吉林大学学报(地球科学版)

• 地质工程与环境工程 • 上一篇    下一篇

吉林西部盐碱水田区冻融期土壤水盐运移特征及酶活性变化

汤洁1,梁爽1,张豪1,吴佳曦1,2,娄云1   

  1. 1.吉林大学环境与资源学院,长春130012;
    2.湖北天泰环保工程有限公司,武汉430000
  • 收稿日期:2013-07-30 出版日期:2014-03-26 发布日期:2014-03-26
  • 作者简介:汤洁(1957-),女,教授,博士生导师,主要从事生态环境演变与生态修复方面的研究,E-mail:tangjie0724@163.com
  • 基金资助:

    国家自然科学基金项目(40871088,51179073);高等学校博士学科点专项科研基金项目(20090061110057);“十二·五”科技支撑计划项目我国应对气候变化科技发展的关键技术研究课题(2012BAC20B00)

Study on the Characteristics of Water-Salt Transfer and Enzyme Activity Variations During Freeze-Thaw Period of the Saline-Alkaline Paddy Soil in Western Jilin Province

Tang Jie1, Liang Shuang1, Zhang Hao1, Wu Jiaxi1,2, Lou Yun1   

  1. 1.College of Environment and Resources, Jilin University, Changchun130012, China;
    2.Tiantai Environmental Protection Engineering Limited Company, Hubei,Wuhan430000, China
  • Received:2013-07-30 Online:2014-03-26 Published:2014-03-26

摘要:

为研究冻融作用下水田0~50 cm土层水、盐、pH、脲酶活性变化规律及其相关关系,采集吉林西部盐碱土区大安市水田土壤,选取冻结12 h、融化12 h为一个循环,开展室内模拟试验,模拟昼夜反复冻融条件下土壤水盐运移和酶活性的动态变化,分别用质量法、残渣烘干法、电位法、靛酚蓝比色法测定各层土壤含水率、含盐量、pH和脲酶活性,分析其在不同冻融条件下的变化规律和相关性。研究表明,土壤深度是影响含水率、含盐量、pH、脲酶活性的主要因素之一:20~50 cm土层的水分和盐分不断向上层运移,使表层含盐量和pH升高,且水、盐之间具有显著的相关性,说明水分运移在一定程度上决定了盐分的运移;除10~20 cm土层脲酶活性略有升高外,其他各层脲酶活性出现不同程度的降低。冻融过程中含水率、含盐量、pH均与脲酶活性呈现显著的相关性,脲酶活性是冻融次数、温度、含盐量、pH、有机质等多种因素共同作用的结果。因此,冻融作用在引起或加重水田表层土壤盐碱化方面起到至关重要的作用,冻融作用降低了土壤脲酶的活性,进而会影响土壤的肥力。

关键词: 冻融作用, pH, 水盐运移, 土壤盐碱化, 土壤脲酶, 吉林西部

Abstract:

In order to study the variations and correlations of moisture, salt, pH and urease activity in soil layers of 0-50 cm of paddy under freeze-thaw action, the soil samples were collected from paddy of Da’an City which is in the area of saline-alkaline soil in western Jilin Province. A freeze-thaw cycle of the indoor simulating experiment was freezing for 12 hours and thawing for 12 hours to simulate the transport of water and salt and the dynamic changes of soil enzyme activities under the repeated freezing and thawing condition in day and night. Then soil moisture content, salt content, pH and urease activity were tested by mass method, residue drying method, potentiometry and indophenol blue colorimetry respectively to analyze the variation law and the correlations under different freeze-thaw conditions. The results show that the depth of soil layer is one of the main influencing factors of moisture content, salt content, pH and soil urease. The moisture and salt in soil layers of 20-50 cm transfer continuously to the surface layer and moisture content shows significant correlation with salt content, which suggests that salt transfer is determined by moisture transfer to some extent. Except for the layer of 10-20 cm, soil urease activities in all layers decrease at different degrees. In frozen-thaw process, moisture content, salt content and pH all show significant correlations with soil urease activity. And soil urease activity is affected by many factors such as the number of freeze-thaw cycles, temperature, salt content, pH, organic matter and other related factors. Therefore, freeze-thaw action plays a crucial role in causing or aggravating the salinization of paddy topsoil. Freeze-thaw action results in the decrease of urease activity, which will further affect the soil fertility.

Key words: freeze-thaw action, pH, water-salt transfer, soil salinization, soil urease, western Jilin Province

中图分类号: 

  • S156.4
[1] 王清, 汪洲, 韩梦霞, 刘经. 疏水材料处理吉林西部乾安地区盐渍土的力学强度试验[J]. 吉林大学学报(地球科学版), 2021, 51(3): 804-814.
[2] 洪梅, 韩旭, 王蔷, 刘璐, 史玉玺. 硫化纳米铁对模拟地下水中Cr(Ⅵ)的去除效果及影响因素[J]. 吉林大学学报(地球科学版), 2018, 48(6): 1821-1830.
[3] 方晶, 王福, 方雨婷, 潘隆, 李杨, 胡克, 齐乌云, 王中良. 钻孔岩心黏土混浊水电导率、黄铁矿、pH相关性分析及其在古沉积环境复原的应用:以渤海湾西岸平原DC01孔为例[J]. 吉林大学学报(地球科学版), 2018, 48(4): 1154-1164.
[4] 冯晅, 梁帅帅, 恩和得力海, 张明贺, 董泽君, 周皓秋, 齐嘉慧, 赵玮昌. 全极化探地雷达地下管道分类识别技术[J]. 吉林大学学报(地球科学版), 2018, 48(2): 364-372.
[5] 李晓东, 姜琦刚. 吉林西部多时相遥感数据分类方案的构建及应用[J]. 吉林大学学报(地球科学版), 2017, 47(3): 907-915.
[6] 王清, 刘宇峰, 刘守伟, 张旭东, 彭玮, 李超月, 徐新川, 范建华. 吉林西部盐渍土多场作用下物质特性演化规律[J]. 吉林大学学报(地球科学版), 2017, 47(3): 807-817.
[7] 卢文喜, 安永凯, 宋文博, 于婷. 吉林西部季节性气象干旱的时空演化特征[J]. 吉林大学学报(地球科学版), 2016, 46(2): 543-551.
[8] 王宇, 卢文喜, 卞建民, 侯泽宇. 三种地下水位动态预测模型在吉林西部的应用与对比[J]. 吉林大学学报(地球科学版), 2015, 45(3): 886-891.
[9] 岳碧波,彭真明, 张启衡. α稳定分布地震信号特征指数估计方法[J]. 吉林大学学报(地球科学版), 2013, 43(6): 2026-2034.
[10] 李悦铭,康春莉,张迎新,明恋,张赛,郭平. 溶解性有机质对冻融作用下污染土壤中重金属Pb的溶出释放规律[J]. 吉林大学学报(地球科学版), 2013, 43(3): 945-953.
[11] 沈万斌,周楠楠,李一楠,郭志勇,李耀睿,花修艺,董德明. pH平面光极在生物扰动存在下水/沉积物体系中的应用[J]. 吉林大学学报(地球科学版), 2013, 43(3): 931-938.
[12] 赵娟,李育松,卞建民,张丽姝,杨占梅. 吉林西部地区高砷地下水砷的阈值分析及风险评价[J]. 吉林大学学报(地球科学版), 2013, 43(1): 251-258.
[13] 陈社明,卢文喜,罗建男,康柱. 吉林西部气象干旱的多标度分形特征[J]. 吉林大学学报(地球科学版), 2013, 43(1): 245-250.
[14] 郭平, 宋杨, 谢忠雷, 张迎新, 李悦铭, 张赛. 冻融作用对黑土和棕壤中Pb、Cd吸附/解吸特征的影响[J]. J4, 2012, 42(1): 226-232.
[15] 汤洁, 张楠, 李昭阳, 毛子龙, 李娜, 徐小明, 韩维峥. 吉林西部不同土地利用类型的土壤有机碳垂向分布和碳密度[J]. J4, 2011, 41(4): 1151-1156.
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[1] 刘建峰,迟效国,周燕,王铁夫,金巍,周建波,董春艳,黎广荣. 小兴安岭东北部金林岩体全岩-角闪石Rb-Sr年龄[J]. J4, 2005, 35(06): 690 -0693 .
[2] 黄冠星, 孙继朝, 张英, 刘景涛, 张玉玺, 荆继红. 珠江三角洲污灌区地下水重金属含量及其相互关系[J]. J4, 2011, 41(1): 228 -234 .
[3] 毕海涛, 张兰英, 刘娜, 杨国军, 徐国欣, 朱博麟. 无机材料对PVA-H3BO3包埋固定化方法的改进[J]. J4, 2011, 41(1): 241 -246 .
[4] 和钟铧,刘招君,郭宏伟,侯 伟,董林森. 漠河盆地中侏罗世沉积源区分析及地质意义[J]. J4, 2008, 38(3): 398 -0404 .
[5] 陈祥, 许兆义, 张杰坤. 大型地下水封石油洞库场址评价标准及评价方法[J]. J4, 2012, 42(1): 177 -183 .
[6] 康立明,任战利. 多参数定量研究流动单元的方法--以鄂尔多斯盆地W93井区为例[J]. J4, 2008, 38(5): 749 -0756 .
[7] 孙永河,付晓飞,吕延防,付广,阎冬. 地震泵抽吸作用与油气运聚成藏物理模拟[J]. J4, 2007, 37(1): 98 -0104 .
[8] 嵇艳鞠, 栾卉, 李肃义, 万玲, 王远, 许洋铖, 李丽, 林君. 全波形时间域航空电磁探测分辨率[J]. J4, 2011, 41(3): 885 -891 .
[9] 柳波, 黄志龙, 王玫玫, 张建波, 陈建琪. 吐哈盆地胜北构造带油气成藏过程[J]. J4, 2011, 41(4): 1006 -1012 .
[10] 薛永超, 程林松. 白豹油田长8油藏成岩储集相[J]. J4, 2011, 41(2): 365 -371 .