黑土养分释放特性及大麦吸收养分动态变化规律研究

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东北典型黑土区农田景观多尺度土壤养分时空分异研究进展

Journal of Northeast Agricultural University东北农业大学学报第51卷第7期51(7):86~962020年7月July 2020东北典型黑土区农田景观多尺度土壤养分时空分异研究进展张少良1，张海军1，肖梓良1，曲凤娟1，王雪珊1，霍纪平1，张兴义2，刘晓冰2（1.东北农业大学资源与环境学院，哈尔滨150030；2.中国科学院东北地理与农业生态研究所，哈尔滨150081）摘要：东北黑土区是我国重要商品粮生产基地，黑土区土壤养分时空分异规律及其主要驱动机制是区域土壤养分管理重要依据。

文章系统总结不同尺度下典型黑土土壤养分时空分布格局主要特征和驱动机制：典型黑土区尺度，有机质（SOM ）、全氮（TN ）、全磷（TP ）、碱解氮（AN ）、速效钾（AK ）从南向北逐渐升高，呈纬度地带性规律。

区域尺度，以哈尔滨市辖区为例，受纬度地带性和海陆分布影响，SOM 和全量养分从西南向东北逐渐增加，同时全量养分和速效养均表现明显“城市效应”，即越靠近城市土壤SOM 和土壤养分含量越高。

村域尺度和小流域尺度，SOM 和全量土壤养分分布与水文过程密切相关，尤其受到侵蚀和沉积影响；速效养分主要受坡向、坡度和坡位，以及土地利用方式影响，且不同土壤速效养分与其各自理化性质和土壤本底值密切相关。

坡面尺度，土壤速效养分受坡位、侵蚀、沉积、水热、施肥和作物生长过程影响，土壤AN 含量峰值在作物生长期从坡顶向坡底逐渐迁移，AP 变化不明显。

受土地利用、地形、耕作方式、融雪侵蚀、沉积、水文过程等影响，冻融过程不同程度改变流域尺度和坡面尺度土壤N 和P 时空分布格局。

不同尺度典型黑土养分空间分布格局主要驱动机制不同，因此无法直接通过尺度推绎方法预测土壤养分时空分布规律；黑土区土壤养分调查方法、采样方法和插值方法逐渐改进，但需进一步探索更简单、高效、精准插值方法。

研究旨在为黑土区土壤养分管理和区域生态环境保护等提供理论依据和技术支撑。

生态学研究新领域:植物—土壤反馈研究评述

生态学研究新领域：植物—土壤反馈研究评述李晓晶;王伟峰;段玉玺;王博;刘源;刘宗奇【摘要】植物—土壤反馈对理解植物种群动态、群落组成和陆地生态系统功能方面具有重要科学意义,能用于解释群落演替、生态系统多样性、生物入侵、生产力形成与维持、生态系统应对气候变化响应等生态学问题.基于文献计量学方法,评述了利用植物—土壤反馈解释群落演替、生物入侵、植物适应性和选择性、对全球气候变化的响应、生物多样性和生产力关系、进化过程等科学问题,并就这一研究领域今后的研究方向进行探讨,认为研究植物—土壤反馈可以利用其对生物多样性的影响,管理陆地生态系统,减缓由人类活动带来的全球生态变化方面的负面效应,有利于生态系统的适应性管理,为人类社会提供可持续的生态系统服务.【期刊名称】《林业调查规划》【年(卷),期】2019(044)002【总页数】7页(P46-51,67)【关键词】植物—土壤反馈;生物多样性;反馈效应;群落演替;生物入侵;生态系统【作者】李晓晶;王伟峰;段玉玺;王博;刘源;刘宗奇【作者单位】内蒙古林业科学研究院生态功能与森林碳汇研究所,内蒙古呼和浩特010010;内蒙古林业科学研究院生态功能与森林碳汇研究所,内蒙古呼和浩特010010;内蒙古林业科学研究院生态功能与森林碳汇研究所,内蒙古呼和浩特010010;内蒙古林业科学研究院生态功能与森林碳汇研究所,内蒙古呼和浩特010010;内蒙古林业科学研究院生态功能与森林碳汇研究所,内蒙古呼和浩特010010;内蒙古林业科学研究院生态功能与森林碳汇研究所,内蒙古呼和浩特010010【正文语种】中文【中图分类】S718.5;S718.521.2;S718.516植物—土壤反馈对理解植物种群动态、群落组成和陆地生态系统功能等方面具有重要科学意义。

植物—土壤反馈研究除了通过模拟控制实验外，还需要在野外进行科学验证，并阐明其作用机制。

影响植物—土壤反馈的因素众多，非生物和生物土壤成分贡献值需要被量化，在物种进化中的作用需要被确定。

植物营养与施肥原则

不需消耗代谢能量而自发地 (即没有选择性地) 进入原生质膜的过程。
养分进入根细胞的方式： 1、扩散、质流、截获：离子
阳离子交换量
22.8 17.0 12.3
9.0 8.4
（三）养分进入共质体
养分需要通过原生质膜才能进入共质体原生质膜的特点：具有选择透性的生物半透膜原生质膜的结构：“流动镶嵌模型”
生物膜的流动镶嵌模型
原生质膜是一个具有精密结构的屏障，对不同的物质具有不同的透性。
•亲脂性非极性分子或不带电的极性小分子能溶于双层磷脂层中，因而能以扩散的形式透过质膜。
根自由空间中阳离子交换位点的数目决定着各类植物根系阳离子交换量（CEC）的大小。通常双子叶植物的CEC比单子叶植物要大得多。
作物根的阳离子交换量（cmol/kg，干重）
双子叶植物
大豆苜蓿花生棉花油菜
阳离子交换量
65.1 48.0 36.5 36.1 33.2
单子叶植物春小麦玉米大麦冬小麦水稻
30000 40000
60000
0.1
-
0.6
-
20
-
50
-
100
-
20
-
100
-
-
0.1
-
0.2
-
0.2
-
0.5
-
1.0
-
1.5
-
45
-
45
-
6
镍 Ni
1.H、O －－天然营养元素非矿质元素
来自空气和水
大量元素 N、P、K －－植物营养三要素
(0.1%以上)
• 氯(T.C. Broyer,1954
表2.1正常生长植株的干物质中营养元素的平均含量

东北黑土区不同侵蚀程度土壤入渗特征与模拟

第22卷　第2期2024年4月中国水土保持科学Science of Soil and Water ConservationVol.22　No.2Apr.2024DOI :10.16843/j.sswc.2023020东北黑土区不同侵蚀程度土壤入渗特征与模拟李若凡1,谢　云1,2†,辛　艳3,杨静怡1,刘　刚2,蔺宏宏1(1.北京师范大学地理科学学部,100875,北京;2.北京师范大学地表过程与资源生态国家重点实验室,100875,北京;3.中国水利水电科学研究院,100038,北京)摘要:土壤入渗与土壤侵蚀密切相关㊂研究黑土土壤入渗特征对于黑土土壤侵蚀预测与防护有重要作用㊂为探明不同侵蚀程度黑土的水分运移过程,采用室内土柱实验法观测并评价HYDRUS1D 模型在东北黑土区的适用性㊂其中,轻度侵蚀土壤表土层A 层厚度和淀积层B 层厚度分别为30和25cm,中度侵蚀土壤A 层和B 层厚度分别为30和10cm,重度侵蚀土壤A 层和B 层厚度分别为0和15cm㊂结果表明:轻㊁中㊁重3种不同侵蚀程度土壤的稳定入渗率分别为0.16㊁0.25和0.72cm /h,湿润锋运移速率为2.52㊁3.32和9.85cm/h㊂由于黑土黏重特性,HYDRUS 1D 模型在黑土区的适用性较低,轻㊁中度侵蚀土壤的稳定入渗率分别高估2.5倍和1.6倍,而重度侵蚀土壤的稳定入渗率低估0.4倍,其中中度侵蚀的土壤入渗的拟合结果相对较好,可为土壤水蚀过程模拟和水土流失治理提供基础依据㊂关键词:土壤入渗;土柱实验;HYDRUS 1D;黑土;土壤侵蚀程度中图分类号:S157.1文献标志码:A文章编号:2096⁃2673(2024)02⁃0017⁃08引用格式:李若凡,谢云,辛艳,等.东北黑土区不同侵蚀程度土壤入渗特征与模拟[J].中国水土保持科学,2024,22(2):17-24.LI Ruofan,XIE Yun,XIN Yan,et al.Soil infiltration characteristics and simulation of different eroded degrees in the black soil region of Northeast China[J].Science of Soil and Water Conservation,2024,22(2):17-24.收稿日期:20230215　修回日期:20230605项目名称:国家十四五重点研发计划项目课题黑土农田侵蚀阻控原理及水土保持措施效应”(2021YFD1500705)第一作者简介:李若凡(1998 ),女,硕士研究生㊂主要研究方向:土壤侵蚀与水土保持㊂E⁃mail:lrfzrdl@†通信作者简介:谢云(1964 ),女,博士,教授㊂主要研究方向:土地生产力,土壤侵蚀和气候影响评价㊂E⁃mail:xieyun@Soil infiltration characteristics and simulation of different erodeddegrees in the black soil region of Northeast ChinaLI Ruofan 1,XIE Yun 1,2,XIN Yan 3,YANG Jingyi 1,LIU Gang 2,LIN Honghong 1(1.Faculty of Geographic Sciences,Beijing Normal University,100875,Beijing,China;2.State Key Laboratory of Earth Surface Processes and Resource Ecology,Beijing Normal University,100875,Beijing,China;3.China Institute of Water Resources and Hydropower Research,100038,Beijing,China)Abstract :[Background ]The black soil area in Northeast China is an important grain producing area in China.The problem of soil degradation caused by soil erosion in the black soil area is becoming more and more obvious.It is of great significance to study the infiltration characteristics of black soil with differentdegrees of erosion to control slope soil erosion.The application of HYDRUS 1D model is more extensive,and it is mostly concentrated in the arid area of Northwest China.Whether the model can simulate the infiltration of black soil needs further study or not.[Methods ]The author collected black soil samples with slight,moderate and severe eroded degrees in the typical black soil area of Heshan Farm in Heilongjiang province,and determined the one⁃dimensional vertical infiltration process based on indoor中国水土保持科学2024年soil column experiments.The black soil with different eroded degrees was determined according to the thickness of the black soil layer(layer A)and the thickness of the deposited layer(layer B).The HYDRUS1D model was used to simulate soil infiltration.The simulation results were compared with the measured data,and the applicability of the model in the black soil area was evaluated by using Origin software.[Results]1)Firstly,the stable infiltration time of severe,moderate and slight eroded soil was 8,26and36h,respectively,and the infiltration rate was0.72,0.25and0.16cm/h,respectively.The higher the degree of erosion,the greater the cumulative infiltration amount of soil in the same infiltration duration.2)Secondly,in terms of the change characteristics of the wetting front with time,the soil with slight,moderate and severe eroded degrees has a slower infiltration rate to the lower layer,and the wetting front migration rate slows down accordingly,and the average speed of the wetting front migration of the soil with three erosion degrees is:2.52,3.32and9.85cm/h,respectively.3)Finally,there are some differences in the trend of soil moisture content with time in the infiltration process of the three soils.The saturated water content of soil decreases with the increase of erosion degree.The saturated water content of slight eroded soil is about4.9%higher than that of moderate eroded soil,and the saturated water content of specific severe eroded soil is about9.4%higher than that of moderate eroded soil.The saturated water content of each soil decreased with the deepening of soil layers.According to the erosion intensity from weak to strong,the saturated water content of the surface soil was7.8%, 8.0%and12.8%higher than that of the lowest layer,respectively.[Conclusions]The infiltration process simulated by HYDRUS1D underestimates the infiltration of soil with high sand content and overestimates the infiltration of soil with high clay content.The infiltration capacity of slight and moderate eroded soil was overestimated,while the infiltration capacity of severe eroded soil was underestimated. Among them,the fitting results of moderate eroded soil infiltration are better than those of the other two erosded soils.We can try to further modify the parameter values of residual water content and saturated water content,and optimize the fitting results.Keywords:soil infiltration;soil column experiment;HYDRUS1D;black soil;soil eroded degrees 东北黑土区是我国重要的粮食主产区,也是我国重要的商品粮基地,被视为中国粮食安全的压舱石”㊂该地区纬度较高,雨热同期,属寒温带大陆性季风气候㊂黑土具有有机质含量高㊁质地黏重㊁入渗能力较弱㊁易产生地表径流的特征㊂在近百年的开垦过程中,由于缺乏保护,黑土区水土流失导致的土壤退化问题越来越明显,并得到广泛关注㊂地表径流是坡面土壤侵蚀发生的动力基础㊂径流是由降雨或灌溉水到达地表之后超过土壤入渗能力的水分形成的㊂因此,土壤入渗是影响侵蚀过程的重要环节㊂研究不同侵蚀程度黑土的入渗特征对治理坡面土壤侵蚀具有重要意义㊂不同类型的土壤入渗过程差异很大㊂每种入渗模型都不可能适用于所有土壤㊂依据土壤的特性选择适用的入渗模型并加以改进,是目前主流的土壤入渗模拟方法㊂HYDRUS1D是由美国国家盐改中心(US Salinity Laboratory)于1991年开发的商业化软件㊂该软件是一种用于模拟变饱和带多孔介质中的水分㊁热量和溶质运移的数值模型,能够较好地模拟水分㊁溶质和能量在土壤中的时空分布变化及运移规律[1]㊂郭雯等[2]在内蒙古高原西部腰坝绿洲利用该模型模拟土壤水分入渗过程,模拟结果与实测含水率拟合较好,模型平均R E㊁R MSE值分别为6.1%㊁0.015cm3/cm3,误差较小,精度较高;李琦等[3]以华北平原区典型冬小麦农田土壤为研究对象,结合野外观测与室内土柱试验,借助该软件建立水盐运移模型,模拟结果的纳什效率系数平均值为0.826,变异系数为0.0560,能较好且稳定地模拟土壤内部水分的运移过程;王国帅等[4]利用该模型模拟沙丘㊁沙丘荒地交界和荒地土壤水分和盐分运移动态,R MSE为0.01~0.03cm3/cm3,R2为0.85~0.92,其结果能较好地反映出土壤水分的动态变化㊂我国HYDRUS1D模型的应用研究多集中于西北干旱地区,该模型是否能模拟黑土入渗需81　第2期李若凡等:东北黑土区不同侵蚀程度土壤入渗特征与模拟要进一步研究㊂笔者将基于室内土柱试验,观测典型黑土区不同侵蚀程度黑土土壤入渗过程,并利用HYDRUS1D模型模拟,通过比较模型模拟结果与实测数据,评价该模型对东北黑土区不同侵蚀程度土壤的模拟效果,为黑土土壤入渗模拟和土壤侵蚀预报提供基础㊂这对黑土土壤水蚀过程模拟和水土流失治理有重要的实际意义㊂1　材料与方法1.1　土壤样品采集与测定室内土柱试验于2020年在黑龙江省黑河市嫩江县鹤山农场境内的北京师范大学九三水土保持试验站(E125°16′~125°21′,N48°59′~49°03′)完成㊂供试土壤选择轻度㊁中度及重度3种不同侵蚀程度的土壤(表1),测定其一维垂直入渗过程,每种土壤类型设置3个重复㊂不同侵蚀程度黑土根据表层的黑土层(A层)厚度和其下淀积层(B层)厚度确定:轻度侵蚀的土壤A㊁B层分别为30和25cm,中度侵蚀的土壤A㊁B层分别为30和10cm,重度侵蚀的土壤A㊁B层分别为0和15cm(表2)㊂1.2　入渗实验装置与方法试验由土柱系统和供水装置组成㊂土柱系统:土柱装土50cm高,直径28.4cm,为表1　3种侵蚀程度土壤密度及机械组成Tab.1　Soil bulk densities and mechanical compositions at three eroded degrees侵蚀程度Eroded degree土层Soil horizon/cm土粒密度Bulk density/(g㊃cm-3)砂粒Sand content/%粉粒Silt content/%黏粒Clay content/% 0~101.0612.4545.5642.00 10~201.2811.2747.6941.04轻度Slight20~301.249.4748.9941.54 30~401.4910.2348.1741.6040~501.5211.7547.2840.960~101.1819.4746.9433.5910~201.3928.5048.9722.53中度Moderate20~301.4729.4648.2422.30 30~401.4631.4038.0730.5340~501.4530.0838.1331.790~101.4363.9415.7020.3610~201.5366.3414.6219.04重度Severe20~301.8164.3310.3925.28 30~402.0768.9812.7918.2340~501.7174.6711.2714.06表2　3种侵蚀程度土壤取土位置和土壤剖面Tab.2　Soil sampling position and soil profile at three eroded degrees侵蚀程度Eroded degree取土位置Soil location地貌部位Landformposition黑土(A)层深度Black soil(A)depth/cm淀积(B)层深度Deposition(B)layer depth/cm母质出现深度Appearing parentmaterial depth/cm母质类型Parent materialtype轻度Slight E125°18′21″N49°01′58″坡中Middle slope0~3030~5555黄黏土Yellow clay中度Moderate E125°19′40″N49°00′39″坡中上Middle and upper slope0~3030~4040黄黏土Yellow clay重度Severe E125°19′24″N49°00′42″坡中上Middle and upper slope00~1515黄砂Yellow sand透明有机玻璃圆柱㊂每次试验准备3个土柱,分别按照轻㊁中㊁重3种侵蚀程度的原状土壤分层,每层10cm分层填装进土柱,装土密度与原状土密度一致,层间用毛刷打毛㊂将土柱挂上铁架,每个土柱每层中间位置(即5㊁15㊁25㊁35和45cm处)安装水分温度传感器探头,探头长度为15cm,数据采集器每5min输出相应位置的土壤含水量数据㊂为确保试验的准确性,再设置2次重复试验㊂供水装置:马氏瓶,保证土面上方有3cm的稳定水头㊂91中国水土保持科学2024年试验开始,马氏瓶中水位每下降1cm手动记录1次历时㊂数据采集器每隔1min记录土柱质量的变化,每隔5min记录剖面含水量变化㊂若连续5个时刻记录点的入渗速率基本相同,将第1个时刻记作达到稳渗的时刻,并把连续5个记录点的平均入渗速率做为稳渗速率㊂同时记录湿润锋运移情况,湿润峰到达土柱底部后停止马氏瓶供水㊂用塑料薄膜密封土柱上表面防止蒸发,待所有土柱排水口不再有水流出时,撤下塑料薄膜,试验结束㊂综上,本研究进行3次试验,共9组数据,分别计算:1)累积入渗量与入渗速率㊂土柱试验过程中需要手动记录入渗过程中马氏瓶中水位每下降1cm所需要的时间㊂测量马氏瓶水位每下降1cm的水流通量,根据记录表中的时间间隔计算入渗过程中的累积入渗量与入渗速率㊂I1=ΔlQ0/S;(1)I=I1+I2+I3+ +I n;(2)f=I/t㊂(3)式中:I n为每段时间的累积入渗量,cm;Δl为马氏瓶水位差;Q0为马氏瓶每cm的水流通量,mL;S为土柱的横截面积,cm2;I为总累积入渗量,cm;f为入渗速率,cm/h;t为时间,h㊂2)土壤含水量㊂数采每5min输出相应位置的土壤含水量数据㊂3)湿润锋运移㊂土柱上贴有刻度尺,根据湿润锋运移的速率选择记录间隔㊂在试验刚开始时入渗速率较快,每3min记录1次湿润锋位置,随着试验的进行湿润锋移动速率逐渐减慢,记录时间间隔增大,最大时间间隔不超过2h㊂将记录下的刻度转化为入渗深度,得到湿润锋运移情况㊂1.3　HYDRUS1D模型入渗计算笔者使用软件的模拟水流程序模拟土壤水分入渗㊂该模型仅考虑一维垂向运移时的土壤水分运动,并采用Richards方程来描述一维非饱和土壤水流的运动[5]㊂HYDRUS1D模型中水分特征曲线模型有Van Genuchten㊁Modified Van Genuchten㊁Brooks⁃Corey和Kosugi等㊂笔者采用运用最为广泛的㊁也更适合东北黑土[6]的Van Genuchten模型来拟合土壤水力性质㊂HYDRUS1D中VG模型表达式为:θ(h)=θr+θs-θr(1+|α×h|n)m h<0θs h≥ìîíïïï0;(4)K(h)=K s S l e(1-(1-S1/m e)m)2;(5)m=1-1n　n>1;(6)S e=θ-θrθs-θr㊂(7)式中:θ(h)为土壤含水量随土壤水势的变化函数;h为土壤的有压水头,cm;θr和θs分别为残余含水量和饱和含水量,cm3/cm3;K(h)为非饱和导水率,cm/h;K s为饱和导水率,cm/h;α为进气吸力值的倒数;n为孔隙度连通性参数,m为经验参数;l为形状参数,l=0.5;S e为有效水分含量㊂入渗模拟过程中需要设置的指标有剖面形态㊁时间步长㊁土壤水力参数和边界条件等㊂其中土壤水力参数是进行模拟的主要指标,包括:残余含水量θr㊁饱和含水量θs㊁进气吸力值α㊁孔隙度连通性参数n㊁饱和导水率K s和形状参数l等,这些参数主要通过土壤水分特征曲线模拟来获得㊂本实验中θr㊁θs和K s均有实测数据,α㊁n和l3个参数依靠模型内置函数模拟,共设置5种模拟情况:1)θr㊁K s㊁θs均为模拟值;2)θr㊁K s㊁θs均为实测值;3)θr㊁K s为模拟值,θs为实测值;4)K s为模拟值,θr㊁θs为实测值;5)θr为模拟值,K s㊁θs为实测值㊂采用Excel2010和SPSS24.0软件对数据进行分析,用Pearson法对累积入渗量㊁入渗速率的模拟值与实测值进行相关分析,利用Origin2010软件作图㊂2　结果与分析2.1　不同侵蚀程度黑土入渗速率及累积入渗量随时间的变化特征由图1可见,重㊁中㊁轻度侵蚀土壤达到稳渗的时间分别为8㊁26和36h,稳渗时的入渗速率为0.72㊁0.25和0.16cm/h,完成整个入渗的历时分别为10.2㊁31.5和50h㊂针对一次完整的入渗过程,轻度侵蚀土壤每层累积入渗量分别为7.3㊁4㊁3.9㊁3.4和3.6cm;中度侵蚀土壤每层累积入渗量分别为7㊁3.6㊁3.4㊁4.5和2.5cm;重度侵蚀土壤每层累积入渗量分别为5㊁3.2㊁2.6㊁2和3.7cm㊂通常情况下,黏粒含量越高的土壤对水的吸附能力越强,相同势能下的水分通量会相应变小,因此侵蚀程度越高的土壤在相同的入渗历时内累积入渗量会越大(图1)㊂2.2　不同侵蚀程度黑土湿润锋随时间变化特征湿润锋的运移可以反映出土壤的入渗能力[7]㊂轻㊁中㊁重3种侵蚀程度的土壤均是越向下层入渗速02　第2期李若凡等:东北黑土区不同侵蚀程度土壤入渗特征与模拟图1　不同侵蚀程度土壤入渗速率及累积入渗量Fig.1　Infiltration rates and cumulative infiltrations of soils with different erosion degrees率越慢,湿润锋运移速率相应减慢(图2)㊂轻度侵蚀的土柱在1h 处完成第1层10cm 土壤的入渗,并开始第2层的入渗,5h 开始第3层入渗,14.5h 开始第4层入渗,28.7h 开始第5层入渗,50h 的时候完成整个入渗过程㊂每层入渗耗时分别为1㊁4㊁9.5㊁14.2和21.3h㊂中度侵蚀的土柱每层入渗耗时分别为1㊁4.4㊁7㊁10.1和14h;重度侵蚀的土柱每层入渗耗时分别为0.25㊁0.6㊁1.7㊁3.5和5.2h㊂轻㊁中㊁重3种侵蚀程度湿润锋运移的平均速度分别为:2.52㊁3.32和9.85cm /h㊂图2　轻㊁中㊁重度侵蚀土壤入渗湿润锋运移变化Fig.2　Changes of wetting front migrations of infiltrationsin slight,moderate and severe eroded soils2.3　不同侵蚀程度黑土入渗过程中剖面含水量随时间变化特征将入渗过程中土壤含水量最大并不再发生明显变化的数值作为土壤饱和含水量㊂3种土壤在入渗过程中的土壤水分含量随时间变化的趋势存在一定的差异㊂土壤饱和含水率随着侵蚀程度的增大而减少,轻度侵蚀土壤比中度侵蚀土壤饱和含水率平均高4.9%左右,比重度侵蚀土壤饱和含水率平均高9.4%左右㊂每种土壤的饱和含水率随土壤层数的加深而减少,3种土壤按侵蚀强度由弱到强,其表层土壤饱和含水率比最下层分别大7.8%㊁8.0%和12.8%(图3)㊂2.4　HYDRUS 1D 模型模拟黑土土壤入渗通过HYDRUS 1D 内置函数所得到的模拟值如表3所示,其他模拟情况均根据表中参数进行校正设置㊂根据入渗过程拟合可以看出,总体上轻度侵蚀土壤的累积入渗量被高估,重度侵蚀土壤的累积入渗量被低估,中度侵蚀土壤的拟合情况相对最好,模拟值与实测值分布于1∶1线两侧,且较为集中,所以HYDRUS 1D 对于相对极端情况的黑土拟合情况较差(图4)㊂入渗速率由土壤累积入渗量计算得到,所以其拟合结果的特征与累积入渗量的规律相似(图5)㊂除重度侵蚀土壤能够看出实际入渗速率明显高于模拟结果,其余土壤实际入渗与拟合结果的差异并不明显㊂轻㊁中㊁重度3种土壤的稳定入渗率模拟值与实测值也存在差异(表4),轻中度侵蚀土壤的稳定入渗率被高估,模拟值分别为实测值的2.5倍和1.6倍,而重度侵蚀土壤的稳渗率被低估,模拟值为实测值的0.4倍㊂3　讨论3.1　侵蚀程度对黑土入渗的影响本研究通过室内土柱试验,分别分析不同侵蚀程度黑土的初始入渗速率㊁稳定入渗率㊁湿润锋运移速率以及土壤剖面含水量随时间变化特征,可知初始入渗速率主要受供水装置影响,入渗过程刚开始时风干土壤的含水量很小,土壤的基质势梯度很大,12中国水土保持科学2024年图3　轻㊁中㊁重度侵蚀土壤10~50cm分层土壤含水率随时间变化Fig.3　Variation of soil moisture contents with time in10-50cm divided layers of slight,moderate and severe eroded soils表3　3种侵蚀程度土壤土柱所有模拟参数数值Tab.3　All simulated parameters of soil column with three eroded degrees侵蚀程度Eroded degree土层Soil horizon/cmθrθsα/(cm-1)n K s/(cm㊃h-1)0~100.10280.56600.01431.38942.496710~200.09680.49970.01171.41960.7217轻度Slight20~300.09860.51510.01211.41370.902930~400.09100.44270.01121.39750.211740~500.08900.43090.01121.39200.17920~100.09130.50390.00951.49081.366210~200.06890.41160.00691.58670.5396中度Moderate20~300.06610.39340.00751.55840.375430~400.07780.41780.01081.45310.298340~500.08000.42420.01091.44950.31330~100.06290.41950.02281.42281.457510~200.05810.39130.02581.39751.0963重度Severe20~300.05060.31360.01431.31140.090030~400.04490.25800.03891.25080.115840~500.04740.33760.03631.39810.9696　注:θr:残余含水量,cm3/cm3;θs:饱和含水量,cm3/cm3;α:进气吸力值的倒数;n:孔隙度连通性参数;K s:饱和导水率,cm/h㊂下同㊂Notes:θr:Residue water,cm3/cm3;θs:saturation capacity,cm3/cm3;α:the inverse of air⁃entry value;n:porosity connectivity parameters;K s:saturated hy⁃draulic conductivity,cm/h.The same below.土壤的入渗能力较强,入渗速率主要取决于供水速率㊂但随着入渗过程的不断进行,土壤的基质势梯度会逐渐趋近于0,使入渗速率逐渐保持在一个较小的稳定值,即进入稳定入渗阶段㊂稳定入渗阶段是指土壤入渗经过瞬变和渐变阶段之后达到的一种入渗速率处于相对稳定的阶段㊂稳渗速率是反映土壤渗透性能的主要指标[8]㊂不同侵蚀程度黑土土壤机械组成结构不同,侵蚀程度强的土壤中砂粒含量越高,土壤孔隙度越大,导水率相应变大,入渗过程加快,稳渗率越高㊂因此土壤达到稳渗的时间越短,完成入渗的时间也越短,最终的稳定入渗率较高,反之递减㊂不同侵蚀程度黑土下不同剖面含水22　第2期李若凡等:东北黑土区不同侵蚀程度土壤入渗特征与模拟 S :模拟值;M:实测值㊂下同㊂S:Simulated value.M:Measured value.The same below.图4　轻度㊁中度和重度侵蚀土壤累积入渗量模拟值与实测值相关性分析Fig.4　Correlation analysis between simulated and measured cumulative infiltration in slight,moderateland severe eroded soils图5　轻度㊁中度和重度侵蚀入渗速率模拟值与实测值相关性分析Fig.5　Correlation analysis between simulated and measured values of infiltration rates of slight,moderateand severe eroded soils表4　3种侵蚀程度土壤稳定入渗率及模拟值Tab.4　Soil stable infiltration rate and simulated values at three eroded degrees侵蚀程度Eroded degree 实测稳定入渗率Measured stableinfiltration rate /(cm ㊃h -1)5种模拟情况下的稳定入渗率Stable infiltration rate under five simulated conditions /(cm ㊃h -1)S:θr ㊁K s ㊁θsM:θr ㊁K s ㊁θs S:θr ㊁K s ;M:θsS:K s ;M:θr ㊁θsS:θr ;M:K s ㊁θs轻度Slight 0.160.3980.00570.3980.3980.0073中度Moderate 0.250.398 0.4460.446 重度Severe 0.720.2160.2680.2020.2170.278RMSE0.3670.3830.390 注: :模拟过程提前结束,无数值的情况㊂Notes: :The simulation process ends early,and there is no numerical case.量其分布规律与土壤累积入渗量的规律相似,这是由于土壤中黏粒含量较高会吸附更多的水分导致土壤饱和含水率更高㊂3.2　不同侵蚀程度黑土入渗模拟效果3种侵蚀程度土壤的土壤含水量的模拟结果与入渗速率和累积入渗量的规律相符,均为轻中㊁度侵蚀土壤模拟的入渗过程快于实测过程,而重度侵蚀土壤模拟的入渗过程慢于实测过程㊂这表明HYDRUS 1D 模拟入渗过程会低估砂粒含量较高的土壤入渗,高估黏粒含量较高的土壤入渗,黑土较为黏重的质地影响HYDRUS 1D 中内置函数对于土壤入渗过程的模拟,导致入渗模型的适用性稍差㊂在所32中国水土保持科学2024年模拟的6个水力参数中,针对轻度侵蚀地块土壤,K s 是主要的误差来源,对拟合结果的影响最明显:拟合时表层K s值有所低估,而在深层K s值被高估;中度侵蚀地块的拟合情况较好,有完整模拟过程的模拟情况1)㊁3)和4)有相同的趋势;重度侵蚀地块的所有模拟情况均明显少于实际入渗㊂这是由于重度侵蚀土壤底层密度较大,模拟出的K s值偏小,实测出的K s值并没有明显大于其他2种侵蚀程度土壤所导致的㊂水势梯度是由水头㊁重力㊁基质力和毛管力决定的,在实测入渗与模拟入渗设置的前期条件相同的时候,两者的水势梯度是没有太大差别的㊂所以入渗速率的差异主要是由饱和导水率值的差异造成的,饱和导水率是影响模拟结果最关键的因子㊂4　结论通过室内土柱实验发现,不同侵蚀程度黑土的入渗性能不同:3种侵蚀程度黑土的入渗速率在入渗开始时均较大,而后逐渐减小,最后趋于稳定,每种土壤上层的入渗速率均大于下层㊂随着侵蚀程度加剧,土壤入渗速率㊁累积入渗量及湿润锋运移速度加大,土壤达到稳渗的时间越短,完成入渗的时间也越短,最终的稳定入渗率也较高㊂土壤饱和含水率随着侵蚀程度的增大而减少㊂3种不同侵蚀程度土壤入渗过程的含水量模拟结果与实测结果差异较大,轻中度侵蚀土壤模拟的入渗过程快于实测过程,而重度侵蚀土壤模拟的入渗过程慢于实测过程㊂HYDRUS1D模拟入渗过程会低估砂粒含量较高的土壤入渗而高估黏粒含量较高的土壤入渗㊂应用HYDRUS1D模型模拟不同侵蚀程度黑土入渗过程的结果发现,轻㊁中度侵蚀土壤的入渗能力被高估,而重度侵蚀土壤的入渗能力被低估㊂其中,中度侵蚀的土壤入渗的拟合结果好于其他2种侵蚀程度土壤㊂可尝试进一步修正残余含水量和饱和含水量的参数数值,优化拟合结果㊂5　参考文献[1]　卞建民,李育松,胡昱欣,等.基于Hydrus1D模型的大安灌区旱田灌溉入渗补给研究[J].干旱地区农业研究,2014,32(2):191.BIAN Jianmin,LI Yusong,Hu Yuxin,et al.Study onrecharge from dry farmland irrigation based on the Hydrus1D model in Da′an irrigation district[J].AgriculturalResearch in the Arid Areas,2014,32(2):191. 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黑土颗粒态有机碳与矿物结合态有机碳的变化研究

黑土颗粒态有机碳与矿物结合态有机碳的变化研究黑土是中国最重要的农作物种植基础土壤之一，随着农业发展，黑土土壤研究变得越来越重要，其中研究有机碳的关键地位也越来越显著。

有机碳是植物的重要营养元素，有机碳的分解与合成对土壤的肥力及温室气体的排放起着重要的调节作用。

该研究的主要目的是调查黑土土壤有机碳的动态变化，以深入了解其影响机制。

本项研究采用了基于理化分析结合气相色谱-质谱联用分析技术，以天津市滨海新区为研究区，采集了参与土壤研究的5个站点，包括耕地、林地、湿地和园地等4种不同土壤类型。

结果表明，黑土土壤有机碳总量约为2.46~22.78 g/kg。

更重要的是，黑土土壤有机碳分布情况呈现不同程度的垂直差异，其中黑土颗粒态有机碳的含量大于矿物结合态有机碳的含量。

与耕地土壤相比，黑土土壤林地有机碳总量增加了24.04%，湿地有机碳总量增加了25.12%，园地有机碳总量增加了29.60%，而林地黑土颗粒态有机碳和矿物结合态有机碳的含量比耕地更高。

此外，研究也发现，黑土的湿地和园地有机碳总量分别比耕地高出50.45%和35.27%。

分析了黑土土壤有机碳的几何平均，发现黑土矿物结合态有机碳的几何平均值低于黑土颗粒态有机碳的几何平均值。

此外，研究还发现，黑土土壤中有机碳组成的结构发生了改变，矿物结合态有机碳比较容易受到高温干旱的影响。

综上所述，黑土土壤有机碳的总量和相对比例发生了动态变化，有机碳的分布具有较显著的垂直差异特征，而矿物结合态有机碳更容易受到环境条件的影响。

在此基础上，对土壤修复、土壤养分循环、碳储量及温室效应等问题有着重要的科学意义和应用前景。

因此，深入研究黑土土壤有机碳的变化规律是非常有必要的。

研究发现，养分营养的积累和归还、作物种植方式、环境特性以及农业技术都对黑土土壤有机碳含量产生了不同程度的影响。

该研究的成果将为有机碳的未来研究提供重要的参考依据，从而应用于更广泛的环境调查和监测研究中。

植物营养研究方法复习题

植物营养研究方法复习题一、名词解释1．方差分析：将总变异剖分为各个变异来源的相应部分,从而发现各变异因子在总变异中相对重要程度的一种统计分析方法;2．统计数：描述样本特征数,是总体特征数的近似值或估计值; 3．交互作用：不同因素相互作用产生的新效应称为因素的交互作用; 4．灭菌培养：又称无菌培养,在没有微生物的情况下设置的试验; 5．回归分析：处理相关关系中变量与变量间数量关系的一种数学方法;6．总体特征数：描述总体特征的数值如平均数等称为总体总征数;也称参数;7．统计假设检验：对试验效应能否确立所做的一种数学判断方法,也称假设检验或统计检验;8．协方差分析：通过数理统计的方法将协变量的影响大小估计出来,并把它们从试验误差和试验处理效果中分离出去,使试验结果得到正确的估计,这种方法叫协方法分析;9．隔离培养：又叫分根培养,是将植物培养在被隔离的不同营养环境中进行栽培试验的方法;10．根际：是指受植物根系生理活动的影响,在物理、化学、生物特征上不同于原土体的特殊土区;一般是指距根表数毫米的土区;11处理：为了研究某个因素的效应或几个因素的关系及其综合效应,人为的使试验因素处于不同水平或试验因素间不同水平的组合,称为试验不同处理;二、填空题1.误差的种类包括偶然误差、系统误差 ;2.变量的种类包括连续性变量、非连连续性变量 ;3.抽样的方法有随机抽样、顺序抽样、典型抽样 ;4.据试验研究的因素可将试验分为单因素试验、复因素试验、综合试验几种;5.植物营养的模拟研究方法包括土培、砂培、水培、隔离培养、灭菌培养等;6.隔离培养的种类包括固体—固体、液体—固体、液体—液体 ;7.误差的表示方法有极差、标准差、方差、变异系数 ;8.抽样的方法有随机抽样、顺序抽样及典型抽样 ;9.平均值的意义是在无系统误差时是近似真值,反映变异事物的集中性 ;10.据试验因素来分,试验研究的种类包括单因素试验、复因素试验及综合试验11.土壤开氏定氮消化过程中,一般用加速剂加快消化,在加速剂中,增温剂为K2SO4,氧化剂为CUSO4,催化剂为SE;12.使用原子吸收分光光度计时,应进行以下主要参数选择最适的浓度范围灵敏度检测限波长空气-乙炔火焰条件;13.土壤中的微量元素以多种形态存在,一般可分为4种化学形态,为别为水溶态交换态螯合态矿物态;14.石灰性土壤含游离碳酸钙、镁,是盐基饱和的土壤,一般只作交换量的测定;15.硫氰酸钾测钼的原理是再KSCN存在下,用SnCL2还原钼成5价;16.原子吸收分光光度计主要分四个部分光源原子化系统分光系统检测系统;三、简答题1．简述裂区设计的主要内容及与复因素随机区组设计有何不同;裂区设计实质是多层随机区组设计的组合,相当于复因素随机区组的试验;但复因素试验中的各个因素没有主副之分,其变异的精度是相同的,但裂区设计则的主区与副区,主区与副区因素变异的精度不同; 2．逐步回归与多元回归有何区别与联系逐步回归与多元回归都是用来配置多元回归方程式的方法,多元回归首先将全部的自变量都包含进方程中,然后再通过统计检验,逐个把检验不显着的自变量从方程中剔除出去,当自变量多时,该方法工作繁重;逐步回归则是从全部自变量中先挑选一个自变量组成一元线性回归方程,然后逐个增加直到多元,每引入一个自变量就作一次检验; 3．植物营养的模拟试验与大田试验有何区别和联系大田试验是指在田间条件下,以作物生长发育的各种性状、产量和品质指标对直接或间接影响生长发育的诸因素进行试验研究的方法,其试验结果可以直接指导生产,能反映当地农业生产真实情况,不需要特殊设备,适于开展群众性科学研究;但试验结果受地区性因素影响,且田间的许多因素难以控制和分开,就需要利用模拟研究的方法;模拟试验可以根据试验的目的与农作物的要求,创造对农作物生长最适宜的环境条件来研究各种因素对农作物的影响;它必须与田间研究相结合,才能做出正确的结论;4．协方差分析的概念及意义;通过数理统计的方法将协变量的影响大小估计出来,并把它们从试验误差和试验处理效果中分离出去,使试验结果得到正确的估计,这种方法叫协方法分析;其意义：1能降低试验误差,控制试验条件的均匀性2能对不同变异来源的资料进行相关性分析3能估计缺失的数据;5．在进行方差分析时,缺区估计与没有缺区有何区别与联系缺区估计在进行方差分析时,1其误差自由度比没有缺区时少1,总自由度也比没有缺区时少1;这样有缺区时进行方差分析计算出来的误差方差就变大了;2有缺区时进行多重比较时所用的标准误差也有变化,即比没有缺区时增大了;6．如何选择多重比较的方法当试验因素间是相互独立的,没有交互作用的存在,就可选用最小显着差数法LSD法,但当试验因素间有交互作用的存在时用LSD法进行多重比较时容易产生a错误,这里就得用新复极差法又叫邓肯法,SSR 法;7．逐步回归与多元回归有何区别与联系逐步回归与多元回归都是用来配置多元回归方程式的方法,多元回归首先将全部的自变量都包含进方程中,然后再通过统计检验,逐个把检验不显着的自变量从方程中剔除出去,当自变量多时,该方法工作繁重;逐步回归则是从全部自变量中先挑选一个自变量组成一元线性回归方程,然后逐个增加直到多元,每引入一个自变量就作一次检验; 8．如何对非连续性的数据进行方差分析非连续性的数据要进行方差分析应该先对数据进行转换,使其成为连续性数据后再与一般的连续性数据一样进行方差分析;非连续性数据包括三种,1成数或百分数进行反正弦的转化；2计数资料进行平方根的转换；3对数资料进行对数转换;9．偏回归系数与偏相关系数有何区别与联系偏相关系数与偏回归系数的意义相似,偏回归系数是在其他m-1个自变量都保持一定时,指定的某一自变量对于因变量的效应,偏相关系数则表示在其它m-2个变量都保持一定时,指定的两个变量间相关的密切程度;其都有正负;五、论述题：1、以过磷酸钙为例,说明磷在土壤中的固定机制;当过磷酸钙施入土壤后,水分不断从周围向施肥点汇集,过磷酸钙发生水解和解离,形成一水磷酸一钙饱和溶液;使局部土壤溶液中磷酸离子的浓度比原来土壤溶液中的高出数百倍以上,与周围溶液构成浓度梯度,使磷酸根不断向周围扩散,磷酸根解离出的H+引起周围土壤PH下降,把土壤中的铁、铝、钙溶解出来;磷酸根想周围扩散过程中,在石灰性土壤上,发生磷酸钙固定,在酸性土壤上发生磷酸铁和磷酸铝固定;在酸性土壤上水溶性磷酸还可以发生专性吸附和非专性吸附2、论述种植绿肥在农业可持续发展中的作用;1,提高土壤肥力,可增加土壤有机质和氮的含量并能更新土壤有机质2,绿肥作物根系发达,可利用难溶性养分,从如让深层吸收,富集和转化土壤养分3,能提供嘉多的新鲜有机物与钙素等养分,可改善土壤的理化性状4,有利于水土保持,绿肥根系发达,枝叶繁茂,覆盖度大,可减少径流,保持水土5,促进农牧结合,绿肥大多是优质牧草,为发展畜牧业提供饲料,牲畜粪肥可为农业提供有机肥源,提高土壤肥力3、论述氮在土壤中损失的主要途径,如何提高氮肥利用率;1主要损失途径是氨的挥发,硝态氮的淋失和反硝化脱氮;2提高氮肥利用率的途径是：根据土壤条件合理分配氮肥,根据土壤的供氮能力,在含氮量高的土壤少施用氮肥,质地粗的土壤要少量多次施用,减少氮的损失；根据作物营养特性和肥料性质合理分配氮肥,需氮量大得多分配,铵态氮在碱性土壤上要深施覆土,增加土壤对铵的吸附,减少氨的挥发和硝化作用,防止硝态氮的淋失和反硝化脱氮,硝态氮不是宜在水田施用,淹水条件易引起反硝化脱氮；氮肥与有机肥及磷钾肥配合施用,养分供应均衡,提高氮肥利用率；施用缓效氮肥,使氮缓慢释放,在土壤中保持较长时间,提高氮肥利用率;4.试比较钙和磷在根部吸收的部位、横向运输、纵向运输、再利用程度和缺素症出现的部位等方面的特点;吸收部位: 钙主要在根尖; 磷主要在根毛区横向运输: 钙为质外体; 磷为共质体纵向运输: 钙只在木质部运输; 磷既能在木质部也能在韧皮部运输再利用程度: 钙不能再利用; 磷再利用程度高缺素症部位: 钙首先在蒸腾作用小的部位出现; 磷则在老叶首先出现5.列出土壤中养分向根表迁移的几种方式,并说明氮磷钙各以那种方式为主它们在根际的分布各有何特点并分析其原因;①迁移方式: 截获、质流、扩散②氮以质流为主: 土壤吸附弱,移动性强磷以扩散为主: 土壤固定强,土壤溶液中浓度低,移动性弱③氮的根际亏缺区比磷大的多;6.试述石灰性土壤对水溶性磷肥的固定机制和提高磷肥利用率的关键与途径;①固定机制: 二钙→八钙→十钙②关键:A 减小与土壤的接触B 增大与根系的接触③途径 A 制成颗粒肥料B 集中施用: 沟施、穴施、分层施用C 与有机肥料配合施用D 与生理酸性肥料配合施用E 根外施肥7.分别说明氮肥在旱地施用时,氮素损失的途径有哪些提高氮肥利用率的相应措施是哪些①途径: 挥发、淋失、反硝化②措施 A 分配硝态氮肥B 铵态氮肥深施覆土C 氮肥与其它肥料配合施用8、简述NO3-N吸收与同化过程,影响因素10分1 以NO3－形式主动吸收2 经过硝酸还原作用分两步还原为NH4＋,然后同化为氨基酸,再进一步同化;3 影响因素：1硝酸盐供应水平当硝酸盐数量少时,主要在根中还原;2、植物种类木本植物还原能力>一年生草本 ;一年生草本植物因种类不同而有差异,其还原强度顺序为：油菜>大麦>>>苍耳3、温度温度升高,酶的活性也高,所以也可提高根中还原NO3--N 的比例; 4、植物的苗龄在根中还原的比例随苗龄的增加而提高; 5、陪伴离子 K+能促进NO3-向地上部转移,所以钾充足时,在根中还原的比例下降；而Ca2+和Na+为陪伴离子时则相反; 6、光照在绿色叶片中,光合强度与NO3-还原之间存在着密切的相关性;9、在/玉米、小麦/轮作体系中,磷肥应如何分配为什么10分1 小麦/玉米轮作,优先分配在小麦上,因为小麦需磷高于玉米、小麦生长期温度的,对磷的需要量高;2 小麦/水稻轮作,优先分配在小麦上,因为小麦需磷高于水稻、小麦在旱地,磷的有效性低于水稻季;10、举6种元素,说明养分再利用程度与缺素症发生部位的关系10分氮磷钾镁,再利用能力强,缺素先发生在老叶; 铁锰锌,再利用能力低,缺素先发生在新叶硼和钙,再利用能力很低,缺素先发生在生长点11、什么是酸性土壤,酸性土壤的主要障碍因子是什么10分1 酸性土壤是低pH土壤的总称,包括红壤、黄壤、砖红壤、赤红壤和部分灰壤等;2 主要障碍因子包括：氢离子毒害、铝的毒害、锰的毒害、缺乏有效养分12、双子叶植物及非禾本科单子叶植物对缺铁的适应机理是什么20分双子叶植物和非禾本科单子叶植物在缺铁时,根细胞原生质膜上还原酶活性提高,增加对Fe3+的还原能力,质子和酚类化合物的分泌量加大,同时增加根毛生长和根转移细胞的形成,其适应机理称作机理Ⅰ;1 Fe3+的还原作用机理Ⅰ的一个重要特点是缺铁时植物根系表面三价铁的还原能力显着提高;2 质子分泌：机理Ⅰ类植物根细胞原生质膜上受ATP酶控制的质子泵受缺铁诱导得以激活,向膜外泵出的质子数量显着增加,使得根际pH值明显下降酸化的作用有两方面：一是增加根际土壤和自由空间中铁的溶解度,提高其有效性；二是创造并维持根原生质膜上铁还原系统高效运转所需要的酸性环境;3 协调系统：对机理Ⅰ植物而言,缺铁不仅诱导根细胞原生质膜上还原酶的形成与激活,而且诱导质子泵的激活,这两个过程之间不论是在发生的时间,还是在发生的部位上,都是密切配合、协同起作用的;这一协同系统保证了植物在缺铁时,特别是在高pH环境中,也能有效地还原Fe3+ ;13、氮肥的损失途径有哪些如何提高氮肥的利用率20分1 途径: 挥发、淋失、反硝化2 措施1 硝态氮肥防止淋失2 铵态氮肥深施覆土3 氮肥与其它肥料配合施用4缓控释肥料5合理施肥量1.植物营养田间研究：在田间条件下研究植物营养及其行为规律、供应状况和调控方法;特点：试验条件最接近农业生产要求,能较客观地反映生产实际,所得结果对生产有直接的指导意义;2.总体:总体指的是同质事物的全体;3.样本：从总体中取出的一部分个体,这部分个体的总和叫做样本或抽样总体;4.试验因素：指在试验中必须加以考察的因;;5.水平：试验因素在试验中的不同数量水平或质量水平;6.处理：因素的每一个水平或各因素不同水平的组合称为处理;7.重复：试验中同一处理的试验单元数8.区组：将整个试验空间分成若干个各自相对均匀的局部,每一个局部叫做区组;9.误差：观察结果与真值之间的差异;10.随机误差：由试验单元、管理方法、测试仪器、操作方法等方面不可识别的、大小方向不同的微小差异所造成的观察值和真值间的差异,具有随机性,所以称为随机误差;11.系统误差：指由于管理方法、测试仪器等方面有可辨别的差异,从而使观察值与真值间发生一定方向的系统偏离称为系统误差; 12.错误误差：试验中由于试验人员粗心大意所发生的差错,如记录、测量错误等;真值：在一条件下,事物所具有的真实数值;由于偶然因素不可避免的存在和影响,真值是无法测得;13.平均值：用无数个数据平均后求得得近于真值的平均;;14.方差：观察值与平均值之间的离均差平方的平均数;15.均方：总体方差一般不易求得,通常用样本进行估计;样本方差称为均方;16.标准差：方差的正平方根;17.科学试验的主要步骤：试验设计阶段：包括选题、设计试验方案、准备试验材料和环境;试验实施阶段：正确进行试验操作,保证试验的一致性,观察试验结果,收集数据;试验分析阶段：检查核对试验数据、进行统计分析、解释试验结果,作出科学结论、总结试验为今后的研究及生产提供;18.科学试验的实施内容：据试验目的和任务、试验方案和试验方法作好试验场所、器材、工具的准备工作;认真布置试验;作好试验的管理工作;完成计划观察记载项目和各项目测定工作;19.试验研究的基本要求：代表性、准确性、重现性;20.试验方案设计的原则：要有明确的目的性；要有严密的可比性：要遵循单一差异原则设底肥,对照；要提高试验效率；试验设计与统计方法的统一性;21.肥料试验方案制定的要点：试验题目力求探索性、先进性和实用性；试验因素力求精练、水平设置合理；试验处理力求简明可比；试验方案中设置对照;22.因素的简单效应：指在复因素试验中,一个试验因素在另一个试验因素的某一水平上的试验效应,称为这个因素的简单效应 ;23.因素的主效应;指同一因素各简单效应的平均值称为该因素的主效应或平均效应;24.因素的交互效应：不同因素相互作用产生的新效应称为这些因素的交互效应;就是指不同因素综合效应与各因素单独效应的差值;这种交互作用涉及多个因素;25.完全实施方案：将各因素不同水平一切可能的组合均作为试验处理,这种设计方案称为完全实施方案;优点：每个因素和水平都有机会相互搭配,方案具有均衡可比性和正交性;因素间不产生效应混杂,提供的试验信息较多;缺点：完全实施方案的处理数随着试验因素和因素水平的增加而增加,处理数过多会给试验实施带来很大的困难,所以完全实施方案只适于因素和水平不太多的试验;26.不完全实施方案：用完全实施方案的一部分处理构成试验方案就得到不完全实施方案;不完全实施方案可以是均衡方案,也可以是不均衡方案;27.正交表的性质：每一列不同数字出现次数相同;任何2列构成的有序数出现次数相同;28.正交表的特点：整齐排列、规律可比；均衡散布均匀分散；简单易行;29.正交设计的方法和步骤：明确试验目的,确定试验指标；挑选因素,确定水平；选正交表先看水平再看因素；表头设计把因素安排到正交表列位上；设计实施方案对号入座；认真进行试验,观察收集数据；对试验结果进行统计分析,并进行验证;30.植物营养田间试验研究的方法设计的设计原则：设置重复；随机排列；局部控制;31.重复：指同一处理在试验中出现的次数;设置重复的目的：为了减少试验误差；估计随机误差,进而对试验效应,试验条件系统误差,模型误差作出统计检验；扩大试验范围;32.随机排列的目的：任何处理都有同等机会分配给任何一个田间小区;方法：抽签法抓阄法；随机数字法;33.局部控制的目的：减少试验误差;方法：随机区组排列,每个区组内安排各处理的一个重复小区,不同处理在同一区组内随机排列,由于同一区组内各处理的试验条件比较一致,从而降低误差因为区组之间的误差可在统计分析过程中得出,从而把实际的误差项减少,这种用区组来控制试验条件差异,减少试验误差的方法叫做局部控制; 34.植物营养田间试验研究的方法设计的设计内容：小区形状；小区面积；重复；对照区设置；保护行的设置；重复区和小区的排列35.小区：指安排一个处理的一小块地段;36.对照区设置的目的：便于在田间对各种处理进行观察时作为衡量处理优劣的标准；用以统计和矫正试验地的差异;37.保护行的设置目的：保护试验材料不受外来因素的损害；防止靠近试验田周围的小区受到空旷地特殊环境的影响即边际效应使处理间有正确的比较;38.常用的田间试验设计方法：顺序排列试验设计；随机区组设计；拉丁方设计；裂区设计；正交设计;39.随机区组设计：将试验地划分成若干区组,使不同处理小区在区组内随机排列;如果同一区组包括了全部处理,则一个区组就是一个重复,这种区组设计称为完全随机区组设计;40.随机区组设计的步骤：确定区组方位原则:按由土壤肥力变异大的方向确定区组；用抽签法或查随机表的方法实现区组、区组内不同处理小区排列的随机化；随机数字法确定区组和区组内小区排列的方法;41.拉丁方设计的步骤：选择拉丁标准方首行首列均为顺序排列；按一定随机数字对标准方行列两个方向进行字母的随机变换；得到码值方案,对其中码值赋予具体处理内容,可得到拉丁方实施方案;42.裂区设计：把试验小区进一步划分为裂区的设计方法;被分裂的原小区叫主区,分裂后的新小区叫副区;43.正交设计的目的：是解决复因素试验中由于处理数过多而产生的试验因素与区组效应的混杂问题;44.并列正交设计的基本方法：先列出正交表；列出交互作用表；完成列的合并,改造正交表；把相应因素水平安排到改造好的正交表中;45.植物营养田间研究的实施步骤：试验地的选择与准备；试验布置拟订种植计划书、试验地的区划、施肥与播种；田间管理；收获和考种；分析样本的采取与样品制备46.试验地的条件：除了面积和形状代表性；地势平坦；广泛的一致性；不受特殊条件影响;47.田间管理的目的：要保证肥料一定要发挥肥效如注意灌溉排水；要控制非试验因素的影响,若不一致则试验结果之间就没有可比性;田间条件下根系研究方法:挖掘法,整段标本法,土钻法,剖面网格观察法;48.模拟培养试验又叫培养试验,它是在人工控制的条件下,用特制的容器如盆钵、玻璃缸、塑料桶、水泥池等…栽培农作物,并进行各种科学试验的方法;49.培养试验的特点: 1、土壤一般取自土壤的耕作层,作物只能从耕作层的土壤中吸收养分; 2、由于人为控制了盆钵中土壤的水分和温度,所以土壤中养分的释放过程和农作物对养分的吸收情况,均与田间条件有所不同;3、培养试验所用的土壤结构与自然土壤结构不同;4、培养试验的施肥量大于田间一倍至数倍;5、人为供水对土壤结构的影响与田间不同 6、培养试验几乎没有氮肥的淋失.50.模拟研究的种类：盆钵模拟研究；植物短期培养模拟试验研究；控制模拟条件的其它研究方法;51.土壤培养的模拟研究方法的任务：研究农作物对土壤中有效养分的吸收利用问题；不同土壤中肥料效果的初步评价；环境条件特别是土壤水分对农作物根系吸收养分的影响；农作物对肥料的利用率；各种新型化肥往往要先在土培试验中进行探索性的研究,取得初步结果再扩大到田间研究;52.溶液培养试验：植物生长介质为含有营养成分的水溶液的盆栽试验有水培和砂培;53.溶液培养模拟研究的特点：植物生长的环境是液相,植物生长所需的全部营养物质都靠人工供给,营养液中养分的形态,种类、浓度,供应时间均由人工控制；盆钵中养分分布是均匀的；液相环境缺乏空气,必须定期向溶液中补充空气,需要有通气装置；营养液的浓度会发生改变营养液中有些可溶性盐的浓度随溶液pH而改变,其中某些盐类会因溶解度降低而沉淀在盆底；营养液缓冲性能小,由于植物对溶液中养分不平衡的吸收,溶液ｐＨ会发生剧烈变化,因此,须每天测定并调整溶液的pH；水培需要固定架固定植株;54.溶液培养模拟研究的任务：研究植物的矿质营养问题,离子间的相助与拮抗,养分在植物体内的运输,农作物的产量生理学等,植物的抗逆生理;55.所有营养液必须满足以下4个基本要求:1含有植株生长必需的全部营养元素；2营养物质应是有效养分,养分的数量和比例能保证植物生长的需要；3在植物生长发育期内能维持适宜植物生长的pH；4营养液是生理平衡溶液;56.配制营养液的原则与依据：选用3种或几种可溶性盐类,在一定的全盐浓度下,改变各种盐类浓度比例,从而组成生理平衡溶液；以农作物收获组成物中的营养成分为依据,从而确定营养液组成；模拟植物根际土壤溶液浓度而配制不同种类营养液;57. 配制营养液的注意事项：1、确定各种营养液时,应以植物的需要。

碳酸盐黑钙土改良培肥技术研究

碳酸盐黑钙土改良培肥技术研究摘要针对黑龙江省西部地区土壤旱时板结僵硬、涝时粘朽、蓄水保墒能力下降的现状,开展了碳酸盐黑钙土改良培肥技术研究。

结果表明:采用增施有机肥、秸秆还田、优化施肥等技术可明显改善碳酸盐黑钙土的物理性质,提高玉米产量。

各处理较当地常规施肥田间持水量增加 3.2%～8.1%,土壤孔隙度增加7.4%～11.3%,土壤容重降低0.07～0.10 g/cm3,玉米产量增加199.9～2 135.8 kg/hm2。

增施有机肥对土壤物理性质改良效果最好,增施有机肥和优化施肥增产显著。

关键词有机肥;优化施肥;土壤改良;碳酸盐黑钙土AmendmentandFertilizationTechnologyofCarbonateChernozemWANG Xiao-jun 1,2YU Feng-zhi 1GAO Tong-bin 3ZHOU Guang-ming 3YANG Si-ping 3ZHOU Gao-fei 3(1 Soil Environment and Plant Nutrition Key Laboratory of Heilongjiang Province,Institute of Soil Fertility and Environmental Resources,Heilongjiang Academy of Agricultural Sciences,Harbin Heilongjiang 150086; 2 Graduate School of Chinese Academy of Agricultural Sciences; 3 Agricultural and Sideline Base Directly under Shenyang Military Region)AbstractAccording to the serious situations of soil hardening and stiffness while drought,sticky and senile while flooded,and the ability of soil water preserving technique dropped in the west of Heilongjiang,the carbonate chernozems fertility-improving techniquewas studied. The result showed that adoption of such techniques as adding organic manure,returning straws to the fields and optimizing the fertilization could significantly improve the physical characteristics of the carbonate chernozems and increase the yield of corn. Compared normal fertilization in the local regions,other treatments increased the field water-preservation rate by 3.2%～8.1%,increased the soil porosity by 7.4%～11.3%,decreased the soil volume weight by 0.07～0.10 g/cm3 and increased the corn yield by 199.9～2 135.8 kg/hm2. The effect of adding organic manure was the best in improving the physical characteristics of soil. Moreover,adding organic manure and optimizing the fertilization increased the yield of grains significantly.Key wordsorganic manure;optimizing fertilization;soil amendment;carbonate chernozem黑龙江省主要土壤类型有黑土、黑钙土、草甸土、白浆土、盐碱土、风沙土等土壤类型。

中国东北黑土退化形式、自然控制因素及演变趋势

中国东北黑土退化形式、自然控制因素及演变趋势
贾维馨;姜琦刚;王冬艳
【期刊名称】《土壤科学》
【年(卷),期】2016(004)004
【摘要】从土壤学角度提出黑土退化主要是偏离原有成土环境和典型黑土质量的改变,强调黑土相对于原有基本属性和质量的变化。

黑土退化包括质量退化和数量减少两种形式,从土壤层结构和物理性质、地球化学性质、生物化学性质、物理化学环境等方面分析了黑土质量退化表现形式。

黑土退化在时间演变上具有突变式退化和缓慢式退化,黑土质量退化主要与缓慢式退化有关,而黑土数量减少与突变式退化有关。

黑土退化在空间演变上具有南强北弱、西强东弱的特点,由南向北、由西向东的退化趋势。

气候变化、土壤性质、构造差异性活动、土壤侵蚀和地球化学环境变化是黑土退化的主要自然控制因素。

【总页数】7页(P37-42)
【作者】贾维馨;姜琦刚;王冬艳
【作者单位】[1]吉林大学地球科学学院,吉林长春;;[2]吉林大学地球科学学院,吉林长春;;[1]吉林大学地球科学学院,吉林长春
【正文语种】中文
【中图分类】S1
【相关文献】
1.黑土土壤质量演变初探Ⅴ.东北主要黑土区表层土壤有机碳密度分布及碳库估算[J], 吴彦军;汪景宽;李双异;魏丹;迟凤琴
2.东北黑土区土壤侵蚀现状与演变趋势 [J], 阎百兴;杨育红;刘兴土;张树文;刘宝元;沈波;王玉玺;郑国相
3.东北地区黑土退化地球化学指示与退化强度 [J], 戴慧敏;刘凯;宋运红;梁帅;张一鹤;刘国栋;杨泽
4.东北黑土区黑土退化防治与保护研究 [J], 王小兵;吴元元;邓玲
5.经农业科研阻止中国东北黑土地退化 [J],
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植物对养分的吸收

自由空间－－是指根部某些组织或细胞能允许外部溶液通过自由扩散而进入的那些区域，包括细胞间隙、细胞壁到原生质膜之间的空隙
习惯上可分为水分自由空间和杜南自由空间
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水分自由空间－－是指被水分占据并能和外部介质溶液达到物理化学平衡的那部分质外体区域
杜南自由空间－－是指质外体中因受电荷影响，养分离子不能自由移动和扩散的那部分区域
4
二、根的结构特点与养分吸收
• 从根尖向根茎基部分为根冠、分生区、伸长区和成熟区(根毛区)和老熟区五个部分
大麦根尖纵切面
精品课件双子叶植物根立体结构图 5
• 从根的横切面从外向根内可分为表皮、(外)皮层、内皮层和中柱等几个部分
大麦(Hordeum 精vu品l课ga件re) 根的横断面
6
对于一条根：分生区和伸长区：养分吸收的主要区域根毛区：吸收养分的数量比其它区段更多
精品课件
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1. 被动吸收（passive absorption）
定义：膜外养分顺浓度梯度 (分子) 或电化学势梯度 (离子)、
不需消耗代谢能量而自发地 (即没有选择性地) 进入原生质膜的过程。
形式：
(1) 简单扩散：如亲脂性分子(O2、N2)、不带电极性小分子
(H2O、CO2 、甘油 )
(2) 易化扩散：被动吸收的主要形式。机理如下：
0
(Barber,1984)
问题：必需的大量矿质元素各精品通课件过什么途径迁移到根系表面28 ？
问题：植物的大量矿质元素各通过什么途径迁
移到根系表面？
1. 截获：钙、镁 (少部分) 2. 质流：氮 (硝态氮)、钙、镁、硫 3. 扩散：氮、磷、钾
精品课件
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养分吸收

二、温度
适温
低温 0 oC 温度高温
40 oC
一般6~38º C的范围内，根系对养分的吸收随温度升高而增加。原因：

光合作用强度增高，提供能源物质多。
光合产物运转加快，呼吸作用加强，提供的能量多。
蒸腾作用增强，提高养分的吸收速率。
诱导硝酸还原酶活性，促进氮同化。促进土壤养分矿化，提高养分的有效性。
特点：载体对一定的离子有专一的结合部位，能有选择性地携带某种离子通过膜。
载体学说能够比较圆满地从理论上解释关于离子吸收中的三个基本问题：离子的选择性吸收；
离子通过质膜以及在膜上的转移；
离子吸收与代谢的关系。
5、主动吸收与被动吸收的比较
区别：是否逆电化学梯度
是否消耗代谢能量
是否有选择性
3、植物吸收有机养分的意义
提高对养分的利用程度减少能量损耗
植物吸收
离子态养分－－主要
有机态养分－－次要
小结：植物对养分的吸收
吸收的含义：
植物的养分吸收－－是指养分进入植物体内的过程泛义的吸收－－指养分从外部介质进入植物体中的任何部分确切的吸收－－指养分通过细胞原生质膜进入细胞内的过程
植物吸收的养分形式：
不定根
形成直根系
形成须根系
a.须根系
b.直根系
直根系和须根系示意图 2. 根的类型与养分吸收的关系
直根系－－能较好地利用深层土壤中的养分须根系－－能较好地利用浅层土壤中的养分农业生产中常将两种根系类型的植物种在一起－－间种、混种、套种。
3. 根的数量
反映根系的营养特性
用单位体积或面积土壤中根的总长表示（LV，cm/cm3 或 LA ， cm/cm2 ）一般：须根系的Lv > 直根系的Lv

第二节微专题5 土壤的养护课时练(含答案)

微专题5土壤的养护1．红壤的改良红壤有机质分解快、流失多，腐殖质少，土质黏重，肥力较低且呈酸性，不利于开展农业生产活动。

长江中下游地区的人们对红壤进行改造，形成了肥沃的“水稻土”。

2．黑土培肥(以我国黑龙江省为例)黑土有机质含量高、土质疏松、比较肥沃，适合农耕。

但无节制开发会导致土壤肥力的耗竭，此外雨水冲刷也会使土壤肥力流失，为实现黑土的可持续利用，要注意培肥。

措施说明秸秆还田把不宜直接作饲料的秸秆(小麦秸秆、玉米秸秆和水稻秸秆等)直接或堆积腐熟后施入土壤，是目前大面积采用的有效措施压绿肥把专门种植的绿肥作物翻压至土中。

我国常用的绿肥作物有紫云英、苜蓿和草木樨等施用农家有机肥所含营养物质比较全面，营养元素多呈有机物状态，难以被作物直接吸收利用，需经过土壤中的化学、物理作用和微生物的发酵、分解，使养分逐渐释放，因而肥效3.盐碱地的改良我国盐碱地分布很广，一般地势平坦，土层深厚，由于盐碱的危害，土地生产力很低。

现在我国还有大面积盐碱地没有被开垦利用。

因此利用和改良盐碱地，是增加我国土地后备资源的途径之一。

生的有机酸能中和土壤的碱性深耕深翻盐分在土壤中的分布为表层多、下层少，经过深耕深翻，可把表层土壤中盐分翻到耕作层下边，把下层含盐分较少的土壤翻到表层。

深耕深翻能疏松耕作层，切断土壤毛细管，有效控制土壤返盐客土压碱该措施实质上就是换土。

客土能改善盐碱地的物理性质，有抑盐、淋盐、压碱和增加土壤肥力的作用，可使土壤含盐量降低到不致危害作物生长的程度合理种植在盐碱地上种植作物，要根据作物对盐碱、旱涝的适应性，因地种植，合理布局。

向日葵、甜菜、大麦等为耐盐碱性较强的作物，在较高的盐分溶液中也可吸收足够的水分，不易死亡适时耙地耙地可疏松表土，切断土壤毛细管，防止返盐。

耙地要适时，要浅春耕，抢伏耕，早秋耕，耕干不耕湿深耕排盐是我国东北平原治理盐碱地的重要手段。

深耕是指用犁铧把田地深层的土壤翻上来，表层的土壤覆下去的一种耕作方式。

土壤养分管理对作物产量与品质的影响研究

土壤的通透性ꎬ 如加入有机质以改善土壤结构ꎮ 而砂
含量等因素进行调整
[５]
ꎮ 对于富含粘土的土壤ꎬ 有机
肥的添加可以改善土壤结构ꎬ 增加通透性ꎬ 减轻土壤
板结程度ꎮ 而对于砂质土壤ꎬ 则可以通过有机肥的搭
配提高其保水能力ꎬ 稳定土壤中的无机养分ꎮ 因此ꎬ
质土壤保水能力相对较差ꎬ 但渗透性较好ꎬ 因此需考
和不同养分之间的相互作用
质ꎬ 以及提升农业生产的可持续性ꎮ 铁、锰、锌、
铜、钼等微量元素在植物生长中发挥着不可或缺的作
土壤养分管理对作物产量与品质的影响至关重
要ꎬ 而施肥方式作为其中的重要环节ꎬ 直接关系到植
用ꎮ 铁是植物中叶绿素的组成成分ꎬ 直接参与光合作
物对养分的吸收和利用效率ꎮ 通过对不同施肥方式的
虑增加有机质和添加保水剂等手段ꎬ 提高土壤的保水
能力 [８] ꎮ 合理施用有机质是土壤保水与排水管理的关
键之一ꎮ 有机质能够改善土壤结构ꎬ 形成稳定的土壤
有机肥和无机肥的搭配需要根据具体土壤类型进行调
团聚体ꎬ 增加土壤孔隙度ꎬ 提高土壤的保水能力ꎮ 有
整ꎬ 以达到最佳的养分管理效果ꎮ
机质还能够增加土壤的离子交换能力ꎬ 促进养分的释
在植物的生理过程中发挥着不可或缺的作用ꎬ 包括参
与酶系统的活性、调控植物代谢过程等ꎮ 因此ꎬ 微量
利于植物根系的发育和养分的吸收 [９] ꎮ
３土壤养分管理对作物产量与品质的影响
元素的合理补充成为土壤养分管理中的重要战略之
３１基于不同的施肥方式ꎬ 了解作物对养分的需求
一ꎬ 其科学应用有助于提高作物产量ꎬ 改善产品品
用ꎮ 磷则在能量转移、ＤＮＡ合成等过程中发挥关键作

大麦在猪饲粮中的应用

大麦在猪饲粮中的应用袁栋;吴金龙【摘要】With the price of corn soaring,more and more attention has been paid to find the substitute for corn, so as to reduce the feed cost.As one of the energy ingredients,barley is cared by people.This article introduced the nutrition features,application studies,processing and feeding suggestions.%随着传统能量饲料玉米的价格不断走高,越来越多的人将注意力放在了寻找玉米的替代原料上,以此来降低饲料成本.其中,大麦作为能量原料之一也逐渐为人们所关注.文章就大麦的营养特性、应用研究、加工工艺以及饲喂建议进行了概述.【期刊名称】《养猪》【年(卷),期】2015(000)005【总页数】3页(P17-19)【关键词】大麦;猪;饲粮;非淀粉多糖【作者】袁栋;吴金龙【作者单位】帝斯曼(中国)动物营养研发有限公司,河北霸州 065799;帝斯曼(中国)动物营养研发有限公司,河北霸州 065799【正文语种】中文【中图分类】S816.41在我国，长期以来猪饲粮中都以玉米作为主要能量原料。

但是，由于原料价格的不断上涨，尤其是2014年国内玉米价格暴涨，局部地区价格高达2 800元/t，为了缓解成本压力，寻找、开发和补充新的饲料资源已成为了当务之急。

数据显示，2012—2013年我国饲用大麦的使用量是16万t，而这一数据在2013—2014年增长到了80万t。

预计将来饲用大麦的进口还会逐渐增多。

本文主要对大麦的营养特性、应用研究、加工工艺以及饲喂建议作一概述，以期为大麦作为饲料资源的开发利用提供参考。

土壤地理学习题集及答案

土壤地理学习题集及答案一、填空题（每空0.5分）1、（2.5分）影响土壤的五种自然因素：母质、生物、气候、地形和时间，从各自不同的侧面共同控制着土壤的发育和特性的形成。

2、（1.5分）一般来说，经典的发生学分类通常将地球陆地上的土壤划分为三大类别（或三大土纲）：地带性土壤或显域土、隐地带性土壤或隐域土、非地带性土壤或泛域土。

3、（2.5分）土壤资源的丧失与退化比较严重和突出的问题主要有土壤侵蚀、土地荒漠化、土壤退化、土壤污染、耕地占用。

4、（2分）土壤是个多相分散体系，由有机质、矿物质、空气、水分等四种不同物质组成。

5、（1.5分）陆地生态系统的“三向地带性”是指纬度地带性、经度地带性和垂直地带性。

6、（3分）按热量的地域差异及其对其他成分的影响，我国可以分为寒温带、温带、暖温带、亚热带、热带、赤道带六个热量带（及亚带）。

7、（2分）世界土壤分类存在多元分类体系，主要有：(1) 以前苏联的土壤分类系统为代表的发生学分类；(2) 以美国系统分类为代表的土壤诊断学分类；(3) 土壤形态学和发生学相结合的土壤形态发生学分类；(4) 其他土壤分类体系。

8、（1.5分）隐地带性土壤按其形成的主导因素可分为三种类型：水成土壤、盐成土壤和钙成土壤。

9、（3.5分）按形态，土壤团聚体或结构体一般分为球状、板状（片状）、块状和柱状四种基本形态。

作为主要土壤胶结剂的胶体物质有三类，他们的重要性顺序是腐殖质胶体> 铁的氧化物胶体> 粘粒胶体。

10、（2分）从地面垂直向下的土壤纵断面称为土壤剖面。

土壤剖面中与地表大致平行的层次，是由成土作用而形成的，称为土壤发生层，简称土层。

由非成土作用形成的层次，称为土壤层次。

11、（2.0分）1967 年国际土壤学会提出把土壤剖面划分为：有机层、矿质土层、淋溶层、淀积层、母质层和母岩层等主要发生层。

12、（1.5分）根据风化的性质可以把土壤矿物质的风化过程分为物理风化、化学风化、生物风化三种类型。

不同还田方式下拉巴豆秸秆腐解及养分释放特征

不同还田方式下拉巴豆秸秆腐解及养分释放特征李忠义;唐红琴;蒙炎成;何铁光;王瑾;胡钧铭;李婷婷;张野【摘要】Green manure is a universal organic fertilizer.Returning the green manure to farm land has been suggested to improve overall soil conditions and to support the agricultural sustainabledevelopment.Dolichos lablab L is the kind of leguminous green manure crop,which can be used as forage grass.In order to explore the rules of decomposition of Dolichos lablab L and nutrient release,the method of net bag was used to study the decomposing and dynamic of Dolichos lablab L under straw mulching treatment(SMT),soil coverage treatment(SCT)and water submergence treatment(WST).The decomposition rates were respectively 42.4％,74.3％and 66.9％at the 100 th day under SMT,SCT and WST.At the end of the experiment,the accumulated decomposition rates of C,N,P and K for SMT were 28.8％,14.3％,47.7％and 86.2％,for SCT were68.0％,62.3％,85.2％and 94.8％,amd for WST were 63.0％,55.0％,82.0％and 91.1％.The sequence of nutrient release rates was K > P > C >N and under different treatment was SCT>WST>SMT.%为明确拉巴豆秸秆的腐解和养分释放规律,采用网袋法模拟研究拉巴豆在覆盖还田、土埋还田和水淹还田方式下的腐解动态.结果表明:不同还田方式下,拉巴豆茎秆在0～20 d腐解速率较快,之后腐解缓慢;在100 d时,覆盖还田、土埋还田和水淹还田方式下累计腐解率分别达42.4％、74.3％、66.9％.经过100 d的腐解,覆盖还田方式下碳、氮、磷、钾的累计腐解率分别为28.8％、14.3％、47.7％、86.2％;土埋还田方式下碳、氮、磷、钾的累计腐解率分别为68.0％、62.3％、85.2％、94.8％;水淹还田方式下碳、氮、磷、钾的累计腐解率分别为63.0％、55.0％、82.0％、91.1％,拉巴豆茎秆养分的释放速率表现为钾>磷>碳>氮.3种还田方式下茎秆累计腐解率及碳、氮、磷、钾等养分的累计释放率均表现为土埋还田>水淹还田>覆盖还田.【期刊名称】《中国土壤与肥料》【年(卷),期】2017(000)002【总页数】6页(P130-135)【关键词】拉巴豆秸秆;腐解特征;养分释放特征;还田方式【作者】李忠义;唐红琴;蒙炎成;何铁光;王瑾;胡钧铭;李婷婷;张野【作者单位】广西农业科学院农业资源与环境研究所,广西南宁 530007;广西农业科学院农业资源与环境研究所,广西南宁 530007;广西农业科学院农业资源与环境研究所,广西南宁 530007;广西农业科学院农业资源与环境研究所,广西南宁530007;广西农业科学院农业资源与环境研究所,广西南宁 530007;广西农业科学院农业资源与环境研究所,广西南宁 530007;广西农业科学院农业资源与环境研究所,广西南宁 530007;广西农业科学院农业资源与环境研究所,广西南宁 530007【正文语种】中文【中图分类】S142绿肥是我国传统农业的精华，作为一种生物肥源，有改土培肥，提高农产品品质的作用。

新教材2023年高中地理章末整合提升5 第5章植被与土壤课件新人教版必修第一册

心作用是
(B )
A．清除杂草
B．松动表土，截断土壤毛细管，减少蒸发
C．加土壤透气性
D．松动表土形成保温层，提高地温
(2)西北陇中地区农民在谷子春播浇水后往往采取压实表土层的方法
提高出苗率，原因是
(A )
A．增多土壤毛细管，促进下层水分向表层运动
B．加快土壤水分蒸发，提高地温
C．增加土壤水分下渗，提高土壤含水量
D．减少大风对土壤的侵蚀
[解析] 第(1)题，“锄不厌数，勿以无草而中缀”的意思是锄地是不论次数的，没有草也要锄下去。土壤在过水后会形成通往地表的毛细管，“松土”可切断毛细管，抑制水分沿毛细管上行至地表，减少蒸发。因此“锄”的核心作用是“松土保墒”，B项正确。第(2)题，陇中地区地处我国西北，气候干旱，降水稀少且蒸发旺盛。春播浇水后压实表土会使土壤中形成更多通往地表的毛细管，下层土壤水分主要沿毛细管运动到表层，可大大提高出苗率，A项正确。
水植被源的种类)
文植被对植被能够涵养水源，保持水土，促进水循环，减小河流含沙量，
水文降低径流量的变化幅度
土壤对土壤肥力、水分含量、特性等影响植被生长，如茶树耐酸怯碱，
土植被喜排水良好的酸质土壤
壤植被对植物生长可以改变土壤的性质，如大豆可以固氮
土壤
典例展示
例题1 (2022·山东菏泽东明一中新高考模拟)西双版纳位于我国西南边陲，地形以山地为主，河流众多。如图示意西双版纳地区夏季不同植被类型在同等降水条件下的水土流失、地表径流状况(图中数字为相对值)。据此完成(1)～(3)题。
措施客土压碱
合理种植适时耙地
说明客土就是换土。客土能改善盐碱地的物理性质，有抑盐、淋盐、压碱和增加土壤肥力的作用，可使土壤含盐量降低到不致危害作物生长的程度在盐碱地上种植作物，要根据作物对盐碱、旱涝的适应性，因地种植，合理布局。向日葵、谷糜类、甜菜、大麦等为耐盐碱性较强的作物，在较高的盐分溶液中也可吸收足够的水分，不易死亡

东北黑土区耕地系统变化机理

第37卷第6期农业工程学报 V ol.37 No.62021年3月Transactions of the Chinese Society of Agricultural Engineering Mar. 2021 243东北黑土区耕地系统变化机理苏浩，吴次芳※（浙江大学公共管理学院，杭州，310058）摘要：耕地系统变化直接影响耕地生产能力和国家粮食安全。

该研究以东北黑土区典型地域克山县为研究区，重构耕地系统的科学内涵，运用GIS、RS手段和Matlab计算机编程，采用地理探测器模型，识别研究区1986年、2010年和2018年耕地系统变化关键影响因子，测算关键影响因子、各因子间交互作用对耕地系统变化的作用关系，揭示研究区耕地系统变化机理。

结果表明：1）耕地系统是具有长、宽、高的有机立体空间，在一定范围内是所有要素综合作用结果，同时它受周围环境影响与垂直方向、水平方向因子共同形成一个微生态环境。

2）1986年、2010年和2018年影响耕地系统变化的关键影响因子分别为5个、8个和6个。

1986—2018年不同时期耕地系统变化均受系统内部因子作用的影响，随着时间推移，水平方向作用因子对耕地系统变化的影响逐年加强，垂直方向作用因子的影响减弱，表现为影响耕地系统变化程度的关键影响因子由自然要素为主，转向自然与人类活动因素的双重影响。

其他因子影响相对较弱。

3）1986—2018年不同时期耕地系统内部影响因子与垂直和水平方向的其他因子交互作用对耕地系统变化的影响均为最大，水平方向与垂直方向的交互作用在研究期间影响的显著性显化程度不同。

与关键单一因子对耕地系统的影响相比，因子间交互作用后对研究区耕地系统变化空间分异的解释能力明显高于单一因子对其作用，具体表现为双因子增强或非线性增强的特征。

研究结果较好地反映了不同时期耕地系统变化空间分异的各因素单一和交互作用关系，为保护耕地和保障粮食安全提供了科学依据。

关键词：土地利用；遥感；耕地；东北黑土区；微生态环境；粮食安全；机理doi：10.11975/j.issn.1002-6819.2021.06.030中图分类号：F302.2 文献标志码：A 文章编号：1002-6819(2021)-06-0243-09苏浩，吴次芳. 东北黑土区耕地系统变化机理[J]. 农业工程学报，2021，37(6)：243-251. doi：10.11975/j.issn.1002-6819.2021.06.030 Su Hao, Wu Cifang. Mechanism of cultivated land system change in black soil areas of Northeast China[J]. Transactions of the Chinese Society of Agricultural Engineering (Transactions of the CSAE), 2021, 37(6): 243-251. (in Chinese with English abstract) doi：10.11975/j.issn.1002-6819.2021.06.030 0 引言耕地系统是粮食生产最基本的载体和生境条件，具有复杂性、自组织性、时空动态性、恢复性和非线性等耗散结构特征[1]。

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照（不施氮肥，０、：０ｋ／ｍ）（）规Ｐ０９、０９ｇｈ；２常Ｋ
施肥（０Ｐ００ＫＯ３ｇｈ全部氮磷钾Ｎ７、７、：０ｋ／ｍ，肥作基肥）（）０、：９、０ｋ／ｍ，；３Ｎ９Ｐ００Ｋ０９ｇｈ全
区气候冷凉、育期短、长前期土壤养分有效性生生
差的特点，究该地区黑土养分释放特性及调控研
技术，明确该地区黑土大麦吸收养分的动态变化规律，为实现高产、质、优高效，持续生产施肥技可术体系提供科学的理论依据
ｉ
。
。。，。ｃ，：。。ｓ，２～
文章编号：１０４０（０００００００３— ８３２１）３— ２９— ２
黑土养分释放特性及大麦吸收养分动态变化规律研究
刘双全，玉影，景红，玉欣，颖，李姬佟刘韩光，张明怡，王伟
红色边疆农场、谊农场大麦考种指标和产友
收稿日期：００— ４— ２２１０２基金项目：家科技支撑计划项目：东北冷凉区一年一熟制高效施肥关键技术研究与示范 ” ２０ＢＤ４０）黑龙江省自然国 “ （０８ＡＡＢ６；
分蘖肥为黑龙江省大麦优化施肥的最佳处理；效养分在分蘖期到灌浆期呈现出逐渐增加的速
趋势，到灌浆期养分含量达到最高值，了成熟期，种速效养分的释放量都达到最低值；到各植株
吸收的养分含量随着生育期的推进逐渐增加，抽穗期达到最高值，熟期养分吸收量开始降到成
科学基金项目：黑龙江省主要土壤供钾能力机理研究 ” Ｃ０８Ｉ；项目还得到国际植物营养研究所（Ｎ） “ （２０３）该ｒ的资助。作者简介：双全（９３一）男，龙江哈尔滨人，研究员，学本科，要从事土壤肥料和植物营养及精准农业养分管理方刘１７，黑副大主
部磷钾肥＋５％Ｎ作基肥，０Ｎ作种肥，０Ｎ０３％２％
作分蘖肥；４Ｎ１０、：５０Ｋ０９ｇｈ全（） Βιβλιοθήκη Ｐ０、２０ｋ／ｍ，９
部磷钾肥＋５％Ｎ作基肥，０Ｎ作种肥，０Ｎ０３％２％作分蘖肥；５Ｎ１０Ｐ００Ｋ０９ｇｈ全（）２、２５、２０ｋ／ｍ，９部磷钾肥＋７％Ｎ作基肥，０Ｎ作种肥；６Ｎ０３％（）１０Ｐ０９、０ｋ／ｍ，部磷钾肥＋７％２、０Ｋ０９ｇｈ全０
（龙江省土壤环境与植物营养重点实验室，龙江省农业科学院土壤肥料与环境资源研究所，龙江哈尔滨黑黑黑１０８５０６）
摘要：黑龙江省黑土大麦主产区设肥料试验，在以研究黑土养分释放特性及大麦吸收养分动态变化规律。结果表明：２、０Ｋ０９ｇｈ全部磷钾肥＋０Ｎ作基肥，０Ｎ作Ｎ１０Ｐ０９、０ｋ／ｍ，７％３％
３％Ｎ作种肥，０Ｎ作分蘖肥。０２％
２结果与分析
２００９年大麦试验按中肥力和低肥力设立２２１不同施肥处理对大麦生长发育及产量的影．
响
个试验点，分别是黑龙江农垦总局北安分局红色边疆农场（低肥力）和红兴隆分局友谊农场（中肥
Ｎ作基肥，０Ｎ作分蘖肥；７Ｎ１０、２５０３％（）５ＰＯ、９Ｋ０９ｇｈ全部磷钾肥＋５％Ｎ作基肥，，０ｋ／ｍ，０
１材料与方法
１１试验地选择．
表１２００９年供试土壤基本理化性质
低。
关键词：黑土；养分；释放；大麦；吸收
中图分类号：５２３．１Ｓ１．１０文献标识码：Ｂ
黑龙江省生产啤酒已有百年历史，由于啤但
麦品质原因，目前生产上啤酒大麦原料自给率仅占２％。解决黑龙江省啤麦品质问题已迫在眉０睫。施肥直接影响啤酒大麦的品质，肥施用氮量与蛋白含量呈正相关，磷、肥与籽粒形成和而钾品质指标密切相关口。针对黑龙江省大麦主产
力）大麦品种为垦脾２号。供试土壤基本理化，
性质见表１。
１２试验设计．
试验设７个处理，重复，区面积３３次小０ｍ，随机排列，常田问管理，验处理如下：１对正试（）