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低分子有机酸对滨海盐化潮土磷吸附-解吸特性和磷形态的影响
1
作者 吴坤燕 杨康 +5 位作者 孙瑞 封乾 刘淑桥 郑雅文 李晓欣 胡春胜 《中国生态农业学报(中英文)》 北大核心 2026年第1期132-145,共14页
环渤海滨海盐碱地富含碳酸钙等石灰质成分,pH>8,土壤磷素极易被吸附或转化为难溶的磷酸钙盐。低分子有机酸是植物和微生物的重要活化磷策略,其中草酸和柠檬酸的磷活化效果最好,且在土壤中广泛存在,但关于它们在滨海盐碱地中作用机理... 环渤海滨海盐碱地富含碳酸钙等石灰质成分,pH>8,土壤磷素极易被吸附或转化为难溶的磷酸钙盐。低分子有机酸是植物和微生物的重要活化磷策略,其中草酸和柠檬酸的磷活化效果最好,且在土壤中广泛存在,但关于它们在滨海盐碱地中作用机理的研究较少。因此,本研究采用批量试验法和改进的Hedley磷素分级法,探究了5(C5)、10(C10)、50(C50)mmol∙kg^(−1)草酸和5(N5)、10(N10)、50(N50)mmol∙kg^(−1)柠檬酸对滨海盐化潮土磷素吸附-解吸特性和形态转化的影响。结果表明:1)草酸抑制磷素吸附和活化磷素的能力比柠檬酸强。草酸和柠檬酸均可通过—COO-与磷酸盐竞争结合位点,促进磷素的解吸与活化,草酸以阴离子作用为主,柠檬酸以质子酸作用为主。2)C50在30 d内促进了土壤稳定性无机磷(Pi)向活性Pi的转化。但N50的活化机制与以往研究不同,在短期培养(3 d)土壤中促进了活性Pi和稳定性Pi向中活性Pi的转化,使中活性Pi显著提高1.33%。各处理均有促进中活性有机磷(Po)向活性Po转化的趋势。3)C10、C50和N50可以提高土壤有效磷含量。但低分子有机酸存在时效性,在第3天解磷效果开始降低,柠檬酸第10天完全失效,草酸第30天仍有效。4)土壤对磷素的吸附-解吸能力与稀HCl提取态Pi(D.HCl-Pi)显著相关,磷素形态中NaHCO_(3)提取态Pi(NaHCO_(3)-Pi)与D.HCl-Pi显著负相关,D.HClPi是影响滨海盐化潮土磷素有效性的关键磷素形态。基于研究结果,建议环渤海滨海盐碱地中施用10~50mmol∙kg^(−1)草酸,可显著且持久地提高土壤磷活性。 展开更多
关键词 低分子有机酸 磷吸附-解吸 磷形态 有效磷 滨海盐碱地
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不同稻蒜轮作年限土壤的酸化特征
2
作者 钱曼婷 杨茜颖 +1 位作者 蔡艳 郭凌珂 《西北农林科技大学学报(自然科学版)》 北大核心 2026年第2期69-77,共9页
【目的】明确不同种植年限稻蒜轮作土壤酸化特征及程度,为稻蒜轮作施肥管理及维持水稻土pH值稳定提供理论依据。【方法】以成都平原为研究区域,分析不同稻蒜轮作年限(G0:稻麦轮作20年;G10:稻蒜轮作10年;G15:稻蒜轮作15年;G20:稻蒜轮作20... 【目的】明确不同种植年限稻蒜轮作土壤酸化特征及程度,为稻蒜轮作施肥管理及维持水稻土pH值稳定提供理论依据。【方法】以成都平原为研究区域,分析不同稻蒜轮作年限(G0:稻麦轮作20年;G10:稻蒜轮作10年;G15:稻蒜轮作15年;G20:稻蒜轮作20年)下土壤酸度、交换性阳离子和水溶性阴阳离子含量演变特征,并借助结构方程模型揭示交换性酸、水解性酸、交换性阳离子和水溶性阴阳离子对pH的影响路径。【结果】稻麦轮作改为稻蒜轮作后,除15~30 cm土层外,各土层pH显著下降;0~15 cm土层各酸化指标差异显著,水解性酸、水溶性阴阳离子及交换性Al^(3+)含量均在G20达到最大值,交换性酸在G15达到最大值,交换性K^(+)和Na^(+)含量逐年降低,交换性Ca^(2+)含量逐年增加,交换性Mg^(2+)含量差异不显著;15~30 cm和30~45 cm土层中各酸化特征差异较小。各酸化特征指标与pH都表现为极显著负相关。路径分析结果表明,水溶性阴阳离子间接影响pH,水解性酸直接影响pH且影响程度最大,而交换性阳离子对pH既有直接影响又有间接影响。【结论】稻麦轮作改为稻蒜轮作后,土壤酸化程度加剧,且表土层酸化更显著,因此合理调控化肥的施用是控制土壤酸化的重要措施。 展开更多
关键词 稻蒜轮作 种植年限 土壤酸化特征 土壤交换性阳离子 土壤水溶性离子
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山区耕地土壤pH空间分布特征及其驱动因子分析——以湖南省永顺县为例
3
作者 向仕岳 陈素恒 +3 位作者 邓凯 彭华 刘玉玲 罗海艳 《安徽农业科学》 2026年第4期51-58,共8页
为探究永顺县耕地土壤酸化现状及空间分布特征,采集全县3365份耕作层(0~20 cm)土壤样本,测定土壤pH、有机质含量、容重、有效磷和速效钾含量,分析不同成土母质和土地利用方式对土壤pH的影响,并解析影响永顺县土壤pH的驱动因子及重要性... 为探究永顺县耕地土壤酸化现状及空间分布特征,采集全县3365份耕作层(0~20 cm)土壤样本,测定土壤pH、有机质含量、容重、有效磷和速效钾含量,分析不同成土母质和土地利用方式对土壤pH的影响,并解析影响永顺县土壤pH的驱动因子及重要性。结果表明:永顺县耕地土壤总体呈弱酸性,酸化面积达1.84万hm^(2),占耕地总面积的52.13%。永顺县耕地土壤有机质含量均值为27.94 g/kg,土壤肥力总体处于中等水平。不同成土母质发育的土壤中,砂岩和板页岩风化物呈酸性,其余成土母质均呈弱酸性。不同土地利用方式中,水田的pH和有机质含量均高于旱地。速效钾是影响永顺县耕地土壤酸化的最重要因素,相对重要性为63.16%。 展开更多
关键词 土壤酸化 空间分布特征 驱动因子 耕地土壤 永顺县
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基于GTWR模型的长三角土壤重金属Cd影响因素分析
4
作者 吴赛佳 《科技与创新》 2026年第5期10-13,18,共5页
长江三角洲城市群作为中国经济高度发达区域,快速工业化与城市化进程导致土壤重金属污染问题日益凸显。以土壤重金属镉(Cd)为研究对象,基于2000—2023年长江三角洲26个城市的土壤采样数据以及社会经济统计资料,结合时空地理加权回归模型... 长江三角洲城市群作为中国经济高度发达区域,快速工业化与城市化进程导致土壤重金属污染问题日益凸显。以土壤重金属镉(Cd)为研究对象,基于2000—2023年长江三角洲26个城市的土壤采样数据以及社会经济统计资料,结合时空地理加权回归模型(GTWR),系统揭示Cd污染的时空分异特征及其驱动机制。结果表明,2000—2023年间,土壤Cd质量浓度呈现“工业核心区高、生态保护区低”的分布格局,以上海、苏南沿江城市及浙北工业带为高值聚集区,安徽西部及浙南山区污染较轻。GTWR模型显示,PM_(2.5)(贡献率69.31%)和年降水量(贡献率23.72%)是主要驱动因素,其回归系数呈现显著时空异质性。PM_(2.5)的高值效应与工业排放的大气沉降直接相关,而降水量的“北正南负”分异反映了城市地表硬化与自然冲刷的协同作用。模型对比表明,GTWR的拟合优度(R2=0.80)显著优于地理加权回归(GWR)和普通最小二乘回归(OLS),验证了时空非平稳性建模的必要性。 展开更多
关键词 GTWR 土壤重金属 农田土壤 镉
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钙质紫色泥岩对酸性紫色土的改良效果研究 被引量：3
5
作者 陈晶晶 郭心怡 +3 位作者 李忠意 于俊峰 吴文春 周佳 《土壤学报》 北大核心 2025年第3期766-778,共13页
大面积的紫色土存在酸化问题,而钙质紫色泥岩具有高pH、矿物组成丰富和低重金属含量特征,理论上可用于就近改良酸性紫色土。本研究通过80天的室内培养试验,探究了侏罗系沙溪庙组(J_(2)s)和侏罗系遂宁组(J_(3)sn)两种钙质紫色泥岩对酸性... 大面积的紫色土存在酸化问题,而钙质紫色泥岩具有高pH、矿物组成丰富和低重金属含量特征,理论上可用于就近改良酸性紫色土。本研究通过80天的室内培养试验,探究了侏罗系沙溪庙组(J_(2)s)和侏罗系遂宁组(J_(3)sn)两种钙质紫色泥岩对酸性紫色土的改良效果。结果表明,两种紫色泥岩对酸性紫色土均有较好的改良效果,降低了土壤酸度,增加了土壤钾素含量及其生物有效性,钝化了土壤中的重金属。相比于J_(2)s泥岩,J_(3)sn泥岩由于钙质含量更为丰富等原因,对酸性紫色土的整体改良效果更佳。(1)J_(2)s泥岩在2%、5%和10%的添加量下,酸性紫色土的pH由空白处理的4.73分别提高至4.93、5.30、6.27,土壤交换性酸由空白处理的2.84 cmol·kg^(-1)分别降低至2.79、1.40、0.70 cmol·kg^(-1);J_(3)sn泥岩在2%、5%和10%的添加量下,酸性紫色土的pH分别提高至7.20、7.87、8.00,土壤pH已提高至中性至碱性范围,土壤中已无交换性H+和Al^(3+)。添加钙质泥岩还增加了土壤交换性Ca2+含量、有效阳离子交换量和盐基饱和度。(2)土壤的速效钾、缓效钾和全钾含量整体表现出随着两种钙质泥岩用量的增加而增加。培养80天后,添加2%、5%和10%的J_(3)sn泥岩培养后的土壤有效态钾占全钾的比例从1.58%提高至1.91%、2.01%和2.24%,添加J_(2)s泥岩后的土壤有效态钾占比随用量的增加分别升至1.76%、1.88%和2.08%。(3)添加紫色泥岩后,土壤中Cu、Zn、Ni、Pb、Cd 5种重金属的全量含量无显著增加,但有效态重金属含量及其占全量的比例均显著降低。在相同用量条件下,J_(3)sn泥岩对酸性紫色土中的重金属钝化效果优于J_(2)s泥岩。鉴于钙质紫色泥岩在紫色母岩出露区域具有价廉易得、破碎容易和施用方便的特点,可以低成本和高用量地就近改良酸性紫色土。建议在田间条件下改良酸性紫色土,高钙质含量的J_(3)sn泥岩每亩施用量1~3吨,钙质含量稍低的J_(2)s泥岩每亩施用量5~8吨为宜。 展开更多
关键词 土壤酸化 紫色土 钙质紫色泥岩 重金属
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海南杧果主产区果园土壤pH值和有机质分布特征及其与土壤养分的关系 被引量：1
6
作者 冯焕德 朱敏 +1 位作者 汪秀华 陈业渊 《中国热带农业》 2025年第1期44-53,共10页
为探明海南杧果主产区果园土壤现状并为杧果园土壤施肥管理提供依据,通过对71个有代表性的果园土样进行采集,分析主产区土壤pH值和有机质分布特征及其与土壤养分的关系。结果表明:该产区0~20cm土层中土壤pH值平均为5.76,63.38%的杧果园... 为探明海南杧果主产区果园土壤现状并为杧果园土壤施肥管理提供依据,通过对71个有代表性的果园土样进行采集,分析主产区土壤pH值和有机质分布特征及其与土壤养分的关系。结果表明:该产区0~20cm土层中土壤pH值平均为5.76,63.38%的杧果园土壤pH值处于适宜杧果生长的5.50~7.50范围内,36.62%的杧果园土壤pH值低于5.50,20~40cm土层中最适宜杧果生长的5.50~7.50的土壤样本数占总样本数的53.53%,46.48%的杧果园土壤pH值低于5.50;0~20cm土层中土壤有机质含量平均值为14.15g/kg,有59.28%的果园有机质低于15.00g/kg,20~40cm土层中土壤有机质含量平均值为10.70g/kg,有78.87%的果园有机质低于15.00g/kg。0~20cm土层中土壤有机质和有效铜呈极显著正相关,与有效锌呈显著正相关,土壤pH值与交换性钙呈显著正相关,与有效铁含量呈显著负相关;20~40cm土层中土壤有机质与速效磷呈显著正相关,与交换性钙成显著负相关,土壤pH值与交换性钙呈极显著正相关,与有效铁呈显著负相关。因此,防止土壤进一步酸化和提升有机质水平是海南杧果主产区实现果业可持续发展的紧迫任务。 展开更多
关键词 海南 杧果主产区 土壤PH值 有机质 分布特征 土壤养分 相关性
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土壤有机质和pH对Olsen法测定有效磷的影响 被引量：1
7
作者 王登芝 任忠秀 +2 位作者 李寒 薛思远 栾亚宁 《中国土壤与肥料》 北大核心 2025年第5期248-254,共7页
Olsen法是测定中性、石灰性土壤有效磷最常用的分析方法。该方法需用无磷活性炭脱去有机质颜色和用2,4-硝基酚或对硝基酚酸碱指示剂调节溶液酸度,这使得操作步骤繁琐而耗时,危险试剂使用易污染环境。以Olsen法为基础,采用钼蓝-抗坏血酸... Olsen法是测定中性、石灰性土壤有效磷最常用的分析方法。该方法需用无磷活性炭脱去有机质颜色和用2,4-硝基酚或对硝基酚酸碱指示剂调节溶液酸度,这使得操作步骤繁琐而耗时,危险试剂使用易污染环境。以Olsen法为基础,采用钼蓝-抗坏血酸分光光度法测定两种国家认证标准土壤样品和采自中国北方和西北地区15种不同土壤类型的农业表层土壤样品的有效磷(Olsen-P)含量,其中钼锑抗显色剂中含有5.5 mol/L(H^(+))H_(2)SO_(4)、10 g/L钼酸铵、0.5 g/L酒石酸锑钾和15 g/L抗坏血酸。采用标准曲线中添加有机质(腐植酸)和指示剂调节溶液酸度对磷(P)标准曲线的影响研究,在此基础上研究活性碳和指示剂对土壤样品Olsen-P测定结果的影响。结果表明,在土壤有机质含量低于45.6 g/kg和pH在6.69~9.07范围内,不使用无磷活性炭脱去有机质颜色和不用指示剂调节溶液酸度对Olsen-P的测量结果没有显著影响,相对误差在-10.9%~8.3%,并且与常规方法测定结果具有良好的线性相关关系(y=1.0006x,R^(2)=0.9994)。因此,土壤有机质含量和pH在一定范围对Olsen-P的测量结果没有显著影响,并且作为干扰因素被消除,同时优化了Olsen法使其测定有效磷更加准确、高效和环保,从而更好地满足农业和其他行业对土壤有效磷测定的要求。 展开更多
关键词 土壤有效磷 OLSEN法 紫外可见分光光谱法 土壤有机质 土壤PH
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红黄壤团聚体–有机质–微生物互作与降酸培肥研究进展
8
作者 赵学强 李渝 +6 位作者 刘彦伶 张雅蓉 杨三维 何冠谛 柳开楼 李继文 沈仁芳 《土壤》 北大核心 2025年第6期1285-1292,共8页
有机质是土壤肥力的核心,具有抗酸化和培肥双重作用。酸和瘦是红黄壤区耕地的两大特征。针对红黄壤酸瘦问题,以降酸和培肥的协同作用为中心,综述了酸碱度对土壤有机质积累的影响、旱地和水田降酸培肥的有机无机肥配施技术、降酸培肥协... 有机质是土壤肥力的核心,具有抗酸化和培肥双重作用。酸和瘦是红黄壤区耕地的两大特征。针对红黄壤酸瘦问题,以降酸和培肥的协同作用为中心,综述了酸碱度对土壤有机质积累的影响、旱地和水田降酸培肥的有机无机肥配施技术、降酸培肥协同的团聚体–有机质–微生物耦合作用、铝和铁在团聚体形成和降酸培肥中的作用等方面内容。建议今后研究突出红黄壤低pH和铁铝富集特色,研发酸瘦复合障碍消减新技术,并综合运用多学科交叉知识和新技术,加强降酸培肥合成菌群分离和定殖条件优化、团聚体–有机质–微生物相互作用等方面研究。 展开更多
关键词 有机质 团聚体 微生物 铁 铝
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长期不同施肥对潮土磷吸附解吸特性的影响
9
作者 郭斗斗 张珂珂 +5 位作者 黄绍敏 宋晓 张水清 岳克 丁世杰 郭腾飞 《中国农业科学》 北大核心 2025年第14期2805-2820,共16页
【目的】通过长期试验分析施肥对潮土磷素吸附-解吸特性的作用,揭示不同施肥措施如何影响磷素有效性,以期为磷素的高效利用提供理论依据。【方法】基于“国家潮土肥力与肥料效益长期定位试验基地”,对连续试验31年的7个典型施肥处理(只... 【目的】通过长期试验分析施肥对潮土磷素吸附-解吸特性的作用,揭示不同施肥措施如何影响磷素有效性,以期为磷素的高效利用提供理论依据。【方法】基于“国家潮土肥力与肥料效益长期定位试验基地”,对连续试验31年的7个典型施肥处理(只施氮肥(N2)、只施氮钾肥(N2K)、低量氮肥+磷钾肥(N1PK)、中量氮肥+磷钾肥(N2PK)、高量氮肥+磷钾肥(N4PK)、氮磷钾肥+有机肥(N2PK+M)、氮磷钾肥+玉米秸秆还田(N2PK+S))的土壤进行等温吸附-解吸试验,通过Langmuir方程分析施肥对磷素吸附-解吸特性参数的影响,并用冗余分析(RDA)中的层次分割(HP)模型量化土壤理化属性对关键参数的影响程度。【结果】随外源磷量增加,土壤磷吸附量上升而吸附率下降。只施化肥处理土壤磷吸附率(Ar)高于有机无机配施处理。吸附亲和力常数(Ka)以不施磷肥处理最高,长期化肥处理次之,有机无机配施处理最低。土壤最大吸附磷量(Qm)和最大缓冲容量(MBC)均以N2PK处理最高,与之相比,N2PK+M、N2PK+S、N2和N2K处理的Qm分别减少13.7%、16.0%、22.8%和21.5%,以无磷处理最低;MBC分别减少26.8%、28.4%、15.6%和11.7%,以有机无机配施处理最低。N2PK+M处理磷素吸附饱和度(DPS)达到21.3%,显著高于其他处理,其次为N4PK和N2PK+S处理。磷解吸量随溶液磷浓度的增加而上升,解吸率则下降。N2PK+M处理的磷解吸能力远高于其他处理,其最大解吸磷量(Dm)、解吸率(Dr)和易解吸磷量(RDP)均最高。N2K处理Dm值最低,而N1PK处理Dr和RDP值最低。基于层次分割模型的理化因子排序结果显示,TP、Olsen-P、ExCa、CaCO_(3)和SOM是影响磷吸附参数的前5个因素,贡献率分别为18.0%、16.0%、12.6%、11.4%和8.8%;Olsen-P、TN、ExCa、SOM和AN是影响磷解吸参数的前5个因素,贡献率分别为17.9%、12.9%、12.6%、9.8%和9.0%。【结论】长期只施氮磷钾化肥提高了潮土磷吸附强度,降低了磷素解吸能力,且氮磷比低的土壤解磷能力更低;添加有机肥可降低磷吸附能力并提高解吸能力,但过量施用可能导致磷素流失;添加秸秆可降低土壤吸磷能力,是提高磷素活性的有效措施。土壤有效磷和交换性钙是影响潮土磷吸附解吸特征的主要因素。此外,全磷的增加有助于降低磷吸附能力,而全氮的增加有助于提升磷解吸能力。 展开更多
关键词 长期施肥 潮土 磷吸附解吸 层次分割模型
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有机肥等氮量替代化肥对半干旱区马铃薯农田土壤团聚体稳定性及其有机碳、全氮含量的影响
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作者 张平良 付强 +1 位作者 刘晓伟 杨思存 《中国土壤与肥料》 北大核心 2025年第5期29-35,共7页
通过3年定位试验,研究有机肥等氮量替代化肥对半干旱区马铃薯农田土壤团聚体稳定性及其有机碳、全氮含量的影响,探索该地区有机肥替代化肥的适宜比例及其效果,实现化肥减量增效。田间试验设置5个不同施肥处理:(1)100%化肥氮(CK);(2)25%... 通过3年定位试验,研究有机肥等氮量替代化肥对半干旱区马铃薯农田土壤团聚体稳定性及其有机碳、全氮含量的影响,探索该地区有机肥替代化肥的适宜比例及其效果,实现化肥减量增效。田间试验设置5个不同施肥处理:(1)100%化肥氮(CK);(2)25%有机肥氮+75%化肥氮(M25);(3)50%有机肥氮+50%化肥氮(M50);(4)75%有机肥氮+25%化肥氮(M75);(5)100%有机肥氮(M100)。研究结果表明:与CK相比,有机肥等氮量替代化肥模式有利于降低0~20 cm土层土壤<0.25 mm粒级微团聚体占比,提高>2 mm粒级大团聚体占比,显著增加了>0.25 mm土壤团聚体所占比重(R_(0.25))、团聚体平均质量直径(MWD)和几何平均直径(GMD),增加了水稳性团聚体有机碳和全氮含量,以M50处理效果最明显,较CK土壤水稳性团聚体有机碳、全氮含量分别显著增加7.32%~8.28%、18.2%~20.3%。综上所述,在西北黄土丘陵半干旱区黄绵土条件下,有机肥等氮量替代化肥有利于促进土壤微团聚体(<0.25 mm)向大团聚体转化,提高土壤团聚体的稳定性,促进有机碳(氮)在团聚体中富集,有利于增加土壤有机碳(氮)库,以有机肥等氮量替代50%化肥氮的模式效果明显。 展开更多
关键词 有机肥等氮量替代化肥 马铃薯 土壤团聚体稳定性 有机碳 全氮
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眉山市东坡区耕地土壤近10年pH及养分变化影响因素分析
11
作者 姚莉 邓春秀 +6 位作者 张奇 王宏 蔡恺 吴月颖 李源洪 刘忠友 林超文 《四川农业科技》 2025年第2期65-70,86,共7页
文章探究眉山市东坡区耕地土壤性状指标变化的影响因素,可为研究区耕地土壤的施肥管理方式提供科学依据。通过收集2010年耕地地力评价数据和2022年第三次全国土壤普查数据,基于ArcGIS技术开展眉山市东坡区耕地土壤pH和养分变化影响因素... 文章探究眉山市东坡区耕地土壤性状指标变化的影响因素,可为研究区耕地土壤的施肥管理方式提供科学依据。通过收集2010年耕地地力评价数据和2022年第三次全国土壤普查数据,基于ArcGIS技术开展眉山市东坡区耕地土壤pH和养分变化影响因素分析。结果表明,pH受土地利用方式的强烈影响,果园和其他园地的pH明显下降,pH分别从6.01和5.60降至5.58和4.38。旱地和果园的有机质含量下降明显。成土母岩是土壤有效磷和速效钾空间变异的重要因素;土壤速效钾含量主要受不同土地利用方式影响,同时受不同地貌类型的影响,果园和其他园地的速效钾平均含量分别从81.8mg/kg和82.4mg/kg增至191.7mg/kg和156.2mg/kg。2010—2022年,受人类活动的强烈影响,土壤的pH及其养分主要受不同土地利用方式的影响。结合10年来土壤养分的变化及其主要影响因素,东坡区应增施适量氮肥、磷肥和有机肥,在园地土壤中控制钾肥的施用量。 展开更多
关键词 土壤养分 PH 空间变异 影响因素
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淮安市土壤pH时空变化特征及影响因素 被引量：3
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作者 李文婷 黄顺生 +3 位作者 许伟伟 任静华 崔晓丹 刘玮晶 《中国土壤与肥料》 北大核心 2025年第1期1-14,共14页
对淮安市2004、2019年土壤地球化学调查数据进行分析,深入探讨土壤pH空间变异特征及其影响因素。结果表明,2019年研究区土壤pH值范围是4.66~9.46,均值为7.95,整体表现为南低北高,变异系数为0.095,属于弱空间变异性。地统计学分析结果表... 对淮安市2004、2019年土壤地球化学调查数据进行分析,深入探讨土壤pH空间变异特征及其影响因素。结果表明,2019年研究区土壤pH值范围是4.66~9.46,均值为7.95,整体表现为南低北高,变异系数为0.095,属于弱空间变异性。地统计学分析结果表明,2004、2019年研究区土壤pH的变异函数的最优理论模型均为指数模型,块金系数分别为0.283和0.352,表明受人为因素和结构性因素共同影响,土壤pH值具有中等程度的空间相关性,冷热点分析结果显示,2019年较2004年土壤pH高值区明显增多,土壤pH低值区范围进一步扩大,空间集聚分布更显著。相关分析表明,研究区土壤pH值空间变异的主要控制因素为地貌类型和土壤类型,分别能独立解释研究区40.9%和21.7%的土壤pH值空间变异。此外,土壤pH与钙含量呈显著正相关,与氮、硫、有机质含量呈显著负相关。近15年来研究区黄泛区土壤出现轻微碱化现象,洪泽湖泛滥平原区、里下河浅洼平原区土壤出现酸化现象,需要采取相应措施,调控土壤pH。 展开更多
关键词 土壤PH 空间自相关 时空变异 影响因素
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秸秆还田方式对东北黑土氮素矿化和氮循环功能基因的影响 被引量：2
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作者 张旸 高燕 +4 位作者 张延 黄丹丹 陈学文 张士秀 梁爱珍 《中国农业科学》 北大核心 2025年第10期1958-1968,共11页
【目的】探究秸秆不同还田方式对东北黑土氮组分、氮矿化及氮循环功能基因丰度的影响,明晰长期秸秆还田下土壤氮素供应能力及土壤氮循环基因群落结构的变化。【方法】基于东北黑土区秸秆还田长期定位试验,选取玉米连作下的秸秆混合还田(... 【目的】探究秸秆不同还田方式对东北黑土氮组分、氮矿化及氮循环功能基因丰度的影响,明晰长期秸秆还田下土壤氮素供应能力及土壤氮循环基因群落结构的变化。【方法】基于东北黑土区秸秆还田长期定位试验,选取玉米连作下的秸秆混合还田(RI)和秸秆覆盖还田(RC)为研究对象,以秸秆移除为对照(CK)。测定土壤氮组分含量,采用间歇淋洗好气培养法对土壤进行氮素矿化培养,采用荧光定量PCR(qPCR)测定土壤中氮循环基因拷贝数。【结果】试验8年后,与CK相比,RC处理提高了土壤表层(0—5 cm)颗粒有机氮(PON)和矿物结合态有机氮(MAON)的含量,分别增加了0.21和0.27g·kg^(-1),而RI处理仅使土壤中MAON含量提高了0.13 g·kg^(-1)(P<0.05)。秸秆还田(RI和RC)土壤中微生物量氮(MBN)含量显著增加了1.4—2.8倍(P<0.05),RI处理具有较高的铵态氮(NH_(4)^(+))和可溶性有机氮(DON)含量,RC处理的硝态氮(NO_(3)^(-))含量最低。与CK相比,秸秆还田土壤氮矿化量显著提升25.3%—83.2%(P<0.05),各处理土壤氮矿化量由大到小排序为:RC、RI、CK。采用一级反应动力学模型对土壤氮矿化过程进行拟合发现,秸秆还田显著提高了土壤氮矿化势(N_0)和矿化速率常数(k)(P<0.05),且以RC处理为最高,N_0和k分别达到了199.8 mg·kg^(-1)和0.31 mg·kg^(-1)·d^(-1)。随机森林分析表明,PON、MBN和NO_(3)^(-)3个氮组分对N_0影响较大。此外,与秸秆移除相比,秸秆还田的nifH、AOB和nirS基因丰度均显著升高,而秸秆还田的AOA和nirK基因丰度则均显著下降(P<0.05),表明秸秆还田改变了土壤氮循环功能基因群落结构。冗余分析(RDA)发现,秸秆不同还田方式土壤氮循环基因群落结构变化受到土壤中不同氮组分的影响。【结论】长期秸秆覆盖还田土壤有机氮含量和氮素矿化潜力最高,有利于土壤氮库提升及保证作物生长过程中氮素供应,可为东北黑土区农田化学氮肥减施提供更大可能。 展开更多
关键词 秸秆还田 东北黑土 氮组分 氮矿化 氮循环功能基因
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黑土区不同耕作方式对土壤有机碳及其组分的影响 被引量：5
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作者 袁玉玉 王洋 +3 位作者 崔政武 徐光辉 王楠 徐林浩 《生态学报》 北大核心 2025年第7期3183-3191,共9页
针对以秸秆覆盖还田等保护性耕作为主的不同耕作方式下东北黑土有机碳的赋存与变化尚不清楚,以休耕轮作(包含三个条带:种植带、休闲带、覆盖带)、常规耕作和免耕三种耕作措施的长期定位试验为基础,研究土壤有机碳(SOC)及溶解性有机碳(D... 针对以秸秆覆盖还田等保护性耕作为主的不同耕作方式下东北黑土有机碳的赋存与变化尚不清楚,以休耕轮作(包含三个条带:种植带、休闲带、覆盖带)、常规耕作和免耕三种耕作措施的长期定位试验为基础,研究土壤有机碳(SOC)及溶解性有机碳(DOC)、易氧化有机碳(ROC)、轻组有机碳(LFOC)、重组有机碳(HFOC)、颗粒态有机碳(POC)和矿物结合态有机碳(MAOC)的变化特征。结果表明,SOC及组分随着土壤深度的增加呈下降趋势,20—40cm土壤各处理的SOC及组分含量差异不显著;休耕轮作0—20cmSOC含量较高,较常规耕作和免耕高17.33%—21.57%。休耕轮作种植带和免耕0—20cm土壤ROC和DOC含量最高,休闲带0—20cmPOC和LFOC含量最高。休耕轮作显著促进0—10cm土壤POC含量增加,对下层土壤的作用不明显,但促进了各层次土壤LFOC含量不同程度的增加。休耕轮作表层土壤POC/SOC、LFOC/SOC均高于常规耕作,秸秆覆盖还田有助于SOC组分组成的优化。SOC与ROC、DOC、POC、MAOC、HFOC均呈极显著相关关系(P<0.01),与LFOC呈显著相关关系(P<0.05),表明活性有机碳组分受到SOC含量及耕作方式的显著影响,休耕轮作和免耕显著提高了0—20cm土壤活性有机碳组分含量,也改善了SOC不同组分结构比例,有助于土壤有效养分的提升。 展开更多
关键词 黑土 休耕轮作 有机碳 有机碳组分 秸秆覆盖
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圈围对海岸带湿地土壤有机碳及活性碳组分的影响 被引量：2
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作者 刘君恬 邹维娜 +3 位作者 袁琳 王栋 王崚力 褚向乾 《生态学报》 北大核心 2025年第9期4213-4222,共10页
受海岸圈围的影响,海岸带湿地土壤理化环境发生剧烈改变,进而影响湿地生态系统土壤有机碳(Soil Organic Carbon,SOC)含量及其固碳功能。为了揭示海岸圈围及圈围历史对海岸带湿地土壤有机碳的影响,以上海崇明岛东部海岸带区域为典型研究... 受海岸圈围的影响,海岸带湿地土壤理化环境发生剧烈改变,进而影响湿地生态系统土壤有机碳(Soil Organic Carbon,SOC)含量及其固碳功能。为了揭示海岸圈围及圈围历史对海岸带湿地土壤有机碳的影响,以上海崇明岛东部海岸带区域为典型研究区,比较了海岸带区域受潮汐影响的滨海湿地及不同圈围历史内陆湿地土壤理化因子、SOC含量及溶解性有机碳(Dissolved Organic Carbon,DOC)、微生物生物量碳(Microbial Biomass Carbon,MBC)、易氧化有机碳(Easily Oxidized Organic Carbon,EOC)的含量变化,分析了海岸圈围及圈围历史对海岸带湿地SOC及其活性组分变化的影响规律,并提出基于陆海统筹的海岸带湿地保护与管理建议。研究结果显示:(1)海岸圈围后,土壤电导率(Electrical Conductivity,EC)、总氮(Total Nitrogen,TN)含量、黏粒等理化因子均降低,随着圈围年限的增加,EC逐渐降低,而TN含量和黏粒则先下降再上升;(2)海岸圈围后,湿地SOC、DOC含量降低,且随圈围年限增加呈先下降再上升的趋势,MBC和EOC随圈围年限增加呈先上升后下降再上升的趋势,SOC、DOC、MBC和EOC之间呈显著正相关关系;(3)海岸带内陆湿地土壤的MBC/SOC、DOC/SOC和EOC/SOC均显著高于滨海湿地,且随圈围年限的增加均呈先上升再下降的趋势。研究结果有助于了解圈围对海岸带生态系统土壤有机碳的影响,为陆海统筹下的海岸带湿地碳汇功能提升和保护管理提供科学依据,服务我国的“双碳”目标。 展开更多
关键词 海岸带 湿地 圈围 土壤有机碳 活性碳组分
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宁夏贺兰山东麓葡萄产区土壤有机碳库空间变异及影响因素 被引量：3
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作者 王玉霞 杜灵通 +4 位作者 易志远 罗霄 苏丽 乔成龙 薛斌 《草业学报》 北大核心 2025年第7期41-53,共13页
干旱荒漠草原区垦殖葡萄园不仅能推动经济发展,而且具有增加生态系统碳汇的潜在价值。本研究以宁夏贺兰山东麓葡萄产区为对象,基于2023年5-7月在0~100 cm土壤剖面每20 cm深度采集的土壤样品,不仅测定土壤有机碳(SOC)含量和总碳含量,还... 干旱荒漠草原区垦殖葡萄园不仅能推动经济发展,而且具有增加生态系统碳汇的潜在价值。本研究以宁夏贺兰山东麓葡萄产区为对象,基于2023年5-7月在0~100 cm土壤剖面每20 cm深度采集的土壤样品,不仅测定土壤有机碳(SOC)含量和总碳含量,还测定耕作干扰较强的表层土壤(0~40 cm)中SOC的活性、中性和惰性组分含量,采用地理空间插值和单因素方差分析,开展不同土壤类型区和典型葡萄园的SOC库特征研究及影响因素分析。结果表明:1)该产区0~100 cm剖面的SOC含量为3.0~11.1 g·kg^(-1),土壤养分缺乏,平均SOC密度为52.85 t·hm^(-2),具有中等变异程度;其中0~40 cm表层土壤的SOC富集系数大于1,即表层土壤碳固持能力更强;2)受葡萄垦殖活动的碳输入影响,整个葡萄产区表层0~40 cm的土壤总碳、SOC、活性SOC和惰性SOC含量呈西高东低的分布,具有较强的空间异质性特点;3)产区土壤碳库稳定性较强,不仅无机碳占总碳比例高达74.8%,而且SOC中的惰性组分含量达50%,土壤碳库活度较低;4)受制于土壤发育背景差异,不同土壤类型对SOC特征的影响较大,虽然风沙土的SOC密度高于灰钙土,但风沙土的SOC含量低于灰钙土,且风沙土的碳库活度也最大,其SOC的稳定性较差。以上认识可为宁夏贺兰山东麓葡萄园生态系统碳汇核算提供科学依据。 展开更多
关键词 贺兰山东麓 葡萄园 垦殖活动 土壤有机碳 碳密度
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大气CO_(2)浓度升高和增温对土壤有机碳库积累、分子组成和结构稳定性的影响 被引量：1
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作者 范亚冉 夏少攀 +6 位作者 于冰冰 朱紫琪 杨威 范豫川 刘晓雨 张旭辉 郑聚锋 《植物生态学报》 北大核心 2025年第7期1053-1069,共17页
在固碳减排和“双碳”目标的背景下,以大气CO_(2)浓度升高和增温协同作用为特征的气候变化对土壤有机碳(SOC)动态变化的影响成为当前的研究热点,气候变化对SOC库的影响机制也一直是学术界研究的难点问题。以往关于气候变化对陆地生态系... 在固碳减排和“双碳”目标的背景下,以大气CO_(2)浓度升高和增温协同作用为特征的气候变化对土壤有机碳(SOC)动态变化的影响成为当前的研究热点,气候变化对SOC库的影响机制也一直是学术界研究的难点问题。以往关于气候变化对陆地生态系统碳循环过程的研究主要是基于CO_(2)浓度升高或增温的单一因素,主要集中于植物生长、凋落物基质质量、土壤理化性质、有机碳物理/化学组分和微生物群落结构等方面。结合国内外研究进展,该文在论述CO_(2)浓度升高和增温对SOC库累积的影响及机制基础上,从SOC组分、分子组成、结构特征、表层与底层响应差异与有机碳稳定性的耦合效应方面,概括CO_(2)浓度升高和增温对SOC积累和转化的内在影响机制。在此基础上,提出未来研究中应着重关注:(1)明晰SOC端元输入-分子组成-结构特征耦合关系;(2)揭示长期气候变化对多生态系统SOC稳定性和埋藏潜力的影响机制。理清土壤碳源/汇功能,必须全面深入了解气候变化下陆地生态系统SOC来源、转化、埋藏和分解的生物地球化学循环过程,旨在为未来土壤碳中和管理决策提供科学理论依据。 展开更多
关键词 气候变化 土壤有机碳 分子组成与结构 稳定性 深层土壤 陆地生态系统 生物地球化学循坏
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昆仑山不同海拔土壤养分及生态化学计量特征 被引量：3
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作者 刘宝迪 白其格那 +6 位作者 赵利清 辛玥 要振宇 扈凡斌 杨延登 清华 张迎黎 《生态学报》 北大核心 2025年第16期7995-8006,共12页
昆仑山的高海拔梯度使该地区的气候和植被类型呈现出明显的垂直分布特征,因此成为研究山地生态系统土壤养分和生态化学计量特征的重要区域。但关于昆仑山整体尺度上的不同海拔梯度的土壤养分和生态化学计量特征及其驱动因素的研究仍不... 昆仑山的高海拔梯度使该地区的气候和植被类型呈现出明显的垂直分布特征,因此成为研究山地生态系统土壤养分和生态化学计量特征的重要区域。但关于昆仑山整体尺度上的不同海拔梯度的土壤养分和生态化学计量特征及其驱动因素的研究仍不充分。通过采集昆仑山1916—4335 m范围内不同海拔梯度的土壤样品,分析0—50 cm土层土壤有机碳、全氮、全磷含量及其生态化学计量特征,探讨昆仑山土壤有机碳、全氮、全磷含量和生态化学计量特征随海拔梯度的变化规律,通过分析土壤全盐量、pH、坡向、坡度、植物群落盖度、群落高度及气候因子与土壤有机碳、全氮、全磷含量和生态化学计量特征的关系,探讨昆仑山土壤有机碳、全氮、全磷含量和生态化学计量特征形成的驱动因素。研究结果表明:(1)昆仑山地区土壤有机碳、全氮、全磷含量均随海拔梯度的上升呈显著增加趋势,但全磷含量随海拔的变化较小,上升趋势缓慢;土壤碳氮比不随海拔梯度的变化而变化,土壤碳磷比和氮磷比随海拔梯度的上升呈显著增加趋势。(2)昆仑山地区土壤有机碳、全氮含量主要受最热月份最高温度、最干季度降水量、气温季节性变动系数和群落盖度的影响,而土壤全磷含量主要受土壤全盐量、坡度、最湿季度均温和最热月份最高温度的影响。(3)昆仑山地区土壤碳氮比主要受群落高度和最干季度降水量的影响,土壤碳磷比、氮磷比主要受气温季节性变动系数、最干季度降水量和群落盖度影响。研究结果为进一步认识山地生态系统的土壤碳、氮、磷生物化学循环特征奠定基础,有助于更准确地预测山地生态系统如何应对持续的气候变化。 展开更多
关键词 昆仑山 土壤养分 海拔梯度 生态化学计量
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铵态氮肥施用量对不同类型紫色土氮淋失及表面电化学性质的影响 被引量：1
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作者 陈薪宇 邓正昕 +3 位作者 王子芳 谢军 代文才 高明 《草业学报》 北大核心 2025年第7期69-82,共14页
氮肥施用对世界粮食生产及保障我国粮食安全产生了巨大的作用,为了阐明不同铵态氮肥施用量对不同类型紫色土氮淋失和表面电化学性质的影响,采用盆栽试验,选取3种不同类型的紫色土,设置不施氮肥(CK)、低氮量(N_(1),每kg土0.1 g纯氮)、中... 氮肥施用对世界粮食生产及保障我国粮食安全产生了巨大的作用,为了阐明不同铵态氮肥施用量对不同类型紫色土氮淋失和表面电化学性质的影响,采用盆栽试验,选取3种不同类型的紫色土,设置不施氮肥(CK)、低氮量(N_(1),每kg土0.1 g纯氮)、中氮量(N_(2),每kg土0.2 g纯氮)和高氮量(N_(3),每kg土0.4 g纯氮)4个处理。结果表明:随着氮肥施用量增加,与对照组(CK)相比,N_(3)处理下红棕紫泥土、灰棕紫泥土和棕紫泥土的pH值分别下降了0.9、1.2和0.8。同时,这3种土壤的铵态氮和硝态氮累计淋失量均显著增加(P<0.05),N_(3)处理铵态氮淋失量较对照组(CK)处理分别提升7.1、15.4和12.5倍,CK处理的硝态氮几乎无淋失,N_(3)处理的硝态氮淋失量较N_(1)处理分别提升6.1、4.9和1.8倍(P<0.05)。3种紫色土的表面电位(φ_(0))、表面电场强度(E_(0))和表面电荷密度(σ_(0))均呈相似增长趋势,而比表面积(S)和表面电荷数量(SCN)则下降(P<0.05)。在相同氮肥施用量下,不同类型紫色土的氮淋失和表面电化学性质变化存在差异。在N_(3)处理下,灰棕紫泥土铵态氮累积淋失量显著大于另外两种类型紫色土,而在所有氮肥处理下,灰棕紫泥土的硝态氮累积淋失量显著高于红棕紫泥土(P<0.05);在N_(1)处理下,灰棕紫泥土的φ_(0)较高,但在N_(3)处理下,棕紫泥土的φ_(0)显著高于其他两种土壤类型。在所有处理下,灰棕紫泥土的E_(0)显著高于其他两种土壤(P<0.05);在N_(2)和N_(3)处理下,灰棕紫泥土的σ_(0)也显著高于其他两种土壤类型(P<0.05)。S在N_(1)、N_(2)和N_(3)处理中的表现为红棕紫泥土>棕紫泥土>灰棕紫泥土。在N_(3)处理下,红棕紫泥土的SCN显著高于其他两种土壤类型(P<0.05)。因此,过量施用铵态氮肥会导致紫色土的土壤酸化,显著改变其表面电化学性质,降低对养分的吸附和保持能力。 展开更多
关键词 铵态氮肥 紫色土 氮淋失 土壤表面电化学性质
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土壤有机碳模型研究进展 被引量：1
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作者 康杰 周铭仪 +3 位作者 渠晨晨 陈雯莉 蔡鹏 黄巧云 《生态学报》 北大核心 2025年第12期6067-6080,共14页
土壤碳循环是生物地球化学循环的关键部分,对全球气候变化和人类健康具有深远影响。实验研究结合数学模拟可为精准预测土壤有机碳(SOC)的长期演变和最终状态,评估全球SOC储量及其对气候变化的响应提供有力工具。传统SOC模型忽视了微生... 土壤碳循环是生物地球化学循环的关键部分,对全球气候变化和人类健康具有深远影响。实验研究结合数学模拟可为精准预测土壤有机碳(SOC)的长期演变和最终状态,评估全球SOC储量及其对气候变化的响应提供有力工具。传统SOC模型忽视了微生物周转和矿物保护对SOC的调控作用,不能准确反映真实的土壤过程,限制了其在不同环境或生态系统中的适用性。改进模型通过纳入微生物过程和矿物保护作用,不仅优化了模型预测,还加深了对碳循环机制的理解。本文从模型结构和过程机理两个角度出发,介绍了两个传统模型———RothC和CENTURY模型及其局限性,在此基础上进一步阐述了国内外在改进模型方面的主要研究进展,总结了现有研究的不足,并对本领域未来的研究提出了展望,旨在为今后SOC模型的研究提供改进思路和方法。 展开更多
关键词 土壤有机碳 模型 RothC CENTURY 改进模型 微生物周转 矿物保护
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