Resources Science, Volume. 42, Issue 10, 1953(2020)
Figures & Tables(7)
Table 1. Selection rate of soil chemical indicators
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化学指标 定义 文献数量 选用率/% 有机质 指各种存在于土壤中的所有含碳的有机物质 144 89.4 全氮 土壤、肥料或植物中氮素的总量 124 77.0 速效钾 土壤中易被植物吸收利用的钾素 124 77.0 pH 土壤溶液中氢离子浓度的负对数 117 72.7 全磷 土壤、肥料或植物中磷素的总量 96 59.6 速效磷 土壤中易被植物吸收利用的磷素 89 55.3 碱解氮 用碱提取法（包括碱性高锰酸钾法）所测得的土壤中可被植物吸收的氮量 88 54.7 全钾 土壤、肥料或植物中钾素的总量 78 48.4 阳离子交换量 土壤溶液在一定的pH值时,土壤能吸附或代换周围溶液中的阳离子的厘摩尔数,通常以每kg干土所含阳离子的厘摩尔数表示 41 25.5 速效氮 土壤中易被植物根系吸收利用的氮素 32 19.9 有机碳 有机质中的碳素含量 18 11.2 有效铁 能被植物吸收利用的铁元素 18 11.2 有效铜 能被植物吸收利用的铜元素 18 11.2 有效锌 能被植物吸收利用的锌元素 18 11.2 电导率 是土壤中电荷流动难易程度的参数,可反映土壤中的盐分和质地情况 16 9.9 含盐量 土壤中可溶盐的总量,以每kg干土中含有可溶盐的克数表示 15 9.3 缓效钾 被2∶1型层状黏土矿物所固定的钾离子以及黑云母和部分水云母中的钾 14 8.7 有效锰 能被植物吸收利用的锰元素 13 8.1 有效钙 能被植物吸收利用的钙元素 9 5.6 有效镁 能被植物吸收利用的镁元素 8 5.0 有效硼 能被植物吸收利用的硼元素 8 5.0 碳酸钙 一般使用在酸性土壤中用于改良土壤,主要是中和酸碱度,并提高养分有效性 7 4.3 有效钼 能被植物吸收利用的钼元素 3 1.9 有效硫 能被植物吸收利用的硫元素 2 1.2 氧化还原电位 土壤中的氧化态物质和还原态物质在氧化还原电极上达到平衡时的电极电位 2 1.2 盐基饱和度 土壤吸附的交换性盐基离子占交换性阳离子总量的百分率 1 0.6
Table 2. The chemical indicators of soil fertility assessment[37,38,39,40]
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编号 类属 化学指标 英文名称 选用理由 H 1有机质 有机质 Organic matter 它含有植物生长所需要的各种营养元素,也是土壤微生物活动的能源,具有保水、保肥和缓冲以及改善土壤物理性质的作用 H 2大量元素 全氮 Total N 反映了土壤氮素的总储量,可衡量土壤氮素供应状况 H 3全磷 Total P 包括速效磷和迟效磷,是衡量土壤磷素供应状况的较好指标 H 4全钾 Total K 反映了土壤钾素的潜在供应能力 H 5碱解氮 Alkali-hydrolyzable N 反映土壤氮素供应状况,作为供氮水平的参考指标 H 6速效磷 Available P 作为合理施用磷肥的重要依据,在土壤诊断和施肥方面具有较大意义 H 7速效钾 Available K 作为合理施用钾肥的重要依据,是土壤钾素的现实供应指标 H 8中量元素 有效钙 Available Ga 对细胞壁的形成和植物根系、根毛的发育具有特别重要作用,植物体内的钙还可以起缓冲作用 H 9有效镁 Available Mg 镁是叶绿素的成分,它是许多种酶的活化剂,促进植物对磷的吸收 H 10有效硫 Available S 硫是蛋白质的成分,在植物呼吸中起重要作用,对植物的生根发育有重要的影响 H 11微量元素 有效铁 Available Fe 参与叶绿素的合成,并参与植物体内的氧化-还原过程 H 12有效锰 Available Mg 参与蛋白质与无机酸的代谢、光合作用中CO2的同化、碳水化合物的分解等 H 13有效铜 Available Cu 是酶的成分,为呼吸作用的触酶,参与叶绿素的合成以及糖类与蛋白质的代谢 H 14有效锌 Available Zn 参与生长素的形成,对蛋白质的合成起催化作用,促进种子的成熟 H 15有效硼 Available B 参与植物蛋白质的合成、氮素与糖类的代谢,并对根系的发育及果实、种子的形成有影响 H 16有效钼 Available Mo 植物依赖钼进行硝酸还原,共生性生物固氮与蛋白质的合成也不能缺少钼 H 17盐分特性 酸碱度 Potential of Hydrogen 影响土壤微生物的活性,从而对土壤养分的释放、固定和迁移起重要作用,是生物和化学活性的阈值 H 18电导率 Electric conductivity 可反映土壤中的盐分、水分和质地情况 H 19养分保持 阳离子交换量 Cation exchange capacity 代表了土壤可能保持的养分数量,是保持土壤养分的综合指标
Table 3. Selection rate of soil physical indicators
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物理指标 定义 文献数量 选用率/% 容重 单位容积原状土壤干土的质量 83 69.2 土壤含水率 土壤中水分的重量与土壤固相物质重量的比值 44 36.7 粘粒含量 单位土壤重量中粒径小于2 µm的土壤颗粒所占百分比 40 33.3 总孔隙度 土壤中孔隙容积所占固相土粒容积的百分比 31 25.8 土壤厚度 土壤自地表向下适宜作物根系生长的厚度 27 22.5 土壤质地 土壤中各粒级占土壤重量的百分比组合 24 20.0 砂粒含量 单位土壤重量中粒径在0.05~2.00 mm的土壤颗粒所占百分比 20 16.7 田间持水量 指降雨或灌溉后,多余的重力水已经排除,渗透水流已降至很低或基本停止时土壤所吸持的水量 16 13.3 毛管孔隙度 单位容积内具有毛细管作用的孔隙所占的百分比 15 12.5 粉粒含量 单位土壤重量中粒径在0.002~0.050 mm的土壤颗粒所占百分比 13 10.8 物理性粘粒 直径小于0.01 mm的土壤颗粒 10 8.3 非毛管孔隙度 非毛管孔隙体积占土壤总体积的百分数,在数值上指土壤总孔隙度与毛管孔隙度的差值 9 7.5 水稳性团聚体 抗水力分散的土壤团聚体 9 7.5 微团聚体 小于0.25 mm的土壤团聚状结构 7 5.8 土壤结构 土壤中不同颗粒的排列和组合形式 7 5.8 饱和导水率 土壤被水饱和时,单位水势梯度下、单位时间内通过单位面积的水量 6 5.0 坡度 地表单元陡缓的程度 5 4.2 地下水埋深 潜水面距地面的距离 5 4.2 障碍层厚度 土壤中障碍层的厚度大小 3 2.5 比重 单位体积干土的重量与同体积水的重量的比值 3 2.5 大团聚体 直径大于0.25 mm的土壤团聚状结构 3 2.5 土壤抗剪强度 土体抵抗剪切破坏的极限强度 3 2.5 土壤贯入阻力 探头贯入土层中所受到的阻力 3 2.5 土壤温度 指地面以下土壤中的温度 2 1.7 团聚体平均质量直径 一定粒级团聚体的重量百分比乘以这一粒级的平均直径,并对乘积求和 2 1.7 石砾含量 单位土壤重量中粒径大于2.0 mm的土壤颗粒所占百分比 2 1.7 毛管持水量 土壤中所能保持的毛管上升水的最大数量 2 1.7 地貌类型 地貌形态成因类型 1 0.8 坡向 坡面法线在水平面上的投影的方向 1 0.8 土壤坚实度 指土粒排列的密实程度 1 0.8 团粒结构 若干土壤单粒粘结在一起形成团聚体的一种土壤结构 1 0.8 饱和持水量 土壤孔隙全部充满水分时的最大含水量 1 0.8
Table 4. The physical indicators of soil fertility assessment[35,37,38]
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编号 类属 物理指标 英文名称 选取理由 W 1持水特征 土壤含水率 Soil Moisture Content 反映土壤中的水分情况,并通过影响土壤黏结性、黏着性和可塑性进而影响土壤耕性 W 2田间持水量 Field Capacity 影响土壤质地、土壤结构和有机质等,黏质土壤、结构良好或富含有机质的土壤,其田间持水量大 W 3质地特征 土壤质地 Texture 土壤质地类型决定着土壤蓄水、导水性,保肥、供肥性,保温、导温性,土壤呼吸、通气性和土壤耕性等 W 4孔隙特性 容重 Bulk Density 反映土壤结构、透气透水性能以及保水能力 W 5总孔隙度 Total Porosity 反映土壤通气、通水和保水,以及贮存土壤有机物的能力 W 6毛管孔隙度 Capillary Porosity 反映土壤保持水分的能力,水分借助毛管引力可快速被植物吸收利用,植物根毛或细菌也可进入毛管孔隙吸收或分解养分 W 7环境条件 土壤厚度 Soil Thicknes 是反映土壤肥力存在和植物生长的重要基础 W 8坡度 Slope 决定土地利用的方式选择,也影响地面水的再分配 W 9地下水埋深 Groundwater Depth 影响土壤的水分利用,地下水能通过支持毛管水的方式供应高等植物的需要 W 10土壤温度 Soil Temperature 影响着植物的生长、发育和土壤的形成 W 11结构和团聚性 水稳性团聚体 Water-Stable Aggregate 反映土壤结构特征,影响土壤中水、肥、气、热和耕作性能,若其稳定性强,可使土壤较长期保持良好孔性,发挥较高的肥力作用
Table 5. Selection rate of soil biological indicators
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生物学指标 定义 文献数量 选用率/% 水解酶类 酶促底物水解的酶类,主要有脲酶、蛋白酶、转化酶和酸性磷酸酶等 58 36.0 氧化还原酶类 酶促底物氧化还原作用的酶类,主要有脱氢酶和过氧化氢酶等 32 19.9 微生物量碳 指土壤微生物体所含的碳素 28 17.4 微生物量氮 指土壤微生物体所含的氮素 25 15.5 微生物群落及多样性 土壤生态系统中各种相互影响的微生物的总量及物种丰富程度和均一度 23 14.3 碳氮比 植物体内碳水化合物中的碳与氮或土壤和有机肥料中碳与氮的含量比率 11 6.8 微生物量磷 指土壤微生物体所含的磷素 6 3.7 呼吸强度 指单位时间内从单位面积土壤上扩散出来的CO2量 6 3.7 代谢熵 基础呼吸量与微生物生物量碳的比值 5 3.1 微生物熵 微生物碳与总有机碳的比值 4 2.5 活性氮 指一系列具有高度氧化活性的自由基和硝基类化合物,主要包括氮氧化物和氨等 1 0.6 潜在可矿化氮 潜在可被矿化的氮素 1 0.6 碳磷比 植物体内的碳与磷或土壤和有机肥料中碳与磷的含量比值 1 0.6 凋落物量 定期或不定期从林木凋落的叶、枝、茎秆、树皮、花果等未分解的植物器官或组织的总量 1 0.6
Table 6. The biological indicators of soil fertility assessment[48,49,50,51,52,53]
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编号 类属 生物指标 英文名称 选用理由 S 1土壤酶类 脲酶 Urease 能酶促土中尿素水解成氨,生成CO2和NH3 S 2酸性磷酸酶 Acid phosphatase 水解磷酸基团,促进磷素吸收、转运和供植物吸收利用 S 3转化酶 Invertase 水解蔗糖,产葡萄糖和果糖 S 4过氧化氢酶 Catalase 促进过氧化氢生成O2和H2O S 5微生物生物量 微生物量碳 Microbial biomass C 微生物催化潜力和碳的储存,同时是植物养分的源和库 S 6微生物量氮 Microbial biomass N 微生物催化潜力和氮的储存,同时是植物养分的源和库 S 7微生物群落及 多样性 真菌 Fungus 可分解土壤中糖类、纤维类、果胶和木质素等含碳物质 S 8细菌 Bacteria 分解土壤中纤维,促进土壤元素循环,并且有固氮作用 S 9放线菌 Actinomycetes 能够参与土壤物质的转化,在分解有机物质过程中,除形成简单化合物外,还产生如生长刺激物质、维生素、抗菌素等 S 10微生物活性 呼吸强度 Basal Respiration 评估生物活性 S 11代谢熵 Metabolic quotient 表示微生物量的大小或活性 S 12微生物熵 Microbial quotient 表示微生物量的大小或活性
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Xiaolong PEI, Xiaolong HAN, Jianli QIAN, Wen CHEN, Tian QIN, Xuan LI.
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Received: Jun. 4, 2020
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Published Online: Apr. 23, 2021
The Author Email: QIAN Jianli (qianjianli2009@sohu.com)
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