典型喀斯特峰丛洼地坡面土壤养分空间变异性研究

采用线形取样,利用地统计学方法研究了典型喀斯特峰丛洼地坡面土壤养分的空间变异特征.结果表明:有机碳、全氮、碱解氮和速效钾具有相似的空间变异结构,其变程变化在212～251 m之间,与坡面不同土地利用方式的空间范围相当.全磷和全钾的变异尺度较小,为141.2 m和120.6m.受部分耕地施用磷肥影响,速效磷的变异尺度最小,仅为85.1 m.除pH值外,土壤各养分均表现为强烈的空间相关性.有机碳、全氮、碱解氮等养分的空间分布表现出随着海拔高度增加而增大的特征,人类的耕作管理和峰丛洼地特殊的水文地质过程是影响土壤养分空间变异的主要因素.     

雷州半岛玄武岩发育的时间序列土壤的发生演变

采集了广东省南部热带地区雷州半岛第四纪以来不同时代(0.58～6.12 Ma)喷发的玄武岩上发育时间序列土壤剖面样品,分析了一些理化性质的变化趋势。结果表明:(1)容重随深度增加而增大,与成土年龄有较好的相关性,说明容重在一定程度上可以指示土壤的发生层次和发育程度。(2)游离铁(Fed)、铁游离度(Fed/Fet)、活性氧化铝(Alo)和铝活化度(Alo/Ald)与成土年龄有着较好的相关性,可以指示土壤的发育程度和相对成土年龄;而无定形铁(Feo)、游离铝(Ald)和无定形硅(Sio)与成土年龄的关系不明显,尚难于指示土壤的发育程度。(3)常用的黏粒风化发育指标,如硅铝率Sa(SiO2/Al2O3)、硅铁铝率Saf(SiO2/(Al2O3+Fe2O3))、风化淋溶系数ba((Na2O+K2O+CaO)/Al2O3)、A指数((SiO2+CaO+K2O+Na2O)/(Al2O3+CaO+K2O+Na2O))、B指数((CaO+K2O+Na2O)/(Al2O3+SiO2+CaO+K2O+Na2O))、WI指数([(2Na2O/0.35)+(MgO/0.9)+(2K2O/0.25)+(CaO/0.7)]×100)、CIW指数([Al2O3/(Al2O3+CaO+Na2O)]×100)、CIA指数([Al2O3/(Al2O3+CaO+Na2O+K2O)]×100,与成土年龄之间相关性不显著,难以指示土壤的风化程度,但黏粒的Sa、Saf和元素Si迁移率的变化在一定程度上揭示了土壤中生物复硅的存在。     

喀斯特峰丛洼地原生林区土壤矿质元素空间异质性研究

运用经典统计学和地统计学方法研究了喀斯特峰丛洼地原生林保护区土壤矿质元素钙、镁、硅、铁、铝、锰的空间变异和相关关系,结果表明,在喀斯特峰丛洼地原生林区土壤矿质元素存在空间上的异质性。从半变异函数的模型拟合来看,块金值与基台值的比均小于25%的标准,表明变量具有强烈的空间相关性,且由结构性因素引起的空间变异占主导因素。Kriging等值线图显示,在不同的坡位出现了高值区和低值区,硅、铁和铝在中上坡出现高值区,而钙、镁和锰在中下坡出现低值区,这6个指标在研究区域均出现围绕1~3个中心点聚集分布出现高值或低值区,说明气候、母质、地形和微地貌对喀斯特原生林区土壤矿质元素空间变异起主导作用。     

宁南宽谷丘陵区土壤矿质元素与氧化铁的特征

以宁夏固原县上黄村和云雾山自然保护区为研究对象,通过大量的室内分析,研究其土壤中矿质元素的剖面分布状况及其氧化铁的分布特征.结果表明供试土壤土体中矿质元素的含量顺序依次为SiO2>Al2O3>CaO>Fe2O3>K2O≈MgO>TiO2>MnO2.其中硅、铝、铁的在剖面上分布较均匀,钙、镁、钾变异较大,空间分布不均;钛、锰空间变化较小,说明供试土壤处于物理风化阶段,土壤的化学风化程度较弱.氧化铁全量含量变化不大,其剖面各层的游离铁、活性铁和络合铁含量均不高,且空间变化幅度小,表明供试土壤的铁的淋溶状况不明显,土壤风化发育不好,释放出的氧化铁少.     

利用137Cs示踪和孢粉分析法对喀斯特峰丛草地洼地泥沙沉积及侵蚀环境的研究

在贵州省茂兰喀斯特峰丛草地洼地联合运用137 Cs示踪和孢粉分析的方法,对洼地沉积泥沙剖面进行了研究.草地洼地泥沙剖面的137Cs垂直分布显示了泥沙沉积特征,以地层孢粉为主的孢粉组成显示了洼底泥沙主要来源于由碳酸盐岩石风化成土后随水流侵蚀搬运的坡地土壤颗粒.从沉积泥沙剖面的137Cs含量、土壤颗粒结构、孢粉总浓度的垂直变化说明洼地土壤侵蚀经历了一个相对的轻微侵蚀-剧烈侵蚀-侵蚀显著减缓的变化过程;沉积泥沙剖面样品中的现代孢粉组成出现从蕨类、草本、乔木(松)孢粉占优势到以适应喀斯特石生环境的蕨类孢粉和草本孢粉占优势的变化,指示了洼地环境植被出现从含稀疏常绿落叶松的草丛退化为草丛的变化.喀斯特峰丛草地洼地的泥沙沉积过程与洼地植被演变和洼地侵蚀环境变化具有密切联系.     

喀斯特峰丛洼地农业生产活动的景观效应初探

为探讨峰丛洼地农业生产活动对景观的影响,从农业生产活动对峰丛洼地水文、植被及土壤的影响及其对景观格局演变的作用等方面入手,重点分析了农业生产与景观演变的相关性,结果表明:农业生产对峰丛洼地景观格局的影响,主要是由对原始植被的破坏导致表层岩溶水循环途径的阻断及表层岩溶带产流模式的改变造成的,即地下径流转化为地表径流。农业生产活动对喀斯特峰丛洼地景观变化的作用主要是破坏了地表植被系统的稳定性,造成景观破碎,使景观均质性减弱,造成景观的逆向演替乃至出现石漠化。     

阴山北麓表土化学成分特征及与其他地区对比分析

对阴山北麓典型样地表土K2O、CaO、Na2O、MgO、Al2O3、SiO2、Fe2O3、Mn、Cu、Pb、As、Ti等化学成分含量进行了测定,对比分析了阴山北麓表土与哈尔滨沙尘暴降尘、兰州沙尘暴降尘及兰州黄土的化学风化程度。阴山北麓表土的SiO2、Al2O3、Fe2O3含量之和为74.90%,比哈尔滨沙尘暴沉积物低2.90百分点,比兰州沙尘暴沉积物和兰州黄土分别高5.82、4.16百分点,说明阴山北麓的水热综合环境与哈尔滨沙尘暴源区较为接近但优于兰州黄土地区及兰州沙尘暴源区,阴山北麓表土化学风化程度略弱于哈尔滨沙尘暴源区但强于兰州沙尘暴源区和兰州黄土地区。富集系数计算结果表明:阴山北麓表土Ti、Mn、Cu的富集系数均小于1,呈现流失状态;Pb、As的富集系数均大于1,呈富集状态;人类活动对该区土壤元素迁移产生了较为明显的影响。     

喀斯特峰丛洼地次生林土壤有机碳的剖面分布特征

采用样方法研究了喀斯特峰丛洼地八角枫(Alangium chinensis)、盐肤木(Rhus chinensis)、黄荆(Vitex negundo) 3种典型次生林群落土壤有机碳（SOC）含量、密度的剖面分布特征。结果表明,土壤有机碳含量与土壤根系生物量呈极显著正相关;不同次生林群落060 cm土壤有机碳平均含量和密度不同,依次为黄荆八角枫盐肤木,盐肤木的碳含量显著低于黄荆和八角枫群落,碳密度显著低于黄荆;3种次生林群落土壤碳含量和密度都与土壤深度有较好的线性关系,随土壤深度的增加而降低,2060 cm各层次的差异不显著,但均显著低于010 cm土层;不同次生林群落土壤各层次碳含量和密度均表现为为黄荆八角枫盐肤木,其中盐肤木群落1040 cm 3个层次的碳含量及2030 cm的碳密度显著低于另外2个群落。由此可见,喀斯特峰丛洼地退化生态系统合理的植被恢复方式是促进该区域生态重建和碳贮存的关键。     

喀斯特峰丛洼地退耕还林还草工程的植被土壤耦合协调度模型

植物和土壤的耦合协调关系是生态恢复、退耕还林还草工程顺利实施的关键。该文基于典型喀斯特峰丛洼地7种代表性退耕还林还草模式植被土壤的全面调查和取样分析,建立9个植被因子和15个土壤因子的2级层次指标体系,采用层次分析法确定各因子的权重,构建了7种模式的植被土壤耦合度和耦合协调度模型。结果表明：不同退耕还林还草模式的耦合度和耦合协调度并不一一对应,植被与土壤的综合指数在全体模式中的位置也并不完全一致,退耕种植任豆+桂牧1号的植被效应和退耕种植香椿的土壤改良作用最好。退耕5年后各模式的植被土壤耦合协调状况还不十分理想,除香椿和撂荒处于中级协调发展时期外,其他退耕模式均还处于失调衰退和过度发展时期,耦合协调度模型只有桂牧1号和撂荒处于植被土壤同步型。喀斯特峰丛洼地实施退耕还林还草工程时应同步提高植物生长抚育和土壤管理水平。     

喀斯特峰丛洼地退耕还林还草的土壤生态效应

石漠化生态重建的关键是恢复植被,本质是提高土地生产力。本文以典型喀斯特峰丛洼地的坡耕地为对照,对退耕种植任豆、香椿、板栗、柑橘、任豆+桂牧1号、桂牧1号和撂荒7种主要模式固定标准地的21个土壤指标进行调查分析,探讨了退耕还林还草的土壤综合生态效应,筛选了优化模式。结果表明,与同纬度地区的红壤相比,喀斯特峰丛洼地的土壤质量除全钾和速效磷含量稍低外均较高;退耕还林还草显著或极显著提高了大部分土壤主要养分、水分和矿质养分含量,降低了SiO2含量,除任豆模式外均恢复到了石漠化以下水平,同时提高了土壤微生物种群数量、BC、BC/SOM和BC/TN,但BN和BN/TN略有降低;聚类分析直观地将坡耕地和7种模式分为土壤显著改良型、改良型、缓慢改良型和改良迟滞型4种类型,其中香椿和板栗的土壤生态效应最好。     

桂西北喀斯特人为干扰区植被自然恢复与土壤养分变化

为促进桂西北喀斯特退化生态系统的恢复与重建,采用全面调查和样方调查方法,以自然保护区的顶级群落为对照,研究了桂西北喀斯特人为干扰区自然恢复22a后植被的演替规律与土壤养分变化。结果表明,干扰区物种丧失严重,种类仅有自然保护区的26.6%,随着群落由草丛→草灌丛→灌丛→藤刺灌丛→乔灌丛→顶级群落的顺向演替和发展,群落的高度、生物量和物种多样性、土壤有机质、养分、阳离子交换量和硅、铁、铝、钛等矿质全量逐步增加,钙、镁全量显著减少,pH值降低,土壤质量随着植被的恢复呈波折性提高。     

金衢盆地红土地球化学特征

用X射线荧光光谱法(XRF)对金衢盆地的5个剖面127块样品进行测试,分析结果表明:主量元素组成以SiO2、Fe2O3、Al2O3为主,K、Na、Ca、Mg等易溶组分的含量很低,TiO2含量的平均值高于UCC值;Fe2O3、MnO含量在沉积型红土网纹和均质红土的交界处明显聚集,推测与不同沉积层交界处理化性质突变有关,而基岩风化壳型红土则逐渐过渡;SiO2、Fe2O3、AL2O3等化学成分和硅铝系数等化学风化指标指示沉积型红土由网纹至均质红土风化强度减弱的趋势,而基岩风化壳型红土的K、Na、Ca、Mg及TiO2含量均呈现从基岩到红土层风化强度逐渐增大的趋势。     

贵州省1960-2014年不同地貌类型的气温变化特征

通过1960—2014年贵州省19个观测站的月均温观测资料,分析了贵州省气温变化的时空特点及不同地貌类型上气温变化特征,并采用有序聚类法、M-K法检验其突变性。结果表明:1960—2014年贵州省气温除岩溶盆地地区外,其他地区的年均温（岩溶槽谷、非喀斯特区、峰丛洼地、岩溶高原、岩溶峡谷）总体呈波动上升趋势,增温现象十分明显,岩溶高原增温速率最低,岩溶峡谷增温速率最高;极端最低气温和极端最高气温均呈上升趋势,且前者上升速率高于后者,1960—2014年温度上升的趋势中,极端最低气温的上升对增温的贡献率最大;此外,非喀斯特区、岩溶槽谷、峰丛洼地和岩溶高原均温在20世纪90年代后期出现发生突变,岩溶峡谷均温在2001年发生突变,岩溶盆地均温没有存在突变现象。     

喀斯特峰丛洼地坡面土壤水分空间变异研究

以线形取样方式测定了喀斯特峰丛洼地坡面表层(0～5、5～10、10～15 cm)的土壤水分，采用经典统计结合地统计学方法分析了其空间分布特征及变异结构。结果表明：在坡面特定土地利用结构下(上坡到下坡分布有自然坡地、退耕地和耕地)，表层土壤水分沿上坡向下具有不断减小的变化趋势，坡面纵向和横向土壤水分均呈中等变异，横向上由于特殊的土壤分布和地形地貌特征使得变异程度较纵向强烈，土地利用和坡度因子是造成坡面土壤水分分布和变异的重要因素；半方差分析显示，坡面表层土壤水分具有明显的块金效应和较大的基台值，呈中等或较强的空间相关性，土壤水分总体上具有较好的变异结构和空间连续性，因此可以应用地统计学方法在该地区开展土壤水分空间变异研究。     

典型喀斯特林地土壤养分空间变异的影响因素

为了探明喀斯特森林生态系统土壤养分空间异质性的成因及其对养分生物地球化学过程的指示意义,该研究以广西木论国家级自然保护区典型喀斯特峰丛洼地为研究对象,利用地统计学和经典统计方法分析了土壤养分的空间变异特征,并探讨了其主要影响因子。结果表明,研究区土壤有机碳(SOC)和全氮(TN)的块金值/基台值较大,分别为49.9%和28.6%,表现为中等程度的空间自相关,全磷(TP)和全钾(TK)的块金值/基台值较小,分别为10.4%和2.9%,表现为强烈的空间自相关,说明随机因素对TP和TK的影响相对较小;逐步回归分析表明,各环境因子对TK的方差解释最大,对SOC的方差解释最小。其中,土壤交换性Ca2+离子和凋落物中N含量是SOC和TN的主要控制因素,随着交换性Ca2+和凋落物中N含量升高,土壤SOC和TN积累增加;TP的控制因素比较单一,仅受凋落物中P含量影响。TK的影响因素比较复杂,除主要受交换性Ca2+控制外,凋落物N:P比、海拔高度和黏粒含量也有显著影响。     

皖南第四纪红土伊利石结晶度值与风化强度的关系

对安徽宣城市宣州和郎溪两地第四纪红土黏土矿物组合和伊利石结晶度进行研究,探讨其对第四纪红土形成环境的指示意义。结果表明,两地第四纪红土黏土矿物的组合基本相似:剖面上部末次冰期下蜀黄土层(黄棕色土层)黏土矿物主要为伊利石、高岭石和2∶1型的蛭石;均质红土和网纹红土以伊利石和高岭石为主,无蛭石;网纹层下部出现伊利石-蒙脱石混层矿物。根据伊利石的X射线衍射(XRD)峰,获得伊利石结晶度(Illite crystallinity,IC)值,可以反映伊利石结晶程度。两地第四纪红土同类层次的IC值较接近。宣州和郎溪剖面黄棕色土的IC值平均为0.463,均质红土为0.599,网纹红土为0.726。全剖面样品IC值与风化强度指标呈显著负相关,充分说明红土IC值可有效地反映红土的风化强度。第四纪红土剖面从黄棕色土→均质红土→网纹红土,IC值升高,伊利石结晶变差,反映了红土风化强度增加,形成的气候环境更加湿热。     

喀斯特地区洼地剖面土壤含水率的动态变化规律

本文基于连续2年土壤水分的定位监测数据,分析探讨了喀斯特地区不同地质背景(纯灰岩与白云质灰岩)洼地剖面(0～90 cm)土壤含水率的动态变化规律。结果表明:洼地剖面土壤含水率总体较高,且从表层到深层表现为增长型;2009年和2010年土壤含水率的变化均具有明显的分层现象,从上到下依次为活跃层、次活跃层、相对稳定层,但均无速变层,不同地质背景的具体分层略有差异;活跃层和次活跃层集中分布在浅层土壤层,相对稳定层较厚,对应着较差的水文调蓄功能,洼地土壤的水分调蓄功能可能会因其相对较深厚(80～100 cm)的土层而被高估。受降雨、蒸发及植物蒸腾等因素的影响,土壤储水量具有明显的动态变化特征,一年中可分为相对稳定期、消耗期和补给期3个阶段,而土壤水分亏缺的补偿和恢复,主要依靠强度适中、历时较长且雨量较大的降雨,微雨和暴雨的作用较小。     

淮阴高庄战国墓出土青铜器产地初步研究

利用岩相显微镜、XRF等方法分析了淮阴高庄墓出土青铜器中所残留的泥芯,结果表明,淮阴泥芯中SiO2、Na2O含量很低,而CaO、MgO含量较高,且含有很高的P2O5,反映出其泥芯制作工艺与荆门左冢等地泥芯的制作工艺不同.同时,利用ICP-AES分析了泥芯中的稀土元素含量,稀土配分曲线、因子分析、聚类分析等结果表明,淮阴高庄墓中青铜器的产地(铸造地)在楚国国境,此墓的墓主人为楚国贵族.