以进行寒地黑土信息评价;系统可实现土壤质量信息的实时监测,数据查询、分析、评价和下载。验证试验结果表明,该系统在寒地环境中数据测量稳定,土壤温度测量精度达到±0.3℃,湿度为±0.26%RH,pH值为±0.03,系统阈值报警响应时间平均为15 s。该系统实现了寒地黑土质量信息的中长期稳定监测,对地力的评价符合农业部标准,可为肥料施用等农田管理提供科学合理的建议,进而提高管理效率,实现作物增产增收。 展开更多
关键词 寒地黑土 质量监测 MCGS IoT技术 可视化 地力评价
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钼矿区周边农田土壤重金属污染及风险评价研究
2
作者 朱海波 梅凡民 +1 位作者 苏翠翠 王江浩 《陕西农业科学》 2026年第1期73-78,102,共7页
以陕西渭南某钼矿区周边农田土壤为研究对象,测定了土壤中8种重金属(Cd、Hg、As Cr、Pb、Cu、Ni、Zn)含量,利用单因子污染指数法、内梅罗综合污染指数法、地累积指数法评价重金属污染程度,采用潜在生态风险指数法评价重金属潜在生态风... 以陕西渭南某钼矿区周边农田土壤为研究对象,测定了土壤中8种重金属(Cd、Hg、As Cr、Pb、Cu、Ni、Zn)含量,利用单因子污染指数法、内梅罗综合污染指数法、地累积指数法评价重金属污染程度,采用潜在生态风险指数法评价重金属潜在生态风险。结果表明,钼矿区周边农田土壤中,8种重金属平均含量都超过了土壤背景值,Cd和Zn污染较重,平均值是0.27 mg/kg和158.21 mg/kg,超出了农用地土壤污染风险筛选值。从内梅罗污染指数来看,Pb、Cu、Hg、Ni、Cr、As处于轻度污染程度,Cd、Zn的内梅罗污染指数分别是4.74和3.33,达到重污染程度。Cd、Zn和Pb平均地累积指数0.62、0.44和0.09,属于轻度污染水平。潜在生态风险指数评价结果表明,矿区周边农田土壤重金属潜在生态风险处于中等水平。Cd是主要的污染因子和生态风险因子,后续应重点加强监测、管控和修复,保障土壤健康。 展开更多
关键词 农田土壤 重金属 污染 风险评价 钼矿
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光碳核肥和牧草品种对沙珠玉地区土壤理化性质的影响
3
作者 马建霞 吴晓卓 +2 位作者 谢惠春 耿贵工 乔枫 《安徽大学学报(自然科学版)》 北大核心 2026年第1期84-95,共12页
为探究光碳核肥和不同牧草对沙珠玉地区土壤理化性质的影响,笔者设置了不施肥(CK)、施肥600 kg·hm^(-2)(G1)、施肥750 kg·hm^(-2)(G2)3个光碳核肥浓度处理,分析不同处理下种植冷地早熟禾(Poa crymophila Keng)、高羊茅(Festuc... 为探究光碳核肥和不同牧草对沙珠玉地区土壤理化性质的影响,笔者设置了不施肥(CK)、施肥600 kg·hm^(-2)(G1)、施肥750 kg·hm^(-2)(G2)3个光碳核肥浓度处理,分析不同处理下种植冷地早熟禾(Poa crymophila Keng)、高羊茅(Festuca elata)、紫羊茅(Festuca rubra L.)、中华羊茅(Festuca sinensis)、披碱草(Elymus dahuricus Turcz)5种牧草的生物量及其对土壤理化性质的影响,检测不同牧草在沙珠玉地区的生长适应性,通过Pearson相关性和主成分分析揭示指标间的关联.与CK相比,在G1,G2处理下,高羊茅、紫羊茅和中华羊茅的土壤含水量显著增加.G1处理下,披碱草的土壤有机碳含量显著提高,紫羊茅的土壤全氮含量显著上升.G2处理下,高羊茅的土壤容重显著降低,高羊茅和紫羊茅的土壤有机碳含量显著提高,紫羊茅土壤的全氮和全磷含量显著上升;行距12 cm更有利于生物量的积累.研究结果表明G2处理下种植高羊茅和紫羊茅在改善土壤理化性质和提高生物量上表现突出,为沙珠玉地区土壤改良和生产力提升提供了依据. 展开更多
关键词 光碳核肥 禾本科牧草 土壤理化性质 沙珠玉地区
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微生物菌剂对猕猴桃根际土壤理化性质和真菌群落的影响
4
作者 谌帅 舒枭 +3 位作者 李思悦 汪洋 陈雅平 张全发 《地质通报》 北大核心 2026年第1期121-132,共12页
【研究目的】猕猴桃种植过程中长期面临不合理施肥、连作障碍、土壤pH不适宜等问题,导致土壤养分失衡、微生物群落结构破坏及土传病害频发,进而影响猕猴桃产量和品质,而微生物菌剂的应用被认为是解决上述问题的重要策略。【研究方法】... 【研究目的】猕猴桃种植过程中长期面临不合理施肥、连作障碍、土壤pH不适宜等问题,导致土壤养分失衡、微生物群落结构破坏及土传病害频发,进而影响猕猴桃产量和品质,而微生物菌剂的应用被认为是解决上述问题的重要策略。【研究方法】通过盆栽试验设置4种处理:空白对照(T1)、施加芽孢杆菌属(T2)、施加芽孢杆菌属和根瘤菌属(T3)、施加芽孢杆菌属、根瘤菌属和伯克霍尔德氏菌属(T4),探讨不同微生物菌剂对猕猴桃根际土壤理化性质和真菌群落的影响。【研究结果】与对照组T1相比,T3处理对改善土壤理化性质效果最显著。T3处理显著提高了猕猴桃根际土壤总钾、总氮、总碳、有机质、有机碳含量,同时降低了土壤pH值,该处理还显著提高了土壤过氧化物酶、蛋白酶、磷酸酶和脲酶的活性。基于PCoA分析,微生物菌剂的应用显著影响根际土壤真菌群落多样性。土壤真菌群落结构分析表明,Ascomycota和Basidiomycota为优势真菌门,而Plectosphaerella、Mortierella和Chaetomium为主要优势真菌属。与对照组相比,各处理中Ascomycota的相对丰度均增加,而Mortierella的相对丰度均降低。相关性分析表明,猕猴桃根际土壤理化性质和真菌群落结构的影响是相互作用的结果。【结论】芽孢杆菌属和根瘤菌属的联合应用是改善猕猴桃根际土壤特性并优化真菌群落结构的有效策略,在此基础上可显著促进猕猴桃幼苗的生长。本次研究为猕猴桃种植区土壤的可持续利用提供了科学依据。 展开更多
关键词 猕猴桃 微生物菌剂 根际 土壤养分 真菌群落
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多代连栽对桉树人工林不同土层土壤有机碳组分特征及碳库管理指数的影响
5
作者 赵隽宇 陆珍先 +4 位作者 王家妍 唐健 王嘉琛 黄小芮 石媛媛 《水土保持研究》 北大核心 2026年第2期255-263,共9页
[目的]揭示多代连栽下桉树人工林土壤有机碳组分在剖面中的分异机制,针对连栽引起的衰退问题,探索可持续经营策略并提供理论支撑。[方法]采用空间序列代替时间的方法,选取广西高峰林场一代(T_(1))、二代(T_(2))、三代(T_(3))的桉树人工... [目的]揭示多代连栽下桉树人工林土壤有机碳组分在剖面中的分异机制,针对连栽引起的衰退问题,探索可持续经营策略并提供理论支撑。[方法]采用空间序列代替时间的方法,选取广西高峰林场一代(T_(1))、二代(T_(2))、三代(T_(3))的桉树人工林以及作为对照的马尾松林(CK),共203个采样点,分析了0-20 cm和20-40 cm土层的土壤pH值、有机质、养分元素及土壤总有机碳(TOC)、土壤易氧化碳含量(EOC)、可溶性有机碳(DOC)等碳组分含量,并引入土壤碳库管理指数(Carbon Pool Management Index,CPMI)评估了土壤碳库质量。[结果](1)随连栽代次增加,0-20 cm土层TOC和EOC含量显著降低(TOC:14.43~10.17 g/kg;EOC:3.32~3.11 g/kg),DOC含量以T_(2)最高(0.44g/kg),显著高于CK(0.24 g/kg);20-40 cm土层TOC亦呈下降趋势(7.01~5.37 g/kg),但EOC和DOC差异不显著。(2)连栽林分0-20 cm土层CPMI(69.33~77.87)显著低于CK(100.0),20-40 cm土层CPMI则随代次增加递减(T_(1)→T_(3)∶172.16→120.05),表明连栽导致表层土壤碳库质量退化,深层土壤碳活性受代次影响更显著。(3)冗余分析显示,0-20 cm土层TOC主要受TN和OM驱动,DOC与Fe,TP含量正相关,EOC与Zn,Cu正相关;20-40 cm土层TOC受AN和OM影响显著,DOC与Cu,Mg相关性较强。[结论]桉树多代连栽导致土壤有机碳库稳定性下降,碳库管理需结合代次差异及土层特性优化施肥与凋落物管理,建议采取合理的混交轮作、施肥管理等措施以维持和提升土壤碳储量和质量。 展开更多
关键词 土壤碳库 人工林经营 有机碳结构 碳库管理指数
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不同利用类型土地改为耕地后土壤养分的变化
6
作者 何丽婷 郭太堂 +6 位作者 武睿 余杰 彭思华 杨恒 侯文刚 范佳帅 陈超 《水土保持通报》 北大核心 2026年第1期106-114,共9页
[目的]明确不同利用类型土地改为耕地后对土壤养分的影响,为新增耕地土壤养分状况的改善提供理论依据。[方法]以云南省富宁县不同利用类型土地(农村宅基地、灌木林地、乔木林地、殡葬用地、其他草地)改为的新增耕地为样地,以旱地为对照... [目的]明确不同利用类型土地改为耕地后对土壤养分的影响,为新增耕地土壤养分状况的改善提供理论依据。[方法]以云南省富宁县不同利用类型土地(农村宅基地、灌木林地、乔木林地、殡葬用地、其他草地)改为的新增耕地为样地,以旱地为对照,进行作物种植试验,种植作物为玉米惠民380。试验期间样地统一管理,通过测定土壤氮、磷、钾、有机质、pH值,探明不同利用类型土地改为耕地后对土壤养分的影响。[结果]富宁县新增耕地表层土壤的全氮含量为548~1251.83 mg/kg,有效磷含量为0.46~6.67 mg/kg,速效钾含量为97.67~209.33 mg/kg,有机质含量为8.14~26.83 g/kg,pH值介于4.6~7.7;不同利用类型土地改为新增耕地的土壤养分差异显著(p<0.05),农村宅基地改为耕地的土壤全氮、有机质含量最高,属于中性土壤;灌木林地改为耕地的土壤速效钾含量最高,草地改为耕地的土壤各个养分指标均为最低值。研究区旱地对照土壤综合肥力指数较高(IFI=0.73>0.5),新增耕地土壤综合肥力指数偏低(IFI均值=0.382<0.5),土壤pH值是该区的土壤养分制约因子,新增耕地土壤存在氮、磷、有机质3类养分的缺乏,尤其土壤有效磷含量仅为旱地对照的0.7%~9.7%。[结论]新增耕地土壤整体养分含量偏低,土壤全氮、有效磷、有机质含量均显著低于旱地对照;不同利用类型土地改为耕地后的土壤养分状况差异显著,草地改为耕地的土壤各个养分指标最低;改善土壤酸碱度、提高有效磷含量是新增耕地土壤养分状况改善的关键,有机肥配施磷肥的方式是改善研究区新增耕地养分状况的有效措施。 展开更多
关键词 新增耕地 用地类型 土壤养分 云南省
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基于地质建造的成土母质分类方案——以吉林延边朝鲜族自治州为例
7
作者 佟智强 裴艳东 +3 位作者 赵院冬 宋立东 王建伟 孙艳玲 《地质与资源》 2026年第1期104-114,37,共12页
科学划分成土母质可为正确理解和认识土壤区域地球化学元素分散富集规律提供重要参考.本文以长白山东部延边朝鲜族自治州为例,提出“建造时代+岩石类别+搬运类型”的成土母质分类方案,将该地区的成土母质划分为第四纪冲洪积物、第四纪... 科学划分成土母质可为正确理解和认识土壤区域地球化学元素分散富集规律提供重要参考.本文以长白山东部延边朝鲜族自治州为例,提出“建造时代+岩石类别+搬运类型”的成土母质分类方案,将该地区的成土母质划分为第四纪冲洪积物、第四纪基性火山岩类残坡积物、第四纪碱性火山岩类残坡积物、新近纪-古近纪砂岩类残坡积物等14类.研究表明,延边州成土母质、土壤的理化性质受地质建造单元的约束控制,同一成土母质上的不同土壤类型具有相似的地球化学特征,不同成土母质形成的同一种土壤类型存在较大的地球化学差异.基于地质建造的成土母质分类方案既能有效反映不同构造背景和成岩环境下的成土母质差异,又能有效表征成土母质与其上土壤的内在联系. 展开更多
关键词 土壤类型 成土母质 地质建造 生态地质调查 吉林省
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钱江源国家公园地役权改革农田土壤肥力本底监测与评价
8
作者 余顺海 武昊天 +4 位作者 陈小南 蓝文超 王子怡 吴明 邵学新 《亚热带资源与环境学报》 2026年第1期120-128,共9页
农田生态系统是国家公园重要的生态资源,在钱江源国家公园体制试点区开展农田养分本底监测与肥力综合评价,为公园后续评估地役权改革影响积累本底数据。以钱江源国家公园内4个片区(苏庄、何田、长虹、齐溪)为研究对象,监测土壤容重、pH... 农田生态系统是国家公园重要的生态资源,在钱江源国家公园体制试点区开展农田养分本底监测与肥力综合评价,为公园后续评估地役权改革影响积累本底数据。以钱江源国家公园内4个片区(苏庄、何田、长虹、齐溪)为研究对象,监测土壤容重、pH、有机质、全氮、全磷、碱解氮、有效磷、速效钾等指标。运用修正后的内梅罗综合肥力评价指数和基于主成分分析的综合土壤肥力指数等方法,评估了农田土壤肥力现状,探讨各方法适用性。结果表明,钱江源国家公园土壤整体呈酸性(pH 5.35)。土壤有机质(36.37 g·kg^(-1))、全氮(1.98 g·kg^(-1))、碱解氮(187.94 mg·kg^(-1))和有效磷(74.76 mg·kg^(-1))含量丰富,但速效钾(64.27 mg·kg^(-1))相对缺乏,是土壤肥力的主要限制因子。相关性分析表明,土壤pH与速效钾极显著负相关,容重与碱解氮、全氮、有机质极显著负相关,有机质与碱解氮和全氮极显著正相关,但与全磷、有效磷相关性不显著。不同研究方法对比表明,基于主成分分析法的土壤肥力综合指数适用性较高,研究区土壤综合肥力整体良好,且空间异质性明显,各片区肥力等级依次为何田>齐溪>长虹>苏庄,且何田片区的综合肥力等级高于其他3个片区一个级别。本研究可为今后钱江源国家公园土壤质量评价体系构建、因地制宜的土壤管理提供参考,为国家公园内土壤资源保护、开发和利用提供科学决策依据。 展开更多
关键词 农田 国家公园 土壤肥力 主成分分析 综合肥力指数
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土壤pH值、CEC和有机质标准物质研制
9
作者 胡修伟 仇佳妍 +1 位作者 贾艳清 赵含 《化工管理》 2026年第3期42-46,共5页
选取不同地域的特征土壤作为标准物质原料候选物,经初步测试成分合格后,将土壤经干燥、破碎、研磨、混匀、分装完成制备。随机抽样后以单因素方差分析法评估其均匀性;以趋势分析法评估其稳定性。以多家实验室协作定值的方式测试样品pH... 选取不同地域的特征土壤作为标准物质原料候选物,经初步测试成分合格后,将土壤经干燥、破碎、研磨、混匀、分装完成制备。随机抽样后以单因素方差分析法评估其均匀性;以趋势分析法评估其稳定性。以多家实验室协作定值的方式测试样品pH值、阳离子交换量和有机质,并根据JJF 1343—2022《标准物质的定值及均匀性、稳定性评估》的要求,确定了标准值和评估其扩展不确定度。该研究研制的4种土壤pH值、CEC和有机质分析标准物质特性值定值准确、不确定度评估合理,在农业、林业、环境、地球化学等领域有良好的应用前景。 展开更多
关键词 土壤 标准物质 pH值 阳离子交换量 有机质
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优质桃园不同坡位土壤理化性质分布特征
10
作者 程雨荨 颜雄 +1 位作者 李文昭 冯支金 《乡村科技》 2026年第1期120-123,共4页
为探究合肥市红花岗区典型优质桃园的土壤状况,分析土壤理化性质的空间分布特征,按照地形坡位差异,将桃园同一坡度划分为坡上、坡中、坡下这3个典型区域,采集各个区域的土壤样本,并对土壤含水量、孔隙度、pH值、容重、有机质质量分数、... 为探究合肥市红花岗区典型优质桃园的土壤状况,分析土壤理化性质的空间分布特征,按照地形坡位差异,将桃园同一坡度划分为坡上、坡中、坡下这3个典型区域,采集各个区域的土壤样本,并对土壤含水量、孔隙度、pH值、容重、有机质质量分数、全磷质量分数、全氮质量分数、全钾质量分数、全盐质量分数等理化指标进行测定与对比分析。结果表明:在土壤物理指标方面,不同坡位之间的土壤含水量、孔隙度及pH值差异显著(P<0.05),而土壤容重差异不显著(P>0.05);在土壤化学指标方面,不同坡位之间的土壤有机质质量分数、全氮质量分数、全钾质量分数差异显著(P<0.05),土壤全磷、全盐质量分数差异不显著(P>0.05)。该研究明确了优质桃园不同坡位土壤理化性质的分布特征,为桃园精准施肥、水土保持及栽培管理优化提供了理论依据与数据支撑。 展开更多
关键词 桃园 土壤 理化性质 不同坡位 测定方法
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高产水稻精准施肥策略优化研究
11
作者 范保兰 《中文科技期刊数据库(全文版)农业科学》 2026年第1期099-102,共4页
水稻作为全球主要粮食作物,其高产稳产对保障粮食安全至关重要。精准施肥是实现高产目标的核心环节,但传统施肥方式普遍存在肥料利用率低、环境污染风险高等问题。本研究聚焦于优化高产水稻精准施肥策略,通过系统梳理高产水稻营养需求特... 水稻作为全球主要粮食作物,其高产稳产对保障粮食安全至关重要。精准施肥是实现高产目标的核心环节,但传统施肥方式普遍存在肥料利用率低、环境污染风险高等问题。本研究聚焦于优化高产水稻精准施肥策略,通过系统梳理高产水稻营养需求特征,深入分析当前精准施肥技术应用中的关键瓶颈,并提出针对性强、技术手段具体的策略体系。重点探索融合土壤养分空间变异诊断、作物生长实时监测与智能化决策支持系统的综合解决方案,旨在突破精准度不足与可操作性受限的难点,实现肥料资源高效利用、降低环境负担、稳定提升稻谷产量和品质的目标,为现代高产水稻生产提供科学与技术支持。本研究具有显著的经济效益和生态效益潜力。 展开更多
关键词 高产水稻 精准施肥 养分管理 变量施肥 决策模型
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土壤团粒分析仪的设计与应用
12
作者 穆记永 《机械研究与应用》 2026年第1期78-81,共4页
通过探讨土壤团聚体及其对土壤结构和作物生长的重要性,并结合现有土壤团粒分析仪存在的问题,设计了一种土壤团粒分析仪。该分析仪主要由机械本体、驱动装置、控制系统、曲柄滑块机构、筛分组件和限位装置等部分组成。通过对驱动装置、... 通过探讨土壤团聚体及其对土壤结构和作物生长的重要性,并结合现有土壤团粒分析仪存在的问题,设计了一种土壤团粒分析仪。该分析仪主要由机械本体、驱动装置、控制系统、曲柄滑块机构、筛分组件和限位装置等部分组成。通过对驱动装置、曲柄滑块机构及筛分组件的结构优化,确保筛分组件在竖直方向上实现稳定运动,有效避免了筛分过程中产生的晃动。同时,将驱动装置布置在筛分组件的上部区域,降低了设备运行过程中的安全隐患。通过对土壤样品的测试验证,结果表明该分析仪具有良好的稳定性和测试准确性。研究成果对于提升土壤分析技术水平、保证测试结果的可靠性具有重要意义,并为相关领域的科学研究和工程应用提供了有力支撑。 展开更多
关键词 土壤团聚体 曲柄滑块机构 筛分组 限位装置
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不同母质土壤铁铝氧化物-有机碳的相互作用以及对重金属迁移的影响 被引量：1
13
作者 宋运红 刘凯 +2 位作者 戴慧敏 杨凤超 张哲寰 《岩矿测试》 北大核心 2025年第5期926-936,共11页
铁铝氧化物作为重要的矿物成分,其形态对土壤中有机碳含量及其赋存状态具有显著影响,两者的相互作用是土壤环境过程的重要组成部分,尤其是在重金属迁移、转化过程中发挥着关键作用。本文以黑龙江风积和冲洪积母质发育的土壤为研究对象,... 铁铝氧化物作为重要的矿物成分,其形态对土壤中有机碳含量及其赋存状态具有显著影响,两者的相互作用是土壤环境过程的重要组成部分,尤其是在重金属迁移、转化过程中发挥着关键作用。本文以黑龙江风积和冲洪积母质发育的土壤为研究对象,通过分析不同母质土壤剖面不同形态铁铝氧化物及有机碳分布特征,利用相关分析和冗余分析探讨了铁铝氧化物与有机碳的相互作用以及对重金属元素迁移的影响。通过对比发现,不同母质土壤铁铝氧化物垂向分布存在一定的差异,而有机碳的分布模式具有共性特征。相关分析表明络合态氧化铝(Al_(p))和游离态氧化铝(Al_(d))与有机碳的正相关性强于其他形态;络合态铁铝氧化物与大部分重金属的相关性较显著;络合态氧化铁(Fe_(p))、游离态氧化铁(Fe_(d))、无定形态氧化铁(Fe_(o))、Al_(p)与Hg,无定形态氧化铝(Al_(o))与As、Ni均呈显著正相关。分析认为,由地质冲积作用形成的冲洪积母质土壤中,由于低的pH,游离态和络合态铁铝氧化物较高,易与有机碳结合形成更稳定的络合物;相比之下,由强风力沉积形成的风积母质土壤中,由于高的pH,抑制了铁铝氧化物的溶解,游离态和络合态铁铝氧化物含量低,从而降低了与有机碳的结合能力,导致其有机碳含量较高。进一步分析认为,铁铝氧化物及铁铝氧化物-有机碳复合体通过络合、吸附和共沉淀等方式与重金属结合,从而影响土壤中重金属的迁移和富集。 展开更多
关键词 冲洪积母质 风积母质 铁铝氧化物形态 有机碳 重金属 元素迁移
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基于近地传感光谱协同的土壤重金属含量空间分布预测方法 被引量：2
14
作者 李硕 王雅晋 +3 位作者 覃卫林 莫晓明 胡碧峰 郭燕 《农业机械学报》 北大核心 2025年第3期451-457,共7页
土壤重金属采样、分析与污染评价耗费大量人力和物力,借助易获取环境协变量信息对提高土壤重金属污染监测效率意义重大。近地光谱是土壤属性综合响应,在反映土壤重金属信息方面有着巨大的研究潜力。为考察近地光谱辅助预测土壤重金属含... 土壤重金属采样、分析与污染评价耗费大量人力和物力,借助易获取环境协变量信息对提高土壤重金属污染监测效率意义重大。近地光谱是土壤属性综合响应,在反映土壤重金属信息方面有着巨大的研究潜力。为考察近地光谱辅助预测土壤重金属含量的能力,测量了109个表层土样的近红外光谱,并提取与土壤镍密切相关的光谱信息;再以土壤机械组成及其与光谱信息的组合作为辅助变量建立协同克里格模型,并比较土壤镍空间预测制图精度。结果表明:以粉粒含量和光谱2380 nm波段吸收率共同作为辅助变量的模型结果优于只以粉粒含量作为辅助变量的模型,交叉验证决定系数R^(2)_(CV)由0.49提高到0.68,交叉验证均方根误差(RMSECV)由11.3 mg/kg降至9.5 mg/kg。这说明近红外光谱作为一种易获取的辅助信息,可协同土壤机械组成构建空间预测模型以提高区域土壤重金属的调查精度。研究结果可为土壤重金属含量空间分布预测提供一种经济高效的解决方案。 展开更多
关键词 土壤重金属 近地传感 土壤光谱 近红外 协同克里格 辅助变量
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红壤关键带质子产生和消耗及其环境效应综述 被引量：1
15
作者 杨金玲 董岳 +2 位作者 冯文澜 张昊哲 张甘霖 《地学前缘》 北大核心 2025年第3期231-247,共17页
红壤在我国农业及经济社会可持续发展中占有重要地位。红壤关键带实质上是红壤区域自然和人为共同作用下由水-土-气-生-岩构成的地球表层系统。本文综述了红壤的酸化现状、红壤关键带中质子(H^(+))产生和消耗的过程与机制,以及这些过程... 红壤在我国农业及经济社会可持续发展中占有重要地位。红壤关键带实质上是红壤区域自然和人为共同作用下由水-土-气-生-岩构成的地球表层系统。本文综述了红壤的酸化现状、红壤关键带中质子(H^(+))产生和消耗的过程与机制,以及这些过程所产生的生态环境效应。从关键带的视角,碳循环是土壤自然酸化过程中H^(+)的主要来源。大气酸沉降(H^(+)、氮、硫)和植物因生长对盐基离子(K^(+)、Na^(+)、Ca^(2+)和Mg^(2+))的净吸收而产生的H^(+)是自然生态系统下红壤中H^(+)的主要来源,但化学氮肥施用带来的氮转化过程产生的H+和植物收获带走的盐基离子是农田生态系统中红壤酸化加剧的主导因素。氮在土壤中的转化过程和H+产生过程复杂,采用氮和氧双同位素的方法,可以定量化水体中硝态氮(NO_(3)_(-)-N)的来源,从而定量不同来源氮对土壤中H+的贡献。矿物风化、阳离子交换、铁铝氧化物缓冲、硫酸根专性吸附和有机质的酸缓冲等均是红壤中存在的重要酸缓冲机制。这些过程交织在一起,不易量化单独的缓冲过程,难以准确定量红壤的酸化速率。借助矿物风化释放的盐基离子与硅的化学计量关系,可以解析不同风化程度的红壤地区H^(+)用于硅酸盐风化和盐基交换的比例,从而更好地理解不同风化程度红壤对H^(+)缓冲路径的差异。酸化不仅会改变土壤自身的物理和化学特性、活化重金属元素、引起铝毒等,还影响土壤中的微生物和植物生长,氮转化带来的NO_(3)_(-)-N迁移和深部累积会对地下水污染带来潜在的风险。质子的消耗过程可以缓解H^(+)产生所带来的生态危害。红壤区径流水保持中性,说明土壤消耗了所有输入的H^(+),目前依然具有一定的酸缓冲能力。针对以上红壤关键带的H+产生和消耗的研究现状,本文提出了对未来的研究展望,探讨了红壤关键带需要进一步深入探索的相关科学问题。 展开更多
关键词 酸化 酸缓冲机制 矿物风化 氮转化 元素循环
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覆膜年限和灌溉方式对蔬菜种植土壤微塑料特征的影响 被引量：1
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作者 姚兴柱 戢昕蕾 +3 位作者 唐褀超 王谢 罗永霞 陈冠陶 《西南农业学报》 北大核心 2025年第7期1384-1390,共7页
【目的】明确不同覆膜年限和灌溉方式下土壤中微塑料(Microplastics,MPs)的赋存特征,为成都平原区规模化种植业的可持续发展提供数据支撑和实践指导。【方法】以四川省彭州市某不同覆膜年限(5、10、15、20年)和灌溉方式(漫灌、滴灌)下... 【目的】明确不同覆膜年限和灌溉方式下土壤中微塑料(Microplastics,MPs)的赋存特征,为成都平原区规模化种植业的可持续发展提供数据支撑和实践指导。【方法】以四川省彭州市某不同覆膜年限(5、10、15、20年)和灌溉方式(漫灌、滴灌)下的蔬菜地为研究对象,设置8个采样点,对0~5、5~10、10~20 cm土壤MPs的丰度、形态、颜色、粒径、聚合物类型和分布特征进行分析。【结果】研究区的8个样点土壤MPs丰度范围为583~1530 items/kg,随覆膜年限增加丰度值显著上升。其中覆膜20年土壤MPs丰度值(1490 items/kg)是覆膜5年土壤(632 items/kg)的2.36倍。在相同覆膜年限下,滴灌样点的土壤MPs丰度值均大于漫灌样点,在覆膜5年和20年样点达到显著水平。同一采样点土壤MPs丰度在土层之间存在显著差异,但不同样点土壤MPs丰度随土层深度变化并未表现出统一规律。研究区的土壤MPs形态主要为薄膜状和纤维状,占比分别为48.18%和42.89%。研究区内共检测出透明、黑色、红色、绿色4种颜色的MPs,占比依次为47.83%、43.63%、4.04%、4.50%。土壤MPs的聚合物类型主要为聚乙烯和聚丙烯,占比分别达到38.10%和28.57%。土壤中小粒径(<1 mm)、中粒径(1~3 mm)和大粒径(> 3 mm) MPs占比分别为37.99%、41.19%和20.82%。【结论】蔬菜种植覆盖的地膜是研究区土壤中MPs的主要来源,且覆膜年限是影响土壤中MPs总丰度的最重要因素。 展开更多
关键词 微塑料 农膜 蔬菜 聚乙烯
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三江平原旱作黑土质量演变及其驱动因子分析 被引量：1
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作者 范益恺 黎烨 +2 位作者 陈增明 张楠 丁维新 《农业工程学报》 北大核心 2025年第20期247-257,共11页
高强度耕种利用改变了东北黑土地土壤物理结构和生物化学性质,降低了土壤质量。然而,长期耕种下黑土质量的变化规律与关键影响因素并不十分清楚。该研究选取三江平原不同耕种年限(5、20、30、60、85和100 a)的旱作黑土,对其物理、化学... 高强度耕种利用改变了东北黑土地土壤物理结构和生物化学性质,降低了土壤质量。然而,长期耕种下黑土质量的变化规律与关键影响因素并不十分清楚。该研究选取三江平原不同耕种年限(5、20、30、60、85和100 a)的旱作黑土,对其物理、化学和微生物学指标进行分析,建立最小数据集,评估土壤质量指数(soil quality index,SQI);结合文献数据与随机森林模型,探究长期耕种黑土质量下降的关键驱动因子与机制。结果表明,随着耕种年限增加,土壤有机质(soil organic matter,SOM)含量呈指数下降趋势;以农田开垦时间起始计算,耕种前30年,SOM含量从42.3 g/kg降至21.2 g/kg,降幅为49.9%;在60~100 a期间,降幅为12.6%。土壤可溶性有机质(dissolved organic matter,DOM)与SOM下降趋势相似但损失速率更快,耕种100年后降幅为56.1%。总体上看,土壤pH值、全氮、全磷、团聚体平均重量直径(mean weight diameter,MWD)、微生物多样性指数(multidiversity)呈现下降趋势;相反,全钾、容重、微生物生物量碳呈上升趋势。SQI由全氮、容重和细菌-真菌群落跨营养级香农指数构成,随耕种年限增加呈线性降低。随机森林模型表明,MWD和SOM是SQI变化最重要的驱动因子。结构方程模型显示,耕种主要通过破坏土壤团聚体结构、降低SOM和DOM含量,导致土壤质量下降。百年耕种尺度下三江平原SOM的下降幅度和速率高于东北黑土地的平均水平,是松嫩平原的1.5倍;这是由于三江平原开垦前起始SOM含量较高且开垦扰动更剧烈。综上,长期耕种导致土壤团聚体破碎和SOM衰减是黑土质量持续退化的主要诱因,建议通过增加有机肥投入、减少耕作扰动等保护性耕作措施,促进团聚体形成和有机质积累,从而延缓退化进程并改善土壤质量。研究结果为三江平原黑土地退化阻控和质量提升提供理论依据。 展开更多
关键词 土壤 有机质 团聚体 东北黑土区 耕种年限 土壤质量
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化肥减施对大蒜经济性状及烤烟-大蒜轮作土壤养分的影响 被引量：1
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作者 李军营 周敏 +8 位作者 周绍松 邓小鹏 邹炳礼 张忠武 张宏 张留臣 孙军伟 单双吕 杨景华 《湖北农业科学》 2025年第2期58-63,共6页
为了找出不影响大蒜(Allium sativum L.)产量、对烤烟品质影响较小且环境友好的大蒜最适施肥量,在蒜农习惯施肥量基础上分别减施20%、40%和60%,采用田间小区试验,研究不同施肥量对大蒜经济性状及烤烟-大蒜轮作土壤养分的影响。结果表明... 为了找出不影响大蒜(Allium sativum L.)产量、对烤烟品质影响较小且环境友好的大蒜最适施肥量,在蒜农习惯施肥量基础上分别减施20%、40%和60%,采用田间小区试验,研究不同施肥量对大蒜经济性状及烤烟-大蒜轮作土壤养分的影响。结果表明,蒜薹经济性状以施肥量减施60%最优,鳞茎经济性状以施肥量减施40%最优,大蒜总产值以施肥量减施40%最优。考虑到氮、磷的面源污染风险,施肥量减施60%的氮、磷损失量和损失率均显著降低(P<0.05),但大蒜鳞茎产量和总产值降低不显著(P>0.05),是最优的大蒜施肥处理。由于在大蒜与烤烟轮作下氮肥运筹的矛盾无法解决,因此大蒜不适宜作为烤烟的前茬作物。 展开更多
关键词 大蒜(Allium sativum L.) 化肥减施 经济性状 烤烟 轮作 土壤养分
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黄河三角洲横向水文连通动态过程及其土壤影响因子 被引量：1
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作者 李镇 王婧雯 +4 位作者 李瑶 王以劢 史盛涵 刘佳凯 张明祥 《湿地科学》 北大核心 2025年第5期888-896,共9页
横向水文连通动态过程是维持湿地生态系统功能稳定性的关键因素,对湿地保护与生态修复具有重要意义。本研究以黄河三角洲滨海湿地为研究对象,通过对黄河三角洲滨海湿地的实地监测,系统分析了地上与地下水位的变化及土壤结构特性,并利用... 横向水文连通动态过程是维持湿地生态系统功能稳定性的关键因素,对湿地保护与生态修复具有重要意义。本研究以黄河三角洲滨海湿地为研究对象,通过对黄河三角洲滨海湿地的实地监测,系统分析了地上与地下水位的变化及土壤结构特性,并利用连续水位数据揭示了横向水文连通的时空变异规律及其驱动机制;通过对土壤结构性质进行采样与分析,结合横向水文连通动态过程,阐明横向水文连通在传播过程中受到的土壤影响因子的作用机理。研究结果表明,地上和地下横向水文连通指数随着距潮沟距离的增加呈显著下降趋势,地下水文连通性在强度和时间持续性上均优于地上水文连通性;水文连通过程对潮汐运动的响应强度随着海岸或潮沟距离的增加而逐渐衰减,不同潮沟间表现出相似的规律;土壤结构对水文连通的影响具有显著的空间分异性,地上土壤结构特征主要受控于横向水文连通时间的变化,而地下土壤结构特性主要受横向水文连通强度空间异质性影响,其中非毛管孔隙度是影响连通强度的关键因子;土壤容重、毛管孔隙度等指标通过改变水分渗透与储存能力,进一步调节水文连通的时空动态。 展开更多
关键词 黄河三角洲 水文连通 功能连通 土壤结构
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黄土高原特色农业区土壤养分微量元素空间分异规律及影响因素 被引量：1
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作者 王宏宇 王娟 +1 位作者 马蓉蓉 周伟 《地学前缘》 北大核心 2025年第5期511-523,共13页
黄土高原是我国旱地农业的核心区域之一,探究黄土高原特色农业区土壤微量养分元素空间分布规律及影响因素,对于提高农业生产效率和农田生态保护效果具有积极意义。本研究在实地土壤采样的基础上,利用空间插值构建Mo、Ge、Zn、Mn和Cu等5... 黄土高原是我国旱地农业的核心区域之一,探究黄土高原特色农业区土壤微量养分元素空间分布规律及影响因素,对于提高农业生产效率和农田生态保护效果具有积极意义。本研究在实地土壤采样的基础上,利用空间插值构建Mo、Ge、Zn、Mn和Cu等5类土壤微量养分元素空间分布特征,并参照相关文件进行土壤养分分级和计算综合养分指数。最终,结合多种自然、社会因子分析影响因素,提出关于土壤微量元素监测与调节的思考。结果表明,研究区5类微量元素含量均较为缺乏。Mo元素含量值差异较大,空间分布呈现出“东北西南”走向的分布特征,其他元素普遍呈现东部和北部高于西部和南部的特征。各类元素含量普遍随着与道路和居民点距离的增加和与黄河距离的减少而下降,同时会随着土壤湿度增大或海拔降低而下降。各类元素含量普遍表现为褐土>石灰性褐土>黄绵土>冲积土。土壤微量元素空间分布的研究有助于掌握土壤微量元素丰富或缺乏状态的基础,能够为土壤微量元素监测与调节提供参考依据。 展开更多
关键词 土壤微量元素 黄土高原 特色农业区 空间分异
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