土壤微生物学研究现状与展望

土壤微生物作为生物地球化学过程的引擎, 驱动土壤圈与其他各圈层之间发生活跃的物质交换和循环, 在维系陆地生态系统地上-地下相互作用, 支撑陆地生态系统过程和功能中发挥着不可替代的作用, 在土壤肥力形成和培育、污染土壤修复和全球环境变化中也扮演着重要的角色。因此土壤微生物学是现代土壤科学领域的研究前沿和热点。然而, 长期以来由于土壤生物系统的复杂性和土壤生物学研究技术手段的限制, 人类对土壤微生物多样性和功能的认识十分有限。近年来, 随着微生物分子生态学技术的发展和应用, 土壤微生物研究取得了诸多重要进展, 为促进土壤资源的可持续利用提供了科学依据和手段。文章简要回顾了近年来土壤微生物学领域的主要研究进展和发展趋势, 并抛砖引玉提出了未来发展的建议和思考。     

生物有机肥与耕地土壤质量

有机肥的合理施用可以提高土壤肥力质量和农产品品质、增加土壤生物多样性。但有机肥中含有重金属、抗生素、激素与内分泌干扰物、病原生物、抗性菌等污染物及抗性基因的扩散, 有机肥农用可能会对土壤环境质量、健康质量及食品安全造成威胁。此外, 有机肥同化肥一样, 不合理施用也会造成土壤次生盐渍化、土壤N、P积累与淋失、增加温室气体排放等。文章综述了有机肥对土壤肥力质量、环境质量和健康质量的影响, 并对今后的研究趋势进行了展望。     

基于改进RUSLE模型的皇甫川流域土壤侵蚀产沙模拟研究

采用GIS与RS技术,以RUSLE模型为基础,增加流域输沙能力与淤地坝拦沙效率模块,并在黄土高原粗沙多沙区流域皇甫川进行验证。模型模拟结果显示:率定期1991-1999年皇甫站实测输沙量与模拟值拟合较好,纳什系数(Nash)与相关系数均超过0.7,而验证期2000-2009年的模拟结果相对较差。不同土地利用状况的土壤侵蚀模数表明:皇甫川流域土壤侵蚀模数超过15 000t/(km2·a)的区域主要发生于裸露的砒砂岩与植被覆盖较差的沙地;而土壤侵蚀模数小于2 500t/(km2·a)的区域主要分布在地势较为平坦的河滩地与植被盖度好的高原区。在相同降雨条件下,皇甫川流域不同土地利用类型土壤侵蚀模数的大小顺序为裸砒砂岩沙地耕地草地林地。根据修正RUSLE模型分析皇甫川流域淤地坝的拦沙效益发现,1991-2009年淤地坝平均年拦蓄泥沙约为0.42亿t,几乎与皇甫站(1955-2010年)年均输沙量0.41亿t相当。     

博斯腾湖西岸湖滨带土壤盐分特征分析

以新疆博斯腾湖西岸湖滨带为研究区,利用相关分析和主成分分析法对土壤离子盐分特征进行研究,结果表明:(1)0¹0 cm土层中平均盐分含量为5.413 g·kg-1,占整个土层盐分含量的42.5%,土壤盐分表聚现象明显;(2)垂直方向上土壤含盐量在010 cm土层中平均盐分含量为5.413 g·kg-1,占整个土层盐分含量的42.5%,土壤盐分表聚现象明显;(2)垂直方向上土壤含盐量在0¹0 cm土层变异系数为1.012,属于强变异程度,其它深度土壤盐分含量均属于中等变异;(3)通过相关性分析,该区域土壤盐分组成以硫酸盐和氯化物为主.在010 cm土层变异系数为1.012,属于强变异程度,其它深度土壤盐分含量均属于中等变异;(3)通过相关性分析,该区域土壤盐分组成以硫酸盐和氯化物为主.在0¹0 cm土层中SO2-4和Na++K+的相关系数为0.955;在1010 cm土层中SO2-4和Na++K+的相关系数为0.955;在10⁵0 cm土层中CL-与Na++K+相关系数为0.970;(4)通过对影响土壤盐渍化主导因子的主成分分析得出,土壤含盐量、Na++K+、SO2-4及CL-是表征博斯腾湖西岸湖滨带土壤盐渍化主要特征因子.     

凉山州小流域水电开发项目水土保持方案研究

总结了凉山彝族自治州小流域水电开发建设项目水土保持方案植物措施配置中存在的主要问题,并结合凉山州的自然地理状况,对中、小型水电站开发建设项目水土保持方案植物措施的科学配置的原则和注意事项提出建议。     

三峡库区腹地县域耕地压力研究——以奉节县27个乡镇为例

本文以奉节县的27个乡镇为研究区,运用景观生态学理论、地理信息系统和统计分析方法,借助Erdas8.5、ArcGIS9.3以及Fragstats3.3软件,分析了三峡库区腹地奉节县27个乡镇2010年耕地压力空间分布规律,讨论了耕地压力与土壤侵蚀的关系及优化调控措施。结果表明:①研究区耕地受其自然地理条件的影响,在不同岩性、地貌、坡度上分布差异显著;②耕地压力空间差异较显著,长江以北大部分乡镇耕地压力指数小于1,而南部乡镇耕地压力指数基本上大于1.5。根据耕地压力指数偏离1的程度且经校正将研究区分为4类区,包括无压区、边缘区、低压区和高压区;③由于北部地区开垦了大量的坡耕地,缓解了耕地压力,使得北部地区耕地压力比南部地区小,但土壤侵蚀综合指数较南部地区大,即生态破坏较严重。因此,通过大量开垦坡耕地来缓解耕地压力虽能暂时起到作用,但是从长远来看会加快耕地水土流失的速度,最终会大大增加耕地压力;④缓解研究区耕地压力、维护生态平衡要结合城镇化进程,促使人口向非农产业转移,通过异地供给方式解决粮食问题,降低粮食自给率;在推行生态退耕的同时也要保护好现有中、优等别耕地;调整农业结构,形成以种植粮食作物为基础,畜牧业、林果业、药业为主导的农业结构。     

基于RUSLE模型的南方丘陵山区土壤侵蚀研究

土壤侵蚀已成为世界范围内的生态环境问题,是水土保持的重要内容。本文基于GIS技术和RUSLE模型对南方丘陵山区4个主要省份——湖南、江西、浙江和福建的土壤侵蚀状况进行了定量研究,分析了土壤侵蚀空间分布特征以及与坡度、海拔间的关系。结果表明:研究区内年均土壤侵蚀量为2.46亿t/a,平均土壤侵蚀模数为421.81t/(km2?a);研究区水土保持状况良好,土壤侵蚀面积中,只有13.41%的面积存在着较高程度的侵蚀,局部区域表现为强烈侵蚀;空间上,湖南和江西的土壤侵蚀呈现块状分布,浙江和福建的土壤侵蚀则呈现出点状分布,湖南整体的水土保持状况不如其他3个省份;研究区内土壤侵蚀与坡度和海拔关系密切,微度侵蚀在各海拔和坡度等级下分布面积最大(均大于75%),强度以上的侵蚀分布面积很小(均小于1.5%),坡度15~25°和海拔200~500m的区域是研究区内土壤侵蚀最为强烈的区域。     

山东省滨州市土壤盐渍化空间分布及成因分析

以山东省滨州市为研究区,在“外考察与样品实验分析的基础上,分析该地区土壤盐渍化的空间分布,并对成因进行分析,为该地区盐碱土的治理与利用提供理论依据。     

南京市不同类型扬尘源排放清单估计

运用美国环保署AP-42方法及观测资料,估算2010年南京市土壤扬尘、铺装道路扬尘和城区施工扬尘的排放,并给出3 km×3km分辨率的空间分布.研究结果表明,3类扬尘PM₁₀排放分别为0.0261、6.727、0.754万t.铺装道路扬尘的贡献最大,从市区向南北城郊方向,排放逐渐减少.比较而言,南京市3类扬尘PM₁₀的排放总量小于上海,约相当于本市工业排放的67.3%.     

粉喷桩单桩承载力的研究分析

通过某工程的粉喷桩单桩载荷试验资料 ,分析了在饱和土层中 ,粉喷桩复合地基单桩承载力的时间效应问题 ,地下水对其也具有较大的影响。掌握单桩承载力的时间效应规律 ,对粉喷桩复合地基的优化设计及确定载荷试验的时间具有重要的意义。