滨海湿地土壤盐离子对植物群落的响应研究

对黄河三角洲柽柳、碱蓬、芦苇、棉田4种群落土壤剖面可溶性盐离子差异进行了分析,结果表明:(1)土壤全盐在0~10cm土层含量大小表现为柽柳碱蓬芦苇棉田,在20cm以下土壤全盐含量为碱蓬柽柳芦苇棉田,这与碱蓬对Na~+、Cl~-吸收能力较强有关。(2)变异分析反映了阳离子、阴离子含量受不同植被类型的影响,柽柳群落以Mg~(2+)的变异系数最大,碱蓬群落以CO_3~(2-)的变异系数最大,芦苇群落以SO_4~(2-)的变异系数最大,棉田群落以Cl~-的变异系数最大。(3)Cl~-、K~+、Mg~(2+)、Na~+与土壤中全盐的含量呈显著性相关,且Cl~-与土壤全盐呈显著线性关系,能作为反映土壤全盐变化的重要指标。     

黄河三角洲土壤盐渍化与地下水特征关系研究

为研究黄河三角洲表层土壤盐分含量与地下水特征的关系,对研究区内土壤盐分含量及地下水进行原位监测,分析土壤盐渍化和地下水特征,并运用灰色关联分析法对地下水埋深、电导率、p H和主要离子含量的关系进行定量分析。结果表明:土壤表层盐分含量均值为3.90~6.31 g kg-1,表层以下土壤盐分含量均值为2.54~3.44 g kg-1,属于中度及以上盐渍化程度;地下水埋深平均值为1.16~1.71 m,普遍较浅;地下水阴离子以Cl-为主,阳离子以Na+为主,两者分别占阴、阳离子总量的比例约为65%。关联分析表明,不同地下水特征指标与土壤表层盐分含量的密切程度不同,同一特征指标与土壤表层盐分含量的密切程度在不同时期间差异显著,总体而言,土壤表层积盐与地下水电导率、Na+、Cl-的关系较为密切,与p H、CO32-和HCO3-之间的关系较弱。在防治土壤盐渍化中,应当加强对地下水电导率、Na+、Cl-的控制与管理。     

芦苇对盐碱地盐分富集及改良效应的影响

利用自制模拟试验装置研究芦苇不同生长阶段内盐碱土pH、电导率、离子(Ca2+、Mg2+、SO24-、CO23-、HCO3-、Na+、Cl-)含量的变化和芦苇含盐量的变化,以及芦苇生长阶段过后腐烂成腐殖质对盐碱土pH、电导率、有机质含量的影响,揭示了处于生长阶段的芦苇具有富集盐分的能力以及生长阶段过后的芦苇腐烂成腐殖质对盐碱土具有改良作用。结果表明:(1)在芦苇不同生长阶段内盐碱土pH和电导率都呈现降低趋势。土壤pH平均值由9.22降低到8.79;电导率平均值由0.96mS/cm降低到0.43mS/cm。芦苇成熟期-枯黄期,土壤电导率降低趋势平缓,基本达到稳定状态。(2)在芦苇各生长阶段土壤离子含量都缓慢降低,其中HCO3-、Cl-、SO24-、Ca2+含量变化幅度比较大。成熟期-枯黄期,土壤各离子含量降低趋势平缓,基本达到稳定状态。(3)不同生长阶段芦苇吸收盐分是不同的。展叶期-成熟期,芦苇吸收盐分量逐渐增加,成熟期达到最大值。但成熟期-枯黄期,芦苇吸收盐分逐渐减少,说明芦苇富集盐分的能力主要集中在展叶期-成熟期阶段,而成熟期-枯黄期,富集盐分的能力减弱;在不同生长阶段,芦苇的根、茎含盐量缓慢增长,叶含盐量增长速度较快,且叶含盐量比根、茎大。(4)芦苇生长阶段过后腐烂成腐殖质,通过9次取土样分析表明腐殖质能够提高土壤有机质含量。且对土壤pH、电导率也起到了降低的效果。总之,生长阶段芦苇对盐碱土盐分降低具有显著作用,同时生长阶段过后芦苇枯萎腐烂成腐殖质对盐碱土盐分降低和有机质含量提高也同样具有一定的效果。     

秦王川灌区农田土壤盐分离子特征分析

引大入秦工程实施以来,秦王川灌区土壤次生盐渍化问题日益成为人们关注的焦点。对秦王川灌区不同时空下的农田土壤可溶性盐分离子特征进行了统计分析以及对比分析,结果表明:秦王川盆地农田土壤八大离子中,阴离子以SO42-浓度最高,CO32-浓度最低,几乎为零,阳离子以Na+浓度最高,K+浓度最低,主要盐分包括Na2SO4、CaSO4、NaHCO3和Ca(HCO3)2等;土壤中不同盐分离子之间存在着一定程度的相关性,体现了盐分的沉积学特征以及其在土壤剖面上的分化关系;土壤的盐分含量在各种因素(灌溉、蒸发、降水以及人为耕作等)影响下,是一个时刻变化的动态过程,这种动态过程可能会在某一时间点达到某种平衡,但这种平衡会被新的因素的加入而打破。     

宁夏银北地区龟裂碱土盐分特征研究

为探明龟裂碱土的基本盐分状况,并建立在滴灌利用条件下基于电导率的土壤主要盐分性质的预测模型,本文在野外调查、取样和化学分析的基础上,利用经典统计分析方法,对我国宁夏银北地区龟裂碱土盐分特征进行了研究.结果表明,龟裂碱土剖面内盐分含量总体呈现“表聚”现象,主要盐分离子含量随深度增加逐渐降低.Cl-和Na+是该土壤中最主要的阴阳离子,且在上层土壤中表现尤为突出,HCO3+含量在100 cm以下的土层中逐渐增加.表层土壤钠吸附比(SAR)值较大,均在15(mmol/L)0.5以上,pH值在8.5～10之间.Na+与Cl-的相关性最强,相关性系数为0.902 (P＜0.01),Na+与SO42-、HCO3-的相关性次之.土壤饱和浸提液电导率(ECe)和Cl-、Na+、可溶性总盐(TSS)含量及SAR值显著正相关(P＜0.01).土壤Cl-、Na+、TSS含量及SAR可由自变量为ECe的数学回归方程来表达,且预测精度可靠,可快速、经济地模拟和预测该地区土壤Cl-、Na+、TSS含量及SAR值,为本区域滴灌精准改良利用条件下龟裂碱土的盐渍化状况评价提供参考.     

胶州湾滨海湿地土壤的盐渍化特征

[目的]了解胶州湾滨海湿地土壤盐渍化特征,为胶州湾滨海湿地保护和区域土壤盐渍化防治提供科学依据。[方法]在胶州湾选取芦苇、碱蓬、光滩及大米草4种典型滨海湿地分层采集土壤样品,通过测定土壤pH值、电导率和主要盐离子浓度开展研究。[结果]胶州湾滨海湿地土壤盐分含量表现由低到高依次为:芦苇湿地碱蓬湿地光滩湿地大米草湿地,盐渍化类型呈现由滨海硫酸盐—氯化物型向氯化物盐渍化土类型过渡的特征;垂直方向上,大米草湿地和芦苇湿地具有表层积盐特征,碱蓬和光滩湿地则呈现出下层稍高趋势。除CO_3~(2-)(和HCO_3~-离子以外,胶州湾滨海湿地土壤主要盐离子含量均呈现出与全盐量、电导率一致的规律,主要盐离子浓度从高到低依次为:Cl~-Na~++K~+SO_4~(2-)Mg~(2+)HCO_3~-Ca~(2+)。[结论]胶州湾滨海湿地土壤属于极重度盐化土,呈现自芦苇湿地向大米草湿地方向递增趋势;土壤碱度上属非碱化土,与土壤含盐量呈相反趋势,但植被易受苏打碱化土的潜在毒害作用。     

青海省鱼卡–大柴旦盆地土壤盐分特征

通过野外调查、采样与室内分析,采用相关分析和因子分析法研究鱼卡-大柴旦盆地土壤盐分特征。结果表明:土壤盐分组成中,阴离子以Cl–和SO42–为主,阳离子以Na+和Ca2+为主;土壤全盐量与Cl–和SO42–的含量分别呈显著、极显著正相关关系;0~20 cm土层土壤全盐量约占剖面土壤全盐量的53%,土壤盐分呈现表聚性;土壤全盐量及各离子变异系数超过100%,土壤盐分含量空间变异大;因子分析结果表明Cl-、SO42-、K++Na+和Mg2+可作为研究区土壤盐渍化状况的特征因子;土壤盐分的物质来源是地下水中的化学物质,土壤盐渍化程度的主导因素是地下水位埋深,同时受到历史积盐影响。     

土壤含水量和电导率对芦苇生长和种群分布的影响

在对芦苇小区调查取样的基础上，利用Pearson关联分析法研究了土壤水、电导率与芦苇生长和种群分布的关系。结果表明土壤电导率空间变率明显，最大值是最小值的2倍。芦苇小区土壤电导率超过110mS／m，且pH值大于10时，芦苇由单一种群落转变成伴生种群落（芦苇＋碱茅）。并随着电导率和pH值的增加，碱茅所占的比例增加。土壤电导率与芦苇生长指标（覆盖度、平均株高、生物量干重、鲜重）呈显著性相关（P〈0．01），说明土壤盐分是影响芦苇种群特征的重要因素。表层土壤含水量（10cm剖面）与芦苇生长指标中的覆盖度、生物量呈显著性相关（户〈0．05）。深层含水量（100cm剖面）与芦苇生长指标均呈显著性相关（P〈0．05），因此表层水和深层水对芦苇的生长具有重要作用。     

玛纳斯河流域中下游平原地区水化学特征及其影响因素

通过Piper三线图示法、系统聚类等方法对玛纳斯河中下游28个地表水样品离子化学成分进行了分析,研究了玛纳斯河流域冲积平原的水化学分布特征及影响因素。结果表明:1)研究区水体样品pH值差异较小,但矿化度和各离子组成的差别明显,从淡水到高盐矿化度水均有分布。阳离子浓度Na+Ca2+Mg2+K+;阴离子浓度SO42-Cl-HCO3-。水样中K+和HCO3-的变异系数相对较小,Cl-和Na+变异系数最大。2)玛纳斯河流域冲积平原地区水化学类型主要有Ca2+-HCO3-,Na+-SO42-,Ca2+-SO42-,Na+-Cl-四种。其中Ca2+-HCO3-型占总水样的78.6%,其中仅有3个样品为Na+-SO42-型,2个样品为Ca2+-SO42-型,1个样品为Na+-Cl-型。聚类分析的结果表明玛纳斯河流域地表水化学特征表现出较为明显的空间分异性。总体来看,玛纳斯流域地表水中部分水样的水化学类型改变,主要是由于水体蒸发强度的差异以及玛纳斯河流域土壤中盐分离子被淋洗,增加了水体中的盐分离子含量从而导致水化学类型呈现出差异性。     

苏打碱化土壤盐分离子与相关性分析

选取典型苏打碱化土壤剖面,分析了0～200cm深度主要盐分离子(Ca2+、Mg2+、Na+、K+、CO32-、HCO3-、Cl-和SO42-)的垂直分布规律。对各离子之间的相关性进行了统计分析。结果表明,测试土样离子以Na+和HCO3-离子为主,其剖面分布规律是表层含量较低,在80cm左右逐渐增至最大值,其后离子含量随深度而降低,至160cm以下则又随深度而增加,即在整个土壤剖面上大致呈倒"S"曲线分布。CO32-、HCO3-、Cl-与Na+,CO32-、HCO3-与Cl-之间均是相关系数大于0.80的极显著相关;除K+离子外,其它7个离子间均具有显著相关性,这表明该苏打碱化土壤盐分离子组成具有复杂性的特点。     

新疆克里雅绿洲土壤盐分、pH和盐基离子空间异质性分析

以克里雅绿洲盐渍化土壤为研究对象,以野外调查与实地数据为基础,采用空间自相关分析与径向基函数插值法,定量分析了克里雅绿洲土壤的含盐量、pH及盐基离子的空间异质特征。结果表明:绿洲盐渍土表聚性强、呈碱性,土壤含盐量从南至北呈现逐渐增大趋势。土壤含盐量、Na~+、Ca(2+)、K~+、Mg2~+、Cl–、SO_4~(2-)均属于强空间变异,HCO_3~–属于中等强度的空间变异,而pH属极弱变异。土壤盐分含量、pH和盐基离子的Moran’s I指数均通过了显著性检验,研究区土壤含盐量、p H与盐基离子在空间上呈现低聚集性。Pearson相关性分析结果显示,土壤盐分含量与Na~+、K~+、Cl~–和SO_4~(2-)含量具有强正相关性(P0.01),与Ca~(2+)和Mg~(2+)含量中等程度正相关(P0.05);土壤pH与土壤含盐量及盐基离子含量极弱相关。该研究结果可为绿洲水资源合理开发与农业可持续发展提供科学依据,同时可作为盐渍土改良和沙漠化防治等环保工作的决策支撑。     

博尔塔拉河下游河岸带土壤盐分特征分析

为了给艾比湖地区防风治沙及生态恢复工作提供科学依据,以艾比湖主要供给河流——博尔塔拉河下游河岸带土壤为研究对象,对不同植被类型覆盖条件下土壤总盐含量、可溶性离子等指标进行定量测定,并进行相关性分析以及主成分分析。结果显示:研究区土壤盐含量表聚性较强;土壤中的总盐含量与HCO3-,K++Na+存在极显著的正相关关系;HCO3-,Cl-,K++Na+是研究区盐渍化状况的特征因子。研究区土壤次生盐渍化严重,经盐渍化分级为盐土。     

叶尔羌河流域土壤盐分特征研究——以喀什地区叶城县为例

土壤盐渍化问题是干旱区可持续发展和改善环境质量的战略问题之一。分析土壤盐分特征,对治理土壤盐渍化和农业可持续发展至关重要。采用统计分析法与主成分分析法研究了喀什地区叶城县土壤盐分的变化规律。结果表明,土壤盐渍化类型以硫酸盐渍土为主;盐分组成中,阳离子以K+和Na+为主,阴离子以SO42-离子为主;表层的总盐、各盐分离子含量均高于其余土层,即土壤盐分剖面垂直分布呈现表聚性;8月份土壤剖面各土层含盐量均高于2月份;主成分分析结果表明,SO42-,K+,Na+为研究区土壤盐渍化状况的特征因子。不同土地利用类型条件下,耕层土壤盐分平均值从高到低依次为旱地、盐渍地、耕地、核桃林、大棚。     

不同生境下盐生灌木盐岛效应的变化及生态学意义

为探明生境与植物种类对盐岛效应的影响,选取了分布于塔里木盆地北缘盐化草甸生境和灌丛生境的3种盐生灌木,即多枝柽柳(Tamarix ramosissima)、盐穗木(Halostachys caspica)、盐节木(Halocnemumstrobilaceum),分析了植丛下与植丛间土壤的pH、总盐和8种盐分离子含量的变化。研究结果表明在盐化草甸生境,只有盐节木植丛下的土壤盐分呈明显的富集状态,即形成了盐岛;而在灌丛生境,3种盐生植物均具有明显的盐岛效应,且盐岛效应以盐节木最高,多枝柽柳最低。数据分析进一步表明盐岛效应的强弱受植物种类和所处生境的影响:即分布于高盐环境的盐生植物和耐盐能力强的植物盐岛效应更为明显。而生境变化和植物种类的不同,对盐岛内盐分离子的富集也有不同的影响。盐岛效应的增强有加速草甸向盐生灌木为主的荒漠退化的趋势。     

不同种植年限大棚菜田土壤水溶性盐分的变化特征

采集新乡市不同种植年限大棚菜田、露天菜田及大田土壤共计160个样品,调查分析水溶性盐总量、各盐分离子的变化及土壤pH值。结果表明,大棚土壤在连续种植不同年限后,水溶性盐总量上升幅度与种植年限呈极显著相关(r=0.92**);K+、Na+、Cl-、NO2-、NO3-、SO24-含量与种植年限呈正相关,而Ca2+、Mg2+、HCO3-含量变化与种植年限呈负相关;土壤pH值降低幅度与种植年限呈极显著相关;K+、Na+、Cl-、NO3-、SO42-的含量均与土壤水溶性盐总量呈极显著相关。新乡市大棚菜田土壤中Cl-、NO2-、NO3-含量与pH值变化存在极显著负相关;SO42-含量与pH值变化存在显著负相关;HCO3-与土壤pH值变化存在极显著正相关。新乡市大棚菜田阳离子以K+、Na+为主,阴离子主要以Cl-、NO2-、NO3-、SO42-为主;不同种植年限对大棚土壤盐渍化和酸化有极显著影响,K+、Na+、Cl-、NO2-、NO3-、SO42-则是造成土壤盐渍化的重要原因,Cl-、NO2-、NO3-、SO42-是造成土壤酸化的重要原因。     

我国主要菜区耕层土壤盐分总量及离子组成

【目的】评价全国主要菜区温室、 大棚和露地菜田土壤盐分及离子组成状况,为土壤次生盐渍化防治、 蔬菜合理施肥和土壤可持续利用提供一定的理论依据。【方法】在我国北方3个区域(东北、 华北、 西北地区)和南方4个区域(华中、 西南、 华东、 华南地区)主要蔬菜种植区不同栽培方式典型菜田耕层土壤展开调查,共采集501个土壤样品,分析了盐分总量及其离子组成。【结果】 1)全国主要菜区设施(温室和大棚)菜田土壤盐分总量及其各离子含量(NO-3、 SO2-4、 Cl-、 Na+、 K+、 Ca2+、 Mg2+)均显著高于露地菜田土壤,盐分总量平均高69.3%,离子组成增加幅度在36.2%~170.0%之间。2)设施菜田土壤次生盐渍化的土样数比例显著高于露地菜田土壤,但设施菜田土壤盐化程度总体上较轻,居于轻度盐化水平的比例占38.2%,处于中度盐化以上水平的比例仅占4.7%。 3)设施菜田土壤盐分总量及主要盐分离子(NO-3、 SO2-4和Ca2+)含量积累总体上随种植年限的延长呈先增后降并趋于平缓的变化趋势,在连续种植5~6年时达到高峰期,之后因采取的各种管理措施而有所降低,但仍显著高于露地菜田土壤。 4)设施菜田土壤盐分离子组成以NO-3和SO2-4为主,其次是Ca2+,分别占盐分总量的27.9%、 26.9%和15.3%。露地菜田土壤主要盐分离子组成总体上是SO2- 4 NO- 3 Ca2+、 HCO-3,分别平均占盐分总量的29.0%、 21.1%、 16.1%和14.1%,但西北地区露地菜田土壤盐分离子组成以HCO-3为主,其次是SO2-4、 NO-3和Ca2+。【结论】设施菜田土壤次生盐渍化的土样数比例虽然显著高于露地菜田土壤,但土壤盐化程度总体上较轻,盐分离子主要是NO-3、 SO2- 4和Ca2+,NO-3、 SO2-4含量大于Ca2+含量; 露地菜田主要盐分离子是SO2-4、 NO- 3、 Ca2+和HCO-3,含量为SO2- 4 NO- 3 Ca2+、 HCO-3。     

黄河三角洲不同地表覆被类型和微地貌的土壤盐分空间分布

掌握不同地表覆被类型和微地貌特征下的不同深度土壤盐分空间分布规律，对土壤盐渍化防治具有重要意义。该研究以黄河三角洲入海口为研究区，在分析不同深度土壤全盐量、盐基离子（Ca2+、Mg2+、Na+、SO42-、HCO3-、Cl-）空间变异特征的基础上，通过单因素方差分析不同地表覆被类型和微地貌特征下该区土壤盐分的差异，并通过地理探测器分析地表覆被类型、微地貌对土壤盐分的交互影响。结果表明：1）表层土壤Mg2+变异系数达到1.010 8，为强变异性，其余盐基离子均为中等变异性，且均有强烈的空间相关性，全盐量与盐基离子均呈现沿海向内陆降低的趋势，约有42.57%的地区为轻度盐化土；2）不同地表覆被类型间土壤全盐量与Na+、Cl-具有显著差异；3）不同微地貌类型间Na+、Cl-具有显著差异；不同海拔的深层土壤Na+具有显著差异；4）海拔对土壤全盐量与Na+的解释力最强，地表覆被类型对土壤Cl-的解释力最强；5）坡向和海拔对土壤盐分的交互作用最强烈，q值在0.545～0.708之间，其次是地表覆被类型与坡向，q值在0.521～0.613之间。氯化钠主导该区域土壤盐分空间变异，不同地表覆被类型和微地貌特征下均呈显著差异，表层土壤盐分明显高于深层，坡向与海拔之间的交互作用能够较好地解释该地区土壤盐分空间分布。     

海南次生植被与其土壤性质的关系探讨

在野外调查和室内分析的基础上,对海南岛热带次生植被及其土壤性质变化关系开展了研究。结果表明,热带森林在不同程度的人为干扰下,形成了多样化的次生植被类型,在调查区域内植物群落类型多达36种。其中,次生密林有10种类型;次生疏林有4种;灌丛有11种,草地11种。结果还表明,不同植被类型的土壤肥力状况从大到小依次为次生林>灌丛>草地。植被性状、植被与土壤复杂关系主要体现在:(1)次生植被类型的物种组成特性间相关性较大;土壤各营养元素含量之间的相关性变化较大;(2)植物组成特征与土壤各营养元素含量之间的相关性系数普遍偏小。     

基于聚类分析的土壤盐渍剖面特征及其空间分布研究

通过对黄河三角洲地区典型地块土壤盐渍剖面的聚类分析,研究并总结该地区不同盐分剖面类型土壤含盐量在水平方向以及垂直方向的分布特征和规律,运用该规律对各盐渍剖面类型的空间分布进行了探讨。结果表明:研究区土壤盐分剖面可以明显分为表聚型、底聚型和平均型3类,按照垂直分布特征可将0～180cm土体划分为0～20cm、20～80cm、80～120cm和120～180cm四个层次;研究区土壤含盐量在垂直方向和水平方向上变异较强,总体上盐分分布具有一定的表聚性,且各土层含盐量的规律性可以作为判断土壤盐分剖面类型的依据;受结构性因素和随机性因素的共同影响,各土层含盐量均表现为中等的空间自相关性和相同的空间自相关变化尺度。Kriging插值与空间分析结果表明,微地形和气候条件是影响表层土壤盐分空间分布的主要因素,地下水性质主导深层土壤盐分的空间分布;表聚型盐分剖面是研究区最主要的剖面类型,其次分别为底聚型和均匀型;不同盐分剖面类型的空间分布反映了植被类型和土地利用方式的差异,人为农业措施是形成底聚型与平均型盐分剖面的最直接因素。该研究结果为黄河三角洲地区盐渍土地的分区、改良、管理以及合理利用提供了理论基础和实践依据。     

盐阳离子类型及浓度对土壤持水及干缩开裂的作用效果

为探索阳性盐离子对土壤持水性能的影响,同时定量分析失水过程所致的土体收缩及裂缝特征,选取陕西粉黏壤土作为供试土壤,分别采用含有K+、Na+、Ca2+和Mg2+4种离子的盐溶液(浓度均为5、30和100 g/L)对土样进行饱和处理,采用离心机法测定土-水曲线,进一步对土壤持水能力进行评价;同时测定土体沉降高度,采用数字图像处理技术获取面积密度和长度密度等裂隙度量指标,对土体收缩和开裂水平进行定量分析。结果发现:1)van Genuchten模型适用于盐溶液浸泡土壤的土-水曲线拟合;2)4种盐离子均基本导致土壤持水能力降低(5 g/L Na+除外),且持水性与离子浓度呈负相关关系;同时使得土壤饱和含水率、残余含水率和进气吸力降低,其中土壤饱和含水率与离子浓度呈负相关关系;3)K+和高浓度Na+有利于减轻土壤轴向收缩度,且土体轴向收缩应变与K+(P0.01)和Na+(P0.05)浓度呈负相关关系;在收缩过程中,不同离子对土壤容重的影响程度表现为Mg2+Ca2+Na+K+;4)4种离子均可减轻土壤开裂程度,且裂缝面积密度和长度密度与K+(P0.01)、Na+(P0.01)和Ca2+(P0.05)浓度呈负相关关系,与Mg2+浓度呈正相关关系(P0.01)。研究可为盐碱土壤持水能力评价、制定灌溉制度提供参考。