小分子有机酸影响土壤中活性氧自由基生成机制及环境效应的研究进展 被引量：1

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作者 张怡 方国东 +2 位作者 陈文涛 陈宁 刘翠英 《土壤》 北大核心 2025年第2期258-264,共7页

小分子有机酸广泛存在于土壤中,对土壤结构、土壤养分循环、污染物的迁移转化乃至土壤生态功能等都具有重要影响。土壤中的自由基通过氧化还原反应参与有机质分解和元素平衡调节,影响土壤肥力和生态平衡。近年来,小分子有机酸对自由基... 小分子有机酸广泛存在于土壤中,对土壤结构、土壤养分循环、污染物的迁移转化乃至土壤生态功能等都具有重要影响。土壤中的自由基通过氧化还原反应参与有机质分解和元素平衡调节,影响土壤肥力和生态平衡。近年来,小分子有机酸对自由基生成机制的影响备受关注。本文介绍了小分子有机酸和土壤活性氧自由基(ROS)的来源、种类及在土壤中的作用,围绕小分子有机酸对土壤活性氧自由基的影响展开论述,进一步探究了此过程对污染物转化、元素循环具有的重要意义,并对小分子有机酸调控土壤自由基过程的未来研究方向和发展趋势进行了展望。 展开更多

关键词 土壤 小分子有机酸 自由基 污染物降解 络合作用

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洪泽湖河湖交汇区不同植被覆盖土壤溶解性有机质光谱特征研究

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作者 程虎 吴玉东 +5 位作者 郭俨辉 闵炬 陆海鹰 韩建刚 张龙江 纪荣婷 《土壤学报》 北大核心 2025年第5期1308-1318,共11页

为探明河湖交汇区土壤溶解性有机质(Dissolved organic matter,DOM)总量、组分与来源特征,强化对湿地生态系统中DOM生物地球化学过程的认识,采用紫外/可见光光谱和荧光光谱技术,研究洪泽湖河湖交汇区湖草滩、芦苇滩、杨树林、柳树林土壤... 为探明河湖交汇区土壤溶解性有机质(Dissolved organic matter,DOM)总量、组分与来源特征,强化对湿地生态系统中DOM生物地球化学过程的认识,采用紫外/可见光光谱和荧光光谱技术,研究洪泽湖河湖交汇区湖草滩、芦苇滩、杨树林、柳树林土壤DOM的光谱特征。结果表明,不同植被覆盖土壤DOM含量表现为芦苇滩>湖草滩>杨树林>柳树林,其中芦苇滩土壤0~40 cm溶解性有机碳含量可达193.2 mg·kg^(-1)。DOM光谱指数A_(250)/A_(365)、SUVA_(254)、SUVA_(260)和SR值分别介于3.7~4.5、1.3~1.8、0.86~1.8和3.6~4.9,湖草滩土壤DOM分子量、芳香性和疏水性显著高于其他土壤,在垂直结构上,20~40 cm土层DOM分子量、芳香性和疏水性相对较低。通过EEM-PARAFAC解析出4种荧光组分,分别为陆源类腐殖酸、海洋源类腐殖酸、类黄腐酸和类蛋白。各土层腐殖酸类物质含量均占主导,占比达到55.1%~70.1%,20~40 cm土层中蛋白类物质含量部分有所上升,特别是芦苇滩土壤。各植被下土壤FI、BIX和HIX指数分别介于1.3~1.5、0.47~0.72和1.7~7.4,表现出陆源主导形成,自生源特性弱,腐殖化程度较高,分子量与结构相对复杂,不同植被覆盖下土壤DOM性质差异显著。综上,研究结果揭示了洪泽湖河湖交汇区不同植被覆盖土壤DOM总量与光谱特征差异,为理解河湖交汇区DOM环境行为、强化关键区域碳封存效率及其生境保护提供了科学依据。 展开更多

关键词 土壤 溶解性有机质 光谱特征 植被覆盖 河湖交汇区 洪泽湖

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东北黑土区主要土壤障碍层的研究进展与展望

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作者 于秀春 孙仲秀 +3 位作者 姜荧荧 段斯译 杨顺华 王秋兵 《土壤》 北大核心 2025年第3期498-509,共12页

东北黑土区是中国重要的商品粮生产基地,但土壤障碍层严重影响粮食产能和农业可持续发展,对整个区域的农业生产利用构成潜在威胁。本文系统分析了区域内土壤障碍层类型、特征、形成过程及其带来的农业利用问题,总结了现阶段土壤障碍层... 东北黑土区是中国重要的商品粮生产基地,但土壤障碍层严重影响粮食产能和农业可持续发展,对整个区域的农业生产利用构成潜在威胁。本文系统分析了区域内土壤障碍层类型、特征、形成过程及其带来的农业利用问题,总结了现阶段土壤障碍层的改良措施,最后展望了未来研究的重点,主要包括:深化对土壤障碍层发育机理、形成和演变过程的理解和理论总结,为完善中国土壤系统分类提供科学依据,这在土壤发生学、分类学领域具有深远意义;结合区域特性,构建黑土区土壤的定量分类与分区体系,并提出针对性的改良与分区利用策略,为建立和完善东北黑土区土壤障碍层的改良措施提供科学依据。 展开更多

关键词 东北黑土区 土壤障碍层 形成过程 改良措施

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薄层黑土土壤剖面微生物对外源碳氮添加的响应特征研究

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作者 胡耀华 蔡元锋 +1 位作者 曹伟伟 贾仲君 《土壤学报》 北大核心 2025年第4期1137-1148,共12页

剖面是研究土壤发生发育的模式体系,然而,剖面微生物的群落生理代谢及其碳固持潜力尚不清楚。针对典型黑土表层(0~10 cm)、中层(30~40 cm)和深层(90~100 cm),利用^(13)C标记葡萄糖与硝酸铵培养土壤,研究微生物生长繁殖合成的难溶解性有... 剖面是研究土壤发生发育的模式体系,然而,剖面微生物的群落生理代谢及其碳固持潜力尚不清楚。针对典型黑土表层(0~10 cm)、中层(30~40 cm)和深层(90~100 cm),利用^(13)C标记葡萄糖与硝酸铵培养土壤,研究微生物生长繁殖合成的难溶解性有机碳(^(13)C-SOC)、异化代谢产生的13C-CO_(2)、激发效应、^(13)C-碳利用效率及其氮素约束特征。结果表明:与对照水处理相比,外源13C-葡萄糖添加后,表层和中层土壤微生物数量增幅约为85.0%,深层增幅为184.9%;土壤呼吸强度增幅由低到高依次为表层(3.2倍)、中层(11.3倍)、深层(14.5倍);相对激发效应分别为43.5%、150.5%、267.0%;碳利用效率分别为34.9%、37.3%和32.9%,大约44%~50%的葡萄糖被异化代谢为^(13)CO_(2)。同时,微生物利用葡萄糖合成的难溶解性细胞生物质^(13)C-SOC分别为(111.6±11.7)mg·kg^(-1)(表层)、(119.5±13.4)mg·kg^(-1)(中层)、(105.2±21.6)mg·kg^(-1)(深层),但其占土壤有机碳总量的比例为:0.98%(表层)、1.70%(中层)、4.76%(深层)。氮素添加后^(13)C-SOC呈增加趋势但未有统计差异性,且显著抑制了土壤相对激发效应。高通量测序发现,无论何种碳氮处理,表层、中层和深层土壤微生物群落分别独立聚类;葡萄糖添加条件下,表层土壤微球菌科显著增加,可能是难溶解性微生物源有机碳的主要贡献者,而类诺卡氏菌属则是中层和深层土壤微生物源有机碳的主要贡献者。尽管深层土壤微生物多样性和数量均较低,但可利用外源易利用碳快速繁殖并产生难溶解新碳,其输入总量与表层土壤几乎一致。黑土剖面土壤微生物群落差异显著但功能可塑性较强,维系了土壤生态系统稳定性。 展开更多

关键词 微生物源有机碳合成 有机碳转化 碳氮输入 微生物群落变化

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基于深度学习的土壤学文献图形数值抽取技术框架初步构建

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作者 刘杰 马海艺 +3 位作者 郭志英 郏梦思 王昌昆 潘贤章 《土壤》 北大核心 2025年第2期445-451,共7页

针对土壤学文献中图形数值抽取效率低的问题,本文提出了基于深度学习的图形数值抽取技术框架。首先,对土壤学文献图形中常见要素及其表示符号进行梳理,并收集相关图形进行标注,形成训练数据集;然后,利用基于全局图像信息的YOLOv8模型,... 针对土壤学文献中图形数值抽取效率低的问题,本文提出了基于深度学习的图形数值抽取技术框架。首先,对土壤学文献图形中常见要素及其表示符号进行梳理,并收集相关图形进行标注,形成训练数据集;然后,利用基于全局图像信息的YOLOv8模型,通过多轮迭代优化训练适合于土壤学文献图形要素的识别模型;最后,研发图像坐标到数值坐标的转换算法,实现二维散点和柱状图数值的自动提取。经独立样本检验,所训练的模型可有效识别文献中的图形要素,且解算的数值与手工提取结果高度吻合(线性回归决定系数R^(2)大于0.99)。据此,本文构建的基于深度学习的图形数值抽取技术框架具有较强的可行性,为土壤学文献中图形数据进一步利用提供了一种新途径。 展开更多

关键词 深度学习 土壤学文献 图形要素识别 数值提取 YOLO v8

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基于土壤剖面发生层和环境变量的安徽省土壤有机碳空间分布特征 被引量：1

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作者 高文静 夏冰 +5 位作者 芦园园 应蓉蓉 胡鹏杰 李轶湑 陈红枫 钱家忠 《土壤学报》 北大核心 2025年第3期677-691,共15页

为了解安徽省土壤有机碳的空间分布特征和提高区域土壤固碳潜力,以安徽省典型土壤剖面的发生层为切入点,测定了451个典型土壤剖面表土层(A层)、心土层(B层)和母质层(C层)土壤有机碳含量,运用地统计学方法分析土壤剖面有机碳分布特征,并... 为了解安徽省土壤有机碳的空间分布特征和提高区域土壤固碳潜力,以安徽省典型土壤剖面的发生层为切入点,测定了451个典型土壤剖面表土层(A层)、心土层(B层)和母质层(C层)土壤有机碳含量,运用地统计学方法分析土壤剖面有机碳分布特征,并利用相关分析、随机森林回归分析方法探讨了土壤有机碳含量空间分异的影响因素,绘制了土壤有机碳含量空间分布图。结果表明:安徽省土壤剖面有机碳平均含量为8.47 g·kg^(-1),总体水平较低,其中A层平均为15.86 g·kg^(-1),远高于B层(平均值5.80 g·kg^(-1))和C层(平均值3.74 g·kg^(-1)),且所有层次均具有中等强度的空间变异性;各发生层有机碳含量在空间分布上均大体呈现由北向南递增的特征;影响土壤有机碳空间变异因子A层为土壤颗粒组成和容重,B层为地形因子和土壤颗粒组成,C层为土壤黏粒、粉粒含量、地形因子和容重。土壤颗粒组成是驱动安徽省土壤有机碳空间分布特征的主要因子,但在制定土壤有机碳调控措施时也要充分考虑地形因子和土壤容重的影响。 展开更多

关键词 土壤有机碳 土壤剖面 空间分布 影响因素 安徽省

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典型土壤活性组分对烟嘧磺隆微生物降解过程的影响与调节机制

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作者 高钲媛 谷成刚 +5 位作者 范秀丽 沈乐祖 卞永荣 杨兴伦 王芳 蒋新 《土壤》 北大核心 2025年第2期342-352,共11页

本研究选择高效降解真菌Talaromyces flavus LZM1,联合扫描电子显微镜–X射线能谱仪(SEM-EDS)和液相质谱–飞行时间质谱联用仪(LC-QTOF)技术,系统解析了土壤活性组分(蒙脱土(MMT)、胡敏酸(HA)及其混合组分(MMT-HA))对烟嘧磺隆微生物降... 本研究选择高效降解真菌Talaromyces flavus LZM1,联合扫描电子显微镜–X射线能谱仪(SEM-EDS)和液相质谱–飞行时间质谱联用仪(LC-QTOF)技术,系统解析了土壤活性组分(蒙脱土(MMT)、胡敏酸(HA)及其混合组分(MMT-HA))对烟嘧磺隆微生物降解过程的影响与调节机制。研究发现,土壤单一MMT、HA或混合活性组分MMT-HA能够通过提供微生物栖生表面环境或能源代谢物质,改变微生物菌丝体结构形态,改善微生物细胞及污染物代谢降解活性,并显著改变了烟嘧磺隆微生物降解反应动力学从一级转变为零级。这不仅有助于提升微生物高污染胁迫适应性,也利于降低关键降解产物如2-氨基-4,6-二甲氧基嘧啶(ADMP)的土壤相间迁移性和次生毒性。土壤活性组分与微生物交互作用导致烟嘧磺隆微生物降解反应通路和产物组成变化。研究表明,土壤活性组分可促生微生物苔色酸等抗氧化物质以抵御氧化胁迫,且因苔色酸结合产物形成而降低了ADMP累积水平;相较而言,MMT显著抑制了羟基化产物生成,而HA则显著促生了醇解产物。这不仅有助于深化烟嘧磺隆微生物降解机制认识,也为农田土壤烟嘧磺隆微生物降解性能调控与降解技术发展应用提供了科学依据。 展开更多

关键词 烟嘧磺隆 微生物降解 土壤活性组分 降解产物组成 调节机制

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基于随机森林的黑土地尺度耕地土壤容重传递函数构建

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作者 王晓盼 王昌昆 +7 位作者 孙海军 郭志英 刘杰 高磊 马海艺 袁自然 姚成硕 潘贤章 《土壤学报》 北大核心 2025年第4期970-982,共13页

土壤容重(Bulk density,BD)信息对于了解东北黑土地耕地土壤物理状况及推进黑土地利用与保护至关重要。传统环刀法在容重采样环节耗时耗力,难以获得大空间尺度容重数据。土壤传递函数(Pedo-transfer function,PTF)可以利用容易获取的土... 土壤容重(Bulk density,BD)信息对于了解东北黑土地耕地土壤物理状况及推进黑土地利用与保护至关重要。传统环刀法在容重采样环节耗时耗力,难以获得大空间尺度容重数据。土壤传递函数(Pedo-transfer function,PTF)可以利用容易获取的土壤变量实现容重信息估算,然而当前缺少针对东北黑土地区域尺度的PTF模型研究,而且用于PTF模型构建的潜在土壤属性变量的重要性尚待揭示。本研究针对东北黑土地区域尺度,基于实测容重数据,使用随机森林(Random forest,RF)机器学习方法,以土壤有机质(Soil organic matter,SOM)、含水量(Moisture content,MC)和土壤质地相关变量作为输入变量,构建面向大尺度耕地土壤容重预测的PTF模型,并分析土壤属性变量的重要性,同时评估国内外已发表PTF模型在东北黑土地耕地容重预测中的适用性。结果显示:已发表PTF模型在表层、亚表层以及全部土壤容重预测中的最优R2分别为0.17、0.22和0.26,均方根误差(Root mean squared errors,RMSE)分别为0.16、0.13和0.15 g·cm^(-3);本研究中基于RF方法的PTF模型在表层、亚表层以及全部土壤中的最优预测R^(2)分别为0.22、0.45和0.37,RMSE分别为0.16、0.11和0.14 g·cm^(-3)。研究表明,已发表PTF模型的容重预测精度较低,难以用于东北黑土地区域尺度的容重预测;基于RF开发的模型具有预测东北黑土地容重的潜力;有机质是预测东北黑土地容重的最重要变量,其次是含水量,土壤质地相关变量影响较小。 展开更多

关键词 东北黑土地 土壤容重 土壤传递函数 随机森林 变量重要性

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纸质废料对多环芳烃污染土壤的强化修复作用

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作者 李其港 吴瑞妮 +3 位作者 吴宇澄 林先贵 叶旭红 曾军 《土壤》 北大核心 2025年第2期353-360,共8页

研究选用富含纤维素的办公室废纸碎料,通过盆栽试验探讨其在多环芳烃(PAHs)污染土壤生物修复中的潜在应用效果。试验采用高通量测序技术分析土壤微生物群落的响应,并运用14C同位素示踪技术揭示生物修复机制。结果显示,在温室条件下,对... 研究选用富含纤维素的办公室废纸碎料,通过盆栽试验探讨其在多环芳烃(PAHs)污染土壤生物修复中的潜在应用效果。试验采用高通量测序技术分析土壤微生物群落的响应,并运用14C同位素示踪技术揭示生物修复机制。结果显示,在温室条件下,对照土壤中PAHs在3个月后浓度降低了44.8%(P<0.05)。单独种植黑麦草未能显著提高PAHs的去除率,但对4环PAHs表现出显著的降解能力(P<0.05)。与黑麦草耦合使用纸质碎料后,PAHs去除效率显著提升至68.1%(P<0.05),主要体现在对4环和5环PAHs的降解。纸质碎料的添加显著提高了土壤中全钾和全磷含量,并对土壤细菌和真菌群落的结构组成产生了影响。细菌的拟杆菌门和厚壁菌门,以及真菌的子囊菌门与土壤养分和PAHs降解密切相关,提示这些微生物在修复过程中可能发挥了重要作用。使用14C-BaA进行的土壤微域试验表明,纸质碎料未显著改变PAH的归趋行为,表明其主要作用是刺激植物–微生物联合修复。 展开更多

关键词 多环芳烃 纸质碎料 真菌 细菌 同位素示踪

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接种真菌秸秆堆肥对土壤肥力、小麦生物量和微生物群落结构的影响

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作者 周蓉 王慧 +6 位作者 张静如 陈哲 卞清 靳鹏辉 蔺兴武 赵学强 谢祖彬 《土壤》 北大核心 2025年第3期586-596,共11页

通过盆栽试验,设置4个处理:无外源秸秆添加(CK)、添加玉米秸秆(S)、添加未接种真菌玉米秸秆堆肥(SC)和添加接种真菌Phanerodontia chrysosporium和Aspergillus niger玉米秸秆堆肥(SCPA),研究了不同预处理秸秆施用对小麦产量、土壤理化... 通过盆栽试验,设置4个处理:无外源秸秆添加(CK)、添加玉米秸秆(S)、添加未接种真菌玉米秸秆堆肥(SC)和添加接种真菌Phanerodontia chrysosporium和Aspergillus niger玉米秸秆堆肥(SCPA),研究了不同预处理秸秆施用对小麦产量、土壤理化性质和微生物群落结构、组成和丰度的影响。结果表明:与CK处理相比,S、SC和SCPA处理均显著降低了土壤中铵态氮和硝态氮含量,增加了土壤微生物生物量碳、氮和有机碳含量。其中,SCPA处理微生物生物量氮含量最高,与CK处理相比,相当于提高了39.6 kg/hm^(2)土壤氮同化量。与CK处理相比,SCPA处理还显著提高了小麦穗质量12.7%。添加有机物料显著改变了土壤细菌和真菌群落结构,其中SCPA处理显著增加了土壤中肉座菌目(Hypocreales)的绝对丰度。Mantel检验表明,土壤可溶性有机碳和硝态氮是调控土壤细菌群落组成的主要因子,土壤有机碳和pH是调控土壤真菌群落组成的主要因子。综合可见,接种真菌Phanerodontia chrysosporium和Aspergillus niger的秸秆堆肥显著增加了小麦穗质量和微生物生物量氮含量,提高了土壤的保氮效果,并且影响了土壤微生物生境,对促进土壤生态系统健康具有重要的作用。 展开更多

关键词 秸秆堆肥 真菌接种 土壤理化性质 微生物群落结构 生物量 小麦产量

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不同盐渍化土壤养分-微生物生物量-胞外酶活的化学计量特征

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作者 陈玉琪 徐灵颖 +3 位作者 王志旺 王相平 姚荣江 赵旭 《土壤学报》 北大核心 2025年第3期811-824,共14页

土壤盐渍化制约了养分利用效率的提高和产能提升。研究盐渍障碍下土壤养分变化及微生物反馈调节规律,可为盐渍化土壤养分调控提供科学依据。采集我国典型盐渍化区域含盐量范围分别为<3 g·kg^(-1)(S1)、3~10 g·kg^(-1)(S2)... 土壤盐渍化制约了养分利用效率的提高和产能提升。研究盐渍障碍下土壤养分变化及微生物反馈调节规律,可为盐渍化土壤养分调控提供科学依据。采集我国典型盐渍化区域含盐量范围分别为<3 g·kg^(-1)(S1)、3~10 g·kg^(-1)(S2)、>10 g·kg^(-1)(S3)的土壤作为研究对象,分析不同盐渍化土壤碳氮磷养分元素、微生物生物量、胞外酶活的计量及其生态化学计量比差异,明晰盐渍障碍下土壤养分限制与微生物代谢限制特征的变化规律。研究结果表明:(1)盐渍化土壤有机碳、全氮、全磷、碱解氮、有效磷含量均有所下降,且根据第二次全国土壤普查养分分级标准,S3土壤有机碳、全氮和碱解氮均降到了五级缺乏等级,而土壤磷钾库均相对较充足。(2)盐渍化土壤胞外酶活碳氮比(Enzyme C/N),胞外酶活碳磷比(Enzyme C/P),胞外酶活氮磷比(Enzyme N/P)均不同程度地偏离1︰1。酶化学矢量模型结果显示,S3土壤的微生物碳限制、微生物氮限制均显著高于S1、S2土壤。说明盐渍化障碍程度的增加使得土壤元素、微生物活性均趋向于碳、氮资源限制。(3)总盐分含量(TS)、Na^(+)、K^(+)、碱化度(ESP)、Cl^(-)、年均蒸降比(MAV/MAP)是盐渍化土壤养分-微生物生物量-胞外酶活碳氮磷计量比的关键制约因子;随机森林结果表明Cl^(-)、TS、MAV/MAP是微生物相对碳限制主要驱动因素,TS、ESP、钠吸附比(SAR)、Cl^(-)、Na^(+)、MAV/MAP是微生物相对氮限制主要驱动因素。综上,相对于磷、钾养分库容的相对充足状态而言,盐渍化障碍更易导致土壤与微生物表现出共同的碳、氮限制特征,并且限制程度会随着盐渍障碍的加强而加重。因此亟需研究并提出针对盐渍化耕地土壤的有机调控与高效精准碳、氮管理。 展开更多

关键词 盐渍化土壤 土壤养分 生态化学计量特征 土壤微生物生物量 土壤胞外酶活性 资源限制

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丁香酸对不同类型土壤硝化作用与N_(2)O排放的影响和因子分析

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作者 王方嘉 陆玉芳 +1 位作者 华瑶 施卫明 《土壤》 北大核心 2025年第1期9-16,共8页

通过室内培养试验,研究不同用量生物硝化抑制剂丁香酸对3种典型农田土壤(潮土、水稻土和黄壤)硝化速率与N_(2)O排放的影响及其主要因子。结果表明,丁香酸对中性水稻土和酸性黄壤的硝化作用和N_(2)O排放具有抑制效果,对两种土壤硝化速率... 通过室内培养试验,研究不同用量生物硝化抑制剂丁香酸对3种典型农田土壤(潮土、水稻土和黄壤)硝化速率与N_(2)O排放的影响及其主要因子。结果表明,丁香酸对中性水稻土和酸性黄壤的硝化作用和N_(2)O排放具有抑制效果,对两种土壤硝化速率的抑制率分别为20%~55%和11%~60%,对N_(2)O排放量的抑制率分别为55%~65%和13%~24%。但是,丁香酸对碱性潮土硝化速率与N_(2)O排放均无显著影响。丁香酸在黄壤上对土壤硝化作用的抑制具有剂量效应,但对N_(2)O的减排作用无剂量效应。双因素方差分析结果表明土壤类型与用量决定丁香酸的硝化抑制效能,且二者具有交互作用,但丁香酸用量对土壤N_(2)O的减排作用无显著性影响。相关性热图分析进一步表明,土壤pH、有机质与黏粒含量是影响丁香酸对土壤硝化抑制与N_(2)O减排作用的关键因子。本研究认为偏酸性和有机质及黏粒含量较高的土壤条件更有利于丁香酸硝化抑制与N_(2)O减排效能的发挥,这为生物硝化抑制剂的精准应用提供了理论依据。 展开更多

关键词 生物硝化抑制剂 丁香酸 硝化作用 N_(2)O 影响因子

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不同吸水材料对镉溶液的吸收性能及对土壤镉的去除效果

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作者 金云飞 施维林 +1 位作者 仓龙 陈睿涵 《土壤》 北大核心 2025年第1期149-156,共8页

以市场主流的吸水材料为对象,研究了不同吸水材料对镉溶液的吸收性能及对土壤镉的去除效果。结果表明:不同吸水材料对溶液的吸收量和对镉的吸收量存在明显差异,东洋纺明显高于其他材料,其对溶液的吸收量可达46.2~49.4 mL/g,对溶液中镉... 以市场主流的吸水材料为对象,研究了不同吸水材料对镉溶液的吸收性能及对土壤镉的去除效果。结果表明:不同吸水材料对溶液的吸收量和对镉的吸收量存在明显差异,东洋纺明显高于其他材料,其对溶液的吸收量可达46.2~49.4 mL/g,对溶液中镉的吸收量可达0.009~0.016 mmol/g;不同吸水材料对镉离子溶液的吸收要优于对络合态镉溶液的吸收。结合活化剂EDTA和GLDA,东洋纺对土壤镉的去除率(30.4%~48.7%)均高于针刺棉(27.6%~43.1%),且处理后土壤pH略有上升,而土壤电导率则先上升随后逐步下降至与土壤原始电导率持平,不会对土壤造成负面影响。综上,与其他吸水材料相比,东洋纺具有最优的镉溶液吸收性能和土壤镉去除能力,这为重金属原位活化–表面吸附技术的研究和应用奠定了基础。 展开更多

关键词 吸水材料 活化 镉 土壤 减量化修复

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土壤微生物残体碳稳定性的全球空间分布及其驱动因素

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作者 郑宏锋 赵远 +3 位作者 胡汗 李森 张理 梁玉婷 《土壤学报》 北大核心 2025年第5期1449-1459,共11页

微生物残体碳主要由真菌残体碳和细菌残体碳构成,其中真菌残体碳化学组成更复杂,较难被微生物分解,在土壤中表现出更强的稳定性。真菌残体碳在微生物残体碳总量中的占比越高,微生物残体碳稳定性也越强。因此,真菌残体碳与细菌残体碳比... 微生物残体碳主要由真菌残体碳和细菌残体碳构成,其中真菌残体碳化学组成更复杂,较难被微生物分解,在土壤中表现出更强的稳定性。真菌残体碳在微生物残体碳总量中的占比越高,微生物残体碳稳定性也越强。因此,真菌残体碳与细菌残体碳比值可作为指示微生物残体碳稳定性的关键指标。然而,由于缺乏全球尺度的观测数据,微生物残体碳稳定性的空间分布规律及其驱动因素尚不明确。本研究结合Meta分析和机器学习方法,探讨了全球范围内微生物残体碳稳定性的空间分布特征及其驱动因素。研究结果显示,全球尺度上,微生物残体碳稳定性的平均值为3.09。从生态系统类型来看,森林生态系统最高(3.94),而沙漠生态系统最低(1.09)。在气候带分布上,寒带地区最高(4.14),干旱气候带最低(1.69)。干旱指数分析显示,半湿润区域的微生物残体碳的稳定性最高(3.77),极度干旱区域最低(0.75)。总体而言,气候因子与微生物残体碳的稳定性呈负相关关系,年均温度较高或年蒸发量较大时,微生物残体碳的稳定性较低。土壤中有机碳、全氮和微生物量氮是微生物残体碳稳定性的关键因素,与微生物残体碳稳定性均呈正相关关系。此外,年均温和蒸发量通过影响土壤有机碳、全氮、全磷含量,间接调控微生物残体碳稳定性。本研究揭示了微生物残体碳稳定性的全球空间分布及其主要驱动因素,为制定基于残体稳定性的有机碳保护与提升的土壤管理策略提供理论支持。 展开更多

关键词 微生物残体碳稳定性 全球尺度 机器学习 驱动因素

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硫酸盐还原菌介导土壤中二苯砷酸的吸附-解吸特征

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作者 邢倩雯 路露露 +4 位作者 涂晨 刘颖 骆润来 李忠元 骆永明 《农业环境科学学报》 北大核心 2025年第6期1497-1505,共9页

为探究硫酸盐还原菌(Clostridium sp.SRB-2)介导下二苯砷酸(Diphenylarsinic acid,DPAA)在铁矿物和黑土表面的吸附-解吸动力学特征,阐明Clostridium sp.SRB-2介导下铁矿物和土壤中的DPAA与硫、铁循环的耦合机制,本研究以DPAA为目标污染... 为探究硫酸盐还原菌(Clostridium sp.SRB-2)介导下二苯砷酸(Diphenylarsinic acid,DPAA)在铁矿物和黑土表面的吸附-解吸动力学特征,阐明Clostridium sp.SRB-2介导下铁矿物和土壤中的DPAA与硫、铁循环的耦合机制,本研究以DPAA为目标污染物,日遗化学武器区主要土壤类型黑土为供试土壤,以黑土中主要铁矿物类型水铁矿为供试铁矿物,Clostridium sp.SRB-2为供试菌株,利用高效液相色谱-串联质谱(HPLC-MS/MS)等现代色谱学分析技术进行深入研究。结果表明:在吸附试验中,接种菌株8 h后,接菌组的水铁矿对DPAA的吸附量比不接菌的对照组显著降低;而接菌组的黑土对DPAA的吸附量随培养时间的增加不断增加,但在24 h内对DPAA的吸附量显著或极显著低于对照组。在解吸试验中,接种SRB-2对水铁矿和黑土中DPAA的释放均具促进作用。与对照相比,接种SRB-2后,随着培养时间的增加,水铁矿和黑土处理中培养基内的pH均缓慢升高到7.0左右,硫酸根浓度迅速降低到1571 mg·L^(-1)和1425 mg·L^(-1),氧化还原电位迅速降低到-263 mV和-352 mV,盐酸提取态二价铁占盐酸提取态总铁>80%和>90%。二苯基硫代砷酸(Diphenylthioarsinic acid,DPTAA)是DPAA的主要转化产物。研究表明,接种Clostridium sp.SRB-2可通过促进硫酸盐还原生成具有较高还原活性的硫化物,使土壤体系中的铁氧化物发生还原性溶解,进而导致土壤固相表面吸附的DPAA释放至溶液环境中,从而促进SRB-2介导下DPAA的转化。 展开更多

关键词 二苯砷酸 硫酸盐还原菌 吸附-解吸 铁还原 硫酸盐还原

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抚仙湖流域典型烟区土壤中养分失衡对烟叶品质的影响

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作者 徐勇贤 梁强 +6 位作者 钱玭 陈志青 宗同凯 帅京彤 曾雪娇 王火焰 黄标 《土壤》 北大核心 2025年第4期785-791,共7页

以云南抚仙湖流域北部澄江市烟区为研究对象,选择107个典型烟田,调查分析了土壤大中微养分和烟叶元素含量与品质指标,利用土壤其他养分含量与有效磷含量之间的比值作为土壤养分失衡的评价指标,通过这些比值与烟叶元素含量和品质指标之... 以云南抚仙湖流域北部澄江市烟区为研究对象,选择107个典型烟田,调查分析了土壤大中微养分和烟叶元素含量与品质指标,利用土壤其他养分含量与有效磷含量之间的比值作为土壤养分失衡的评价指标,通过这些比值与烟叶元素含量和品质指标之间的相关性,分析了土壤养分失衡对烟叶养分吸收和品质的影响。结果显示:研究区土壤养分含量整体偏高,碱解氮、有效磷和速效钾含量均值分别为103.75、59.72和195.72 mg/kg,有效铜含量均值为3.68 mg/kg;烟叶中钾平均含量达26.1 g/kg。随着土壤有效磷含量增加,土壤的碱解氮、速效钾,交换性钙、镁,有效铜、铁和锰含量与有效磷含量比值均呈现指数下降趋势,存在养分严重失衡的现象。土壤养分失衡增加了烟叶对氮、钾和烟碱的吸收,但明显降低了对铜、锰、锌等微量元素的吸收,减少了烟叶还原糖的积累,对烟叶的品质有明显影响。因此,今后烟草种植过程中应根据土壤养分失衡状况和烟叶品质变化特点,精准优化施肥技术,以提高研究区烟叶品质。 展开更多

关键词 土壤养分含量比值 烟叶养分 烟叶品质指标 土壤养分管理

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玉溪典型烟区土壤砾石空间分异及其关联因子

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作者 田育天 刘魁 +8 位作者 李湘伟 朱云聪 谢新乔 者靖雄 徐梓荷 曹静 孙维侠 孙华 史学正 《土壤》 北大核心 2025年第3期708-715,共8页

采用野外实地调研采样、实验室分析和空间分析等方法,探讨了云南省玉溪市典型烟区土壤砾石空间分异特征及其与土壤类型、坡地地形和土壤质地的关联,以指导特色小产区筛选和优质烟叶生产。结果表明:玉溪烟区含砾石土壤占比高于2/3;不同县... 采用野外实地调研采样、实验室分析和空间分析等方法,探讨了云南省玉溪市典型烟区土壤砾石空间分异特征及其与土壤类型、坡地地形和土壤质地的关联,以指导特色小产区筛选和优质烟叶生产。结果表明:玉溪烟区含砾石土壤占比高于2/3;不同县(区)间土壤砾石含量以江川区最高,华宁县次之,峨山县最低,呈高度变异性;典型村间以及不同土属间土壤砾石含量变化较为明显,与成土母质区域分布有关,基性结晶岩类黄红壤和红壤、碳酸盐岩类红壤及红壤性水稻土土属土壤砾石含量较高,紫色砂、页岩类风化碎屑物母质和冲积性母质发育的土壤砾石含量相对较低;土壤砾石含量与坡度没有显著相关性;不同土类间土壤砾石含量有所不同,红壤最高,水稻土次之,紫色土最低,但均高度变异;土壤质地为黏土、粉质黏壤土和粉砂壤土的土壤砾石含量较低,质地为砂质壤土、壤土和黏壤土的土壤砾石含量较高。综上,区域土壤砾石含量差异与不同类型母岩风化壳经受风化、淋溶和富铁铝化成土过程不同阶段的土壤特征有关,山地土壤坡面侵蚀引起土壤粗骨化也是重要原因。 展开更多

关键词 烟田 土壤砾石 影响因子 玉溪

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碳循环在土壤酸化与调控中的作用

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作者 李科伟 徐仁扣 《土壤》 北大核心 2025年第3期485-497,共13页

近几十年来,土壤加速酸化对我国农业生产与生态环境造成严重危害。土壤酸化调控对提高作物产量和品质以及保护生态环境有重要意义。土壤碳循环在全球碳循环中扮演着重要角色,与全球气候变化密切相关,也和土壤酸化过程与调控有密切联系... 近几十年来,土壤加速酸化对我国农业生产与生态环境造成严重危害。土壤酸化调控对提高作物产量和品质以及保护生态环境有重要意义。土壤碳循环在全球碳循环中扮演着重要角色,与全球气候变化密切相关,也和土壤酸化过程与调控有密切联系。本文详细综述了土壤呼吸、根系分泌有机物、土壤碳酸盐反应和有机质的累积和转化等碳循环过程在土壤酸化中的作用,总结了畜禽粪便、壳聚糖等有机物料对土壤酸化的阻控和对土壤酸度的改良作用,探讨了土壤有机质等对土壤酸化过程中铝活化的抑制作用。本综述可为土壤酸化机制的深入研究提供参考,为治理土壤酸化的有机调控技术的研发提供理论依据。 展开更多

关键词 碳循环 土壤酸化 铝活化 铝毒害 酸化阻控 酸度改良

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土壤pH和有机物料碳氮比对强还原处理去除设施土壤硝酸盐效果和途径的影响

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作者 杨志远 徐灵颖 +1 位作者 续勇波 杨睿哲 《土壤》 北大核心 2025年第1期24-34,共11页

为探究不同pH和有机物料碳氮比(C/N)组合优化调控下强还原土壤灭菌(Reductive soil disinfestation,RSD)处理去除土壤硝酸盐的效果和途径,以20年连作大棚土壤为研究对象,通过14 d培养试验,测定了RSD处理过程中不同pH和有机物料C/N组合... 为探究不同pH和有机物料碳氮比(C/N)组合优化调控下强还原土壤灭菌(Reductive soil disinfestation,RSD)处理去除土壤硝酸盐的效果和途径,以20年连作大棚土壤为研究对象,通过14 d培养试验,测定了RSD处理过程中不同pH和有机物料C/N组合对土壤、土面水硝态氮(NO_(3)^(-)-N)含量以及温室气体排放的影响。结果表明:pH变化对土壤NO_(3)^(-)-N去除无显著影响,pH 5、pH 7、pH 8、pH 9处理土壤NO_(3)^(-)-N含量在41.94~44.33 mg/kg。不同有机物料C/N对土壤NO_(3)^(-)-N去除的影响并非递减关系,C/N 60处理土壤NO_(3)^(-)-N去除效果最差,且N_(2)O排放量最高;C/N 90处理土壤NH_(4)^(+)-N含量显著高于其他处理。不同处理土壤及土面水NH_(4)^(+)-N、NO_(3)^(-)-N含量和温室气体排放动态变化趋势较为一致,但不同pH条件下最佳有机物料C/N处理的NO_(3)^(-)-N去除效率并不相同。综合来看,低pH土壤环境下,高有机物料C/N有利于土壤NH_(4)^(+)-N存蓄和NO_(3)^(-)-N去除,且能兼顾温室气体减排;调高pH后,适当改用低有机物料C/N有利于减少NO_(3)^(-)-N去除过程中的温室气体排放。 展开更多

关键词 生石灰 碳氮比 有机物料 设施土壤 硝态氮 温室气体

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基于最小数据集评价长期不同施肥对潮土土壤质量的影响

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作者 王晓婷 姚童言 +1 位作者 陈瑞蕊 林先贵 《土壤》 北大核心 2025年第3期597-606,共10页

以封丘潮土长期定位施肥试验地为研究对象,选择不施肥(CK)、常规施化肥(NPK)、菇渣化肥配施(MRF)和鸡粪化肥配施(CMF)4种不同施肥处理,测定了土壤物理、化学和生物指标共24种作为总数据集(TDS),采用主成分分析和相关性分析法,构建了两... 以封丘潮土长期定位施肥试验地为研究对象,选择不施肥(CK)、常规施化肥(NPK)、菇渣化肥配施(MRF)和鸡粪化肥配施(CMF)4种不同施肥处理,测定了土壤物理、化学和生物指标共24种作为总数据集(TDS),采用主成分分析和相关性分析法,构建了两个最小数据集(MDS1和MDS2),并利用线性(L)和非线性(NL)评分模型分别计算了土壤质量指数(SQI),再通过与作物产量拟合寻找最优SQI,提出了土壤保育和肥力提升的技术措施。结果表明:与CK处理相比,有机物料和无机肥配施特别是MRF处理可以显著改善土壤理化和生物性状,提高作物产量。基于总数据集的土壤质量指数(SQIT)与基于2种最小数据集的线性和非线性土壤质量指数之间均呈显著正相关;基于MDS2的非线性土壤质量指数(SQI2-NL)能够更为准确地评价封丘潮土土壤质量,在这种评价方法下的SQI在不同施肥处理间表现为MRF(SQI=0.60)>CMF(SQI=0.52)>NPK(SQI=0.48)>CK(SQI=0.36)。综上,菇渣化肥配施有利于维持和提升封丘潮土土壤质量。 展开更多

关键词 潮土 长期不同施肥 主成分分析 最小数据集(MDS) 土壤质量指数(SQI)

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