新疆伊犁察南灌区土壤盐分特征

以察南灌区土壤为研究对象,对不同含盐量土壤进行盐化程度分级,并对该地区土壤盐分特征进行相关分析和主成分分析,以及对土壤盐分因子区域影响因素进行探讨。结果表明:察南灌区以碱性土壤为主,HCO_3~–是影响该灌区土壤p H最强的因子;对灌区0~100 cm土体土壤的分析表明,灌区盐化土面积约为总灌溉面积的1/4,盐渍化风险较大;相关性分析显示,HCO–3、Cl~–、SO_4~(2-)、Ca~(2~+)、Mg~(2~+)、Na~+、K~+为盐分主要组成离子,总盐分与各离子之间均呈正相关关系,与总盐分相关性最强的阴离子为SO_4~(2-),相关性最强的阳离子为Mg~(2~+);主成分分析显示,HCO_3~–、Cl~–、K~+为影响该灌区土壤盐分特征的主导因子;通过盐分因子区域影响因素定性分析可知,除HCO_3~–和pH是由河流以及地下水综合作用影响外,其他盐分因子均主要受河流影响。     

绿洲盐化潮土有效锌含量与盐分离子的相关性及通径分析

以张掖市甘州区和临泽县绿洲盐化潮土为研究对象,通过采集具有代表性、正常耕作种植、前茬为玉米的典型地块0~20 cm耕层土样分析化验,研究了区域土壤有效锌和盐分离子含量特征,运用通径分析方法研究了它们之间的相关性及不同盐分离子对土壤有效锌含量的影响程度。结果表明,河西绿洲灌区盐化潮土有效锌含量介于0.289~0.736 mg/kg之间,平均为0.473 mg/kg,变异系数为18.68%,超过70%的土壤低于缺锌临界值(0.5 mg/kg),且土壤有效锌含量有随含盐量升高而降低的趋势。土壤有效锌含量与HCO_3~–、Mg~(2+)、Na~+含量之间呈极显著负相关,与Cl~–、Ca~(2+)、K~+含量之间呈显著负相关,与SO_4~(2–)含量之间的相关性不显著。Mg~(2+)对土壤有效锌含量表现出强烈的直接和间接负效应,HCO_3~–表现出很大的直接负效应和强烈的间接正效应,Cl~–、K~+和Na~+均表现出较强的直接和间接负效应,SO_4~(2–)表现出较弱的直接和间接正效应,Ca~(2+)表现出较弱的直接和间接负效应。Mg~(2+)、HCO_3~–和Na~+是影响土壤有效锌含量变化的3个主导因素,对决定系数R~2的贡献超过了68%。     

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。     

基于地理加权回归模型的博斯腾湖湖滨绿洲土壤盐分离子含量高光谱估算

以博斯腾湖湖滨绿洲为研究区,分析HCO_3~–、Cl~–、SO_4~(2–)、Ca~(2+)、Mg~(2+)、Na~++K~+等主要土壤盐分离子含量与土壤高光谱反射率的分数阶微分光谱变换与RSI、DSI、NDSI等二维土壤指数的相关性优选特征波段,构建基于地理加权回归模型的土壤盐分离子含量估算模型。研究结果表明:Na~++K~+的微分变换特征波段集中在468～724 nm与1 182～1 539 nm,二维土壤指数的特征波段集中在1 742～2 395 nm,基于RSI的特征波段优选下地理加权回归模型对Na~++K~+含量的估算效果较好,建模集R~2=0.94,RMSE=0.22,验证集R~2=0.74,RMSE=0.19;SO_4~(2–)含量在1.2阶优选的位于469～636 nm波段估算效果较佳,建模集R~2=0.91,RMSE=0.02,验证集R~2=0.75,RMSE=0.33;Ca~(2+)、Mg~(2+)优选的特征波段主要集中在912～2 340 nm的近红外波段;Cl~–含量在1阶的近红外波段建模效果较好,建模集R~2=0.74,RMSE=0.03,验证集R~2=0.93,RMSE=0.11;含量相对较高的Na~++K~+、SO_4~(2–)、Cl~–的地理加权回归模型精度高于含量较低的Ca~(2+)、Mg~(2+)。     

张掖盆地北部地下水溢出带土壤盐分特征分析

探明张掖盆地北部地下水溢出带土壤含盐量、盐分组成及盐分离子的空间分布特征,为当地土壤盐渍化防治和土地资源管理及其可持续利用提供理论依据。土壤盐分数据分析使用了描述性统计、Kriging插值、相关性分析及主成分分析方法。结果表明:研究区土壤以强碱性为主,其阴离子以SO_4~(2-)为主,阳离子以K~++Na~+为主,全盐含量和盐分离子含量具有较强的空间变异性;研究区北部土壤大多数属于非盐渍化等级,而中部及西南部土壤以硫酸盐型轻盐渍化等级为主;SO_4~(2-)、Cl~-、Mg~(2+)、K~++Na~+、Ca~(2+)是引起全盐含量变化的主导因素,盐分离子间具有相关性,且以SO_4~(2-)与Mg~(2+)相关性最高,而Cl~-与K~++Na~+相关性最高;全盐含量、SO_4~(2-)、Cl~-、Mg~(2+)、K~++Na~+、Ca~(2+)是表征研究区土壤盐渍化现象的特征因子;土壤盐渍化的盐分主要是以镁盐为主的硫酸盐和以钠盐、钾盐为主的氯化物。     

不同利用方式河套平原盐碱土盐分特征

为探讨土地利用方式对盐渍化土壤盐分特征影响,以河套平原5种利用方式(盐碱荒、改良地、牧草地、农用地、林地)下土壤为研究对象,采用野外取样与室内分析测试相结合的方法对其土壤剖面全盐量、盐分剖面类型以及盐分离子组成的变化规律进行了研究,结果表明:研究区土壤盐分离子以SO■,HCO~-_3,Ca~(2+),K~++Na~+为主;剖面盐分离子分布不均匀,具有中、强变异性;总体表现为:SO■HCO~-_3Ca~(2+)Na~++K~+Mg~(2+)Cl~-CO■;土壤盐分变化与Ca~(2+),Mg~(2+),SO■变化规律基本一致,即随土层深度增加而减小。土地利用方式对土壤全盐含量及其离子组成的影响显著,盐荒地和改良地剖面土壤全盐量随土层深度增加而减少,农用地随土层深度增加而增大,牧草地随土层深度增加表现为先增加后减少,林地土壤全盐量剖面垂直变化幅度不大,且土壤剖面(0—100 cm)平均全盐含量依次为盐荒地改良地牧草地林地农用地;人类活动使得土壤盐分含量下降了41.92%～79.33%,盐分类型由苏打氯化物型转化为苏打硫酸盐型,降低了盐碱的危害,且不同利用方式土壤全盐量与SO■,CO■,HCO~-_3,Ca~(2+),Mg~(2+),K~++Na~+均呈显著的正相关,而与Cl~-成反比。本研究的结论对于提高盐渍化土地的利用潜力即耕地后备资源极其利用具有重要的理论和实际意义。     

黄河三角洲县域尺度的盐渍化土壤化学参数特征研究

地处黄河三角洲的山东省垦利县土地资源丰富、土地利用率低,但区域内土壤盐渍化程度高,理化性质空间变异大,严重制约土地的有效开发利用。本研究通过在县域范围内进行面上布点采样及实验室化学分析,系统研究了垦利县县域尺度0~20及20~40 cm土层土壤盐分及其化学参数间的通径关系及土壤盐渍化的空间分异特征。结果表明:调查期间的垦利县0~20 cm土层土壤盐分高于20~40 cm土层,除pH外两层土壤各项化学参数的变异系数都在中等变异以上;影响0~20及20~40 cm两层土壤盐分(EC5:1)的直接土壤化学参数为Cl~–、Na~+、Ca~(2+),4个参数有非常好的线性回归曲线;0~20 cm土层土壤沿海岸线表现出强烈的盐化和钠质化现象,而20~40 cm土层整体上盐分和钠吸附比均小于表层土壤,盐化和钠质化较弱;土壤p H则表现为20~40 cm土层高于0~20 cm土层,其碱化现象较为明显。研究结果为垦利县土壤盐分研究提供可靠的基础数据及经验公式,同时可为垦利县土壤盐渍化治理提供科学依据及理论指导。     

不同能源作物对土壤剖面盐分离子迁移的影响

为了筛选耐盐能源作物、挖掘利用盐渍土资源、促进农业可持续发展。以甘肃白银市东大沟盐渍化土壤作为研究对象,在大田试验条件采用对比研究的方法探讨种植四翅滨藜(Atriplex canescens)、油菜籽(Brassica napus)、甜高粱(Sorghum bicolor(L.)Moench)、荻(Triarrherca sacchariflora)、柳枝稷(Panicum virgatum)5种不同能源作物对土壤剖面盐分及其离子(HCO3-、Cl-、SO42-、K+、Na+、Ca2+、Mg2+)迁移的影响。结果表明:在盐渍化土壤,种植柳枝稷、四翅滨藜能明显减少土壤剖面0—100cm土层盐分、Cl-、Na+、Ca2+、Mg2+的含量,脱盐的同时会导致HCO3-在土壤剖面0—100cm土层累积。种植油菜可以抑制0—50cm土层盐分的累积。种植荻可以抑制50—100cm土层盐分、0—100cm土层HCO3-、60—100cm土层SO42-的累积。种植柳枝稷可明显减少土壤剖面0—100cm土层K+的含量。研究发现四翅滨藜、柳枝稷两处理的电导率均与其他处理之间达显著水平(P0.05),荻与其他处理之间水溶性Na+含量均达显著水平(P0.05),柳枝稷与其他处理之间HCO3-含量均达极显著水平(P0.01)。     

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。     

不同年限温室土壤盐分变化及对土壤退化的影响

为明确种植年限与土壤盐分及土壤退化间的关系,选择栽培模式和管理方式相近的温室,研究其土壤盐分、pH和交换性盐基离子随种植年限的变化趋势。结果表明:随种植年限的增加,土壤全盐量增加,第18年达1.833g/kg;土壤K~+和SO_4~(2–)含量升高,Ca~(2+)、Mg~(2+)和HCO_3~–含量降低;土壤中Na~+和Cl~–增量相对较少。土壤盐离子之和占全盐百分比在第6年平均为77.58%,而至第18年时为52.46%,说明随着种植年限延长,土壤盐离子组成已发生较大改变。土壤pH,第18年比第6年平均下降了1.01个单位,土壤交换性盐基下降了20.11%。因而,随温室种植年限延长,土壤盐渍化严重,酸化程度加重,交换能力下降,土壤肥力下降。     

塔里木盆地西南缘典型灌区土壤盐渍化特征分析——以塔吉克阿巴提镇为例

在野外GPS定点定位调查、土壤样品分析的基础上,借助Excel和ArcGIS9.3等软件,对新疆自治区喀什市岳普湖县塔吉克阿巴提镇0-30cm土层的盐离子特征、灌区土壤盐渍化现状及空间分布特征进行了分析。结果表明,0-30cm土层土壤中的离子以Cl^-,SO₄^2-,Na⁺,Ca²⁺为主Na+与Cl^-呈极显著正相关关系,相关系数为0.98,HCO₃^-与其它6种离子(Na⁺,Ca²⁺,Mg²⁺,K⁺,Cl^-,SO₄^2-)呈负相关关系受灌排系统影响较大的农田0-30cm土壤中Cl^-/SO₄^2-比值远小于不受灌排系统影响的荒地农田和荒地0-30cm土壤中的Cl^-/SO₄^2-比值与总盐呈正相关关系,相关系数依次为0.68和0.32。现阶段对塔吉克阿巴提镇灌区农业危害最严重的是氯化物-硫酸盐盐渍化土,硫酸盐盐渍化土表现为盐渍化土地向非盐渍化土地转变的过渡类型非盐渍化农田及轻度盐渍化农田主要分布在开垦较早,灌排系统畅通的区域,灌排系统不畅通的区域仍然处于脱盐缓慢或持续积盐的状态。     

民勤绿洲盐生草生境土壤盐分特征及离子组成

对民勤绿洲盐生草周围不同距离范围内的总体盐分状况、盐分离子组成及离子之间的相关性进行了研究。结果表明,盐生草具有一定的聚盐作用,在其周围形成了一定的"盐岛"效应。在距盐生草0-60 cm范围内,土壤剖面中的土壤盐渍化程度随土层的加深而加重,土壤阴离子主要有Cl^-和SO₄^2-,阳离子主要有Na⁺和Ca²⁺,土壤盐分主要是氯化钠、氯化钙、硫酸钠和硫酸钙,其次是氯化镁和硫酸镁。其中在盐生草周围0-40 cm范围内,垂直剖面0-20 cm土层土壤全盐含量为0.98~1.52 g/kg,属于非盐渍化土壤,20-40 cm土层土壤全盐含量达到了2.25~2.30 g/kg,属于轻度盐渍化土壤,40-60 cm土层土壤全盐含量达到了3.10~3.16 g/kg,属中度盐渍化;在距盐生草60 cm处,垂直剖面0-40 cm土层土壤全盐含量为0.83~1.86 g/kg,属非盐渍化,40-60 cm土层土壤全盐含量达到了2.43 g/kg,属轻度盐渍化。除HCO₃^-外,土壤盐分含量与各盐分离子之间均呈极显著正相关。     

克拉玛依人工碳汇林区景观地球化学特征与规律

以克拉玛依人工碳汇林区的土壤可溶性盐分离子、地下水矿化度和植被为研究对象, 综合运用描述性统计和相关性分析等方法, 研究其景观地球化学特征, 旨在通过对克拉玛依人工碳汇林区的景观地球化学特征的研究, 为这一地区盐渍化土壤改良和沙漠化防治提供理论依据。结果表明: 克拉玛依人工碳汇林区土壤Cl^-、SO₄^2-、Ca²⁺在0~80 cm范围内变异系数较大, 80~100 cm范围内, 土壤总盐和各离子变异系数相对较小; 盐分表聚现象严重; 该地区盐土类型主要是硫酸盐型, 其中SO₄^2-和Na⁺+K⁺为土壤可溶性盐的主要成分。研究区地下水呈弱碱性, 除HCO₃^-外, 其他离子和矿化度表现出较强的变异性; 地下水的化学类型主要为Cl·SO₄-Na, 矿化度和Cl^-、SO₄^2-、Na⁺+K⁺相关系数较为显著。种植人工碳汇林后, 除土壤HCO₃^-含量有轻微上升外, 其他离子均有所下降, 其中SO₄^2-含量的降低趋势最为明显。俄罗斯杨林分土壤含盐量随种植年限的增长明显降低, 种植后的土壤盐渍化状况有明显改善。     

黑河中游不同土地利用方式地面节肢动物对土壤盐渍化的响应

在甘肃河西走廊黑河中游荒漠绿洲过渡区,天然沙质草地被相继转变为农田和防风固沙人工林,但目前尚缺乏不同土地利用/管理方式下地面节肢动物群落对土壤盐渍化响应的系统研究。以天然沙质草地转变的人工梭梭灌木林、人工杨树林、人工樟子松林和农田为研究对象,以天然草地为对照,基于5种研究样地表层土壤盐分及其组成和地面节肢动物群落的观测数据,采用RDA(Redundancy analysis)排序分析等方法,研究了不同土地利用/管理方式下地面节肢动物个体数量和类群丰富度对土壤盐分环境变化的响应机制。主要结果为:(1)土地利用变化与管理措施相互作用驱动了地面节肢动物群落的演变过程,天然草地植被转变为人工林和农田20多年后,显著降低了地面节肢动物群落的数量而对类群丰富度无显著影响。(2)地面节肢动物群落的变化受土壤pH、Na+、Mg2+、Cl-离子的共同影响,其中土壤pH、Na+和Mg2+离子对动物群落变化的贡献率最大,是关键生态因子。(3)动物个体数量随土壤pH的增加而增加,随Mg2+、Cl-离子浓度的增加而下降。研究表明,土地利用变化引起的土壤盐分环境改变是驱动地面节肢动物群落演变的重要因素之一。     

太仓市郊大棚菜地土壤盐分累积与分布特征研究

以太仓市郊大棚菜地土壤为研究对象,研究了太仓市典型大棚菜地土壤盐分累积现状及变化规律。结果表明:太仓市郊大棚菜地土壤全盐含量平均值为3.38 g/kg,已达轻度盐化水平;大棚菜地土壤盐分累积区域分布差异较大,最小值为0.42 g/kg,最大值达12.6 g/kg,变异系数达65.7%;大棚菜地土壤盐分累积量有69.84%超过安全水平,其中51.59%为轻度盐土,10.32%为中度盐土,5.56%为重度盐土;大棚菜地土壤盐分累积分布具有明显的地域性,以浏河镇、沙溪镇和新区发生盐化现象最为严重,盐化土所占比例分别达91.4%、91.0%和83.0%;八大离子组成中,阳离子以Ca~(2+)为主,其次为Na~+和K~+,阴离子以NO_3~–为主,其次为Cl~–和SO_4~(2–);相关性分析表明,影响太仓市郊菜地土壤发生盐化的主要因素是全盐含量、NO_3~–、Cl~–、Ca~(2+)等指标,造成土壤发生次生盐渍化的主要原因是不合理施肥、种植及管理模式等人为外在因素;太仓市郊菜地土壤盐分含量随着大棚种植年限的增加而显著提高,在种植年限为4~5 a时达到峰值,平均值为3.64 g/kg,是种植年限为1 a的大棚土壤含盐量的1.29倍。     

几种一年生盐生植物的吸盐能力

【目的】土壤盐渍化在新疆发生面积多,分布广,利用盐生植物对盐分的超富集能力,选育生物量大且体内盐分浓度高的品种,可有效改良盐碱地。本试验比较了几种主要盐生植物的吸收离子类型和盐分积累量,为科学合理利用盐生植物进行盐碱地改良提供科学依据。【方法】选取一年生盐角草(Salicornia europaea)、盐地碱蓬(Suaeda salsa)、高碱蓬(Suaeda altissima)和野榆钱菠菜(Atripex aucheri Moq.)为材料进行人工种植,试验地土壤为壤土和砂壤土,耕层土壤盐分均值为10.23 g/kg,p H为8.36,属于中度盐化土壤。采用完全随机排列设计,在生育早期、中期和末期采样测定植物地上、地下部分干物质量和K+、Na+、Ca2+、Mg2+、Cl-、SO2-4浓度。【结果】生育末期四种盐生植物地上生物量均占整株生物量的89%以上,高碱蓬(23302 kg/hm2)蓬野榆钱菠菜(20379 kg/hm2)盐地碱蓬(18670 kg/hm2)盐角草(9096 kg/hm2)。盐分总浓度盐角草(215 g/kg)盐地碱蓬(152 g/kg)高碱蓬(137 g/kg)野榆钱菠菜(103 g/kg)。不同植物离子含量不同,K+浓度以高碱蓬中最高,Na+、Cl-、SO2-4在盐角草中最高,Ca2+、Mg2+浓度在盐地碱蓬中最高;4种盐生植物对Na+、Cl-、SO2-4的吸收能力极强,按阴离子类型划分盐角草属于SO2-4-Cl-型盐生植物,盐地碱蓬、高碱蓬、野榆钱菠菜属于Cl--SO2-4型盐生植物;盐分积累量为高碱蓬(3499 kg/hm2)盐地碱蓬(3061 kg/hm2)蓬野榆钱菠菜(2180 kg/hm2)盐角草(2080 kg/hm2)。【结论】盐生植物对土壤的改良效果主要以生育末期刈割时单位面积从土壤中吸收的盐分总量来衡量,这取决于此时地上部分生物量与植株体内盐分浓度的大小。植物会根据其生长需求选择吸收土壤中矿物质元素,盐角草对的Na+、Cl-的吸收能力强于盐地碱蓬、高碱蓬和野榆钱菠菜,尤其对Cl-表现出极强的选择吸收能力。     

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。     

内蒙古腰坝绿洲的土壤盐渍化特征

[目的]研究内蒙古阿拉善左旗腰坝绿洲土壤盐渍化特征及土壤盐分离子分布规律,为研究区农业生产发展及生态环境保护计策提出合理依据。[方法]通过在野外考察、GPS定点、样品采集和处理并借助Excel和SPSS软件,运用统计学方法研究了该区土壤盐离子含量、总碱度与土壤离子含量之间的关系、土壤含盐量以及盐离子间的相关性。[结果]灌区土壤pH值平均值为8.13,为碱性土,土壤盐分含量较高,其中0—10cm土壤盐离子含量最高,平均值达到4.49%。阳离子主要是Ca2+和K++Na+,阴离子主要是SO2-4Cl-HCO-3,CO2-3含量微小。0—10cm土层和10—60cm土层中SO2-4与Ca2+均有极显著正相关,相关性均大于0.95,因子分析中SO2-4与Ca2+,Cl-和K++Na+发生"聚类"现象。[结论]灌区盐渍化土主要为硫酸盐渍土,其次为氯化盐渍土,该盐渍土危害植被生长。