不同耕种时间下土壤剖面盐分动态变化规律及其影响因素研究

以新疆奇台县绿洲不同耕种时间土壤含盐量为研究对象,运用聚类分析与相关分析法对其含盐量变化规律、盐分剖面类型及其影响因素进行了研究。结果表明:在荒地转化成人类熟作的农田(5 a以上)过程中,土壤剖面盐分特征变化依次为表聚型、均匀型、震荡型和底聚型。未耕地土壤含盐量高,是典型的盐渍土,且表层聚集现象明显,含盐量在表层(0～20 cm)占整个剖面的34.31%。耕种5 a、10 a的土壤,多为底聚型盐分剖面。随耕种时间加长,土壤各层含盐量的活跃程度变化依次为活跃层、次活跃层和较稳定层;土壤含盐量与有机质含量的关系由极显著正相关转变为极显著负相关,而与土壤pH的关系变化则相反。有耕作活动的土壤盐渍化发生了逆向演替,耕种10 a土壤平均含盐量仅为未耕地的20.90%,脱盐速度随着时间的增加而减小,由早期(0～3 a)的1.56 g kg-1a-1,下降为后期(5～10 a)的0.04 g kg-1a-1。     

荒漠绿洲农田盐渍化过程中的水盐动态

以空间代替时间的方法,在干旱绿洲区选择大麦和苜蓿2种作物不同盐渍化阶段农田,并以非盐渍化农田作为对照,研究盐渍化过程中的水盐动态。结果表明:(1)不同盐渍化阶段的农田土壤含水量随土壤深度的变化有所不同,并且在大麦地10-40cm和80-100cm土层,苜蓿地20-120cm土层不同阶段农田间土壤含水量的差异显著性不同。在季节变化上,非盐渍化农田土壤含水量的变异显著高于盐渍化农田。(2)随着盐渍化程度的加剧,土壤电导率的峰值逐渐向上层移动;不同盐渍化阶段农田土壤电导率的垂直变化不同。在季节变化上,非盐渍化农田剖面电导率的变异要明显于其他盐渍化农田。(3)沿盐渍化梯度的增加,土壤中Na++K+含量表现为逐渐增加和表聚。(4)分析表明,盐渍化农田土壤水盐动态与作物生长状况、地下水电导率和土温有显著的相关性(P<0.05)。     

于田绿洲土壤盐分特征分析

于田绿洲土壤盐渍化日趋严重,直接影响当地农业发展和生态环境建设.本文选取于田绿洲中不同土地类型的土壤垂直剖面,对土壤盐分、可溶性离子及其相应地下水各个离子、矿化度进行测定;运用统计特征值、趋势面等方法进行分析.结果表明,于田地区盐渍化程度较为严重,可用耕地较少.农田盐渍化程度远低于其它土地类型区.盐渍化区土壤盐分垂直剖面上表现为漏斗型,表聚现象明显;农田、交错带盐分垂直剖面上表现为上下剖面盐分含量大,中部含量小,表明这片区域排碱能力较好.并且盐渍地相对于农田,含盐量及一些主要离子的空间变异性远远超出农田变异,并且不同土壤的盐分特征明显不同.上述研究为于田绿洲生态环境改善提供了一定的理论基础.     

于田绿洲土壤盐渍化动态变化研究

土壤盐渍化严重制约着干旱区农业发展,也对绿洲生态环境的稳定构成重大威胁。以于田绿洲做研究区,运用遥感数据,结合实地考察,定量提取土壤盐渍化信息;利用动态度与重心迁移模型,分析绿洲土壤盐渍化时空演化过程。结果表明:在研究期间,轻度盐渍地面积先减后增,重心向东北方向迁移;中度盐渍地面积持续减少,重心先向东南后向东北方向迁移;重度盐渍地先增后减,重心先向东南后向西北方向迁移;盐渍地总面积呈减少趋势,重心向东北方向迁移。34年间,于田绿洲各类型土地利用变化显著,盐渍地与农田及林地、草地和其他地类间的转化比较频繁,90年代盐渍化土壤的剧烈变化,说明当地政府对土地格局的变化有着重要影响。本研究为绿洲盐渍化现象的预测预报起到一定的支撑作用。     

农田明渠排水条件下土壤水盐运移规律研究

土壤水分、盐分、地下水埋深是表征当地土壤质量的重要状态变量,研究其动态变化过程是研究土壤质量演变规律和赖以防治土壤盐渍化的重要方面.在农田明渠排水条件下,土壤中发生的各种物理、化学和生物过程尤为复杂.因此通过对农田土壤盐分的定点实时监测,能够定量表征农田生态环境状况优劣;地下水位埋深变化,可警示农田盐渍化的演变,对调整灌溉定额采取预防措施有指导意义.同时通过实验计算确定了农田斗排的合理间距.     

新疆伊犁河谷新垦绿洲土壤盐渍化空间特征分析

在新疆西部伊犁河谷察布查尔县农业示范区采集表层土壤84个,进行了土壤盐分、有机质、pH值和电导率等指标进行实验和统计学分析,探索新垦绿洲表层土壤盐分的空间变化规律及其成因。结果表明:示范区土壤盐渍化明显,主要为硫酸盐和氯化物硫酸盐盐渍化。盐渍化程度主要为轻度、中度盐渍化。示范区西部,盐渍化程度呈现由东南向西北逐渐增大的趋势。东部受洪积扇微地形起伏变化的影响,盐土呈现点片相间分布的格局。中部在垄状隆起区域盐渍化程度较重,两边洼陷部分盐渍化程度较轻。示范区土壤盐渍化过程受地下水、原始地形起伏、原生盐分和人工灌溉等结构性因素和随机性因素的影响。平整土地、灌排结合、林草间作是防治土壤次生盐渍化的主要措施。     

石灰岩山地淡竹林演替序列土壤养分及其与群落特征的关系

为探寻石灰岩山地淡竹林演替序列土壤养分变化及其与群落特征的关系,采用空间代替时间方法,对竹纯林、混交林和阔叶林3个演替阶段的土壤养分、群落物种组成和多样性进行了研究,结果表明:(1)竹纯林向混交林、阔叶林演替的过程中,有机质、速效氮、速效磷含量、pH和电导率均呈"V"形变化,阔叶林土壤养分含量最高;(2)混交林阔叶树比例介于26%~73%之间,不同阔叶树比例的混交林土壤养分含量有差异,但养分含量与阔叶树比例没有显著相关关系;(3)由竹纯林演替到混交林,有机质含量和电导率的降低量分别与群落物种替代速率、草本层均匀度的变化呈显著负相关和正相关;从混交林演替到阔叶林,有机质、速效氮和速效磷含量的增量随着木本植物多样性的增加、草本植物多样性的降低而增加。分析认为,淡竹林演替序列土壤养分的"V"形变化是喀斯特地区自然演替序列较为特殊的规律,它与演替过程的群落特征变化具有密切联系。今后以混交林为关键阶段,整合土壤微生物和土壤酶的研究将有助于深入揭示淡竹林演替序列土壤养分变化规律的形成机制。     

石河子绿洲农业生态系统演替规律初探

研究分析玛纳斯河流域石河子绿洲农业生态系统演替规律结果表明,随着技术投入和市场的开放,绿洲农业生产力呈正向演替,而与之相应的生态环境部分呈逆向演替。人类活动是绿洲演替(正向或逆向)的根本动因,而绿洲所处的环境条件是加速其演替进程的关键,其中水资源时空分布及利用格局是主导因素。玛纳斯河流域农业生态系统良性演替需建立在绿洲资源要素时空优化配置及其协调开发利用上。     

干旱区盐渍化土地综合治理技术研究

干旱区盐渍化土地是我国重要的后备土地资源.研究了在开挖排水沟使地下水位降至临界水位以下的同时,对盐渍化土地进行农、林、牧相结合的改良措施,提出了盐渍化土地综合治理技术一是挖排水沟及造林,控制地下水位低于临界水位;二是选育耐盐良种作物,改良盐碱地;三是发展畜牧业,培肥地力.并应用于甘肃省临泽县小泉子盐渍化土地改良,使土壤含盐量下降,土壤有机质和养分增加,土地利用效率提高,经济效益显著.     

新疆精河流域不同土地利用方式对土壤质量的影响

通过精河流域不同土地利用类型和农田耕作措施对土壤质量的影响研究发现:①土壤盐渍化程度呈梯度变化,即从洪积扇下部经冲积平原至沙漠,依次出现中盐渍土-强盐渍土-盐土-非盐渍土类型。②天然绿洲的土壤有机质、速效钾、有效磷和碱解氮平均含量最高。荒漠土壤的养分含量很低,但养分含量与盐渍化成正相关,因此利用盐生植物资源增加盐成土荒漠的植被盖度,也是改良盐碱土的良好途径。③人工绿洲土壤有机质和速效钾的含量水平相对较低,主要是只重视施用化肥,却忽视诸如有机肥与化肥结合使用等利于有机质和钾肥积累的耕作措施。④人工绿洲各养分要素的变异系数最低,这是由于近年来精河流域以棉花作为主要的农作物种植,化肥的施用水平较为一致。⑤土壤水溶性盐分（全盐量）随耕作年限的增长表现出先降低又升高的趋势;土壤养分含量的指标变化趋势也基本相似,即先增加而后开始下降,其中有机质含量变化较为明显。主要与多年来棉花长期连作、不合理的灌溉及农田重用轻养等有关。     

喀斯特山区不同土地利用方式下土壤质量变化及其对水环境的影响

对贵州中部喀斯特山区不同土地利用方式(阔叶林地、灌木林地、灌丛草地、耕地)对土壤、地表径流和浅层地下水进行采样与分析。结果表明,在喀斯特山区土地利用模式从阔叶林地—灌木林地—灌丛草地方向的演变过程中,土壤有机质、速效氮磷钾、交换性钙镁含量出现明显的下降,粘粒含量增加,土壤质量出现退化,耕地有机质含量明显低于林地和草地;耕地地表径流中SO42-,NH4 ,PO43-,COD均显著高于林地和草地;浅层地下水的SO42-,NH4 ,NO3-,PO43-,COD也显著增加;土地利用由林地变为耕地后,地下水质量出现一定程度的下降。     

Water, Salt and Heat Influences on Carbon and Nitrogen Dynamics in Seasonally Frozen Soils in Hetao Irrigation District, Inner Mongolia, China

To investigate carbon (C) and nitrogen (N) dynamics in seasonally frozen soils under saline and shallow groundwater supply conditions, in-situ lysimeter experiments with different groundwater table depths (WTD=1.8 and 2.2 m) were conducted in Inner Mongolia, China during the wintertime of 2012-2013. Changes in soil organic C and total N in multiple layers during various periods, as well as their relationships with soil water, salt, and heat dynamics were analyzed. Accumulation of soil organic C and total N during freezing periods was strongly related to water and salt accumulation under temperature and water potential gradients. Water and salt showed direct influences on soil C and N dynamics by transporting them to upper layer and changing soil microbial activity. Salt accumulation in the upper layer during freezing and thawing of soil affected microbial activity by lowering osmotic potential, resulting in lower C/N ratio. Nitrogen in soil tended to be more mobile with water during freezing and thawing than organic C, and the groundwater table also served as a water source for consecutive upward transport of dissolved N and C. The changes in C and N in the upper 10 cm soil layer served as a good sign for identification of water and salt influences on soil microbial activity during freezing/thawing.     

近20年间黄淮海平原典型区盐渍土性质的对比分析

２０００年通过随机选取１９８０年的８８个盐渍土样点中的３３个样点进行对比调查，研究黄淮海冲积平原区曲周县盐渍土壤的全盐量、ｐＨ、有机质、全氮和有效养分的动态变化以及地下水埋深的变动趋势．结果表明，该县耕地盐渍化和脱盐化作用皆存在，原非盐渍土有盐渍化趋势，轻度盐化土有盐渍化加重的趋势，中度、重度盐化上和内陆盐上则经长期改良治理后脱盐化趋势明显．该区盐渍土有机质、全氮和碱解氮含量均有明显提高，有效磷含量有增有减，有效钾含量则明显降低．对区域土壤盐渍化与脱盐化作用影响较大的地下水位明显降低．     

Soil organic matter composition and pesticide bonding in sandy soils in relation to groundwater protection in the Northwest German Lower Plain

In sandy gleyic soils with a low groundwater table under arboriculture in Northwest Germany, a wide variation of groundwater pollution by pesticides has been observed. We therefore examined data on microbial activity and soil organic matter composition by wet chemistry, cross-polarization magic-angle spinning and ¹³C nuclear magnetic resonance, and pyrolysis-field ionization mass spectromy. However, neither microbial activity nor the soil organic matter composition of cultivated topsoils explained the differences in xenobiotic leaching into the groundwater. Data from Anthrosols suggested that these soils have a higher capacity for pesticide bonding because of high amounts of aromatic and carboxylic C moieties in the soil organic matter. However, despite the same pesticide inputs and time of application, the leached output from these soils was higher than that from the Podzols. Initial data from subsoil investigations suggest that the presence of a spodic horizon most likely reduces groundwater pollution by pesticides. Studies to assess fixation capacity and desorption kinetics in Bh horison seem warranted.Dedicated to Professor J. C. G. Ottow on the occasion of his 60th birthday     

新疆玛纳斯河流域不同地貌类型土壤盐分累积变化

为详细分析干旱荒漠区土壤盐分长期累积变化的区域差异，以玛纳斯河流域为例，选择冲积洪积扇、冲积平原和干三角洲3种主要地貌类型，通过取样、典型调查等方法讨论其土壤盐分变化情况，结果表明：位于山前冲洪积扇缘以上部位是最稳定的地区，地下水位低，基本不存在盐碱化问题。相比之下，冲积洪积扇缘部分地区由于普遍较高的地下水位和地下水矿化度，短期内仍将处于持续积盐状态。冲积平原部位表土虽明显脱盐，但由于底土含盐量高，且部分地段地下潜水埋深上升至临界深度以下，仍处于脱盐不稳定或脱盐积盐反复型状态。干三角洲部位经过多年的开垦，地下水位出现上升，随着深层盐分上移，也将导致土壤盐渍化发生。分析认为冲洪积扇缘、冲积平原和干三角洲部位部分地区将来土壤盐渍化威胁依然很大。该研究将为区域土壤盐渍化治理提供依据。     

塔里木盆地南缘新垦农田土壤性状变化及其与小麦产量的关系

以塔里木盆地南缘不同年限新垦农田(10年、20年、30年、40年、50年)为研究对象,以未开垦的荒漠自然土壤为对照,测定0―40cm土层有机质、养分、盐碱等土壤性状,探讨了新垦农田土壤肥力和盐碱变化及其对小麦产量的影响。结果表明:随开垦年限延长,0―20,20―40cm土层有机质含量均呈线性增加,但后者变化幅度相对较小。在0―40cm土层,全氮、有效氮和速效钾含量随时间延长的变化均与有机质含量呈极显著正相关,开垦50年时分别增加88.8%,213.4%,37.5%;有效磷含量在开垦前30年呈线性增加而后又降低,开垦50年时比开垦前增加1201.2%。荒漠自然土壤(0年)是以Na+和Cl-为主的轻度盐渍化土壤,开垦为农田后总盐分含量显著下降,且不同年限间差异不明显,在0―40cm土层平均为0.8g/kg,离子累积转变为以Na+和HCO3-为主。土壤pH在开垦30年(pH为8.85)时比开垦前增加13.4%,之后又显著下降,pH变化与CO32-和K+累积呈显著正相关。新垦农田小麦产量平均为4.79 t/hm^2,与土壤有机质、养分、盐分含量和pH均不相关,但与Na+、Cl-含量均呈显著负相关。综上,随开垦时间延长绿洲农田土壤肥力和盐渍化程度已得到明显改善,但0―40cm土层Na+和Cl-含量却是影响新垦绿洲小麦产量的主要土壤因子。因此,培肥农田土壤,采取有效措施降低Na+和Cl-含量,并防止其再次升高是实现绿洲小麦稳产高产的关键。     

黄河三角洲土壤质量自动化评价及指标体系研究

采用4种评价方案,利用相关系数法确定指标权重,利用隶属度函数计算指标隶属度,采用综合指数法,在Arcgis中进行黄河三角洲土壤质量的自动化评价和比较。结果表明:利用GIS自动化评价土壤质量快速准确;基于土壤全量养分和速效养分的评价差异较小,两者可选其一;基于土壤有机质和土壤含盐量指标的评价与土壤质量的全面评价(基于土壤全量、速效养分、有机质、含盐量、地下水埋深及矿化度)之间差异较小,在其他数据有限的前提下,土壤质量可以用土壤有机质和盐分含量指标评价。     

耕地不同利用方式下的土壤养分状况分析

以山东青州市为例，在对耕地土壤养分状况进行全面的调查分析，获取大量土壤养分数据的基础上，以数理统计方法对5种耕地利用方式下17种土壤养分状况的差异性进行分析，进而系统地探讨了耕地不同利用方式对土壤养分状况的影响。研究结果表明：耕地不同利用方式对土壤有机质及大量元素、交换性钙、镁、有效硅、锌、硼、土壤pH值和全盐含量有显著影响。由于菜地高施肥量及高产出的影响，大部分菜地土壤养分的含量明显高于粮田，但有效硅含量粮田则远高于菜地。粮田土壤pH值高于菜地，全盐含量菜地高于粮田。在旱地、水浇地粮田和露天菜地中有效磷含量变异最大，但设施菜地中全氮、有效硫含量的变异最大。研究结果对于探明耕地利用对土壤的养分状况的影响，对研究区耕地资源的合理利用与保护将具有积极意义。     

不同利用方式的苏打盐渍土剖面盐分组成及分布特征

通过野外调查、采样和室内分析,研究了松嫩平原不同利用方式的苏打盐渍土剖面形态特征及可溶盐含量与组成在土壤剖面中的变化。结果表明,土壤的利用方式不同,土壤剖面腐殖质层厚度、耕层和腐殖质层的有机质含量等有明显差异。在围栏草原、旱田、新水田及老水田4个剖面中,土壤可溶盐总量、pH与ESP均是在剖面中部最高,上部和下部较低;可溶盐组成均以K++Na+和HCO 3-、CO23-为主。表明草原围栏、旱田及水田利用均有抑制苏打盐分表聚的作用。放牧草原剖面的可溶盐含量自下向上逐渐增多,盐分表聚非常显著。开垦20余年的水田剖面中,表层土壤的可溶盐总量、pH和ESP值分别降至0.21%、7.56和9.1%,表明苏打盐碱地种稻较草原和旱田利用更有利于土壤脱盐脱碱。