土壤范文10篇

土壤范文篇1

二十岁那年，我有幸成为了景德镇烟草的一员，也就在那个时刻，我将希望的种子种植在这片土地上，渴望在这里生长，在这里拼搏。从前台营业员到办公室的文员，一晃十年过去了，当我满怀豪情来到办公室这个岗位后，几乎每天都陷入简单而繁琐的事务性工作，不用承担太多压力和责任的工作，使我养成了一种思维的惰性，写出的材料往往不够“鲜活”，影响了公司形象，好几次受到主任的批评，也曾被周围的同志批评过。我感谢这些善意、友爱的批评，它为我的成长指出了一个正确的目标，象一部法典，保证我的行动不会偏离正途。想到这些刻骨铭心的逆耳忠言，想到自己少走了弯路，多有了收获，我不敢辜负这片土壤！

在原来的部门工作时曾十分厌学，每有写作任务，敷衍了事也能见报，茫茫然、惶惶然，既无压力也无动力。来办公室的经历为我大开了一扇窗：原来办公室的工作如此广泛，有些事情往往逼得我向一专多能的要求靠拢，非具备杂家的素质和能力不行。登高见天广，到海知渺茫。我已感到企业发展步伐太快了，面对企业发展的浪奔浪涌，我已不敢言懂，觉得自己象个小学生，对一切充满好奇，也更加惜时、敬业、苦学。好在公司为我们“充电”创造一切有利条件，定期组织大家学习，鼓励我们业务时间多读书、多实践。几个月下来回头一望，我真有日进千里之感，写作起来也得心应手。想到思想的更新与提炼，想到作风的脱胎换骨，想到知识的日渐丰富，我不敢辜负这片土壤！

我对办公室文员最初的理解是，坐在机关里，对着案头杂乱的材料闭门造车，结果常常是缺少稿源，无端烦恼。孙主任在一次与我谈话时强调了一句话：要做用心人，用心去观察，用心去留意，用心去总结。带着寻觅稿源的目的，我把视觉和触觉伸入到各个岗位，从细微处体会企业发展的脉搏，经常与大家交流。和大家在一起，我真正象一滴水珠溶入了大海，看得真切，感受真切：员工们每天都在忙于企业的发展，专卖稽查人员的秉公执法、网建业务人员的优化销售、一线访送人员的不辞辛劳……他们用辛勤的汗水不断湿润着泥土，孕育新的生命力，而从不奢谈回报。想到这些优秀的员工，想到自己每天吸收的养分，我不敢辜负这片土壤！

土壤范文篇2

20世纪70年代国外就有利用’SN识别污染来源的报道，同时结合其他的同位素来研究稍酸盐的循环、迁移、混合等过程。MeLay和or吧enl71研究指出，较严重的地下水硝酸盐污染主要与化肥施用量较高的蔬菜种植有关，蔬菜种植区的地下水硝酸盐含量明显高于粮食作物种植区或城市区域。国外在对土壤稍态氮淋失已进行了较长时间的研究，在土壤硝化作用、硝态氮淋失条件、硝态氮移动力学与数学模型以及硝态氮淋失的防治和对策等方面都进行了系统的研究l8]。土壤稍态氮迁移转化规律越来越受到国内外学者的)泛关注19川。不同种植条件下土壤稍态氮的渗漏特征呈现不同变化趋势，主要受降雨灌溉和施肥量的影响。研究表明，土壤硝态氮淋失量与降雨量密切相关，随着雨量增多和雨强增大，氮素的淋失量和迁移强度也相应增加。这部分硝态氮是很难被作物吸收利用的，最终只能引起农田氮素的大量淋失，对土壤及地下水环境造成一定程度的污染。对于不同的施肥种类，通常土壤中不同形态氮的淋溶损失强度由大到小依次为:硝态氮、亚硝态氮、按态氮、有机氮。渗漏水中氮的浓度与土壤中氮素的淋失量随施肥量的增加而增加[’51。农业集约化种植程度高，施肥频率高，施肥量大，这些因素都加重了农田氮素的损失，也对地下水的污染造成了很大的威胁。为了评估农业集约化种植氮素流失途径及其行为特征，特别是评估硝态氮淋溶损失对地下水污染的影响程度和范围，为防治水污染、制定流域最佳管理措施提供科学依据，本文通过田间定位监测分析，阐明了硝态氮在土壤中的迁移转化规律，分析了土壤硝态氮变化趋势，建立了土壤硝态氮浓度和地下水稍态氮浓度响应关系，为农业集约化种植区防治农业非点源污染和优化田间管理措施提供了科学依据。

1材料与方法

1.1研究区的选择

本研究选取江阴市典型农业集约化种植区为研究对象。江阴市2000年后农业生产中年化肥使用总量达56000多t，农药使用总量达1000多t，每亩耕地平均年投入量分别比上世纪50年代增加8倍和20倍。近年来由于人类活动的干扰，如大量无公害蔬菜基地、花卉基地和水果基地的建设，农业耕作方式的改变，化肥使用量的增加等使得地下水硝酸盐的污染问题日益凸显，地下水硝酸盐污染不仅直接导致部分农田土壤环境质量下降，而且土壤质量的恶化又直接影响到农产品质量，最终影响人们的健康和生活质量。本文选取了3种不同农业种植条件下的农田为研究对象，分别为磺土镇葡萄种植园、西石桥镇东支蔬菜基地、西石桥镇常规种植区。在研究区域3种不同种植方式采样点，分布着3种不同的水稻土。综合考虑土壤质地和种植作物，划分5个土壤剖面，布置3个地下水观测井，分别位于葡萄种植园、东支蔬菜基地、常规种植区的实验农田内。3种土样的分层按照平均分层法分为:0一20、20一40、40一60、60一80、80一100cm总共为5层。葡萄种植园和蔬菜基地采用集约化统一管理，常规种植区按当地农事习惯施肥和灌溉。

1.2土壤基本性质测定

土壤体积质量(容重)用环刀法测定;土壤质地用吸管法测定;土壤基本性质测定和室内实验在中国科学院南京地理与湖泊研究所进行测定。表!列出了土壤基本性质的测定结果。

1.3土壤硝态氮运移监测方案

在监测期内，每隔15天在上述每个典型种植区内沿“S”形路线随机选取5点，用土钻按0一20、20一40、40一60、60一80、80一100。m间隔，分5个层次采集O一100cm剖面的土壤样品。采集时在每块样地应多采些混合土样，剔除土样中含的根茬等杂物，将每个种植区的同一层次各样点土样混合均匀后装入密封袋中标记，随即放入冰盒密封保存。由于每个地区种植的作物不同，其中葡萄种植园的采样点选在行内两葡萄植株间，蔬菜基地、常规种植区采样点则选在作物种植的行间。土壤溶液渗滤管是用直径为3cm的塑料离心管制作。在管壁上等距离(1cm)打直径约2mm的小孔，外部用300目的尼龙布缠裹3层后扎紧，阻止土壤颗粒进入，离心管上部有橡皮塞封口，将硬质塑料细管(直径约3mm)一端穿过橡皮塞插入离心管底部，别一端露出地表供其抽取滤液。在3种农业种植方式农田利用安装PVC地下水管取样井的办法设置地下水收集点，进行浅层地下水位和水质的动态监测，在作物生长期间以一定的时间间隔(每周)采集水样。土壤硝态氮采用酚二磺酸比色法测定。将采集后预留的土样风干后过1mm筛，称取59土壤样品，然后加入1mol/LKCI溶液浸提，震荡6Omin，过滤后上清液放入一4℃冰箱中保存，采用连续流动注射分析仪测定浸提液中稍态氮含量。

2结果与讨论

2.1土壤剖面硝态氮动态变化与降雨灌溉的响应关系

大多数作物的根系不发达，属于浅根作物，对水肥的依赖程度比较高，因此经常性的灌溉对保证作物的生长起着十分重要的作用，分次追肥和频繁灌水是传统作物种植中的普遍现象。集约化种植模式，以灌溉施肥统一化，操作规范化，农田劳作机械化等为特点，表现出区别于常规种植模式的一面，这种区别反应在硝态氮渗漏过程中，对地下水环境的治理起着十分重要的作用。集约化种植和常规种植在灌溉体系上存在差异，比较集约化葡萄种植园和农家常规种植菜园近5年灌溉情况如图l所示，集约化种植区灌溉量相对稳定，主要集中在30一40mm之间，在图中表现为灌溉累积频率呈现正态分布。常规种植区灌溉相对随意，灌溉量在15一20mm，45一50mm之间，由于灌溉量的随意性导致灌溉累积频率呈现出离散型分布的特点。有着显著的关系:浓度上，降雨或灌溉后，硝态氮随水分运移到土壤下层，造成硝态氮渗漏浓度增大。灌溉量越大，硝态氮淋失浓度越高，灌溉对硝态氮淋失起重要的作用，这也与Waddelll川的研究基本一致;时间上，硝态氮浓度增大时间滞后于降雨或灌溉时间。由此可见，降雨和灌溉是影响硝态氮渗漏的主要因素。比较两种种植体系不同时期硝态氮渗漏浓度变化(图2)，集约化葡萄种植园灌溉次数明显少于常规种植区，灌溉量也比较均匀有序，硝态氮渗漏浓度比较均匀，在6月底产生比较大的突跃，这主要是由于葡萄花期已过，进入坐果期，施入大量硫酸钱作为追肥，同时2008年6月底江南地区普降大雨，进一步推动了硝态氮向土壤深处的淋失。相比而言，常规种植区的灌溉量比较随意，硝态氮的渗漏浓度也体现了无序的变化，其数值远远小于集约化种植区硝态氮的渗漏浓度，这主要是由灌溉和施肥联合作用的结果。

2.2土壤中硝态氮垂向迁移特征

3种不同种植情况下土壤剖面硝态氮迁移特征如图3所示:总体上看，集约化葡萄种植园土壤硝态氮含量远远大于常规种植区，对2008年4月10日到9月28日的土壤表层溶液稍态氮的浓度变化监测显示，葡萄种植园平均值为39.69m留kg，蔬菜基地为6.50m眺g，常规种植区为5.28m叭g。这主要是由于集约化种植区土壤的施肥量过大，远远大于植物的吸收量，造成了集约化种植区土壤硝态氮含量过高。分析3种种植方式下土壤硝态氮的变化趋势(图3)，在5月中旬和6月底，3个地点的硝态氮浓度都同时出现了突跃。分析原因主要是由于施肥和灌溉两方面因素引起的:①5月中旬葡萄种植园施加大量花前肥，为葡萄树开花提供足够营养;蔬菜基地在油菜收获后，施加了大量的有机肥作为底肥准备种植黄瓜;常规种植区也己经收获油菜，增加土壤肥力准备种植大豆。同时施肥量葡萄种植园>蔬菜基地>常规种植区，在图3中表现为葡萄种植园和蔬菜基地两种种植条件下硝态氮的突跃明显大于常规种植区中硝态氮的突跃。②5月中旬和6月底的大雨给硝态氮的运移提供了动力，“水随盐走，水去盐存”，大量的土壤水分运动始终是土壤氮素淋溶运移的媒介和驱动力。在图3中可以明显看出高峰过后，土壤剖面从上到下各层之间呈现了溶质运移的现象。在3种不同种植情况下，施肥后硝态氮在层与层之间的相互关系呈现了相同的趋势，当作物生长需氮量大于施氮量时，在降雨或者灌溉的影响下，土壤表层到深层硝态氮浓度都呈现递减的趋势，不同种植方式下，底层土壤稍态氮浓度的峰值都会依次滞后于上层土壤硝态氮浓度。当底层土壤的硝态氮浓度在施肥前后都低于表层土壤的硝态氮浓度时，这说明这段时间处于作物的旺盛生长期，作物吸收氮素的量大于施氮量。

2.3不同农业种植条件下土壤中硝态氮含量分析

对江阴3种不同种植区土壤硝态氮浓度进行统计分析如表3所示。在3种种植方式中，对不同时间相同土壤层的硝态氮浓度加权平均，纵向比较土壤各个剖面稍态氮浓度，得到3种不同种植方式下土壤硝态氮浓度随空间变化的平均值和标准差如表4所示。集约化葡萄种植园和蔬菜基地的层平均浓度均大于常规种植区硝态氮浓度，分别为常规种植区土层硝态氮层平均浓度的9倍和1.!倍，这主要是由于葡萄种植园和蔬菜基地的施肥量过大引起的。标准差也呈现这种变化规律，葡萄种植园>蔬菜基地>常规种植区，说明集约化种植区土壤剖面每层硝态氮浓度变化幅度也较大。主要是由于:土壤大部分时候处于非饱和条件下，硝态氮在土壤水中移动，主要驱动力是基质势、溶质势和重力势，集约化种植区施肥量大，硝态氮向下迁移过程中受到溶质势的作用比较强，硝态氮运移速度较快，层与层之间硝态氮浓度变化比较显著，这种现象反映在数据的统计学上，便是每层硝态氮浓度的标准差比较大。

2.4土壤硝态氮含量和地下水硝态氮浓度响应关系

2.4.1不同种植方式下地下水硝酸盐含量动态变化特征在实验期间，共采集地下水样21次，对3种不同种植方式下田间地下水硝态氮含量进行测定，结果(图4)显示，集约化种植区(葡萄种植园和蔬菜基地)土壤硝态氮含量大于常规种植区，在降雨或者灌溉后，随水分运移，当土壤层累积了较多的硝态氮后，在长期的降雨或者灌溉的作用下，过多的水分会带着稍态氮逐渐向土壤深层迁移。2008年4月至9月对3种不同种植方式下田间地下水硝态氮含量进行测定表明:地下水中硝态氮含量因作物施氮和灌溉水平不同而表现了不同的上升或者下降趋势(图3)，集约化葡萄种植园地下水中的硝态氮含量最高值达342m留L，平均值11.2m留L，是常规种植区平均值1.35mg/L的8倍，蔬菜基地硝态氮含量平均值为4.12m留L，也达到了常规种植区的3倍之多。由此可见，集约化种植区的地下水污染程度远远大于常规种植区。

2.4.2土壤中硝态氮含量和地下水硝态氮浓度响应关系对3种不同种植方式氮肥投入量和地下水硝态氮含量相关性分析发现，随氮肥投入量(x)增加，地下水硝态氮含量(y)明显增加，各个不同种植区相关性方程为:葡萄种植园:y二0.1824x一51.53:=0.83蔬菜基地:夕=0.133lx一72.56;=0.69常规种植区:少二0.126gx一54.69。二0.36由于常规种植区灌溉施肥频繁，受人为干扰比较大，所以地下水的硝态氮含量和施氮量的相关性偏低。每公顷增加Ikg氮肥投入量，硝态氮含量分别增加0.1524、0.1331和0.1269mg/L。根据地下水的硝态氮含量限值，利用构建的土壤中硝态氮含量和地下水硝态氮浓度响应关系，可知当氮肥施氮量达400k留hmZ时，易造成地下水硝态氮含量超标。而调查表明集约化种植区尤其葡萄种植园氮肥投入量高达700一800k沙mZ，甚至更高，氮肥不能全部被作物所吸收利用，在降雨和灌溉的影响下极易淋洗进入地下水，造成地下水硝态氮含量增加，葡萄种植区硝态氮含量在雨季最高达到34.2m岁L。

土壤范文篇3

1、建筑与自然的共生：即要求保持环境、利用环境、防御自然灾难。保护生态系统并减少CO，及其他大气污染物的排放，保持建筑周边环境生态系统的平衡；充分利用太阳能、地热能进行供暖、供热、采光以及通风，充分考虑绿化配置，软化人工建筑环境；考虑建筑物的朝向等。

2、应用减轻环境负荷的建筑节能技术：即降低能耗、延长使用寿命、使用环保的材料，注重能源的再利用、使用耐久性强的建筑材料及可循环再生材料的利用。

3、循环再生型的建筑生涯。循环利用始终贯穿到整个建筑生涯。

4、创造健康、舒适的室内环境。包括健康持久的生活环境，优良的空气质量等。

5、使建筑融人历史与地域的人文环境。即继续地方传统的施工工艺，继续和保护城市与地域的景观特色，保持城市的恒久魅力和活力。

土壤源热泵系统是一种利用地下浅层的热资源，通过输入少量的高位能，将低温位能向高温位能转移，以实现既可供热又可制冷的高效节能的绿色空调系统。

在建筑绿色建筑的过程中，土壤源热泵是一种可以广泛应用的系统形式。

2土壤源热泵的优缺点及分类

2.1土壤源热泵的优点

土壤源热泵利用土壤一年四季温度稳定的特点，冬季把土壤能作为热泵供暖的热源，即把高于环境温度的地能中的热能取出来供给室内采暖，夏季把土壤能作为空调的冷源，即把室内的热能取出来释放到底于环境温度的土壤中。通常土壤源热泵消耗1KW的热量，用户可以得到4KW左右的热量或冷量，从而达到节能的目的，而且在系统运行过程中，不产生任何有害物质，实现了环保的功效。土壤源热泵的工作原理如图1所示：

该系统有如下特点：

1、资源可再生利用，土壤源热泵技术利用地球表面浅层地热资源作为冷热源进行能量转换，而地表浅层是一个巨大的太阳能集热器，收集了47%的太阳能，相当于人类每年利用能量的500多倍，且不受地域、资源等限制，真正是量大面广、无处不在。这是储存于地表浅层近乎无限的可再生能源，也是清洁能源。与地面上环境空气相比，地面5m以下土壤温度全年基本稳定且略低于年平均气温，可以分别在夏冬季提供相对较低的冷凝温度和较高的蒸发温度。所以从热力学原理上讲，土壤是一种比环境空气更好的热泵系统的冷热源。而且土壤源热泵系统不会把热量、水蒸气及细菌等排人大气环境，符合当前可持续发展的战略要求。通常土壤源热泵消耗lKW的能量，用户可以得到4KW以上的热量或冷量，这多出来的能量就是来自土壤的能源。另外，地能温度较恒定的特性，使得热泵机组运行更可靠、稳定，也保证了系统的高效性和经济性。据美国环保署EPA估计，设计安装良好的土壤源热泵，平均来说可以节约用户30％～40％的供热制冷空调的运行费用。高效的土壤源热泵机组，平均产生1冷吨的冷量仅需0.88kW的电力消耗，其耗电量仅为普通冷水机组加锅炉系统的3O％～60％；

2、投资少，运行费用低，与传统空调系统相比，其一次性投资可节省15%~25%，每年运行费用可节约40%左右。采用土壤源热泵系统，由于土壤的温度理，土壤源热泵可以比风冷热泵具有更高的效率和更好的可靠性，其热源温度全年较为稳定，一般为l0-25℃。而且土壤源热泵系统可用于供暖、空调，还可提供生活热水，一套系统可以替换原来的锅炉、空调制冷装置或系统，一机多用；不仅适用于宾馆、商场、办公楼、学校等建筑，更适合于别墅住宅的供热和空调。此外，机组使用寿命长，均在20年左右；机组紧凑、节省空间：维护费用低；自动化控制程度高，可无人值守。土壤源热泵中的热源不是指地热田中的热气或热水，而是指一般的常温土壤，所以对地下热源没有非凡要求，可在中国绝大部分地区应用。

土壤源热泵系统的COP值一般在3~6左右，与传统的空气源热泵相比，要高出40％左右，其运行费用为普通中心空50％~60％。

3、占地面积少，机房占地面积小，节省空间，可设在地下；

4、绿色环保，土壤源热泵系统利用地球表面浅层地热资源，没有燃烧，没有排烟及废弃物，情节环保，无任何污染，土壤源热泵的污染物排放，与空气源热泵相比，相当于减少40％以上，与电供暖相比，相当于减少70％以上，假如结合其它节能措施节能会更明显。虽然也采用制冷剂，但比常规空调装置减少25％的充灌量；土壤源热泵系统属自含式系统，即该装置能在工厂车间内事先整装密封好，因此，制冷剂泄漏机率大为减少。该装置的运行没有任何污染，可以建造在居民区内，安装在绿地、停车场下，没有燃烧，没有排烟，也没有废弃物，不需要堆放燃料废物的场地，且不用远距离输送热量。土壤源热泵系统没有冷却塔和其它室外设备，没有中心空调集中占地问题，节省了空间和地皮，为开发商带来额外利润，产生附加经济效益，并改善了建筑物的外部形象；

5、自动化程度高，机组内部及机组与系统均可实现自动化控制，可根据室外温度变化及室内温度要求控制机组启停，达到最佳节能效果，同时节省了人力物力；

可自主调节机组，能够任意调机，投资者可按需要调整供给时间及温度，完全自主；

一机多用，即可供暖，又可制冷，在制冷时产生的余热还可提供生活生产热水或为游泳池加热，最大限度的利用了能源。

2.2土壤源热泵的缺点

1、埋地换热器受土壤性能影响较大，土壤的热工性能、能量平衡、土壤中的传热与传湿对传热有较大影响；

2、连续运行时热泵的冷凝温度和蒸发温度受土壤温度的变化发生波动；

3、土壤导热系数较小，换热量较小。已有的经验表明，其持续吸热速率一般为25W/m2，所以当供热量一定时，换热盘管占地面积较大，埋管的敷设无论是水平开挖布置还是钻孔垂直安装，都会增加土建费用。

2.3土壤源热泵的分类

2.3.1按地下埋管系统分类

地下埋管热泵系统按埋管形式可分为水平埋管热泵和垂直埋管热泵。水平埋管是目前工程实例中常采用的，多其用于采暖。而垂直埋管一般认为其性能优于水平埋管系统，但施工难度相对高一些。

1、水平埋管热泵系统

关于水平埋管热泵的研究开始于1930年到1940年。现在欧洲普遍使用的此类系统多只用于采暖。水平盘管系统有单层和双层两种形式，可采用U形，蛇形，单槽单管单槽多管等形式。单层是最早也是最常用的一种形式，一般的设计管埋深度为0.5m到2.5m之间。由于土壤饱和度不同，壕沟深度也不同。若整个冬季土壤均处于饱和状态，壕沟的深度就一定要大于l.5m同时用于采暖．管埋深度超过1.5m蓄热就慢，而小于0.8m，盘管就会受地面冷却和结冻的影响，另外管间距小于1.5m，盘管间可能会产生固体冰晶并使春季蓄热减少。双层盘管系统一层约在1.2m深，另一层约在1.9m深，即先在l.9m深敷设一层管道再回填至1.2m深铺设另一层双层铺设大幅度降低了挖掘深度和填土需砂石量。

2、垂直埋管热泉系统

垂直埋管热泉系统有浅埋和深埋两种。浅埋深度为8m到10m．安装成环形、六边形或直角形，并采用同轴柔性套管。这种设计是由Ambrose在1946年提出的，增大外壳直径是为了提高热交换性能。深埋的钻孔深度由现场钻孔条件及经济条件决定，一般为33m到180m不等。溶液在垂直的U形弯管中循环。为了减少泵容量，有必要采用平行埋设，在垂直埋管系统中。管道深入地下，土壤热特性不会受地表温度影响。因此能确保冬季散热与夏季得热间土壤的热平衡。平衡的方法可以采用集热器，在夏季集中热量并送入地下加热土壤，或使热泵反转在夏季为土壤加热，以备冬季之用。集热设备一般采用太阳能和风能集热，此类设备具有高蓄热能力、温升能力。

垂直埋管热泵系统较水平系统有许多优点。首先它不需像水平埋管系统那样需要大的场地面积。其次在许多地区，地面以下的一段距离，土壤处于湿度饱和状态，而这段距离又正是热交换器所在的位置，因此对热交换有利。在制冷季节，水平系统流入盘管中的溶液加热了饱和的土壤层使水分降低，从而降低了土壤导热率。使得热交换的效率也降低。而垂直埋管中，这种水分转移只有很小的一部分。而且垂直埋管热泵的稳定工况和部分负荷的运行效率比满负荷情况好，而一般的空调系统设计工况是在满负荷情况下，但实际却很少在此情况下运行，效率也就很难保证是在高效区。

2.3.2按中有无中间流体分类

按有无中间流体分类，土壤源热泵分为一次流体地偶热泵，即在制冷剂和大地之间存在一种中间流体，多为水、盐水或乙二醇溶液；另一种用得较少的系统是直接膨胀式地偶热泵系统，即利用大量制冷剂直接在地下盘管内与环境进行热交换。

土壤范文篇4

关键词土壤退化；概况；进展；方向

中图分类号S158.1

文献标识码A

文章编号1000－3037(2000)03－0280－05

鉴于土壤及土地退化对全球食物安全、环境质量及人畜健康的负面影响日益严重的现实，从土壤圈与地圈—生物圈系统及其它圈层间的相互作用的角度研究土壤退化，特别是人为因素诱导的土壤退化的发生机制与演变动态、时空分布规律及未来变化预测与恢复重建对策，已成为研究全球变化的最重要的组成部分，并将继续成为21世纪国际土壤学、农学及环境科学界共同关注的热点问题。但是，迄今为止，有关土壤退化的许多理论问题及过程机理尚不清楚，还没有公认的或统一的土壤退化指标和定量化评价方法[1]。因此，及时了解国际土壤退化研究的最新动向，并结合我国实际创造性地开展该领域的研究工作，具有重要的学术价值和现实生产意义。

1土壤退化的概念

土壤退化(Soildegradation)是指在各种自然，特别是人为因素影响下所发生的导致土壤的农业生产能力或土地利用和环境调控潜力，即土壤质量及其可持续性下降（包括暂时性的和永久性的）甚至完全丧失其物理的、化学的和生物学特征的过程，包括过去的、现在的和将来的退化过程，是土地退化的核心部分。土壤质量(Soilquality)则是指土壤的生产力状态或健康(Health)状况，特别是维持生态系统的生产力和持续土地利用及环境管理、促进动植物健康的能力[2]。土壤质量的核心是土壤生产力，其基础是土壤肥力。土壤肥力是土壤维持植物生长的自然能力，它一方面是五大自然成土因素，即成土母质、气候、生物、地形和时间因素长期相互作用的结果，带有明显的响应主导成土因素的物理、化学和生物学特性；另一方面，人类活动也深刻影响着自然成土过程，改变土壤肥力及土壤质量的变化方向。因此，土壤质量的下降或土壤退化往往是一个自然和人为因素综合作用的动态过程。根据土壤退化的表现形式，土壤退化可分为显型退化和隐型退化两大类型。前者是指退化过程（有些甚至是短暂的）可导致明显的退化结果，后者则是指有些退化过程虽然已经开始或已经进行较长时间，但尚未导致明显的退化结果。

2全球土壤退化概况

当前，因各种不合理的人类活动所引起的土壤和土地退化问题，已严重威胁着世界农业发展的可持续性。据统计，全球土壤退化面积达1965万km2。就地区分布来看，地处热带亚热带地区的亚洲、非洲土壤退化尤为突出，约300万km2的严重退化土壤中有120万km2分布在非洲、110万km2分布于亚洲；就土壤退化类型来看，土壤侵蚀退化占总退化面积的84%，是造成土壤退化的最主要原因之一；就退化等级来看，土壤退化以中度、严重和极严重退化为主，轻度退化仅占总退化面积的

38%[3～6]。

全球土壤退化评价(GlobalAssessmentofSoilDegradation)研究结果[3～6]显示，土壤侵蚀是最重要的土壤退化形式，全球退化土壤中水蚀影响占56%，风蚀占28%；至于水蚀的动因，43%是由于森林的破坏、29%是由于过度放牧、24%是由于不合理的农业管理，而风蚀的动因，60%是由于过度放牧、16%是由于不合理的农业管理、16%是由于自然植被的过度开发、8%是由于森林破坏；全球受土壤化学退化（包括土壤养分衰减、盐碱化、酸化、污染等）影响的总面积达240万km2，其主要原因是农业的不合理利用(56%)和森林的破坏(28%)；全球物理退化的土壤总面积约83万km2，主要集中于温带地区，可能绝大部分与农业机械的压实有关。

3我国土壤退化状况

首先，我国水土流失状况相当严重，在部分地区有进一步加重的趋势。据统计资料[7]，1996年我国水土流失面积已达183万km2，占国土总面积的19%。仅南方红黄壤地区土壤侵蚀面积就达6153万km2，占该区土地总面积的1/4[8]。同时，对长江流域13个重点流失县水土流失面积调查结果表明，在过去的30年中，其土壤侵蚀面积以平均每年1.2%～2.5%的速率增加[9]，水土流失形势不容乐观。

其次，从土壤肥力状况来看，我国耕地的有机质含量一般较低，水田土壤大多在1%～3%，而旱地土壤有机质含量较水田低，＜1%的就占31.2%；我国大部分耕地土壤全氮都在0.2%以下，其中山东、河北、河南、山西、新疆等5省（区）严重缺氮面积占其耕地总面积的一半以上；缺磷土壤面积为67.3万km2，其中有20多个省（区）有一半以上耕地严重缺磷；缺钾土壤面积比例较小，约有18.5万km2，但在南方缺钾较为普遍，其中海南、广东、广西、江西等省（区）有75%以上的耕地缺钾，而且近年来，全国各地农田养分平衡中，钾素均亏缺，因而，无论在南方还是北方，农田土壤速效钾含量均有普遍下降的趋势；缺乏中量元素的耕地占63.3%[10]。对全国土壤综合肥力状况的评价尚未见报道，就东部红壤丘陵区而言，选择土壤有机质、全氮、全磷、速效磷、全钾、速效钾、pH值、CEC、物理性粘粒含量、粉/粘比、表层土壤厚度等11项土壤肥力指标进行土壤肥力综合评价的结果表明，其大部分土壤均不同程度遭受肥力退化的影响，处于中、下等水平，高、中、低肥力等级的土壤的面积分别占该区总面积的25.9%、40.8%和33.3%，在广东丘陵山区、广西百色地区、江西吉泰盆地以及福建南部等地区肥力退化已十分严重[11]。

此外，其它形式的土壤退化问题也十分严重。以南方红壤区为例，约20万km2的土壤由于酸化问题而影响其生产潜力的发挥；化肥、农药施用量逐年上升，地下水污染不断加剧，在部分沿海地区其地下水硝态氮含量已远远高于WHO建议的最高允许浓度10mg/l；同时，在一些矿区附近和复垦地及沿海地区土壤重金属污染也相当严重[8]。

4土壤退化研究进展

自1971年FAO提出土壤退化问题并出版“土壤退化"专著以来，土壤退化问题日益受到人们的关注。第一次与土地退化有关的全球性会议——联合国土地荒漠化(desertification)会议于1977在肯尼亚内罗毕召开。联合国环境署(UNEP)又分别于1990年和1992年资助了Oldeman等开展全球土壤退化评价(GLASOD)、编制全球土壤退化图和干旱土地的土地退化（即荒漠化）评估的项目计划。1993年FAO等又召开国际土壤退化会议，决定开展热带亚热带地区部级土壤退化和SOTER（土壤和地体数字化数据库）试点研究。在1994年墨西哥第15届国际土壤学大会上，土壤退化，尤其是热带亚热带的土壤退化问题倍受与会者的重视，不少科学家指出，今后20年热带亚热带将有1/3耕地沦为荒地，117个国家粮食将大幅度减产，呼吁加强土壤退化及土地退化恢复重建研究，并在土壤退化的概念、退化动态数据库、退化指标及评价模型与地理信息系统、退化的遥感与定位动态监测和模拟建模及预测、土壤复退性能研究、退化系统恢复重建的专家决策系统等研究方面有了新的发展。国际水土保持学会也于1997在加拿大多伦多组织召开了以流域为基础的生态系统管理的全球挑战国际研讨会，从生态系统、流域的角度探讨土壤侵蚀等土壤退化等问题。而且，国际土壤联合会于1996年和1999年分别在土耳其和泰国举行了直接以土地退化为主题的第一届和第二届国际土地退化会议，并在第一届会议上决定成立了土壤退化研究工作组专门研究土壤退化，在第二届会议上则对土壤退化问题更为重视，并有学者倡议将土壤退化研究提高到退化科学的高度来认识，并决定于2001年在巴西召开第三届国际土壤退化会议[12]。同时，在亚洲，由UNDP和FAO支持的“亚洲湿润热带土壤保持网(ASOCON)”和“亚洲问题土壤网”也在亚太土地退化评估与控制方面开展了大量的卓有成效的研究工作。总的说来，国际上土壤退化研究在以下方面取得了重要进展：①从土壤退化的内在动因和外部影响因子（包括自然和社会经济因素）的综合角度，研究土壤退化的评价指标及分级标准与评价方法体系；②从土壤的物理、化学和生物学过程及其相互作用入手，研究土壤退化的过程与本质及机理；③从历史的角度出发，结合定位动态监测，研究各类土壤退化的演变过程及发展趋向和速率，并对其进行模拟和预测；④侧重人类活动（特别是土地利用方式和土壤经营管理措施）对土壤退化和土壤质量影响的研究，并将土壤退化的理论研究与退化土壤的治理和开发相结合，进行土地更新技术和土壤生态功能保护的试验示范和推广；⑤注重传统技术（野外调查、田间试验、盆栽试验、实验室分析测试、定位观测试验等）与高新技术（遥感、地理信息系统、地面定位系统、模拟仿真、专家系统等）的结合；⑥从社会经济学角度研究土壤退化对土壤质量及其生产力的影响。

我国土壤学研究工作在过去几十年主要集中在土壤发生、分类和制图（特别是土壤资源清查）；土壤基本物理、化学和生物学性质（特别是土壤肥力性状）；土壤资源开发利用与改良（特别是土壤培肥，盐渍土和红壤的改良等）等方面。这些工作虽然在广义上与土壤退化科学密切相关，但直接以土壤退化为主题的研究工作主要集中在最近10多年，其中又以热带亚热带土壤退化研究工作较为系统和深入，并在80年代参与了热带亚热带土壤退化图的编制，完成了海南岛1∶100万SOTER图的编制工作。90年代以来，中国科学院南京土壤研究所结合承担国家“八五”科技攻关专题“南方红壤退化机制及防治措施研究”和国家自然科学基金重点项目“我国东部红壤地区土壤退化的时空变化、机理及调控对策的研究”任务，将宏观调研与田间定位动态观测和实验室模拟试验相结合，将遥感、地理信息系统等高新技术与传统技术相结合，将自然与社会经济因素相结合，将时间演变与空间分布研究相结合，将退化机理与调控对策研究相结合，对南方红壤丘陵区土壤退化的基本过程、作用机理及调控对策进行了有益的探索，并在以下方面取得了重要进展[8、13]：①初步定义了土壤退化的概念，阐明了红壤退化的基本过程、机制、特点。②在土壤侵蚀方面，利用遥感资料和地理信息系统技术编制了东部红壤区1∶400万90年代土壤侵蚀图与叠加类型图及典型地区70、80、90年代叠加土壤侵蚀图，并在土壤侵蚀图、土地利用图、土壤母质图等基础上，编制了1∶400万土壤侵蚀退化分区概图；对南方主要类型土壤可蚀性K值进行了田间测定，并利用全国第二次土壤普查数据和校正的Wischmeier方程，计算我国南方主要类型土壤可蚀性K，编制了相关图件。③在肥力退化机理方面，建立了南方红壤区土壤肥力数据库，初步提出了肥力退化评价指标体系，进行了土壤肥力退化评价的尝试，并绘制了红壤退化评价有关图件；将养分平衡与土壤养分退化研究相结合总结了我国南方农田养分平衡10年变化规律及其与土壤肥力退化的关系，认为土壤侵蚀、酸化养分淋失等造成的养分赤字循环及养分的不平衡是土壤养分退化的根本原因；应用遥感手段及历史资料，编制了0～20cm及0～100cm土层的土壤有机碳密度图，探讨了红壤有机碳库的消长与转化及腐殖质组成性质的变化规律；提出了磷素固定是红壤磷素退化的主要原因，磷素有效性衰减的实质是磷素的双核化和向固相的扩散，解决了红壤磷素退化的实质问题。④在土壤酸化方面，研究了红壤的酸化特点，根据土壤的酸缓冲性能，建立了土壤酸敏感性分级标准，进行了红壤酸敏感性分级和分区，首次绘制了有关地区土壤酸敏感性分区概图；采用MAGIC模型，并进行校正对我国红壤酸化进行预测，揭示红壤酸度的时空变化规律；并在作物耐铝快速评估方面取得了重要进展。⑤在土壤污染方面，利用多参数对重金属的土壤污染进行了综合评估，建立了综合污染指数(CPI)值的计算方法，对不同地区的污染状况进行了评估，绘制了重金属污染概图；应用农药在土壤中的吸附系数(Kd)和半衰期(t1/2)及基质迁移模式，阐明了土壤农药污染的机理；在重金属污染对土壤肥力的影响方面的研究结果表明，重金属污染可降低土壤对钾的保持能力，促进钾的淋失；而对氮和磷而言，主要是降低与其催化降解和循环相关的酶的活性。⑥红壤退化防治方面，提出了区域治理调控对策，“顶林—腰果—谷农—塘鱼”等立体种养模式等，并对一些开发模式进行示范和评价。

然而，我国幅员辽阔，自然和社会经济条件复杂多样，地区间差异明显。各类型区在农业和农村发展过程中均不同程度地面临着各种资源环境退化问题，有些问题是全区共存的，有些则是特定类型区所特有的。过去的工作仅集中于江南红壤丘陵区，而对其它地区触及较少。而且，在研究工作中，也往往偏重于单项指标及单个过程的研究。土壤退化综合评价指标体系的研究基本处于空白，对退化过程的相互作用研究不够。同时，在合理选择碱性物质改良剂种类、提高经济效益以及长期施用改良剂对土壤物理、化学，特别是生物学性质的影响等方面还有许多问题有待进一步研究，对耐酸（铝）作物品种的选择研究也亟待加强。此外，对其它土壤退化问题，如集约化农业和乡镇企业及矿产开发引起的土壤及水体污染、土壤生物多样性衰减等问题，尚未开展系统研究。

5土壤退化的研究方向

土壤退化是一个非常综合和复杂的、具有时间上的动态性和空间上的各异性以及高度非线性特征的过程。土壤退化科学涉及很多研究领域，不仅涉及到土壤学、农学、生态学及环境科学，而且也与社会科学和经济学及相关方针政策密切相关。然而，迄今为止，国内外的大多数研究工作偏重于对特定区域或特定土壤类型的某些土壤性状在空间上的变化或退化的评价，而很少涉及不同退化类型在时间序列上的变化。而且，在土壤退化评价方法论及评价指标体系定量化、动态化、综合性和实用性以及尺度转换等方面的研究工作大多处于探索阶段。

我国土壤退化研究虽然在某些方面取得了一定的、有特色的进展，但整体上还处于起步阶段。为此，作者认为，今后我国土壤退化的研究工作应从更广和更深的层次上系统综合地开展土壤退化的综合评价与主要退化类型农业生态系统的重建和恢复研究，并逐步向土地退化或环境退化方向拓展。具体来说，应加强以下几个方面的研究工作：

(1)土壤与土地退化指标评价体系研究。主要包括用于评价不同土壤及土地退化类型的单项和综合评价指标、分级标准、阈值和弹性，定量化的和综合的评价方法与评价模型等；

(2)土壤退化的监测与预警系统研究。主要包括建立土壤退化监测研究网络，对重点区域和国家在不同尺度水平上的土壤及土地退化的类型、范围及退化程度进行监测和评价，并进行分类区划，为退化土地整治提供依据；

(3)土壤与土地退化过程、机理及影响因素研究。重点研究几种主要退化形式（如土壤侵蚀、土壤肥力衰减、土壤酸化、土壤污染及土壤盐渍化等）的发生条件、过程、影响因子（包括自然的和社会经济的）及其相互作用机理；

(4)土壤与土地退化动态监测与动态数据库及其管理信息系统的研究。主要包括土壤退化监测网点或基准点(Benchmarksites)的选建、3S(GIS、GPS、RS)技术和信息网络及尺度转换等现代技术和手段的应用与发展、土壤退化属性数据库和GIS图件及其动态更新、土壤退化趋向的模拟预测与预警等方面的工作；

(5)土壤退化与全球变化关系研究。主要包括土壤退化与水体富营养化、地下水污染、温室气体释放等；

(6)退化土壤生态系统的恢复与重建研究。主要包括运用生态经济学原理及专家系统等技术，研究和开发适用于不同土壤退化类型区的、以持续农业为目标的土壤和环境综合整治决策支持系统与优化模式，主要退化生态系统类型土壤质量恢复重建的关键技术及其集成运用的试验示范研究等方面的工作，为土壤退化防治提供决策咨询和示范样板；

(7)加强土壤退化对生产力的影响及其经济分析研究，协助政府制定有利于持续土地利用，防治土壤退化的政策。

参考文献

1RLal.Soilqualityandsustainability[A].In:

RLal,WHBlum,CValentine,etal.Methodsfor

AssessmentofSoilDegradation[C].USA:CRCPress

LLC,1998,17～30.

2赵其国，孙波，张桃林．土壤质量与持续环境I．土壤质量的定义及评价方法[J]．土壤，1997,(3)：113～120.

3GLASOD.Globalassessmentofsoildegradation[Z].Worldmaps.

Wageningen(Netherlands):ISRICandPUNE,

1990.

4OldemanLR,Engelen,VWPVan,etal.Theextent

ofhuman-inducedsoildegradation[Z].Annex5“World

Mapofthestatusofhumaninducedsoildegradation,Anexplanatory

note.”Wageningen,Netherlands:ISRIC.

1990.

5OldemanLR,HakkelingRTA,SombroekWG.

Worldmapofthestatusofhuman-inducedsoil

degradation[Z].Anexplanatorynote,Wageningen,Netherlands:ISRIC

andPUNE,1991.

6OldemanLR.Theglobalextentofsoil

degradation[A].In:DJGreenland,ISzabolcs.

SoilResilienceandSustainableLandUse[C].CABInternational,

Wallingford,UK,1994,99～118.

7中国农业年鉴编辑委员会．中国农业年鉴[Z]．北京：中国农业出版社，1997.

8张桃林．中国红壤退化机制与防治[M]．北京：中国农业出版社，1999.

9红黄壤地区农业持续发展战略研究专题协作组．红黄壤地区农业持续发展研究（第一集）[C]．北京：中国农业科技出版社，1993.

10鲁如坤．土壤—植物营养学[M]．北京：化学工业出版社，1998.

11孙波，张桃林，赵其国．我国东南丘陵区土壤肥力的综合评价[J]．土壤学报，1995,32(4)：362～369.

12CAnecksamphant,CCharoenchamratcheep,T

Vearasilp,etal.ConferenceReportof2nd

InternationalConferenceonLandDegradation[R].

土壤范文篇5

1.1开氏法

近百年来，许多科学工作者对全氮的测定方法不断改进，提出了许多新方法，主要有重铬酸钾-硫酸消化法、高氯酸-硫酸消化法、硒粉-硫酸铜-硫酸消化法。但开氏法目前仍作为一个统一的标准方法，此法容易掌握，测定结果稳定，准确率较高。

开氏法测氮的原理为：在盐类和催化剂的参与下，用浓硫酸消煮，使有机氮分解为铵态氮。碱化后蒸馏出来的氨用硼酸吸收，以酸标准溶液滴定，求出土壤全氮含量（不包括硝态氮）。含有硝态和亚硝态氮的全氮测定，在样品消煮前，需先用高锰酸钾将样品中的亚硝态氮氧化为硝态氮后，再用还原铁粉使全部硝态氮还原，转化为铵态氮。其中硫酸钾在消煮过程中可提高硫酸沸点，硫酸铜起催化作用，以加速有机氮的转化。硒粉是高效催化剂，可缩短转化时间。但此法操作繁琐，测定一个样品大约需要40~60min，不适合大批量样品分析，也不适合处理固定态氮和硝态氮含量较高的土壤。

1.2土壤肥力测定仪法

1.2.1样品预处理。土壤样品去除草根、石块后放于塑料薄膜上，自然风干，四分法研磨后过0.15mm筛备用。

1.2.2样品分析。样品分析采用土壤肥力仪和TOC仪测定法。

准确称取0.50g土样置于50ml三角瓶中，滴加水湿润，加3ml浓H2SO4和数滴双氧水，架弯颈小漏斗，电炉加热至H2SO4回流，待土样变灰白，取下三角瓶，冷却。将土样全部移入50ml容量瓶，加水定容后澄清。

取5ml澄清液至50ml容量瓶，加3ml10mol/lNaOH，使溶液pH值≥12，再加水定容摇匀。取出约30ml溶液用氨敏电极测定全氮；同时用TOC仪测定样品溶液全氮含量。以上测定过程重复5次。

2无机氮测定

2.1铵态氮的测定

2.1.1原理。目前一般采用KCl溶液提取法，其原理是将吸附在土壤胶体上的NH4+及水溶性NH4+浸提出来，再用MgO蒸馏。此法操作简便，条件容易控制，适于含NH4+-N较高的土壤。

2.1.2操作步骤。称取土样10g，放入100ml三角瓶中，加2mol/lKCl溶液50ml，用橡皮塞塞紧，振荡30min，立即过滤于50ml三角瓶中（如土壤NH4+-N含量低，可将土液比改为1:25）。吸取滤液25ml放入半微量氮蒸馏器中，把盛有5ml2%硼酸指示剂溶液的三角瓶放在冷凝管下，然后再加12%MgO悬浊液10ml于蒸馏器中蒸馏。以下步骤同全氮测定，同时做空白试验。

2.2硝态氮的测定

2.2.1原理。土壤中硝态氮是植物能直接吸收利用的速效性氮素,土壤中硝态氮测定方法有多种,其标准测定方法为酚二磺酸法。此法的灵敏度和准确率均较高。根据酚二磺酸与HNO3作用生成硝基酚二磺酸，此反应物在酸性介质中为无色，在碱性条件下为稳定的黄色盐溶液。但土壤中如含CL-在15mg/kg以上时，需加AgNO3处理，待测液中NO3--N的测定范围为0.10~2mg/kg。2.2.2操作步骤。称取50g新鲜土样放在500ml三角瓶中，加0.50gCaSO4•2H2O和250ml水，塞后振荡10min。放置几分钟后，将上清液用干滤纸过滤。吸取清液25~50ml于蒸发皿中，加约0.05gCaCO3，在水浴上蒸干、（如有色，可用水湿润，加10%H2O2消除），蒸干后冷却，并迅速加入2ml酚二磺酸试剂，将皿旋转，使试剂接触所有蒸干物，静置10min，加水20ml，用玻璃棒搅拌，使蒸干物完全溶解。冷却后，渐渐加入1:1NH4OH，并不断搅拌，溶液呈微碱性（黄色），再多加2ml，然后将溶解液定量地移入100ml容量瓶中，加水定容，在分光光度计上用光径1mm比色槽进行比色，波长为420nm，以空白溶液调节仪器零点。

2.2.3工作曲线的绘制。分别取10mg/kgNO3--N标准液：0、1、2、5、10、15、20ml于蒸发皿中，在水浴上蒸干，与待测液相同操作，进行显色和比色，绘制工作曲线。

3水解氮的测定

3.1原理

在酸、碱条件下，把较简单的有机态氮水解成铵，长期以来采用丘林的酸水解法，但此法对有机质缺乏的土壤及石灰性土壤，测定结果不理想，而且手续繁琐。碱解扩散操作简便，还原、扩散和吸收同时进行，适于大批样品的分析，且与作物需氮情况有一定相关性，所以目前推荐试用此法。

3.2操作步骤

称取风干土（1mm）2g，置于扩散皿外室，轻轻旋转扩散皿，使土壤均匀铺平。取2mlH3BO3指示剂放入扩散皿内室，然后在扩散皿外室边缘露出一条狭缝，迅速加入10ml1mol/lNaOH溶液（如包括NO3--N，则测定时需加FeSO4•7H2O，并以Ag2SO4为催化剂，使NO3--N还原为NO4--N），立即加盖，用橡皮筋固定毛玻璃，随后放入40±1℃恒温箱中，24h后取出，小心打开玻璃盖，用0.005mol/l1/2H2SO4滴定吸收液。与此同时进行空白试验。

4酰胺态氮的测定

凡含有酰胺基(－CONH2)或在分解过程中产生酰胺基的氮肥都可用此法(如尿素)测定。测定原理为：在硫酸铜存在下，在浓硫酸中加热使试样中酰胺态氮转化为氨态氮，同时逸出CO2，最后加碱蒸馏测定氮的含量，尿素加酸水解的反应式如下：

CO（NH2）2+2H2SO4+H2O=2NH4HSO4+CO2↑

如上所述，无机态氮在土壤氮素中所占比例很小。硝态氮含量在高肥力土壤中约为10~20mg/kg，低肥力土壤仅为5~10mg/kg；铵态氮主要以交换形式存在,一般也仅10~15mg/kg。而且无机态氮受土壤和气候等环境因子的制约变化很大，以其作为土壤氮素丰缺指标是不够确切的。土壤有机态氮相比较稳定，也是不断矿化供给作物利用的氮素主要来源，其含量基本上接近全氮，故常常采用全氮含量作为土壤氮素丰缺指标，根据土壤全氮含量及其与作物生长和产量关系的大量资料，土壤全氮量一般分<0.05%、0.05%~0.09%、0.10%~0.19%、0.20%~0.29%、及>0.30%五个等级。全氮<0.05%属严重缺氮，作物生长细弱，叶片呈浅绿色，须及时增施氮肥。>0.20%属于氮素丰富，其作物生长粗壮，叶色深绿。为了了解土壤氮素含量并使土壤保持肥力，定期测定土壤氮素含量是十分必要的。

参考文献

[1]库尔班•吾斯曼,吾麦尔江•艾买提.盐碱地土壤全氮含量的测定[J].喀什师范学院学报,2004,25(6):41~42.

[2]李宇庆,陈玲,赵建夫.土壤全氮测定方法的比较[J].广州环境科学,2006,21(3):28～29.

[3]张秀英,王琳,张有娟.等无机铵盐中氮含量测定方法的改进[J].化学研究与应用,2001,13(6):699~700.

[4]陈明昌,张强,杨晋玲.土壤硝态氮含量测定方法的选择和验证[J].山西农业科学,1995,23(1):31~36.

[5]赵力英.肥料中氨态氮、硝态氮、尿素态氮含量的测定与比较[J].内蒙古石油化工,26:78~80.

土壤范文篇6

关键词：设施农业；土壤消毒；技术改良

在我国设施农业的发展过程中，其通过对连茬栽培、连坐种植方式的采用，来增强农作物产值与其所带来的经济收益，但是在这个过程中土壤无法得到合理的养护，并且在几乎完全封闭的空间里，非常容易引发土壤中病菌的形成和积累。除此之外，在具体的种植过程中大量且不科学的使用化肥，导致土壤本身的营养平衡被打破，形成土壤板结，进而使得病虫害问题也开始加重，土壤的质量严重下滑，从根本上阻碍了我国设施农业的健康发展，所以需及时的对问题土壤进行有效的杀菌处理[1]。具体的实施过程则要在定植前就对种植大棚进行一次全面的消毒，同时将种植大棚内和大棚周围的杂草杂物进行去除。

1高温闷棚消毒技术的应用

农产品种植人员在温室大棚中进行农产品越冬一大茬生产时，可选择在夏季的生产空闲期间，将7000kg以上10000kg以下的谷草和玉米秸秆进行打碎处理，然后再加入还没有腐熟的马粪和150kg左右的生石灰拌匀，最后将其混合物平铺至地面，进行深翻后浇透水，开始长达20天以上的高温闷棚。在此过程中，土壤的温度达到55℃以上，便可有效的降低种植土壤中的多种病菌，从而进一步的减少病害情况的发生[2]。

2化学消毒法技术的应用

土壤的化学消毒法有很多，针对设施农业土壤常见的化学消毒法就是福尔马林消毒法，农产品种植人员可根据大棚内实际面积，调配好福尔马林加水的混合液体，均匀的喷洒在棚内土壤上，接紧接着翻地1次，并在上方覆盖一层塑料薄膜，经过1周左右的时间即可揭开薄膜，再翻地2次等待气体散发。除此之外，还可采用1.5%~2%的高锰酸钾水溶液进行浇灌并闷棚1周以上。

3人工营养土栽培法技术的应用

3.1堆置发酵法的具体应用。堆置发酵法通常需先发酵，再将基质放入挖好的栽培槽内，通过采取这种方式则能够很好地解决种植过程中连坐障碍的问题，虽然比较费工，但不需要过多的资金投入。具体过程还需种植人员按比例混合土壤与玉米秸秆粉碎物，同时再加入已配置好并经过发酵的人工营养基质，这一低成本的方法对解决连坐障碍效果极佳，应被广泛的应用及推广。3.2栽培槽发酵法的具体应用。栽培槽发酵法通常需要将栽培槽挖好后，再放入按比例混合的土壤与玉米秸秆粉碎物，进行发酵。这一方法虽在操作上较为便捷其省时省工，但却只适用于一些连作障碍程度较轻且土地贫瘠的温室土壤，相反，对于那些病害较多且连作障碍程度较重的温室土壤，其最终效果就没有那么明显，甚至会有效果较差的情况出现，同时对玉米秸秆的使用量也非常之大[3]。

4秸秆加石灰氮消毒法技术的应用

通常从冬春茬蔬菜收获期将秧子去除后，再到种植秋冬茬之前，至少有50天左右的时间是农业生产的空闲期，直到七月初则可进行新一轮的翻地，并利用太阳能实施秸秆加石灰氮的高温消毒处理。根据温室大棚内的具体面积按照12kg/m2的石灰氮，混合0.4kg/m2的玉米秸秆粉碎物共同施入土壤。同时，农业种植人员运用这一方式进行太阳能消毒工作时，还需在土壤表层覆盖塑料薄膜，保证土壤温度能够持续的保持在高温状态，从而进一步的达到施基肥后的闷棚效果，促进土壤肥力的增加的同时有效避免了结线虫害问题的发生。除此之外，在土壤中施入石灰氮还能够有效的解决，在土壤钾含量较高、铵态氮肥使用过量以及棚内湿度大蒸腾缺失等情况下水果蔬菜植株缺钙、缺镁等的严重问题。所以，在对设施农业土壤进行消毒处理工作时，可专门针对老菜田中的结线虫害等问题，以及大棚内新菜田中土壤肥力不足的问题来进行秸秆加石灰氮的方式来进行消毒处理工作。

5火焰高温消毒法技术的应用

近些年来，火焰高温消毒法被越来越多的应用在了设施农业土壤消毒的环节中。其作为一项土壤改良技术，需在旋耕的开展过程中，将液化气进行燃烧，加热至少28cm以上的土壤，直到其温度能够上升至结线虫死亡，最后再通过太阳能的辅助，进行高温闷棚，使土壤内所滋长的病原微生物与结线虫害在这个消毒处理的过程中被彻底的杀死。通常，农业种植人员在旋耕时，将火焰对准上升过程中的土壤进行第一次加温，然后在其土壤下落时，再利用另一排火焰喷管进行第二次的火焰加温，使得土壤的温度在这个过程中，能维持并达到3s左右的1000℃的高温，使大棚土壤内的病原微生物能够瞬间的死亡[4]。

6结语

综上所述，想要更加科学有效的开展设施农业问题土壤的消毒工作，还需参考实际的情况有目的、有计划的展开具体的消毒处理以及土壤改良工作。想要从根本上有效的根除问题土壤的病菌源，还需通过多种消毒方法的合理搭配来进行消毒，达到更好的杀菌效果，同时再经过较好的土壤改良，可为我国设施农业的健康发展带来更加有利的帮助。

参考文献

[1]张庭发，杨进波，易小光，等.土壤消毒方法综述[J].云南农业，2017，（12）：43-45.

[2]胡俊峰.设施蔬菜土壤消毒与修复技术[J].现代农业科技，2017，（22）：73.

[3]周雪青，张晓文，邹岚，等.设施农业土壤消毒方法比较[J].农业工程，2016，6（3）：109-112.

土壤范文篇7

1研究区概况

研究区位于海南省万宁市兴隆，北纬18°43''''51″～18°43''''57″、东经110°11''''33″～110°11''''36″，海拔高度为26～28m，隶属海南岛东部自然区东南部兴隆盆地，气候温和、温差小、雨量充沛，年均温24．2℃，≥10℃积温8800℃•d左右，平均极端高温37℃，平均极端低温10℃，干燥度0．64，年雨量2400mm，土壤均为黄色砖红壤。供试槟榔种植地分别为12年和24年的槟榔园，槟榔采用常规栽培技术，种植密度为2m×2m。供试土壤采自该区域12年和24年的槟榔种植地土壤，分别设置根区土壤(距离槟榔树头30cm的土壤)、园区土壤和对照区土壤(槟榔园周边相邻的空置露地)。

2试验方法

土壤采样深度为耕层下0～20cm，采样方法为S形多点取样混合四分法。过氧化氢酶采用高锰酸钾滴定法测定，并委托广东省生态环境与土壤研究所分析测试中心分析检验。土壤养分检测依据:有机质－NY/T1121．6─2006、水解氮－LY/T1229─1999、铵态氮－LY/T1231─1999、硝态氮－紫外分光光度法、全氮－NY/T53─1987、有效磷－NY/T1121．7─2006、全磷－LY/T1232─1999、速效钾－LY/T1236─1999、全钾－NY/T87─1988、交换钙－NY/T1121．13─2006、钙－LY/T1253─1999、交换镁－NY/T1121．13─2006、镁－LY/T1253─1999、有效锌－LY/T1261─1999、锌－GB/T17138─1997、有效铜－LY/T1260─1999、铜－GB/T17138─1997、有效锰－LY/T1263─1999、有效钼－NY/T1121．9─2006、有效硼－NY/T1121．8─2006、有效硫－NY/T1121．14─2006、氯离子－NY/T1121．17─2006，并委托海南省农垦中心测试站分析检验。试验获得的数据采用CORREL函数进行相关性分析。

3结果与分析

3．1槟榔种植地土壤肥力状况从表1中可知:12年＞24年的根区土壤养分:有机质、水解氮、铵态氮、全氮、全磷、交换钙、钙、交换镁、镁、有效锌、有效铜、铜、有效锰、有效钼和氯离子，12年＞24年的园区土壤养分:水解氮、铵态氮、全氮、全磷、全钾、交换钙、钙、交换镁、镁、有效锌、锌、铜、有效锰、有效硼和氯离子。结果表明:12年槟榔根区和园区的土壤肥力明显高于24年。对照区土壤肥力明显高于槟榔根区和园区(除钾素养分之外，海南大多数自然土壤原属于贫钾类型的砖红土壤)。

3．2槟榔种植地土壤过氧化氢酶分布状况从表2中可知:无论槟榔种植年限长短，对照区土壤过氧化氢酶活力明显高于槟榔根区和园区。

3．3土壤过氧化氢酶与土壤养分的相关性从表3可知，12年槟榔园中过氧化氢酶与有机质、氮素、磷素、交换钙、交换镁、有效锌、锌、有效铜、铜等呈显著正相关，与全钾、镁、有效钼、氯离子等呈显著负相关。24年槟榔园中:过氧化氢酶与交换镁、有效铜等呈显著正相关，与速效钾、有效硫、氯离子等呈极显著负相关。无论种植年限长短，槟榔种植地土壤过氧化氢酶都与交换镁和有效铜呈显著正相关关系，而与氯离子呈显著负相关关系。

土壤范文篇8

关键词：土壤资源;合理利用;辽宁朝阳

1朝阳地区土壤特点和地力情况

朝阳市地处北方山地丘陵地区,属于北温带大陆性季风气候,年降水量450~580mm,干旱少雨是该市的主要气候特点。朝阳市的土壤以褐土为主,占84.5%,其次为棕壤8.4%、潮土6.7%、风砂土0.4%,pH值6.5~8.5,土壤有机质平均含量为1.12%,全氮为0.07%,速效磷为4.44mg/kg,速效钾为154.57mg/kg。耕地土壤养分状况可以概括为“缺磷少氮钾不足,土壤有机质含量低,土壤养分分布不均衡”。耕地以中低产田居多,土壤问题主要表现为土壤干旱、土壤瘠薄、水土流失和土壤侵蚀。直接表现为土层薄、耕层浅、土壤结构不良、土壤养分含量低。许多耕地土层在1m以内有植物根系生长的障碍层(如钙积层、砂姜层等)存在。

2农作物施肥存在的问题

(1)投肥不当。盲目大量施用化肥,复合肥、农家肥施用不足,导致有机质含量急剧下降,土壤保肥供肥能力下降、土壤板结,不利于作物生长[1]。

(2)施肥投入比例不合理。目前,氮磷钾的投入比例为1∶0.13∶0.08,与合理的比例1∶0.4∶0.4相差太大。根据朝阳地区近年的作物构成和产量看,三大养分的土壤支出比例约为1∶0.32∶1.00,与化肥的投入形成巨大的反差,投入支出比例严重失调。

(3)钾肥施用严重不足。多数农作物需钾量比较大,需要从土壤中吸收大量的钾元素,而施入土壤中的钾肥有限,导致土壤中严重缺钾。据统计,朝阳地区每年每公顷作物从土壤中掠走氧化钾75kg,而补充的却相当少,使耕层土壤(15cm)速效钾含量从150mg/kg下降到117mg/kg,下降了22.0%,严重威胁朝阳种植业的可持续发展。

(4)施肥技术落后。不根据作物的需肥规律施肥,存在盲目施肥现象,且不重视平衡配套施肥,造成化肥的大量流失和浪费。

3化肥利用率低的主要原因

(1)氮肥。氮是作物生长发育的基本物质,是蛋白质核酸的主要成分,常用的氮肥以硫酸铵为主。尿素施入土壤后,在土壤微生物分泌的尿酶作用下转化为铵根离子才能被作物吸收利用。氮肥损失的主要途径如下:一是铵根离子在遇到碱性时易生成氨气挥发,造成土壤中氮肥的流失[2,3]。二是硝态氮在通气不良的条件下进行反硝化作用,最终形成氨气挥发,所以水田不易施用硝态氮肥。三是氮素在大雨或大水漫灌时溶于水中,随着水位的下降被淋溶流失。由于受以上3个因素的影响,氮肥的利用率只有30%~50%。

(2)磷肥。磷是形成核蛋白、原生质等不可缺少的元素,对种子的形成及作物根系生长也有重要的作用。磷素在土壤中容易被固定并且移动性小。据调查,磷在土壤中每年上下只能移动3cm左右,施1kg磷肥5~8年只能吸收0.25~0.30kg,利用率只有10%~20%。磷的损失主要为被土壤固定而难于吸收。

(3)钾肥。钾在植物体内部参与任何有机物的组成,是生命活动的重要保证物质,是多种代谢活动的调节剂。钾在土壤中移动性很小,1年只能移动2~6cm,钾肥在土壤中被固定的方式比较特殊,一般是在干湿交替的情况下出现晶格现象而被固定,不能被作物吸收利用。钾肥的利用率一般只有30%~40%。

4保护和培肥地力措施

(1)秸秆还田。在诸多的农艺措施中要培肥地力当首推秸秆还田,据测算,朝阳市每年约产生逾200万t秸秆,但大约有100万t左右成为燃料,这是资源的极大浪费。因为通过高留茬、堆制秸秆肥、发展畜牧业使秸秆过腹过圈还田、根茬粉碎还田等措施可有效培肥地力,减少化肥的投入[4]。

(2)增施有机肥。有机肥料的肥田效果是化肥无论如何也替代不了的。因为施用有机肥后能使土壤中增加大量的有机质,从而能使耕层中形成大量的土壤团粒结构,土壤通气透水的能力增强,保水保肥的能力增强,土壤既能抗旱又能排涝,同时有机肥还是全养分肥料,特别有利于作物高产稳产。一般认为,朝阳地区每年有机肥投入量不能低于30m3/hm2(有机质含量不低于10%)。

(3)平衡施肥。各种农作物每年都要从耕地土壤中带走大量的养分,这就需要经常的得到补充才能保持地力的常新常壮,如果施入的养分不平衡就会造成土壤养分失调。因此,要采取科学施肥,特别是氮磷钾三大元素一定要均衡施用。近些年来,由于钾素的投入不足,朝阳市的土壤钾素已经出现明显的下降,与1986年相比下降了20~30mg/kg,相当于每年丢失氧化钾4.5~9.0kg/hm2。尽管目前的科技水平和农化服务手段还不能达到精准施肥的水平,但平衡配套施肥还是能做到的,要多施用全营养肥料和各种复合肥,不偏施氮肥和磷肥。

(4)施用生物肥料。许多生物肥料都能够提高肥料利用率,并且有的生物肥料本身就是很好的有机肥,如各种生物钾肥、酵素菌肥系列肥料等。

(5)实行轮作倒茬。各种作物从土壤中吸收养分的比例是不一样的,轮作可以有效的避免土壤养分的偏蚀,如禾本科作物与豆科作物的轮作就可以实现氮素的互补,同时解决重茬减产的问题。

5参考文献

[1]卓旭升.闽侯县耕地土壤环境质量评价[J].江西农业学报,2009(3):47-49.

[2]刘剑高,苏燕芳.武夷山土壤资源垂直分异及合理利用研究[J].黑龙江科技信息,2007(1):106.

土壤范文篇9

Philip与deVries(1957,1958)提出了描述土壤水热耦合迁移的理论［9，10］，近二十年来，国内外学者对蒸发条件下土壤水热迁移的耦合计算进行了广泛的研究［11，12，13，14，15，16，17，18］.在二维土壤水热迁移问题的研究方面，Jury和Bellantuoni(1976)发展了一个反映表面铺盖矩形岩块的均匀田间土壤在温度梯度下热流和水汽运动的二维数学模型，结果发现，只有考虑包括温度与热传导关系时，计算值才与实测值有很好的一致性［19，20］.Chung和Horton(1987)对地面采用部分覆盖下的土壤水热流动进行了数值试验，但没有田间实测资料的检验［21］.杨邦杰(1989)对土壤不均匀、地表平坦或起伏不平时的二维土壤蒸发过程的数值模型进行了研究［22］.SuiHongjian和ZengDechao等(1992)用数值模型对不同覆盖下土壤温度和水分动态进行了模拟［23］.

为了探讨行间条带覆盖对夏玉米生长条件下的土壤水热动态的影响，作者在北京通县永乐店试验站进行了田间试验，并本着简捷实用的原则，依据Philip和deVries(1957,1958)提出的土壤水热流动理论和已有的研究成果，以夏玉米生长前期麦秸条带覆盖下的田间试验为背景，建立了土壤二维水热迁移的数值模型.

2田间试验

2.1试验布置田间玉米行间裸地的麦秸覆盖宽度约30cm(玉米行距为60cm).覆盖量相当于400kg/亩.在试验小区内，沿覆盖层中线、边缘及无覆盖的裸地设3个土壤温度剖面，这3个剖面水平相距分别为15cm和10cm.剖面上测点埋深为5cm、10cm、20cm、30cm、50cm.在覆盖层与土壤交界面处用曲管地温计量测界面处的地表温度，在对照区地表和覆盖层表面采用直管温度计测定温度.用于测量土温的铂热电阻安装前均进行了率定.观测时使用万用表测定铂热电阻值，然后依据分度表及田间校正值拟合的标准曲线换算出相应的土壤温度.中子管埋设在麦秸覆盖层中线，水分动态由标定后的中子仪测量.

2.2试验结果分析图1反映了麦秸覆盖层中线下土壤温度随时间的变化过程.图2、

图1覆盖层中线下土壤剖面实测温度(1993.7.3-7.4)

图2覆盖层边缘下土壤剖面实测温度(1993.7.3-7.4)

图3距覆盖层边缘10cm处裸地土壤剖面实测温度(1993.7.3-7.4)

图3分别为覆盖层边缘下及距离覆盖层边缘10cm处裸地土壤剖面的温度动态.此时夏玉米为苗期，其遮荫作用很微弱，这样只有覆盖层对太阳辐射具有“屏蔽”作用.由图3可见，在距覆盖层边缘10cm处的玉米幼苗附近，裸地温度随时间的变化幅度明显大于覆盖层中线以下地温的变化幅度(图1).因为裸地土壤较干燥，表面温度可达到42℃以上，而在覆盖层内的土壤表面，最高温度约为32℃左右.从图2可见，覆盖层边缘下土壤表层的温度变化幅度明显小于裸地(图3)而大于覆盖层中线下的温度变幅(图1).此外，地温动态的观测表明，随着深度增加，土壤温度变幅减小，增加了相位滞后，这是土壤一个周期温度波的典型传播.

图4为条带覆盖、全覆盖与无覆盖土壤表面的温度变化过程图，图示表明，条带覆盖条件下土表温度介于全覆盖和无覆盖之间，它与无覆盖相比，可起到降低表土水分蒸发的作用，但同时又较全覆盖情况下的表土温度高，有利于玉米出苗、生长.

图5为条带覆盖、全覆盖与无覆盖条件下玉米最终产量比较图，图示明显可见，条带覆盖的玉米产量最高，说明虽然与全覆盖的覆盖量(400kg/亩)相同，条带覆盖对节水、保墒，促进农业增产更加有效。麦秸覆盖对节水保墒是有效措施，这一点早已被证实，但由于麦秸覆盖会降低土壤温度，对夏玉米前期生长是不利的。条带覆盖仅铺设在作物行间，一方面可以减少行间土面的无效蒸发；另一

图4不同处理土壤表面温度

图5不同覆盖处理产量

方面，植株部分可以充分接受太阳辐射.在夏玉米生长后期，由于覆盖层的压实，对土壤通气和热状况均有不良影响，而条带覆盖却可免除，也许这就是条带覆盖产量较高的原因.所以，对于条播作物，这种覆盖形式显然是值得推荐的.

3数值模型的建立

3.1控制方程及数值格式夏玉米生长前期作物的根系吸水可以忽略，因此所研究的系统仅考虑土壤、覆盖和大气因素，由于田间麦秸覆盖条带是平行和空间上等距的，基于对称性，只分析流动区域的一半即可［21］.

Philip和deVries(1957)提出了非稳定耦合的土壤水热流动方程如下［21］：

C(T)/(t)=·(λT)-L·(Dθvθ)，(1)

(θ)/(t)=·(Kh)-(K)/(Z)，(2)

这里C是土壤体积热容量(J/m·℃)，T是土壤温度(℃)，t是时间(s)，λ是热传导度(W/m·℃)，L是汽化的体积潜热(J/m)，θ是体积含水量(m/m)，Dθv是等温水汽扩散度(m2/s)，K是水力传导度(m/s),h为负压(m)，Z为垂直距离，向下为正(m)，为梯度算子.

本文只在土壤表面考虑水汽对热和水分传输的影响，不考虑地下水汽流动［21］，这样方程(1)可写成：

C(T)/(t)=·(λT)，(3)

方程(2)又可写为：

(4)

Milly(1984)指出，在大多数土壤含水量情况下，土壤热液体流动并不重要［13］，故(4)式可简化为：

F(h)/(t)=·(Kh)-(K)/(Z).(5)

采用交替方向隐式(ADI)有限差分法离散方程(3)和(5)，则将二维问题降为一维问题来处理，ADI方程如下：

X方向隐式，Z方向显式：

(6)(7)

Z方向隐式，X方向显式：

(8)

(9)

式中上标代表时间，下标代表空间，i为行标记，j为列标记，F为容水度(m-1).

因为方程(6)到(9)中的系数依赖于变量本身，所以方程为非线性的.本文采用显式线性化，即以前一时间步的值来近似方程(6)到(9)中的系数.经整理，方程(6)至(9)可写成：

式中：

.式(10)至(13)均为三对角方程，结合边界条件，用追赶法求解.内部结点的系数由相邻结点的算术平均值来确定.

3.2上边界条件的确定在有限差分法中有效地处理通量边界条件是最困难的部分［21］.在本文中，热流问题的顶部和底部边界为Dirichlet条件.热流和水流的左、右边界使用Neumann条件，亦即没有流动的边界条件.对于水流问题，其顶部边界使用非零通量的Neumann条件，底部为Dirichlet条件.

在未覆盖的裸土表面和覆盖层与土壤层的界面上，水流问题的Neumann条件由以下公式确定［21］：

Ebs=(Ho-Ha)/(1000ra),(14)

Ebs=(Ho-Ha)/〔(1000(ra+rm)〕,(15)

式中Ebs和Ems分别为裸土和有覆盖的土壤表面的蒸发通量(m/s)，Ho为土壤表面空气的绝对湿度(kg/m)，Ha为土壤表面之上空气的绝对湿度(kg/m),ra是土壤表面和其上空气之间的空气动力学边界层阻力(s/m).rm是覆盖层的水分扩散阻力(s/m).

Ho和ra的计算公式为［21］

Ho=H*oexp〔h1/46.97(Ts+273.16)〕,(16)

ra=〔ln(2.0/Zo)〕2/(0.16Ws),(17)

这里H*o是在土壤表面温度时的饱和温度(kg/m)，h1是土壤表面的负压(m)，Zo是粗糙度长度(m)，Ws是风速(m/s).

空气的绝对湿度Ha和在土壤表面温度时的饱和湿度H*o由下式计算［21］：

Ha=1.323exp〔17.27Td/(Td+237.3)〕/(Ta+273.16),(18)

H*o=1.323exp〔17.27Ts/(Ts+237.3)〕/(Ts+273.16),(19)

式中Td,Ta,Ts分别是露点温度(℃)、空气温度(℃)、地表温度(℃).

为简化计算，本文把能量平衡方程仅用于覆盖层和土壤层的界面上.在此我们假设条带麦秸覆盖层为不透明覆盖层，这样辐射便不能穿透到覆盖表面之下.于是，对于覆盖层与土壤的交界面，能量平衡方程为[21]：

Ms-LEms-G=0,(20)

这里Ms为覆盖热通量(w/m2)，向下为正，LEms为潜热通量(向上为正)，L、Ems意义同前，G为土壤热通量(向下为正).Ms、L和G的表达式如下［21］

Ms=λm(Tm-Ts)/THK,(21)

L=2.4946×109-2.247×106+6Ts,(22)

G=λ(Ts-T2)/(ΔZ)+ρsCps(Ts-T0s)(ΔZ)/(2Δt)，(23)

式中λm是覆盖层的热传导度(W/m℃)，Tm是覆盖层表面的温度(℃)，THK是覆盖层厚度(m)，后两个参数均由田间实测.T2是前一时间步在土壤表面以下ΔZ处结点的温度(℃)，T0s是前一时间步的Ts(℃),ρs为土壤密度(kg/m)，其它符号意义同前.Cps是常压下土壤的比热(J/kg℃),其计算公式为［24］：

Cps=1000(0.2+θo/1.36)/〔0.238846(1+θo/1.36)〕,(24)

式中θo是地表含水量(m/m).

裸土表面的温度，根据气象观测数据由如下正弦函数确定：

Ts=s+Assin(2πt/86400+1.5π),(25)

这里s为模拟期间裸土表面温度的平均值(℃)，As为Ts的变幅，分别为28.2℃和11℃.

条带覆盖与土壤交界面的温度采用如下步骤确定，首先由实测的麦秸覆盖层表面温度和覆盖层厚度确定覆盖层的热通量，然后将式(22)、式(23)、式(21)和式(15)代入式(20)，使用二分法得到覆盖层与土壤交界面的温度Ts.

在求得裸土表面温度及覆盖与土壤交界面的温度后，由式(14)、(15)可分别得到裸土部分和覆盖部分土壤表面的蒸发通量.

3.3参数的选取本文数值模型的运行只需一般的气象观测资料及覆盖和土壤参数.气象资料是日最高和最低气温、日最大和最小露点温度、日最高和最低地表温度及日平均风速.覆盖参数为覆盖宽度、厚度，覆盖层的热传导度、水分扩散阻力，覆盖表面的温度.土壤参数为土壤热力传导度、土壤体积热容量、土壤水力传导度和容水度及土壤温度和含水量的初始分布，土壤剖面下边界处的温度和含水量.

其它特征量包括：XL(计算域宽度)，ZL(计算域深度)，Δx、ΔZ和Δt(空间和时间步长)，Zo(粗糙度长度)，TL(模拟总时间).

空气温度和露点温度变化用如下正弦函数来确定［16］：

Ta=a+Aasin(2πt/86400+1.5π),(26)

Td=d+Aasin(2πt/86400+1.5π),(27)

这里a和d分别为日平均气温和日平均露点温度(℃)，Aa和Ad分别代表各自的变化幅度(℃)，t是从午夜开始一天的时间(s).

土壤热力传导度由以下经验方程计算：［21］：

λ(θ)=b1+b2θ+b3θ0.5(28)

这里λ是热传导度(W/m℃),θ是体积含水量(m/m),b1/,b2,b3为回归参数.

根据deVries(1963)［25］、吴擎龙(1993)［26］土壤体积热容量的计算公式可简化为：

C=1.925×106(1-θs)+4.184×106θ,(29)

式中θs为土壤饱和含水量(m/m).

土壤水分特征曲线、水力传导度和容水度由vanGenuchten(1980)提出的经验方程来描述［27］：（以下依次为（30），（31），（32））：

(30)（31)(32)

这里θs和θr是饱和及残余含水量(m/m),Ks是参考温度时的饱和水力传导度(m/s),α、n、m是描述土壤水分特征曲线形状的非线性回归参数.考虑到温度，水力传导度应校正为［21］：

K(h,T)=K(h)(μ(T°))/(μ(T))=K(h)(1+0.0384T+0.000211T2)/(1+0.0384T0+0.000211T20),(33)

式中μ为粘度，T0为参考温度.

覆盖层的热传导度、水分扩散阻力及粗糙度长度的数值选自有关文献.

4模型的验证

对于整个二维水热迁移模型，不存在解析解.本文首先只对ADI数值模型中的热流方程进行验证［21］，其次运行整个模型与田间实测资料进行对比.

考虑到田间热传输问题的边界条件为Dirichlet条件和Neumann条件，所以取两个热传导算例检验之.算例1［28］的问题是方形板(边长2l为5)的热流传输，其初始条件为Ti=1，边界条件为Tb=0.Kt/l2=0.08,这里K是物质的温度计传导度，取K=0.005，求t=100时板的温度分布.算例2［29］为一个长钢棒的热传导问题，由于传导热流是对称的，所以只分析钢棒横截面的1/4区域(0.5m×0.25m)，数值模拟使用的时间步长Δt=5sec，空间步长Δx=0.01m、ΔZ=0.01m.此钢棒的热力参数为：λ=20W/m·℃，ρ=3000kg/m,C=1000J/kg·℃.边界条件包括绝热边界(Neumann条件)和对流热传输边界(Cauchy条件).对流热传输系数h=10W/m·℃.钢棒的初始温度是300℃.环绕钢棒的空气流温度保持在20℃.模拟t=3600sec时的温度分布.下面给出两算例的解析解与数值解(图6、图7)，可见两者吻合很好.

根据试验资料，确定数值模拟的定解条件和参数.具体地，以麦秸覆盖第二天上午8时的土壤水分剖面(假设x方向均匀，Z方向变化)为数模的土壤水分初始条件.

图6方形板的温度分布

图7钢棒中的热流分布

田间土壤的水热参数见表1：

表1田间土壤的水热参数

参数*Ks/(m/s)θs/(m/m)θr/(m/m)a/(m)nmb1b2b3

粉砂土0.000010.480.120.68922832.1709720.53937690.2430.3931.534

*Ks、θs、θr值均为田间实测，a、n、m是vanGenuchten方程的参数，拟合得到，b1、b2、b3是热传导度公式中的系数，引自文献［21］.

模型中输入的有关参数和数据分别列于表2和表3.

表2模型输入参数

符号参数定义

数值备注

DXx坐标空间步长0.05m

DZz坐标空间步长0.05m

XLx坐标长度0.25m

ZLz坐标长度0.90m

DT时间步长1.0s

TL模拟时间172800s

To参考温度20℃引自［21］

ρs土壤密度1360kg/m实测

ρa空气密度1292.8kg/m引自［30］

Cpa空气的定压比热1006.09J/kg℃引自［30］

ML覆盖层宽度0.30m实测

THK覆盖层厚度0.10m实测

λm覆盖层的热传导度0.126W/m·℃引自［21］

rm覆盖层的水分扩散阻力4800s/m据［21］，假定

Zo土壤表面的粗糙度长度0.01m引自［21

表3模型输入的数据

日期a/(℃)Aa/(℃)d/(℃)Ad/(℃)Ws/(m/s)Tm/(℃)

6.2626.258.2515.052.551.343.5

6.2727.257.7513.452.351.541.0

模拟时段内(6月25日至6月27日)的表土含水量用取土称重法加以校正.

模拟结果如下图所示.由图8可见，模拟的表层埋深10cm处的土壤水分横向分布值与实测值趋势有较好的一致性.图9所示为表层不同深度土壤温度的分布，计算与实测值吻合良好.图10为无覆盖处(距条带覆盖中线25cm)土壤表层温度分布，结果很好.由此可见，条带覆盖部分土壤含水率高于无覆盖区，地温则低于未覆盖部分，地表温度变幅较大，越向下层温度变幅越小，说明对条带覆盖只有用二维模型才能较真实地刻划土壤水热运动规律，特别是表层土壤的水热动态.

图8表层土壤水分分布

图10裸地(x=25cm)土壤温度剖面

图9表层土壤温度分布

5小结

在夏玉米生长前期的六月份，北方降雨量往往偏少，干旱威胁玉米壮苗.覆盖不仅阻碍了土壤水分的蒸发，且由于适当降低地温也减少了水分蒸发.本文所建立的土壤二维水热迁移模型，输入参数少，相对简单，却能较好地模拟出麦秸覆盖所产生的保墒效应，因而具有一定的实用价值.

致谢本文得到张蔚榛教授的指教，田间试验承北京水利科学研究所永乐店试验站同志们的协助.

参考文献

1GardnerWR.Solutionoftheflowequationforthedryingofsoilsandotherporousmedia.SoilSci.Soc.Am.Proc.,1959，23，183-187.

2HanksRJ,Klute,AandBreslerE.Anumericmethodforestimatinginfiltration,redistributiondrainage,andevaporationofwaterfromsoil.WaterResour.Res.,1969.5，1065～1069

3StapleWJ.Boundaryconditionsandconductivitiesusedintheisothermalmodelofevaporationfromsoil.SoilSci.Soc.Am.Proc.,1971.35，853～855.

4任理.野外非饱和土壤水动态的数值模拟.武汉水利电力学院学报，1991,24(3)：354-360.

5HammelJE,Papendick，RIandCampbell.GSFallowtillageeffectsonevaporationandseedzonewatercontentinadrysummerclimate.SoilSci.Soc.Am.J.,1981,45，1016-1022

6PhilipJR.Evaporation,andmoistureandheatfieldsinthesoil.J.Meteorol.,1957，14(4)：354～366.

7JacksonRD,Reginato,RJKimball,BAandNakayama.FSDiurnalsoil－waterevaporationcomparisonofmeasuredandcalculatedsoi-|waterfluxes.SoilSci.Soc.Am.Proc.,1974，38，863～866.

8Papendick,RI,Lindstrom,MJandCochran.VLSoilmulcheffectsonseedbedtemperatureandwaterduringfallowineasternWashington.SoilSoc.Am.Proc.,1973，37，307～314.

9PhilipJR,anddeVries.DAMoisturemovementinporousmaterialsundertemperaturegradients.EosTrans.AGU,1957，38(2)：222～232.

10deVriesDA.Simultaneoustransferofheatandmoistureinporousmedia.EosTrans.AGU,1958，39(5)：909～916.

11SophocleousM.Analysisofwaterandheatflowinunsaturated-saturatedporousmedia.WaterRescur.Res.,1979，15(5)：1195～1206.

12MillyPCD.Moistureandheattransportinhysteretic.,inhomogeneousporousmedia,WaterResour.Res.,1982，18(3)：489～498.

13MillyPCD.Asimulationanalysisofthermaleffectsonevaporationfromsoil.WaterResour,Res.,1984，20(8)：1087～1098.

14PasseratdeSilansetal.,Numericalmodelingofcoupledheatandwaterflowsduringdryinginastratifiedbaresoil-|Comparisonwithfieldobservations.J.Hydrol.,1989，105，109～138.

15孙菽芬.土壤内水分流动及温度分布计算——耦合型模型.力学学报，1987，19(4)：374-380.

16杨金忠，蔡树英.土壤中水、汽、热运动的耦合模型和蒸发模拟.武汉水利电力学院学报，1989，22(4)：35-44.

17张瑜芳，蔡树英等.表土低含水率条件下土壤非稳定蒸发研究.武汉水利电力学院学报，1991，24(2)：157-164.

18蔡树英，张瑜芳，温度影响下土壤水分蒸发的数值分析.水利学报，1991，(11),1-8.

19JuryWA,andBellantuoni.BHeatandwatermovementundersurfacerocksinafieldsoil:Ⅰ.Thermaleffects.SoilSci.Soc.Am.J.,1976，40，505～509.

20JuryWA,andBellantuoni.BHeatandwatermovementundersurfacerocksinafieldsoil:Ⅱ.moistureeffects.SoilSci.Soc.Am.J.,1976，40，509～513.

21ChangSO,andHorton.RSoilheatandwaterflowwithapartialsurfacemulch.WaterResour.Res.1987，23(12)：2175～2186.

22杨邦杰.土壤蒸发过程的数值模型及其应用.北京：学术书刊出版社，1989年.

23SuiH,Zeng,DandChenF.Anumericalmodelforsimulatingthetemperatureandmoistureregimesofsoilundervariousmulches.Agric.For.Meteorol.,1992，61，281～289.

24汉克斯RJ，阿希克洛夫编著，GL，杨诗秀，陆锦文，等译，华孟校，应用土壤物理.北京：水利电力出版社，1984.

25deVriesDA.Thermalpropertiesofsoils,inPhysicsofPlantEnvironment,editedbyR.W.vanWijk,pp.210-235,North-Holland,Amsterdam,1963.

26吴擎龙.田间腾发条件下水热迁移数值模拟的研究.［学位论文］，清华大学，1993.

27vanGenuchten,MTh.Aclosed/|formequationforpredictingthehydraulicconductivityofunsaturatedsoil,SoilSci.Soc.Am.J.,1980，44，892～898.

28CarslawHSandJaeger.JCConductionofHeatinSolids.OxfordUniversityPress,pp.174,Second.edition,1959.

29BenjaminJG,GhaffarzadehMRandCruse.RMCoupledwaterandheattransportinridgedsoils.SoilSci.Soc.Am.J.,1990，54，963～969.

土壤范文篇10

党的十六大以来，各级纪检监察机关按照党中央、国务院的部署，深入推进从源头上预防和治理腐败的各项改革和制度创新，不断铲除腐败现象滋生蔓延的土壤。

大刀阔斧推进行政审批制度改革

今年5月，国务院办公厅向国务院各部委、各直属机构发出通知，要求对现有行政审批项目进行集中清理，再取消和调整一批行政许可项目和非行政许可审批项目，一场被称为政府“自我革命”的行政审批制度改革引起了国内外媒体的高度关注。近年来，在党中央、国务院的统一部署和要求下，行政审批制度改革工作健康有序地向前推进，取得了重要的阶段性成果。

――大幅度减少行政审批事项。通过全面清理和严格审核，截至目前，国务院共取消和调整了1992项审批项目，占68个有行政审批职能的部门和单位审批项目总数的55.5%。各地区也取消和调整了超过一半以上的审批项目，形成了国务院部门改革与地方政府改革良性互动的格局。

――促进政府职能转变。对不需要审批但仍需管理的事项，积极创新管理方式和手段，探索运用拍卖、招标等市场化方式运作，加强间接管理、动态管理和事后监督，逐步改变了政府直接干预微观经济活动的做法和主要用行政手段管理经济的方式，政府的行政能力和管理水平明显提高。

――简化审批环节和程序。各地区各部门普遍建立了“一站式”、“一条龙”审批服务大厅和行政服务中心、行政投诉中心等机构，为人民群众提供公开、透明、高效的服务，一些政府部门存在的“门难进、脸难看、事难办”的状况有了较大改观。

――建立行政审批运行机制、管理机制和监督机制。大力开发运用行政审批电子监察系统，对行政审批进行全程监控，加强了对行政审批权的监督制约，审批行为逐步规范，利用行政审批权牟取非法利益和滥用行政审批权侵害群众利益的行为得到遏制。

“收支两条线”堵住公务消费漏洞

财政管理制度改革以“收支两条线”管理作为起点和突破口，逐步发展为部门预算、国库集中收付等一系列管理制度，形成了公共财政的基本框架。目前，中央批准的行政事业性收费项目90%已纳入“收支两条线”管理范围，政府性基金和依法新审批的收费基金已全部纳入。“收支两条线”改革向实行“收支脱钩”、综合财政预算深化。“收支脱钩”管理的范围继续扩大，40个中央部门编制财政综合预算，非税收入实行“收支脱钩”管理。70多个中央部门和单位实行了征管方式的“收缴分离”改革。

国库集中收付制度改革全面推行。国库集中收付范围扩大到全部中央部门及其所属的6100多个基层预算单位，涉及资金4600多亿元；31个省（区、市）、5个计划单列市和400多个地（市）、1000多个县（市、区）的本级也实施了此项改革。2006年通过中央非税收入收缴管理系统实现收入579亿元，是上年的3.7倍。

积极创新改革措施清除腐败顽疾

十六大以来，各地区各部门不断创新体制机制制度，在投资体制、产权交易、政府采购等方面采取了一系列改革措施，取得明显成效。

――投资体制改革不断深入。2004年7月国务院颁布的《关于投资体制改革的决定》，对确立企业的投资主体地位、规范政府投资行为、加强和改善投资的宏观调控等提出了明确要求。《企业投资项目核准办法》、《外商投资项目核准办法》、《境外投资项目核准办法》等配套文件相继出台，绝大部分省级政府出台了核准和备案管理办法，核准制和备案制的体制框架已经基本建立。

――经济责任审计工作不断加强。县级以下党政领导干部和国有企业领导人员经济责任审计基本规范，地（厅）级党政领导干部经济责任审计全面展开，省（部）级领导干部经济责任审计试点范围继续扩大。2003年至2006年，全国共审计国有及国有控股企业领导人员7520人；党政领导干部13万多人，其中省长和部长11人、厅（局）长和市、县两级党政一把手4000多人。通过经济责任审计共查出领导干部个人经济问题金额5.86亿元，因领导干部直接经济责任造成的违规问题金额235亿元。

――产权交易进入市场初见成效。《企业国有产权转让管理暂行办法》、《企业国有产权向管理层转让暂行规定》等相继出台，围绕企业国有产权转让中的行为决策、审计评估、信息披露、机构选择、规范操作、信息统计、监督检查等主要环节，已基本形成了一整套规章制度体系，国有产权交易有序流动格局和有效监管制度初步形成。