黄土高原东部潇河流域农田土壤有机质时空变异及影响因素

为揭示土壤有机质时空变化规律及其影响因素,通过收集黄土高原东部潇河流域1982年第二次土壤普查数据和2017年不同时期耕层土壤有机质含量的实测资料,应用地统计学方法对其进行分析。结果表明：从1982年至2017年,耕层土壤有机质均值由11.06 g·kg^-1升高至15.69 g·kg^-1,增幅为41.86%;近35年潇河流域农田耕层土壤有机质含量均呈增加趋势,空间分布呈现由中部向四周逐渐升高的趋势。从第二次土壤普查时期到2017年,耕层土壤有机质含量表现为从低级向高级逐渐累积的规律。其中,土壤有机质含量>20 g·kg^-1和15~20 g·kg^-1的土地面积从无增加到分别占流域总面积的0.74%和43.72%,10~15 g·kg^-1土地面积减少幅度最大,为29.93%,6~10 g·kg^-1土地面积从13.82%减少到1.57%,<6 g·kg^-1土地从有到无。成土母质、地形变化、种植结构、施肥是影响土壤有机质时空分异的主要因素,人类对土壤养分干预作用表现出增强的趋势,应注意土壤培肥,实行分区管理,以保证整个农业流域的可持续发展。     

30年间河北省曲周县土壤速效钾的时空变异 特征及其影响因素

【目的】速效钾是土壤肥力的重要指标之一,与作物产量和品质密切相关。最近10年随着农业结构调整,机械化程度不断提高,秸秆还田等技术的不断推广,迫切需要研究这些因素对土壤速效钾含量时空变化的影响,从而为土壤肥力评价和管理提供指导。【方法】通过野外调查、采样分析和资料搜集得到了河北省曲周县1980年、2000年和2010年3个不同时期耕层土壤速效钾含量的数据,首先对不同时期土壤速效钾含量进行了常规统计和正态性检验;然后应用地质统计学方法分析了不同时期耕层土壤速效钾含量的空间结构特征,结合GIS空间插值、叠置分析和面积统计功能研究了该区耕层土壤速效钾含量的时空变异特征;最后对各种影响因素（土壤质地、土壤类型和土地利用类型）下的土壤速效钾含量进行了方差分析。【结果】3个时期土壤速效钾的平均含量分别为167.1、90.0和87.7 mg•kg-1,2000年的平均含量比1980年减少了46.1%,2010年比2000年减少了2.6%。具体变化为：1980年速效钾含量为I级地（＞200 mg•kg-1）和II级地（150-200 mg•kg-1）的面积比例分别为5.2%和82.9%,而到2000年和2010年时基本减少到无。1980年III级地（100-150 mg•kg-1）的面积比例为11.9%,到2000年增加到22.3%,2010年进一步增加到31.2%。1980年时没有IV级地（50-100 mg•kg-1）,而2000年和2010年该等级面积比例最大,分别为78.7%和68%。1980年、2000年和2010年土壤速效钾的空间相关距离分别为8.1、2.8和9.8 km。前20年变程呈减小的趋势,而后10年变程呈增加的趋势,这是区域因素与随机因素共同作用的结果。不同质地土壤的速效钾含量顺序为：砂土＜砂壤＜轻壤＜中壤＜黏土。潮土的速效钾含量明显高于盐土。各种农用地中,林地的速效钾含量变化最大,1980年和2000年其含量最小,到2010年其含量最大。【结论】30年来曲周县土壤速效钾含量随时间的推移呈递减的趋势,前20年下降很快,后10年表现为总体略有下降,但局部有上升的趋势。土壤类型、土壤质地、土地利用类型和人为管理措施是其主要影响因素。秸秆还田和平衡施肥等措施对于保持和提升土壤速效钾含量起到了非常重要的作用,需进一步大力推广。     

基于GIS的土壤有机质时空变异分析

为了研究城郊地区集约型土地利用方式对土壤性质的影响,以北京东郊的顺义区为例,利用GIS技术及地统计学对20世纪80年代土壤二次普查和2007年两期土壤有机质进行了空间分布特征的对比与分析研究。结果表明:经过20多年时间研究区土壤有机质含量整体呈上升趋势,东部与南部地区上升明显,两期土壤有机质空间分布特征总体一致,这种分布格局是自然和人为利用因素共同作用的结果。当地土地利用方式变化对土壤有机质产生正面影响,从精准农业角度出发研究结论对科学的农业管理措施具有指导性意义。     

北京市大兴区南部土壤有机质空间变异及其影响因素

以北京市大兴区南部平原为研究区,基于2 272个农用地土壤样点,采用地统计方法揭示表层土壤有机质空间分布特征,并利用方差分析法和缓冲区分析法探讨其影响因素。结果表明：研究区土壤有机质含量为（11.25±3.68） g·kg-1,变异系数为32.71%;基于指数模型的空间变异拟合效果最佳,变程为7.1 km,块金效应为7.02,存在中等强度的空间相关性,由结构因素引起的变异程度略强于随机因素。土壤有机质空间分布总体呈斑块状,高值区主要分布在中轻壤质上,低值区主要分布在砂质土。除居民点外,土壤质地、土壤类型、土地利用方式、设施农业用地和畜禽养殖等因子对研究区土壤有机质空间分布均具有显著影响,黏质、耕作强度大、蔬菜用地、距设施农业用地1 km以内和距畜禽养殖地1.4 km以内的土壤易于积累有机质。上述结果可为相似区域土壤有机质空间变异特征及其影响因子研究提供参考。     

五十年来宁波市耕作土壤有机质时空变异研究

为明确宁波市土壤有机质的长期变化情况,通过历史资料和近年实施测土配方施肥项目时所采集的5 704个土样,分析比较研究了五十年来宁波市耕作土壤有机质的时空变异特征。结果表明,宁波市耕作土壤有机质含量先从1958年第一次土壤普查时的22.4 g·kg-1极显著(P0.01)增加到1980年第二次土壤普查时的34.8 g·kg-1,增加了55%;但到2008年又极显著下降至31.0 g·kg-1,降低了10.9%。分析认为,耕作制度和施肥结构的改变是引起土壤有机质变化的主要原因。宁波市耕作土壤有机质在各土壤分布区中的变化趋势为水网平原丘陵山区河谷平原滨海平原,这主要与土壤耕作的历史长短、水文以及因海拔升高而引起的气候变化有关。     

基于地统计学和GIS的湖北省土壤有机质空间变异性研究

基于湖北省157个土壤样品数据,分析土壤有机质含量特征,并应用地统计学和地理信息系统(GIS)技术研究其空间变异性,利用相关分析和回归分析探讨其变异性的影响因素。结果表明,湖北省土壤有机质含量为(23.04±6.39) g/kg,变异系数达27.73%,属中等程度变异;土壤有机质以高斯模型拟合最佳,块金比为0.33,呈中等程度空间自相关性,表明以结构变异为主。研究区土壤有机质含量总体上呈条带状分布,由鄂中向鄂西和鄂东增加,其中东西方向上变异性高于南北方向。研究区土壤有机质含量空间变异是地形、化学养分指标、土地利用类型、土壤质地等因素综合作用的结果,其中海拔、土壤质地分别解释了41.5%、22.1%的变异信息,是其主控因素。     

海南水稻土有机质的时空变异

根据2004年采集的300个海南不同地区水稻土耕作层样品分析数据和第二次土壤普查的706个剖面点资料,对全省水稻土有机质时空变异特征进行了研究和分析。结果表明,海南水稻土有机质近20多年来下降十分明显,根据第二次土壤普查标准,属于“丰”水平的样点数从31.9%下降到22.4%,“中”水平的样点数变化不大,基本保持在31%左右,而“缺”水平样点数明显增加,从37.3%升高到46.6%,说明改变当前海南农民重化肥、轻有机肥偏向,大力提倡秸杆还田,增施有机肥,补充土壤有机质是维持海南水稻田地力的当务之急。     

新疆艾比湖湿地土壤有机质与速效养分时空变异及其相关性

于不同时间采集了艾比湖湿地自然保护区博尔塔拉河、精河流域内3个典型样地的4个不同土层土壤,定量测定了其有机质、碱解氮、速效磷和速效钾含量,分析土壤各养分指标的时空变异特征及有机质含量与速效养分的相关性。结果表明,艾比湖湿地有机质含量总体较低,为0.23%~4.27%;碱解氮平均含量为32.08 mg/kg,处于较低水平,与土层深度呈显著负相关;速效磷平均含量为24.21 mg/kg,处于中等水平,与采样时间呈极显著正相关;速效钾整体水平较高,平均含量达246.07 mg/kg,与土层深度呈极显著负相关。有机质含量与碱解氮含量和速效钾含量呈极显著正相关;与速效磷含量相关不显著。土壤有机质含量影响艾比湖湿地土壤速效养分的含量。     

基于地统计学的山西省不同类型土壤有机质空间变异分析研究

为了展示山西省不同土壤类型条件下耕层土壤有机质含量的空间变异性以及影响因素,实现土壤肥力高效利用,进一步指导农业生产方式改良以及精准施肥。本研究以褐土、黄绵土、栗褐土、栗钙土四种山西省常见土壤类型进行研究,分别选取区位临近的县市采样,得到耕层土壤有机质含量数据,采用GIS与地统计学方法相结合的方法,研究不同土壤类型的土壤有机质含量的空间变异性,通过对比从三种函数模型(指数模型、球状模型、高斯模型)中选取最优拟合模型,并采用最优拟合模型进行插值制图以及趋势分析。结果表明,褐土平均有机质含量最高,其块金系数为25%,具有较强的空间结构性;黄绵土平均有机质含量最低,其块金系数为50%,具有中等强度的空间结构性;栗褐土平均有机质含量仅次于褐土,其块金系数为49%,具有中等强度的空间结构性;栗钙土平均有机质含量略低于栗褐土,其块金系数为32%,具有中等强度的空间结构性。由以上分析结果可以看出,土壤类型是土壤有机质含量空间变异的重要影响因素,除此之外,海拔、地形地貌、人为活动等因素同样对有机质空间变异会产生一定的影响。本研究可以为提高山西省土壤肥力、精准施肥、改良农业生产措施提供依据。     

浙江宁海农用地土壤有机质和土壤养分空间变异分析

研究农用地土壤有机质和养分的空间变异,为农田管理和测土施肥提供依据,减少农民不必要的成本投入,有利于生态环境保护。以浙江省宁海县为例,采用地理信息系统（GIS）空间分析、地统计学和Kriging插值方法对耕层土壤的有机质、全氮、速效磷和速效钾等4种养分要素的空间变异特征及其影响因素进行了分析。结果表明：土壤有机质、全氮和速效钾变异函数曲线的理论模型符合指数模型,速效磷经对数转换后符合球状模型。土壤有机质、全氮、速效磷的块金值/基台值分别为50.5%,59.7%,50.5%,都具有中等的空间相关性,速效钾的块金值/基台值为77.3%,空间相关性较弱。利用Kriging插值方法,考虑趋势性各向异性,获得了各土壤养分质量分数的空间分布图,分析了空间分布规律,并对高程和土地利用类型对土壤养分空间分布影响进行了分析。研究区土壤养分的空间分布是自然和人为利用因素共同作用的结果。图4表4参7     

苏州市土壤养分及有机质含量变化的空间尺度效应

[目的]明确苏州市土壤养分及有机质含量在不同空间尺度下的变化规律。[方法]以2010年苏州市耕地质量监测点数据为基础,分析了土壤养分及有机质含量与空间尺度的关系。[结果]土壤养分及有机质含量的变异程度与空间尺度变化存在一定关系,其中土壤养分及有机质含量的组内变异程度随着空间尺度的增大而增加,而其组间变异程度则表现出相反趋势,土壤养分及有机质含量的组间变异程度普遍大于其组内变异程度。[结论]为准确确定土壤养分及有机质含量的空间区域划分方法提供了科学依据。     

北京市平谷区土壤有机质和全氮的空间变异分析

探明土壤有机质和全氮的空间分布,是合理科学配方施肥的重要依据。在北京市平谷区布设了1076个采样点,测定了其耕层（0～20cm）、亚耕层（20～40cm）土壤有机质和全氮的含量。统计结果表明,两个土层的有机质和全氮含量属中上水平,变异系数为中等程度变异,其剖面分布表现一定的表聚性;通过结构分析,耕层有机质和亚耕层全氮的理论模型采用球型模型拟合较好,耕层全氮及亚耕层有机质采用指数模型拟合较好,耕层土壤有机质与全氮的空间自相关范围较小,变程分别为18．32和19．0km,亚耕层有机质和全氮的变程较大,分别为131．9和51．0km,它们的空间变异主要是由结构性因素引起的;采用Kriging方法对未测点进行了估值,绘制了等值线图,表明有机质和全氮含量空间分布格局基本一致,由东北向西南逐渐减少,主要受地形、土壤类型、土地利用方式和施肥状况等因素的影响。     

北京市城郊土壤镉对小白菜的毒性及其影响因素

[目的]研究北京城郊土壤中Cd对小白菜的毒性,并探究其影响因素,为北京城郊土壤中Cd污染生态风险评价提供一定的科学依据。[方法]采集了北京城郊6个区县的土壤样品,外源添加不同浓度镉(Cd)后,通过盆栽试验研究了不同采样点土壤Cd对小白菜的毒性及其影响因素。[结果]当土壤Cd添加浓度在0~12 mg/kg范围内变化时,小白菜均能正常生长,地上部生物量随土壤Cd浓度变化无规律。6个采样点小白菜地上部Cd含量与土壤总Cd及有效态Cd浓度均呈0.05水平显著的线性相关性,但土壤之间小白菜地上部Cd含量与总Cd的线性方程的斜率变化倍数(2.24)要大于有效态的斜率变化(1.34),且所有处理(n=36)中土壤有效态Cd浓度与小白菜地上部Cd含量的相关关系(R2=0.86,P0.001)优于土壤总Cd(R2=0.81,P0.001)。[结论]土壤有机质和CEC是北京城郊土壤Cd毒性的主要影响因素。利用DTPA提取的有效态Cd能更好地表示不同理化性质土壤中Cd的毒性。     

基于GIS的河南省典型烟区土壤养分时空变异分析

运用GIS和地统计学相结合的方法研究了1982年和2002年河南省郏县烟区土壤有机质、全氮、全磷、全钾的时空变异。结果表明,20年间土壤有机质、全氮含量有所降低,特别是有机质下降较多,全磷和全钾基本持平;从空间上看,这4种养分指标朝均一化方向发展。这些变化主要是植烟区管理及施肥等人为因素造成的。     

吉林省两种土壤对水溶性有机物吸附-解吸的影响因素1）

以黑土、白浆土为供试土壤,采用平衡法研究了不同pH值、离子强度、水溶性有机物（ DOM）质量浓度和反应时间条件下,黑土、白浆土对DOM的吸附作用。结果表明：随着DOM平衡浓度地增加,土壤对DOM的吸附量增加;黑土、白浆土对DOM的吸附不可逆性表现为白浆土＞黑土。通过Langmuir方程计算,白浆土和黑土对DOM达到平衡时的最大吸附量为74．30、66．70 mg· g-1。 Freundlich方程可很好地描述黑土及白浆土对DOM的吸附等温线,而Langmuir方程可很好地描述黑土及白浆土对DOM的解吸等温线。 pH值3～6内,黑土、白浆土对DOM吸附量的降幅较大,分别为32．40％,38．72％;pH值6～8内,黑土、白浆土对DOM吸附量的降幅较为缓慢,分别为9．79％、26．03％。随着离子强度地增加,黑土、白浆土对DOM的吸附量增大。黑土、白浆土对DOM的吸附动力学过程可分为快速（0～60 min）和慢速（60～240 min）反应阶段,白浆土对DOM的吸附动力学过程采用Elovich方程拟合效果最好,而黑土用一级动力学方程描述更合适。     

Sorption of Organic Compounds in Soil Organic Matter

Soil orgain matter(SOM) is the predominant component for sorption of hydrophobic organic compouds in soil and sorption by SOM ultimately affects chemical fate and availability in soil,and the degree of remediation success of contaminated soils.This paper summarizes the latest development on sorption of organic compounds in soil(natural)orgainc matter,addresses four sorption mechanisms:surface adsorption,solid-phase partitioning,dual-mode sorption,and fixed-pore sorption model,and presents future research directions as well.     

双流县土壤碱解氮·有效磷·速效钾含量时空变异特征

[目的]为加强土壤养分管理和改善施肥体系提供参考。[方法]利用地统计学与GIS相结合的统计分析方法,探讨双流县土壤碱解氮、有效磷和速效钾含量的时空演变。[结果]1982年双流县土壤碱解氮、有效磷和速效钾含量空间分布比较零乱,分类等级较多,区域性差异较大。2007年双流县土壤碱解氮、有效磷、速效钾含量空间分布较均匀,区域性差异较小,与1982年相比更为简单。2007年双流县土壤碱解氮和速效钾含量与1982年相比呈现降低的趋势;有效磷含量较1982年总体上略有升高,但仍以中等或缺乏为主。[结论]在农业生产中,对氮肥和钾肥的使用量不够,应提倡增施氮肥和钾肥,注意平衡施用磷肥。     

秸秆还田对土壤有机质含量的影响

有机质含量是衡量土壤肥力高低的决定因素。作物秸秆含有多种营养元素,是重要的有机肥源。通过人工或机械操作,并综合采用少、免耕,选用良种、平衡施肥、防治病虫害、模式化栽培等多项配套农艺措施,以不同形式将秸秆还田,可以起到降低土壤容重、增加土壤孔隙度、减少土壤水分蒸发、提高土壤有机质和氮、磷、钾等养分的含量,维持土壤养分平衡、促进作物生长发育、增加作物产量的作用。     

滁菊原产地域保护区土壤有机质与土壤养分的关系研究

[目的]研究滁菊原产地域保护区土壤有机质和土壤养分的相关性,为滁菊原产地域保护区土壤精准化管理提供依据。[方法]采集滁菊原产地域保护区108个样品,对土壤有机质、全氮、全磷、全钾和速效氮、速效磷、速效钾含量进行了测定,并分析有机质与土壤养分的相关性。[结果]滁菊土壤中有机质含量与全氮、全磷、全钾、速效氮、速效磷含量表现为0.01水平显著正相关,与速效钾含量不存在相关性。[结论]滁菊原产地域保护区土壤有机质可以作为土壤营养状况的主要判断指标。