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。     

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。     

伊犁河流域土壤盐分与地下水关系的关联分析

根据2009年伊犁河流域土壤盐分与地下水条件的监测和取样分析资料,运用灰色关联分析法,对伊犁河流域3月、6月、9月与11月的土壤盐分与地下水埋深、矿化度、电导率、pH值与主要离子进行了关联分析。分析研究表明:研究区表层土壤盐分平均含量为1.37 g kg-1,属于轻度盐渍化土壤。地下水矿化度平均值为2.50 g L-1,属于微咸水。在关联排序中,地下水埋深、矿化度、电导率、SO42-、Cl-、Mg2+、Na+与土壤盐分变化的关联性较强;地下水pH、K+与Ca2+与土壤盐分变化的关联度低,均小于0.321;地下水Mg2+含量与土壤盐分关联度最高,为0.606。灌溉对地下水pH、矿化度、电导率、Mg2+、Cl-离子变化的影响不大,而对地下水埋深、Na+、SO42-、K+与Ca2+离子变化的影响较明显。为了防止土壤次生盐渍化,应该加强对地下水中Mg2+、Na+与Cl-离子的控制与管理。     

海河低平原不同地貌土壤盐分特征研究

以河流冲积扇、河流冲积扇与滨海平原过渡带、滨海平原3种主要地貌类型,分析了海河低平原区土壤盐分含量、盐基离子组成及电导率的变化规律。结果表明:河流冲积扇耕层虽明显脱盐,但由于底土含盐量高,仍存在土壤盐渍化的威胁,阴离子以Cl-和SO42-为主;相反,河流冲积扇与滨海平原过渡带、滨海平原表土含盐量较高,而底土含盐量较低,阴离子以Cl-为主;土壤盐分中阳离子含量以Na++K+为主,盐分组成主要的可溶性盐为NaCl,其次是Na2SO4和CaCl2。     

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。     

莱州湾南岸土壤剖面盐分离子分异规律研究

莱州湾南岸地区受海水入侵影响盐渍化问题严重,土壤盐渍化是制约区域农业生产和发展的主要障碍因子。运用经典统计学和地统计学的方法,研究了莱州湾南岸地区土壤剖面盐分离子的空间分异规律。结果表明:土壤全盐含量随深度的增加而增加,表现出底聚趋势;各层土壤盐分离子均表现中等和强烈的变异性;土壤盐分主要以Na Cl和Na2SO4的形式存在;偏相关分析说明不同盐分离子间的相关性差异较大;聚类分析表明盐分离子主要分为三大类:K+、Mg2+、Ca2+和SO2-4为第一类,Na+单独组成第二类,Cl-则为第三类;除全盐含量在30~60cm具有中等空间自相关外,其他各层土壤盐分属性均具有强烈的空间自相关性;盐渍化类型以硫酸盐型、氯化物—硫酸盐型和硫酸盐—氯化物型为主,盐渍化程度以轻度盐渍化为主。     

乌拉特灌域表层土壤盐分空间变异及季节性分布特征

为揭示乌拉特灌域土壤盐分的时空变化特征,明确影响土壤盐渍化的主导因子,运用主成分分析和Kriging插值法,分析研究区 0～ 40 cm土层土壤 pH、全盐量及盐基离子的季节性变化特征及空间分布。结果表明:研究区土壤主要为轻中度盐化土,春夏秋季土壤全盐量平均值在 2 g/kg以上,属于中度盐化土;0～ 20cm土层土壤全盐量比 20～ 40 cm土层土壤高 0.807 g/kg,是盐分的积累层。土壤阳离子以 K ++Na+为主,阴离子以 SO 42-和 Cl -为主。各层土壤盐基离子表现为春季 >秋季 >夏季;阳离子 Mg 2+、K++Na+和 Ca 2+的变异系数在     

胀果甘草原生境土壤盐分特征分析

 通过野外调查采样和土样化学测定,分析胀果甘草原生境下土壤盐分的特征。结果表明:研究区土壤盐分普遍较高且表聚作用明显,土壤表层0～10 cm土层盐分均值高达32+.08g/kg,属典型的强度盐渍化土;土壤盐分组成中,含阳离子Ca2+、Na+、Mg2+、K+和阴离子Cl-、SO24、HCO-3,不含CO2-3,土壤盐分的特征因子为Ca2+、C1-、SO2-4、NaCa+,其盐渍类型主要为硫酸盐-氯化物型,重碳酸盐是土壤盐分的次要成分;该生境土壤中在整个垂直剖面上Ca2+的含量丰富,属典型钙质土。     

玛纳斯河流域土壤盐渍化影响因素研究

为了探讨区域盐渍化过程和分布特征,本文通过野外调查和室内分析,研究了新疆玛纳斯河流域海拔高度、地貌类型、地下水埋深、土地利用类型和不同种植年限对土壤盐分含量变化的影响。结果表明:玛纳斯河流域土壤盐分含量随海拔高度的变化呈现先降低后升高再降低的趋势,高盐分含量主要集中在海拔350~400 m,海拔高度与土壤盐分含量之间没有很好的变化趋势;土壤盐分含量在不同地貌类型的分布状况为:冲积洪积扇缘带冲积平原中部冲积平原下部冲积洪积扇中部干三角洲地区,冲积洪积扇缘带与冲积平原中部的土壤剖面盐分有表聚和底聚现象,冲积平原下部土壤剖面中间层盐分含量较高;地下水埋深对土壤盐分含量变化影响明显,随着地下水埋深的变浅,土壤盐分含量显著增加;不同土地利用方式下,土壤含盐量具有显著性差异,荒地土壤盐分含量最高,表层和底层盐分高于中间层,耕地0~100 cm土层盐分含量均较低;随着滴灌年限的增加,0~100 cm土层盐分含量均呈现降低趋势,滴灌1年与3年表层盐分含量差异不显著,其他土层差异显著,滴灌8年与10年的各层土壤盐分含量差异均不显著。综上,玛纳斯河流域土壤盐分含量受地貌类型、地下水状况、土地利用类型和滴灌年限因素影响显著,盐分在土壤剖面上也表现出不同的分布特征。     

香石竹设施栽培土壤可溶性盐分主成分分析

为探索香石竹设施栽培土壤盐害的防治方法与技术途径,对香石竹设施栽培土壤可溶性盐分进行了主成分分析。结果表明:土壤中可溶性盐分可分为主成分1(SO42-、NO3-、Ca2+、Cl-、K+)和主成分2(CO32-、HCO3-)两个成分,主成分1中SO42-、NO3-、Ca2+与土壤EC值三次模型拟合度较高(R2>0.850**),并与土壤EC值呈不同强度的正相关性;土壤EC值与全盐量呈强正相关性(r=0.99**),并接近线性关系(线性模型R2=0.976**,三次模型R2=0.984**);土壤EC值可作为一个有效指标,反映土壤盐渍化及土壤可溶性盐分,特别是反映SO42-、NO3-、Ca2+的变动情况,盐害防治重点在于SO42-、NO3-、Ca2+。研究对指导香石竹设施栽培土壤管理与持续利用具有重要意义。     

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。     

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。     

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。     

黑龙港流域微地貌与地下水埋深对土壤潜在盐渍化的影响

[目的]对近年河北省曲周县土壤潜在盐渍化进行多方位评价,为预防土壤盐渍化提供科学依据。[方法]通过微咸水灌溉试验、土壤剖面观测和土样分析,从海拔高度、土层深度、地下水埋深、土壤质地几个方面对黑龙港流域土壤盐分运移以及其对土壤潜在盐渍化的影响进行探讨。[结果]从区域角度分析,降雨和用微咸水灌溉加剧了表层盐分向下层淋洗的可能性,从而使土壤盐分多在40—100cm土层聚集。质地较为黏重的土层阻止了土壤盐分的运移而聚积在该土层之上,为土壤潜在盐渍化创造了条件。土壤盐分含量与海拔高度呈现出很好的相关性,其复相关指数R2=0.76。HCO_3~-的表聚现象比较明显,各土层土壤SO_4~(2-)离子和Ca~(2+)离子与全盐含量之间达到了显著和极显著相关(0.88*~1.00**,0.89*~0.97**),Ca~(2+)离子与SO_4~(2-)离子之间达到了显著和极显著相关(0.86*~0.97**)。[结论]微地貌和土体构型的变化将会影响到土壤盐分的重新分配,进而对土壤潜在盐渍化有重要影响。     

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。     

Spatial distribution of soil salinity and potential implications for soil management in the Manas River watershed,China

Understanding the watershed-scale spatial distribution of soil salinity and its compositions is important for soil management. Here, we present the first study on the Manas River watershed in northwest China. In this study, we took soil samples in upper 20 cm of soil from 186 locations across the watershed and measured total salt concentration (TSC), salt ion composition and soil particle size distribution (PSD). We found that on average topsoil TSC tended to increase, from 3.55 g kg⁻¹ in upstream regions to 19.40 g kg⁻¹ in downstream regions. The stoichiometric analysis showed that the equivalence ratio of soil Cl^- to SO₄²⁻ increased from 0.53 in upstream regions to 2.12 in midstream regions, and further to 3.76 in downstream regions; thus, the soil types were classified into chloride–sulfate, sulfate–chloride and chloride soils types, respectively. Additionally, proportions of small (<2 μm in diameter) and large (>2,000 μm) soil particles increased, while that of medium sizes (2–50 μm) decreased from upstream to downstream, with an increasing coefficient of variance (CV) in PSD. Taken together, watershed-scale topsoil salinity may be horizontally characterized by increased TSC and Na⁺ & Cl⁻ proportions, greater equivalence ratio of Cl⁻ vs. SO₄²⁻ and more balanced distribution of PSD along with surface water flow. Results demonstrated that soil salinity and its ions compositions showed a great variation across the watershed scale, suggesting that soil management may consider the spatial heterogeneity of saline–alkaline soil types, and our results provided scientific guidance for local soil management and restoration.     

第四纪红粘土发育的红壤在施用石灰和石膏后元素的淋溶特征

本文利用模拟土柱试验研究了施用石灰和石膏对第四纪红粘土发育的红壤中元素淋溶过程的影响。结果表明,施用石灰后１０ｃｍ土层中除Ｃａ＾２＋以外的阳离子元素的淋失量减少,而ＳＯ４＾２－和ＨＣＯ３＾－的淋失量增加;施用石膏后１０ｃｍ土层中所有阳离子元素,特别是ＡＩ＾３＋的淋失量增加。红壤中Ｃａ＾２＋的淋失以自由态为主,施用石膏后与ＳＯ４＾２－结合的比例增加,不同处理中３０ｃｍ土层处铝的淋失以自由态为离,１０     

塔里木盆地柽柳灌丛沙堆盐分分布特点研究

为明确处于稳定阶段柽柳灌丛沙堆内土壤盐分的分布规律及其对环境可能产生的影响,以塔里木盆地北缘洪积冲积扇末端为研究区,分析了灌丛沙堆内与堆间地盐分的分布特征及其与柽柳灌丛凋落物年产量的关系.研究结果表明,柽柳灌丛沙堆表层土壤(0-30 cm)盐分明显低于堆间地表层土壤盐分,相关分析表明,柽柳灌丛凋落物产量的增加是抑制盐分表聚的一个重要因素.而沙堆深层土壤(30-120 cm)盐分则明显高于堆间地相同深度的土壤盐分,呈明显的富集状态,即形成了明显的“盐岛”.盐岛内主要富集K+,Na+,C1和HCO3-这4种离子,其余离子(SO24-,Ca2+,Mg2+)则呈均匀分布或随机分布.以上结果表明,柽柳灌丛沙堆是土壤盐分局部汇集的小型盐分库,它的演变趋势会对干旱区绿洲生态系统的稳定性产生潜在的影响.     

设施土壤盐分的累积、迁移及离子组成变化特征

通过对我国不同地区设施栽培现状的野外调查和取样分析,研究了设施栽培条件下土壤盐分的累积、迁移及离子组成变化特点。结果表明:1)设施栽培条件下,土壤含盐量的变化幅度大,且均明显高于露地土壤,各研究区域内已有40%8～9%的土壤含盐量超过了作物正常生长的临界浓度。2)设施栽培的可持续利用周期较短,连续种植到4年左右的设施土壤,其耕层盐分的累积量可达到作物的生长障碍临界点,之后因设施使用率的下降以及采取的措施而有所降低,但仍高于露地土壤。设施连续使用会导致土壤环境质量的不断恶化。3)设施土壤剖面(0100.cm)盐分含量均高于相邻露地,盐分含量随土层深度增加而降低,其中耕层(020.cm)的盐分含量显著高于其下各层;盐分离子在土壤剖面的运移同时存在着明显的向底层迁移和向表层聚集两种方式,但以表聚为主;此外,盐分离子的大量累积和向底层迁移,特别是NO3-的淋溶已严重影响到部分地区的地下水水质。4)设施栽培后,土壤中的NO3-、SO42-、Cl-、Ca2+、Mg2+、K+、Na+均有不同程度的累积,阴离子以NO3-和SO42-为主,阳离子以Ca2+为主。盐分的大量累积以及某些离子的相对富集在一定程度上引起了作物养分的供需失衡、土壤酸化、棚室内CO2供应不足等生产问题。