利用数字土壤制图技术评价桉树林土壤肥力

精细的土壤肥力空间信息有助于森林质量精准管理。本研究以广西高峰桉树林场为研究区,利用数字土壤制图技术对研究区主要肥力因子空间分布进行数字制图,在此基础上,应用灰色关联度模型对桉树人工林土壤肥力进行了综合评价。结果表明:研究林场的土壤肥力质量较好,土壤肥力水平2级和3级林地面积占总面积的68.6%,1级和4级林地面积占26%,5级林地面积占5.4%;土壤肥力综合指数（IFI）具有较强的空间自相关性。本文提出的土壤肥力评价方法可用于森林土壤肥力质量空间分布的精准评价,为森林质量精准经营提供基础支撑。     

蜀南竹海毛竹林土壤化学肥力质量及其评价

以四川宜宾蜀南竹海核心景区毛竹林土壤为研究对象,按照公里网格法布点,采集0~40 cm土层土样34个,测定速效钾、有机质、有效磷、p H、全氮、碱解氮、电导率7项土壤化学指标,应用地统计分析方法研究了土壤化学肥力质量。采用因子分析法对土壤化学肥力质量进行了评价。结果表明:研究区土壤速效钾和有效磷含量较低,尤其是有效磷极度缺乏;从变异系数上看,除p H为弱变异外,其余指标均为中等变异;除p H为中等空间相关外,其余指标均具有强烈的空间相关性;土壤化学肥力质量指标的空间变异范围为1 062.32~1 952.56 m;在划分的5个化学肥力等级中,Ⅰ、Ⅱ等占总面积的38%,Ⅳ、Ⅴ等所占面积较Ⅰ、Ⅱ等小,占总面积的31.94%;Ⅲ等以上占总面积的68.06%,土壤化学肥力质量总体处于中上水平。应科学开发和规划减少人为干扰,合理施用磷钾肥。     

基于GIS的江淮丘陵地区典型县域土壤质量评价

以安徽省江淮丘陵地区的定远县为例,自1401个土壤样本点获取土壤有机质、全氮、速效磷、速效钾、土壤侵蚀程度、耕层厚度共六项指标,利用GIS空间插值方法,使用隶属度函数,构建土壤质量综合评价模型,对该县土壤质量进行评价。研究结果表明:（1）研究区平均土壤质量指数为0.56,采用等间距法将土壤质量划分为5级,其中三等地占总面积的59.54%,二等地占31.4%,一等地和四等地分别为1.53%、7.52%,研究区内没有五等地;（2）土壤质量在空间分布上呈现出东南方向至西北方向下降的趋势,平原地区的土壤养分含量高于丘陵岗地、质量相对较好;（3）不同土地利用类型土壤中水田土壤质量略高于旱地、草地和林地。土壤质量的评价结果对于研究区改善土壤质量、合理配置农业土地资源有一定参考价值。     

地震灾区农田土壤质量评价及空间分布特征——以彭州市新黄村为例

本文将熵权系数法与地理信息系统（GIS）技术相结合,对512汶川地震典型灾区——彭州市新黄村农田土壤质量进行综合评价和分级,探讨了该区域土壤质量空间分布特征,并结合震后人类活动分析其土壤质量影响因素。结果表明,研究区域土壤质量分布以2级水平为主,1级次之,3级最少,分别占区域面积的819%、167%和14%。震后人类活动会影响土壤质量,其中以改变土壤微生物区系结构和引入重金属物质而引起的土壤质量变化为主。     

黄土丘陵区侵蚀土壤质量评价

通过建立侵蚀土壤质量单因素评价模型和综合评价模型,选出了黄土丘陵区适宜的侵蚀土壤质量评价方法,定量评价了该区土地利用方式对土壤质量的影响。结果表明,采用加权综合法对土壤质量进行综合评价能够较好地反映土壤质量的实际情况,敏感地反映土地利用方式变化对土壤质量的影响。应用因子分析法所筛选的8项土壤质量简化评价指标能够很好地反映29项综合评价指标的信息,评价结果具有较高的代表性。拟定了黄土丘陵区侵蚀土壤质量分级标准,将研究区土壤质量分为5级。黄土丘陵区10种土地利用类型间土壤质量差异显著,以天然乔木林地土壤质量最佳,属1级;其次是天然灌木林地和大棚菜地,土壤质量属2级;天然草地土壤质量属于3级,人工乔灌林地土壤质量接近3级;人工草地、撂荒地、农地和果园土壤质量属于4级。     

基于重金属和有益微量元素评价南方典型丘陵区稻田土壤健康质量——以奉新县为例

在已有相关研究的基础上,从影响耕地土壤健康的有益与不利因素两方面构建评价指标体系;运用内梅罗综合污染指数法对灌溉水环境质量、土壤重金属两个指标进行评价;采用最小因子法对有益微量元素进行评价;综合单一指标评价结果运用累加法进行了研究区稻田土壤健康评价。研究结果表明:①奉新县稻田灌溉水环境质量总体良好,95.59%的灌溉水水质清洁;全县99.31%的稻田土壤重金属级别为1级,稻田土壤重金属污染很少;全县稻田有益微量元素分值处于中等偏低水平,73.40%为0.2～0.4分,主要分布在东部平原区、西部山区的各乡镇。②全县稻田土壤总体健康状况较好,以2级健康居多,占比74.67%,健康级别在空间上呈现出中部高、东部与西部低的分布格局。     

川南丘陵区近30 a来土壤养分时空变化

[目的]通过研究川南丘陵地区区域尺度上土壤养分的空间分异特征和时间变化特点,为该区域的土壤质量管理和农业可持续发展服务。[方法]基于GIS技术和地统计学方法,分析1982—2011年川南丘陵地区宜宾市南溪区长兴镇耕地土壤有机质、全氮、碱解氮、有效磷、速效钾的时空变化情况。[结果](1)研究区5种土壤指标中,有效磷的变异系数最高,其余指标变异系数在22.18%~37.03%,属中等程度变异。(2)结构分析表明,1982年时土壤养分的块基比为25%~75%,属中等变异,结构因素和人为因素对其都有影响;到了2011年,各指标空间自相关性变弱,人为因素占主导作用。(3)克里格插值显示,研究区近1/2区域土壤氮素偏高,全氮和碱解氮含量在高等级及以上面积分别占39.26%和47.94%;磷素虽略有上升,但有52.68%的区域有效磷含量在5mg/kg以下,属严重缺磷;钾素含量在中上等级区域面积减少,大部分在中下水平,甚至出现了极低水平。[结论]经过近30a土地利用后,整体上研究区土壤养分北高南低,且呈重氮,轻磷,忽钾的态势,研究区以南要注意控制氮肥的输入,补充磷、钾肥。     

河北省表层土壤可侵蚀性K值评估与分析

利用河北土系调查成果中的土壤颗粒组成、土地利用及土壤化学性质等资料,利用EPIC模型中土壤可蚀性K值算法以及结合地统计学方法,研究了不同土壤类型、不同质地及不同土地利用类型的土壤可侵蚀性K值和土壤可侵蚀性K值的空间变异特征。结果表明:1河北土壤可侵蚀性K值平均为0.27,其变化范围为0.12~0.40,土壤可蚀性K值在0.30~0.35之间易蚀性土壤面积占总土地面积的63.71%,土壤可蚀性K值在0.25~0.3之间较易蚀性土壤面积占总土地面积的21.52%,这说明该省易蚀性土壤面积较大。2不同质地的K值之间显著性差异,粉砂黏壤质的可侵蚀性K值最大,为0.37;壤砂质的可侵蚀性K值最小,为0.13。而在不同的土地利用类型之间的K值差异性不显著,耕地的K值最大,为0.33;草地的K值最小,为0.22。3河北土壤可侵蚀性K值存在较强的变异性,其变异系数为29%。因此,在土壤侵蚀定量监测、评价水土流失时,应考虑土壤可蚀性K值的这种空间变异状况。块金值/基台值为37.3%,表明在变程内具有中等强度的空间相关性。步长为23 km,变程为440 km,变程远大于步长,表明在小流域尺度下有较好的空间相关性,进行Kriging插值能得到较准确的结果。4河北土壤可蚀性K值大体呈现南高北低的空间分布特征,南部主要是耕作栽培区,北部主要是自然植被区。该研究结果为宏观大尺度土壤资源可持续利用与制定水土保持规划提供科学依据。     

基于因子-聚类分析的菠萝园土壤养分状况评价

为了解海南万宁市和琼海市菠萝主产区土壤养分现状,调查测定了240个土壤样品养分含量,分别进行单项养分指标等级评价和基于因子聚类分析综合评价。等级评价结果表明,调研区域土壤酸化现象严重,pH <4.5的强酸性土壤占比达78.33%;土壤有机质含量普遍较低,有55.83%的调研地块有机质含量处于缺乏状态<2%;82%以上地块土壤碱解氮和速效钾缺乏;土壤速效磷含量较高,处于中等及以上等级地块比例占82.92%;交换性钙和交换性镁含量普遍缺乏;微量元素有效锌、有效铜和有效硼在部分地块含量较低,分别有17.05%、46.25%、34.17%处于较缺乏及以下等级水平。因子分析表明,测定的10项养分指标可提取出4个公因子,其中因子1和因子2表征的有机质、碱解氮、速效钾、pH、交换性钙和交换性镁是影响菠萝园土壤养分综合状况最主要的因素。进一步对土壤养分综合评价值IFI值进行聚类分析可知,万宁市菠萝园土壤IFI值范围为-0.669～1.605,均值为0.104,其中仅有29.16%的土壤处于中等及以上肥力水平;琼海市菠萝园土壤IFI值范围为-0.767～1.113,均值为-0.104,仅有17.50%的土壤处于中等及以上肥力水平;整体来说,万宁市菠萝园土壤养分综合评价状况优于琼海市菠萝园土壤。     

牡丹江市土地利用适宜性评价

[目的]评价牡丹江市退耕还林地区土地利用效益,对土地利用结构进行优化,为该区进一步土地开发利用及结构调整提供科学依据与支持。[方法]选取牡丹江市的坡度、高程、土壤类型、水资源系数、降水量和≥10℃积温6个因素作为评价因子,通过模型计算及GIS空间分析,得出研究区内宜农用地、宜林用地适宜性等级。[结果]处于适宜级以上的农业用地总面积约9 300km2,占研究区面积的22.9%,主要分布于坡度小于5°、海拔500m以下的区域;处于适宜级以上的林业用地总面积约28 000km2,占研究区总面积的69.0%,主要分布于海拔高、坡度大、多水土流失的山区丘陵地带。[结论]土地利用现状分析结果表明,在农林交错地带存在过度退耕、造成耕地浪费的现象。     

南方红壤侵蚀区土壤肥力质量与人为活动可达性的空间关系——以福建长汀县朱溪流域为例

人为活动可达性对土壤肥力质量具有重要影响.以南方红壤侵蚀区典型流域福建省长汀县朱溪流域为研究区,选取10个土壤肥力质量因子,基于“3S”技术并结合野外调查,对10个土壤肥力质量因子进行叠加,生成土壤肥力质量等级图;根据相对高度、DEM生成的坡度、SPOT影像提取的土地利用图、距居民点和交通用地的远近,创建人为活动可达性综合评价指数,整个研究区可达性由最难到达至最易到达可分为5级.结果表明:1)人为活动可达性从“中等”到“困难”到“很困难”,土壤肥力质量总体呈上升趋势,可达性难度逐渐增大导致开发利用难度增大,人为活动的干扰程度相对减少;2)在人为活动可达性“容易”和“很容易”2个级别,分布着所有的“很好”和大部分“好”2个土壤肥力质量级别,并与流域下游的耕地地类对应,同时“容易”和“很容易”2个级别所在区域自然条件较好,人类开发利用强度大,导致部分区域土壤肥力质量级别较低;3)人为活动可达性是土壤肥力质量的重要但不是唯一影响因素;4)今后相关研究应加强土壤肥力质量综合评价模型中人为活动的定量表达,从而深入解 释南方红壤侵蚀区人为活动与土壤肥力的复杂关系.     

侵蚀黑土容重空间分异与地形和土地利用的关系

以黑土侵蚀和重点治理的典型流域——黑龙江省拜泉县通双小流域为案例，通过田间取样和测定、数字高程模型（DEM）导出、遥感影像（Landsat-7ETM＋）解译分别获得容重、地形因子和土地类型数据。运用经典统计和地统计学方法，结合地理信息系统（GIS），探讨侵蚀黑土表层土壤容重空间分异与地形和土地利用的关系。结果表明：小流域尺度上，黑土土壤容重变异（14％）和空间自相关性（块金值／基台值。Co／Co＋C=41．18％，变程2402m）均属于中等强度。坡位和土地利用是影响容重变异的最突出因素。地形是控制空间白相关性的主要结构因素。土地垦殖、耕作方式和管理措施等随机因素强烈地影响了土壤容重的空间自相关性，有48．3％的农田耕层土壤容重过大，结构不良。目前黑土小流域的侵蚀治理方式是适合的，也是很成功的。但在保证土壤不再移位的前提下．如何提高土壤的质量和生产力．即培肥土壤是又一严峻的挑战。     

北京市大兴区土壤肥力的空间变异

该文旨在揭示北京市大兴区土壤肥力指标及肥力质量空间变化规律,为土壤培肥管理提供指导。通过实测研究区土壤有机质、全氮、速效磷、速效钾和pH值五个肥力指标的含量,运用地统计学方法和Fuzzy综合评判法对其进行计算分析。结果表明：大兴区5种土壤肥力指标中,有机质、全氮、速效钾、pH值的块金值与基台值的比值C0/(C+C0)分别为0.38、0.25、0.29和0.50,说明它们具有中等的空间相关性;速效磷的C0/(C+C0)达到0.88,说明其具有弱的空间相关性;土壤有机质和全氮含量主要由北向南逐渐降低,速效磷主要从西南向东北方向逐渐降低,速效钾主要由东南向西北方向逐渐降低,pH值主要由南向北逐渐降低;大兴区土壤肥力质量呈现出明显的北高南低的趋势,5个等级地块分别占全区总面积的0.21%、6.35%、20.95%、29.45%和43.04%,Ⅲ类、Ⅳ类、Ⅴ类等地占整个区域面积的93.44%。大兴区土壤肥力总体水平偏低,除了与该地区土壤质地偏砂有关,同时也受到人为管理措施的影响。     

不同退耕还林模式对土壤生物学性质的影响效果评价

在测定土壤微生物、土壤酶活性基础上,应用主成分因子分析法建立了不同退耕还林模式下的土壤生物学性质评价体系。结果表明,土壤放线菌、真菌数量与转化酶、脲酶、纤维素酶、过氧化氢酶活性之间的相关性达到了极显著或显著水平优势微生物中的微球菌与转化酶,芽孢杆菌与纤维素酶,木霉和游动放线菌与过氧化氢酶,酵母菌与脲酶呈显著正相关关系放线菌、真菌及其微生物优势类群多样性指标在评价土壤生物学肥力质量时具有十分重要的作用4种土壤酶活性是土壤生物学肥力质量评价的重要指标而细菌、酵母等生物量较小的微生物对土壤生态肥力评价的贡献较小。用土壤综合肥力指标值(IFI)进一步评价各样地的土壤生物学肥力质量的顺序依次为:苦竹林表层>桦木林表层>农耕地表层>农耕地亚表层>农耕地深层>桦木和苦竹林亚表层>桦木林深层>苦竹林深层。苦竹对退耕地的生态改善效果,如水土保持、水源涵养和土壤生态肥力的增加等方面要优于桦木。     

基于土壤肥力和重金属污染风险的农用地土壤质量综合评价研究

对博兴县土壤质量综合评价,为当地土壤资源的科学管理和可持续利用提供重要依据。本研究以土壤pH、有机质、有效磷、速效钾、碱解氮和土壤重金属Cr、Pb、Cd、As、Hg含量数据为基础,采用指数和法对土壤肥力、内梅罗指数法对土壤重金属污染风险进行评价,再引入逼近理想解排序法（TOPSIS）对土壤质量综合评价。结果表明:研究区农用地土壤有机质平均含量为17.85 g kg?1,较为缺乏;土壤有效磷、速效钾、碱解氮的平均含量为36.89、192.46、98.47 mg kg?1,较为丰富;土壤综合肥力指数平均值为0.63,土壤肥力总体表现为中上等水平,在空间上呈现由南到北,由东到西逐渐降低的趋势;Cd的单因子指数P_i (1.03) > 1,表明部分地区土壤存在Cd的轻度污染,其他4种重金属虽有不同程度的积累,但均未超过土壤环境质量标准;博兴县农用地共分为优质区、良好区、中等区、一般区、较差区5种类型,分别占农用地总面积的23.53%、33.01%、15.82%、18.75%、8.89%。总体上看,博兴县大部分农用地无明显的重金属污染,且土壤肥力水平较高,土壤综合质量处于良好及以上水平。     

Impact of Salinity on Soil Biological Activities: A Laboratory Experiment

In a laboratory study, the impact of sodium chloride (NaCl) on soil quality was examined through the monitoring of soil biological activity. Artificially salinized samples were prepared from the nonsaline soil by adding NaCl at electrical conductivities (EC) 2, 4, and 8 dS·m^?1 in saturated extracts. The samples were kept at 25 °C and at 50% field capacity during an incubation period of 40 days. The ATP, soil basal respiration, protease, amylase, alkaline phosphatase, dehydrogenase, and catalase activities were monitored. The biological index of fertility (BIF), the enzyme activity number (EAN), and the metabolic potential (MP) were calculated. A regression analysis was used to calculate parameters from cumulative data of carbon dioxide (CO₂) evolution. The size of microbial biomass, measured throughout the determination of ATP, was decreased by increasing salinity. Increasing concentrations of salt up to an EC of 4 dS·m^?1 led to an increase of soil respiration. During incubation, protease and dehydrogenase were inhibited by NaCl; however, amylase, alkaline phosphatase, and catalase were not affected by the salt addition. Between indices, EAN confirmed the general depressive effect of NaCl on the biological properties of soil, while MP showed a pattern similar to that of soil respiration. Results of this study chiefly indicate that ATP, soil respiration, protease, dehydrogenase, EAN, and MP were able to put in evidence the effects of NaCl on soil biological activity and may be regarded as suitable tools to show the physiological reaction of soil microbial biomass under saline stress.     

湘中南土地整理后烟田土壤肥力指标评价及空间变异特征

掌握土地整理区土壤养分特征已成为烟田快速培肥和提升土壤质量的首要问题。采用GIS与地统计学相结合的方法,评价了土地整理后烟田土壤养分等肥力指标的适宜性等级状况及其空间变异特征。结果表明:研究区土壤偏酸,有机质、碱解氮含量普遍缺乏,存在较大面积的缺钾现象;各肥力指标均属于中等变异,变异系数大小顺序依次为有效磷 > 速效钾 > 碱解氮 > 有机质 > 全氮 > 全磷 > 全钾 > pH值。有机质和速效钾的变异函数比较符合指数模型,全钾、碱解氮用高斯模型拟合效果好,而pH值、全磷、全氮和有效磷则以球状模型拟合效果最佳。肥力指标的块金系数[C₀/（C₀+C）]中,土壤有机质、全钾、碱解氮分别为0.903,0.998,0.823,空间相关性较弱;而pH值、全氮、全磷和有效磷的块金系数[C₀/（C₀+C）]变化范围为0.501~0.724,具有中等空间相关性;各肥力指标空间变程为99~1 003 m,最大和最小值分别为全钾和碱解氮;各肥力指标表现出不同的空间分布特征,其中,pH值呈斑块状,碱解氮及全钾呈条带状,全磷整体上呈从北至南含量增加的梯度分布格局。     

甘肃兴隆山自然保护区森林演替对土壤肥力影响的评价

以黄土高原半干旱区森林群落为研究对象,从土壤物理、化学和生物化学因子出发,利用模糊数学和因子分析方法对甘肃兴隆山植物群落演替过程土壤肥力的变化特征进行了综合评价。结果表明:4类林分土壤综合质量由高到低依次是落叶阔叶林、针阔混交林、灌木林、针叶林。证明随着森林群落演替进展,土壤肥力呈降低趋势。解决当前该区针叶林土壤退化的主要措施是利用人为干扰来控制生态演替,以维持地力平衡和提高林地生产力。