坝地沉积旋回泥沙养分变化及其对小流域泥沙来源的解释

黄土高原广泛分布的坝地沉积泥沙中赋存了大量小流域侵蚀特征及侵蚀环境变化的信息,泥沙特性的变化则是这些信息的直接体现。该文通过对比分析淤地坝沉积旋回泥沙中和坝控小流域内不同泥沙源地土壤中有机质、全氮、全磷和全钾的含量,发现小流域内土壤养分含量变异性明显大于沉积旋回泥沙中的变异性,沉积旋回泥沙养分含量与沟壁土壤中的相接近,其中与沟壁中的全氮、全磷和全钾无显著差异(p>0.05),但显著小于荒草地和坡耕地中的有机质、全氮和全磷含量(p<0.05),表明淤地坝运行期间小流域泥沙主要来源于沟壁坍塌和沟道扩展,重力侵蚀和沟蚀是主要侵蚀类型;有机质和全氮在坝地沉积旋回中呈明显阶段性变化,分析认为其反映了农村土地联产承包责任制对小流域土地利用和土壤侵蚀的影响。     

黄土丘陵沟壑区坝地土壤养分的空间变异性

以黄土丘陵沟壑区作为研究区域,选取具有一定淤积年限的典型坝地―山西省中阳县洪水沟流域独堆坝,应用ArcGIS软件,采用Kriging法,对其土壤有机质、全氮、缓效钾、碱解氮、有效磷、速效钾等土壤养分的空间变异性进行了研究。结果表明:研究区坝地土壤养分含量较低,且分布不平衡,土壤养分均属于中等变异;各土壤养分的半方差随着距离的增大而增加,其空间自相关变化尺度范围均比较小,在较小范围内存在着空间相关性;研究区土壤养分含量分布均具有较高的空间异质性,存在空间分布格局。     

沙棘柔性坝对土壤有机质改善作用的试验研究

于2005年在内蒙古准格尔旗西召沟小流域进行了野外调查、采样及室内土壤有机质含量测定试验。结果表明，种植沙棘柔性坝的沟道土壤有机质含量远远大于未治理的对比沟，从而证实了沙棘柔性坝具有显著地提高沟道的土壤有机质含量，改善沟道土壤肥力生态效应。土壤有机质含量具有一定的垂向变化，大多数情况下表层土壤的有机质含量高于中、下层土壤；沟道及沙棘柔性坝的土壤有机质含量在纵向大致呈现由上游到下游缓慢递增的过程。沟道土壤有机质的这种纵向变化规律与沙棘植物柔性坝拦沙淤积厚度纵向变化规律相同。     

退耕还林还草区坝地土壤理化性状分布特征分析

黄土高原淤地坝坝地高效利用是巩固该区退耕还林还草成果的重要手段之一。以泾河流域一级支沟纸坊沟流域坝地为试验基地,对坝地土壤水分、土壤层次间有机质、全氮、全磷及速效养分差异等理化性状进行了分析。结果表明,与作物生长关系密切的速效养分平均含量表现为高龄坝地>低龄坝地>梯田>荒坡地;从土壤剖面及不同取土部位看,层次间有机质、全氮、全磷及速效养分差异较小,土层中速效养分的供给能力更具持久性,坝地淤积泥沙更易富集速效养分,表明坝地具有较大的增产潜力。     

退耕还林还草区坝地土壤理化性状分布特征分析

黄土高原淤地坝坝地高效利用是巩固该区退耕还林还草成果的重要手段之一。以泾河流域一级支沟纸坊沟流域坝地为试验基地,对坝地土壤水分、土壤层次间有机质、全氮、全磷及速效养分差异等理化性状进行了分析。结果表明,与作物生长关系密切的速效养分平均含量表现为高龄坝地〉低龄坝地〉梯田〉荒坡地;从土壤剖面及不同取土部位看,层次间有机质、全氮、全磷及速效养分差异较小,土层中速效养分的供给能力更具持久性。坝地淤积泥沙更易富集速效养分,表明坝地具有较大的增产潜力。     

黄土丘陵沟壑区坝地和梯田土壤养分特征与演变

[目的]了解黄土丘陵沟壑区坝地和梯田土壤养分状况,为合理利用土地资源和恢复改善生态环境提供科学依据。[方法]以陕西省延安市碾庄沟流域为研究区,以荒坡地作为对照,研究黄土丘陵沟壑区坝地和梯田土壤演变特征。[结果]速效磷、速效钾、有机质、全磷和全钾含量表现为梯田坝地,全氮含量表现为坝地梯田,除土壤钾素处于中等变异水平,其他土壤养分均处于高等变异水平,其中磷素和全氮变异系数较大。在80 cm剖面内,坝地和梯田土壤速效磷、速效钾、有机质和全氮均具有明显的表聚性特征,全钾和全磷剖面分布均匀。在水平位置上,坝尾和上坡梯田养分含量更高,供肥性能更好。随着利用年限的增加,除全钾外,梯田养分表现为明显的先减后增的趋势;坝地速效磷、全氮和全磷表现为先减后增的趋势,速效钾、有机质和全钾表现为先增后减的趋势。坝地土壤养分变化的分水岭年限(45～50 a)比梯田(30 a)滞后至少15 a。[结论]目前该区域除钾素外,土壤磷素、氮素和有机质均处于缺乏状态,亟待补充,应定期关注接近拐点年限的土壤养分状况。通过合理的管理措施,延长土地利用年限,促进农田土壤肥力可持续发展。相较于坝地和梯田,荒坡地土壤养分最高,供肥性能最好,变异系数最小,但其剖面分布不均匀,需翻地改善。     

小流域梯平地土壤养分分布特征研究

运用统计学方法,研究了重庆市长寿区代家沟小流域梯平地上6种不同土地利用方式下的土壤养分分布特征,探讨了梯平地土地利用方式对土壤养分分布的影响。结果表明:梯平地不同土地利用方式对土壤养分含量有较大的影响;林地土壤中有机质含量相对较高,TN也处于一个较高水平;耕地中的菜地、麦田和稻田土壤速效养分含量均较高,但其有机质和全量养分含量偏低;有机质与TN和TK呈正相关,与碱解N、有效P呈负相关,但随着林地生态系统的恢复,有机质与碱解N的负相关将会转变成正相关;碱解N、有效P和速效K三者互呈正相关性。     

坝地土壤养分的空间变异性研究

坝地是我国粮食安全、耕地动态平衡的有力保障。研究借助GPS定位技术,以网格采样法测定了黄土高原典型骨干坝坝地0~20 cm和20~40 cm土壤养分,采用传统的统计学和地统计学GS+相结合的方法分析了其空间变异特征,为坝地的精准管理、合理施肥提供科学依据。结果表明,坝地土壤养分严重缺乏且分布不均衡,坝地0~20 cm土壤除速效钾属于"一般"水平之外,有机质、全氮、碱解氮、速效磷养分含量都属于"稍低"或"低"水平,20~40 cm土层的各养分质量分数普遍比0~20 cm的还低。不同土层土壤养分的水平空间半变异函数不同,空间相关性的变程范围为64~245 m,坝地0~20 cm土层中有机质基底效应为32.60%,属于中等空间依赖性;0~20 cm土层中碱解氮、20~40 cm土层中有机质和速效磷的基底效应均为100%,具有弱空间相关性;其余土壤养分的基底效应均小于25%,具有强空间依赖性,说明坝地土壤受区域性因素影响较大。但坝地淤积物的原始水平空间的渐变分布规律由于多年种植已被人为随机因素扰动,土壤养分呈现非规则的水平空间分布格局,与原位土壤养分分布格局不同。     

黄土高原沟壑区小流域土壤养分分布特征

研究了黄土高原沟壑区王东沟流域土壤养分布特征，有机质，全氮、全氮、碱解氮、全磷、速效磷在王东沟小流域的分布呈现塬面＞山坡地＞坡台地的趋势，这是由于养分的投入主要分布在塬面，流失的养分在山地富集的结果，流域内土壤K素含量无较大差异，全钾，速效钾，缓效钾含量均比较高，流域内有机质含量不高，钾素较丰富，速效养分含量较低，且分布不均，林，草地有机质和碱解氮含量比农田土壤高，由于没有外源磷素的补充，其全磷，速效磷含量较农田土壤低，且变幅较大，果园土壤全氮，碱解氮，有机质，速效钾含量是所有土地利用方式中最低的。     

沙棘植物对砒砂岩沟道土壤改良效应的研究

基于内蒙古砒砂岩地区准格尔旗东一支沟沙棘植物柔性坝野外水保试验,根据监测的土壤有机质数据,运用比较与统计分析的方法,研究了沙棘植物对沟道土壤的改良效应.结果表明,沙棘植物的存在,极大地提高了沟道土壤肥力,改善了植物群落的生长环境,对于该区生态环境的恢复与重建具有重要意义.沙棘柔性坝所形成的复合地表枯枝落叶层的腐殖质、根系的死亡代谢及分泌物都是沟道土壤有机质的重要来源;沙棘植物柔性坝沟道0-30 cm土壤层的有机质含量平均值要高出对比沟1.25倍;东一支沟沙棘柔性坝沟道土壤有机质含量从上游到下游表现出沿程增加的趋势;各典型沙棘柔性坝沿土壤剖面的有机质含量平均值是相应对比沟的约1.8倍;有机质沿土壤剖面的分布对比说明,沙棘植物的存在改变了沟道有机质沿土壤剖面的分布,这种分布有利于沙棘植物及砒砂岩沟道次生植物群落的生长与恢复.     

东北平原典型农业县农田土壤养分空间分布影响因素分析

结合常规统计方法与GIS空间分析方法，定量研究了东北平原典型农业县——吉林省德惠市土壤有机质、全氮、速效磷和速效钾空间分布的主要影响因素。研究表明，不同高程的土壤养分含量不存在显著差异；不同坡度的土壤有机质和全氮存在显著差异，坡度相对较大的地区由于受到土壤水蚀的影响导致有机质和全氮含量有所降低，而坡度因素对土壤速效磷和速效钾含量的影响并不显著；土壤类型和土地利用方式都对土壤养分的空间变异存在明显的影响。对4种土壤养分的分布进行空间插值，结果表明，以中部饮马河为分界线，饮马河以东土壤有机质、全氮、速效钾含量较西部为低，而速效磷空间分布的随机性较强。     

陕西省子长县沟道土地的土壤肥力评价

通过野外实地考察和对土壤垂直剖面样品的采集和测试,分析了黄土丘陵沟壑区沟道内的台地、滩地、坝地、草地等几种主要土地利用类型的土壤肥力状况,并与沟道内新造耕地进行了对比研究。同时,在分析土壤有机质、全氮、全磷、全钾、速效氮、速效磷及速效钾等7个土壤肥力指标测定数据的基础上,对不同土地利用类型的土壤肥力进行了综合评价。结果表明,斑块状分布于沟道内的5种不同土地利用类型条件下,其土壤肥力指标存在一定差异。对比陕西省土壤肥力划分标准,黄土丘陵沟壑区沟道内各种土地类型土壤有机质含量均处于低水平,其中新造耕地的土壤有机质含量处于最低的第8级;各地块的土壤全氮、速效氮、全磷含量也处于较低水平,其中草地、滩地和台地的速效磷含量相对较高,可达到4或5级肥力水平;各地块全钾和速效钾含量等级相对其他肥力元素较高,速效钾含量以新造耕地和低龄坝地较低。由于有机质、氮、磷等肥力元素含量水平低,从而导致新造耕地和低龄坝地的综合土壤肥力质量也较低。因此,对沟道新造耕地不仅要做好复垦、平整、侧蚀水毁防治等工程,同时还应重视后期土壤肥力培育工作,采取科学措施,提高土地的生产力。     

喀斯特山区土地利用方式对土壤质量演变的影响

通过调查喀斯特山区典型土地利用方式对土壤养分和土壤容重的影响 ,结果表明 ,森林的破坏以及随后的耕种显著增加了土壤容重 ,并降低了大部分土壤养分。和林地相比 ,灌木林、灌丛、草地和退耕 3年的蒿草地容重分别增加了 32 % ,2 0 .3% ,4 6 .9% ,5 2 .3%。除全钾外 ,草地和退耕蒿草地土壤养分显著下降 ,和林地相比 ,草地有机质减少了 2 9.3% ,全氮减少了 4 8.2 % ,全磷减少了 6 6 .3% ,碱解氮减少了 4 5 .8% ,有效磷减少了 5 6 .3% ,有效钾减少了 6 0 % ;退耕 3年的蒿草地土壤有机质、全氮、全磷、碱解氮、有效磷和有效钾分别减少了 85 .6 % ,84 .7% ,81.4 % ,74 .9% ,87.5 %和 90 .6 %。土壤退化指数的计算结果表明 ,草地和退耕蒿草地发生了非常严重的退化     

基于空间统计学和GIS的农牧交错带土壤养分空间特征分析--以内蒙古翁牛特旗为例

土壤养分是土壤肥力的重要标志，是土地评价和管理的重要指标之一。通过空间统计分析和GIS分析了农牧交错带土壤养分的空间分布特征。结果表明，土壤有机质的Moran I系数对尺度响应敏感，随着尺度的增大，空间自相关性减少，而全氮、速效磷和速效钾的Moran I系数对空间的尺度响应不明显；土壤的有机质、全氮和速效磷在50km的范围内表现出空间的正相关，而在60km以外表现出空间的负相关；土壤表层速效钾变程最大（33000m），全氮次之（11000m），速效磷最小（3000m）；土壤表层养分的变程与分维数呈明显的负相关关系，土壤表层有机质和速效钾的最佳拟合模型为指数模型，而全氮和速效磷的最佳拟合模型为球状模型。     

辽西北沙地苹果-花生间作系统土壤养分空间分布特征及间作效应

[目的] 研究辽西北沙地农林复合系统土壤养分的空间分布及其效应，从土壤养分角度探讨果农间作系统中果树和农作物对土壤养分的相互作用关系，为该区农林复合系统的可持续经营提供科学合理的依据。[方法] 以苹果与花生间作、花生单作、苹果单作为研究对象，对0-60 cm土层深度，0-300 cm水平距离范围内土壤养分含量进行测定和分析。[结果] 沙地间作系统中土壤有机质、速效钾极缺乏，全氮、碱解氮很缺乏，全磷缺乏，有效磷含量中等；间作系统在水平方向上，苹果树和花生植株对总养分有机质、氮、磷的竞争激烈位点位于果树带区，对有效养分氮、磷、钾的竞争激烈位点位于近果树作物区；在垂直方向上，各养分总体表现出了表聚性，间作系统对有机质、有效磷的竞争主要位于深土层，对全磷、速效钾的竞争主要位于表土层，对全氮、碱解氮表现为合作效应，表土层效应更高；与苹果单作、花生单作相比较，间作系统速效钾和有效磷含量呈现负效应。[结论] 沙地苹果-花生间作系统土壤养分贫瘠，应在果树带区施用有机肥、磷肥，作物区施入钾肥，以减轻养分竞争，提高养分效应。     

梁子湖湿地土壤养分的空间异质性

2003年10月利用地统计学方法对梁子湖湿地保护区内一块63.9km2区域的土壤养分的空间变异进行了研究。以400m400m的网格采集了101个表层(015cm)土壤样品。分析结果表明,土壤养分有较大的空间变异,土壤有机质、全氮、全磷、速效氮变异系数分别是36.0%、30.6%1、3.7%和29.3%;速效磷的变异系数最高为50.4%。土壤有机质、全氮、全磷、速效氮和速效磷的理论模型均为球状模型。土壤有机质、全氮、全磷、速效氮具有中等空间自相关性,随机变异分别是68.5%、68.3%、75%和71.5%;速效磷的自空间相关性较弱,变异为82.4%。5种养分的空间自相关距离比较接近,变程在2853m～963m之间。通过克里格插值进行土壤养分空间插值制图显示,土壤养分表现出空间分布的相似性。     

农田生态条件对灰漠土养分及胡敏酸特性的影响

通过比较荒地和玉米地土壤养分、胡敏酸热解特性和红外光谱特征,研究了灰漠土农田生态条件对土壤养分和有机质特性的影响。结果表明,种植玉米增加土壤有机质、全N、全P、全K、缓效钾和碱解氮的含量,但使速效磷和速效钾含量下降,土壤pH略有下降。荒地土壤胡敏酸的脂肪族侧链较多,胡敏酸较年轻,而玉米地土壤胡敏酸侧链较少,胡敏酸相对较老。荒地土壤胡敏酸的脂族性强于玉米地。农田生态条件使土壤胡敏酸老化。     

曲靖市坡耕地土壤养分的空间变异性及其与利用方式的关系

以云南省曲靖市麒麟区越州镇面积为1 km2的典型性坡耕地为研究区,应用常规统计学方法和地统计学方法,对土壤的全氮、全磷、全钾、碱解氮、速效磷、速效钾、pH和有机质的空间变异规律进行分析,探讨了土地利用方式与土壤养分变异的关系。结果表明:研究区土壤养分空间变异程度以pH值最小,速效磷最大。速效养分、有机质和pH受人为活动影响明显,它们的空间自相关性中等或较弱。有机质、全磷、全钾、碱解氮、速效磷和速效钾等主要养分呈现出西北-东南方向逐渐增高的空间格局,与海拔和地形走势有明显相关性。不同坡位(坡位高低)间的土壤养分差异显著,有机质、全磷、全钾、碱解氮、速效磷和速效钾等养分指标呈现随坡位下降而升高的趋势。土地利用方式对土壤养分含量空间变异性也有明显的影响,施肥强度大的水田土壤养分含量最高,其次为施肥中等的旱地,土壤养分最低的是施肥量小或不施肥的果林和桉树林。     

灌木固沙林改良土壤效益分析

对榆林沙区固沙灌木林地的土壤养分进行了测定.分析结果表明,灌木固沙林具有明显的改良土壤的作用,该区沙地防风固沙林地土壤有机质明显增加,养分状况得到较大改善,其中土壤有机质增加2.2～20.6倍,全N增加2～22倍,速效P增加0.7倍,速效K增加41%,而土壤pH值变化不显著,均呈微碱性.研究结果表明,沙地土壤改良是一个非常缓慢的过程,榆林沙地土壤养分总体仍呈现贫瘠状态.     

三峡库区脐橙园土壤养分、酸度变化特征与施肥管理对策——以秭归县水田坝乡为例

通过对三峡库区脐橙产业分布典型区域脐橙园土壤养分含量和酸度指标的系统调查,分析了三峡库区脐橙园土壤有机质和主要大量元素、微量元素含量状况和土壤酸碱度现状,进一步采用相关性和主成份分析法,揭示了土壤有机质、主要大量养分元素变化与土壤酸化过程的相互关系.结果表明,该区域三峡库区紫色砂岩分布区脐橙园土壤有机质含量分布不均、多数处于较低水平,且具有缺N、低p、富K的特点;土壤速效态N、P、K含量差异较大,65%土壤有效态N缺乏,45%左右土壤速效P、K含量偏低;有效Zn缺乏的土壤占有较高比例;随着脐橙种植年限的增加,土壤有效态养分含量呈提高的趋势,但是,由于化学肥科的长期过量施用,土壤酸化趋势明显,如果不采取合理的对策,容易引起土壤退化.采用"增库、调流"措施,合理调整有机、无机肥的比例,结合叶片诊断补充微量元素,利用秸秆进行园地覆盖,套种饲草,施用石灰、磷矿粉、煤渣类土壤改良剂,是改普土壤结构、协调土壤养分供应、缓解土壤酸化的重要措施.