南通市城市边缘带土壤肥力时空特征分析

基于野外土壤调查与样品分析数据,应用数理统计分析方法,揭示了南通市城市边缘带土壤肥力特征、影响因素、变化趋势以及时空规律。结果表明,研究区土壤表层有机质、土壤全量与速效养分含量空间变异明显,速效养分尤其具有高度的空间可变性,表现出城市边缘带土壤属性的重要特征。样点土壤肥力要素方差分析结果显示,土壤肥力特征的空间变异与本区土地利用变化历史与人为活动的时空分异密切相关;而土壤机械组成及全K含量空间变化不大,受控于土壤类型的空间分布,反映了本区土壤的发生学特点。经过过去20年的农业生产实践,研究区土壤多数肥力要素明显改善、肥力水平明显提高,但影响土壤肥力质量、制约土壤资源可持续利用的不利因素依然存在。     

渭北旱塬矮化苹果园滴灌下土壤剖面水分和养分时空分布特征

通过采集渭北旱塬矮化果园4个不同时间点(4月2日,5月1日,5月30日,8月13日)的土壤剖面样品,分析滴灌施肥下土壤剖面水分和养分时空分布的特征。结果表明:(1)前期土壤剖面水分集中分布在滴灌点附近,水平迁移距离20 cm,垂直迁移距离100 cm;后期滴灌和降雨增多,导致在60—100 cm深土层出现较高的土壤水分含量,土壤水分在水平方向上有明显的分布差异。(2)土壤硝态氮表现出明显的随水移动规律,且集中分布在水分湿润区边缘附近,垂直迁移距离大于水平距离。(3)土壤速效磷、速效钾在土壤剖面呈现出"表聚现象",速效磷主要分布在水平方向0—20 cm,垂直方向0—30 cm区域,速效钾主要分布在水平方向0—40 cm,垂直方向0—40 cm;均表现滴灌点区域含量高,远离滴灌点含量相对较低,具有明显的空间分布差异。在水平方向20—40,0—40 cm深土层速效钾含量相对较低,出现较明显的低值区域,后期该区域出现水平方向远离。(4)建议减少灌溉量,水分入渗深度应控制在0—40 cm,从而减少氮素淋溶流失;合理调整滴灌点与树干的距离,保证当年新生根系能吸收到充足氮、磷、钾养分。     

皖北亳州烟区土壤肥力定量评价

采集分析了谯城区1134个植烟土样的p H值、有机质、碱解氮、速效钾和速效磷的含量,利用模糊数学和主成分分析方法对其肥力进行了定量评价,旨在通过简便科学的评价,快速摸清烟区土壤肥力现状,指导精准施肥。研究结果表明:(1)研究区土壤p H较高,有机质偏低,大部分土壤碱解氮、速效钾、速效磷适中;(2)肥力较低区、中等肥力区和较高肥力区分别占耕地总面积的5.65%、89.93%和4.42%;(3)土壤肥力在南北方向上呈现低-高-低的趋势,东西方向上呈现出高-低-高趋势;(4)现主要植烟乡镇中,从土壤适宜性方面来看,西南部和中部相对优于西北部,西北烟区应该设法提高速效钾含量。     

渭北旱塬矮化苹果园滴灌下土壤剖面水分和

通过采集渭北旱塬矮化果园4个不同时间点（4月2日，5月1日，5月30日，8月13日）的土壤剖面样品，分析滴灌施肥下土壤剖面水分和养分时空分布的特征。结果表明：（1）前期土壤剖面水分集中分布在滴灌点附近，水平迁移距离20 cm，垂直迁移距离100 cm；后期滴灌和降雨增多，导致在60—100 cm深土层出现较高的土壤水分含量，土壤水分在水平方向上有明显的分布差异。（2）土壤硝态氮表现出明显的随水移动规律，且集中分布在水分湿润区边缘附近，垂直迁移距离大于水平距离。（3）土壤速效磷、速效钾在土壤剖面呈现出"表聚现象"，速效磷主要分布在水平方向0—20 cm，垂直方向0—30 cm区域，速效钾主要分布在水平方向0—40 cm，垂直方向0—40 cm；均表现滴灌点区域含量高，远离滴灌点含量相对较低，具有明显的空间分布差异。在水平方向20—40，0—40 cm深土层速效钾含量相对较低，出现较明显的低值区域，后期该区域出现水平方向远离。（4）建议减少灌溉量，水分入渗深度应控制在0—40 cm，从而减少氮素淋溶流失；合理调整滴灌点与树干的距离，保证当年新生根系能吸收到充足氮、磷、钾养分。     

中等尺度上土壤肥力质量的空间分布研究及定量评价

用修改后的内梅罗公式作为土壤质量的评价模型,将传统的统计方法与地统计学方法及GIS技术相结合,研究了金坛市土壤质量的空间分异规律,对金坛市土壤质量进行了定量化的评价。结果表明,金坛市土壤全氮以差级水平为主,pH、速效磷、速效钾、CEC和有机质均以中等级以上水平为主,综合肥力质量以中等水平为主;相对来说,全氮含量总体较低是金坛市土壤肥力的主要限制因子,pH值较低和速效磷水平较低是部分地区土壤生产力的主要限制性因子;金坛市土壤分质量及综合肥力质量的空间分布总体上具有以下特征:在东西方向上,中部纵贯全市南北的丹金溧漕河两侧的低洼圩区土壤质量指数相对较高,东部的高亢平原区次之,西部的丘陵区土壤质量指数最低;南北方向上,土壤质量指数西北低,向东南逐渐升高。土壤质量指数最高的区域主要分布于洮湖周围的河口区。金坛市土壤质量指数的这种分布特点明显与地形地势、径流方向和土地利用等有关,而地形地势是决定金坛市土壤质量空间分布的最根本的原因。     

陕西省子长县沟道土地的土壤肥力评价

通过野外实地考察和对土壤垂直剖面样品的采集和测试,分析了黄土丘陵沟壑区沟道内的台地、滩地、坝地、草地等几种主要土地利用类型的土壤肥力状况,并与沟道内新造耕地进行了对比研究。同时,在分析土壤有机质、全氮、全磷、全钾、速效氮、速效磷及速效钾等7个土壤肥力指标测定数据的基础上,对不同土地利用类型的土壤肥力进行了综合评价。结果表明,斑块状分布于沟道内的5种不同土地利用类型条件下,其土壤肥力指标存在一定差异。对比陕西省土壤肥力划分标准,黄土丘陵沟壑区沟道内各种土地类型土壤有机质含量均处于低水平,其中新造耕地的土壤有机质含量处于最低的第8级;各地块的土壤全氮、速效氮、全磷含量也处于较低水平,其中草地、滩地和台地的速效磷含量相对较高,可达到4或5级肥力水平;各地块全钾和速效钾含量等级相对其他肥力元素较高,速效钾含量以新造耕地和低龄坝地较低。由于有机质、氮、磷等肥力元素含量水平低,从而导致新造耕地和低龄坝地的综合土壤肥力质量也较低。因此,对沟道新造耕地不仅要做好复垦、平整、侧蚀水毁防治等工程,同时还应重视后期土壤肥力培育工作,采取科学措施,提高土地的生产力。     

北京百花山区自然土壤与耕作土壤的肥力比较以及土壤管理措施

通过对北京百花山地区山地自然土壤和耕作土壤有机质含量、全氮、全磷、速效磷、速效钾及微量元素有效含量的测定分析,得到了该地区山地自然土壤和耕作土壤的肥力特征。该地区山地自然土壤的有机质、全氮、全磷的含量较高,速效钾的水平中等,而速效磷的水平很低,微量元素中铜的含量较高,锰的含量较低,而有效锌的含量极低。自然土壤开垦为耕地后,土壤有机质含量明显降低,全氮的含量变化不明显;由于施肥作用,土壤全磷和速效磷的水平上升,个别耕地速效磷的水平极高,有过量使用磷肥的现象。对该地区山地土壤的开发利用,应坚持生态保护,防止水土流失,适当使用磷肥,注意使用微肥尤其是锌肥,因地制宜,根据不同地形、不同的土壤类型、母质的差异制定合理的利用方案。     

东北典型县域稻田土壤肥力评价及其空间变异

  【目的】  明确东北典型县域稻田土壤肥力空间变异特征，为该区域稻田土壤合理培肥管理提供科学依据。  【方法】  以黑龙江省方正县为研究区域，2017年在该研究区域采取114个代表性点位的稻田土壤，选取容重、pH、全氮含量、有效磷含量、速效钾含量、有机质含量和阳离子交换量作为土壤综合肥力评价指标，采用相关系数法确定各个指标的权重，根据东北稻田土壤特征，选择隶属度函数曲线，并确定隶属度函数转折点，依据模糊数学法的加乘原理，利用各土壤肥力指标的权重值和隶属度值计算土壤综合肥力指数；采用GIS和地统计学相结合的方法，确定各项肥力指标和综合肥力指数的空间变异特征和分布格局；通过主成分分析探究土壤肥力差异的主控因子。  【结果】  描述性统计分析表明，方正县稻田土壤综合肥力指数在0.18～0.99，平均值为0.60。土壤容重和pH的变异系数分别为9.15%和5.69%，属于弱变异强度，其他肥力指标的变异系数在20.01%～36.18%，属于中等变异强度。地统计学研究表明，土壤容重、全氮含量、有机质含量和阳离子交换量的块金系数在39%～50%，它们具有中等强度的空间自相关性，土壤pH、有效磷含量、速效钾含量和综合肥力指数的块金系数均在25%以下，它们具有强烈的空间自相关性。方正县土壤综合肥力指数值在0.70以上的稻田占16%，在0.60～0.70的稻田占45%。各个肥力指标中，土壤有效磷含量和速效钾含量的分布特征与综合肥力指数相似，呈南高北低的分布格局；土壤pH和阳离子交换量由稻区中部向南北方向逐渐降低；土壤容重由西北向东南呈逐渐降低的趋势；土壤有机质和全氮含量均表现为由东南向西北逐渐降低的趋势，土壤有机质含量在30 g/kg以上的稻田占比为97%，土壤全氮含量在1.5 g/kg以上的稻田占比为84%；其中北部蚂蚁河沿岸土壤全氮、有效磷、速效钾和有机质含量相对较低。利用主成分分析得到各项肥力指标的综合得分值由大到小依次为:土壤有效磷含量、速效钾含量、有机质含量、阳离子交换量、全氮含量、pH和容重。  【结论】  方正县61%的稻田土壤肥力处于中等及以上水平，稻田土壤肥力整体呈现出南高北低的分布格局。土壤有效磷和速效钾含量是造成土壤肥力差异的主要因子。     

香蕉园土壤养分肥力时空变化研究

对香蕉园土壤养分肥力的研究是制定香蕉养分管理策略的基础。本研究采集了广东省香蕉主产区果园土壤样本110个,评价土壤养分肥力现状,并与第二次土壤普查结果相比,探讨养分肥力的时空变化。结果表明香蕉园土壤养分肥力整体上较高,缺素少,而硼是普遍缺乏的元素;与20世纪80年代初相比,香蕉园土壤养分肥力已经发生很大变化,主要表现为有机质明显下降、有效磷和速效钾的显著提高。从化肥消耗量变化、施肥结构及香蕉种植模式三方面探讨了时空变化的主要原因。     

河北省农地土壤肥力特征时空变异分析及其质量评价

本文选取pH、有机质、全氮、全磷、全钾、有效磷、速效钾、碱解氮构成河北省农地土壤肥力评价指标;并采用层次分析法确定土壤肥力评价指标的权重,运用模糊数学法对河北农地土壤肥力进行了综合评价。经与第二次土壤普查比较,研究发现:土壤pH值较高,有机质、全氮、碱解氮含量中等偏上,全磷、有效磷、全钾、速效钾含量较高,速效钾含量呈下降趋势;河北农地土壤肥力综合隶属度在0.739～0.862之间,其中唐山、衡水、石家庄、邯郸土壤综合肥力较高,廊坊、邢台土壤综合肥力有待提高。     

于田绿洲典型区域土壤盐分空间分异规律研究

应用地统计学方法对于田绿洲典型区域土壤盐分空间分异规律进行了研究。结果表明,于田绿洲土壤盐渍化严重并表现出表聚现象。由于人类活动干扰,表层土壤盐分变幅最大;0—5cm土层土壤盐分表现出强烈的空间相关性,5—30cm土层次之,30—70cm土层土壤盐分的空间相关性很弱。水平方向上,0—30cm土层中土壤盐分从东向西先增大,后减小,再增大,再减小;30—70cm土层中土壤盐分从东向西逐渐减小;研究区南北两侧土壤盐分含量高,中部盐分含量低。垂直方向上,盐碱地和高、中密度草地土壤盐分含量较高,呈现出自上而下逐渐减小的分布趋势。其中盐碱地土壤盐分含量最高,高密度草地土壤盐分的垂直变化幅度大于中密度草地,低密度草地和农田土壤盐分含量较低,且垂直变化不大。不同地形和土地利用带来的土壤水分运动差异,是绿洲土壤盐分空间分异的主导因素。     

新嵊盆地玄武岩发育土壤的母质均一性判定

成土母质的均一性判定是土壤发生研究的必要起点,也是构建土壤时间序列和评价土壤质量变化的先决条件。选取浙江省新嵊盆地典型玄武岩发育土壤剖面为研究对象,采用土壤地理学和元素地球化学方法,通过对土壤剖面的形态特征、颗粒组成、母质不连续性系数、稳定元素Ti与Zr比值以及稀土元素分布模式等指标的分析,进行不同土壤剖面母质均一性的判定。研究结果表明,土壤颜色、结构、根系等土壤剖面形态自下而上呈现均一、渐变特性特征,且所有剖面没有发现异源堆积特征,可以初步直观判定研究剖面的母质均一性;土壤颗粒组成及扣除黏粒后的粗粉粒/中粉粒含量等指标都比较均一,并沿剖面垂直方向呈现较好的渐变趋势;Ti/Zr比值和稀土元素配分模式在不同层次间的分布也没有明显的差异;母质均一性系数均介于?0.6 ~ 0.6之间。因此,研究剖面内与剖面间母质来源相同。     

Travel of microorganisms from a septic tile

An investigation was carried out to monitor the horizontal travel of indicator microorganism from the end of a septic tile in the direction of groundwater flow. The microorganism levels exhibited a declining trend with distance away from the tile end. This investigation also revealed that because the unsaturated depth of soil available for microorganism vertical travel was limited, relatively high levels of organisms were found in the groundwater even at a horizontal distance of 15.25 m from the end of the septic tile.     

Assessment of tillage erosion by mouldboard plough in Tuscany (Italy)

This study was designed to characterise the soil translocation effect induced by mouldboard ploughing with an implement traditionally used in the Tuscany region (Central Italy). We discuss the results of a set of field experiments performed to measure soil displacement along slopes of varying gradient in different directions and at several depths of tillage. Using the Soil Erosion by Tillage (SETi) model, soil translocation patterns for different tillage scenarios were analysed, with special attention paid to the effects of the direction and depth of tillage on the extent and spatial pattern of soil movement. The lateral slope gradient S_P and tillage depth D were found to be the dominant controlling factors for total soil displacement. The effect of the slope gradient in a direction parallel to tillage S_T was much less pronounced. These findings reveal the importance of the asymmetric nature of the soil movement produced by mouldboard ploughing and the predominant effect of the lateral displacement d_P on the actual trajectory of soil motion. Results demonstrate that spatial patterns of soil redistribution due to mouldboard ploughing are highly variable and depend on the particular characteristics of the implement used. This dependence is so strong that maximum downslope soil translocation can occur during both, contour tillage or up–down tillage. For this particular mouldboard plough, maximum downslope soil transport took place at a tillage direction ca. 70° and not when tillage was conducted along the steepest slope direction (0°). These findings highlight the potential of the combined approach applied. The physically based SETi model can be properly calibrated using a relatively limited dataset from field experiments. Once calibrating, the SETi model can then be used to generate synthetic tillage translocation relationships, which can predict the intensity and spatial pattern of soil translocation over a much wider range of tillage scenarios than the particular experimental conditions, in terms of topography complexity (slope gradients and morphology) and the direction and depth of tillage. These synthetic relationships are useful tools for evaluating strategies designed to reduce tillage erosion.     

某化工园区周边土壤中传统和新兴全氟化合物的赋存特征及潜在来源

在某化工园区周边采集了15个土壤样品,分析了12种全氟化合物(PFASs)的赋存水平和空间分布,再用主成分分析法和相关性分析法计算PFASs之间的相互关系,探寻具有相似来源的PFASs,最后用荷兰CSOIL模型评估了土壤PFASs的健康风险。结果表明,短链C4～C7全氟烷基羧酸(PFCAs)是本研究区土壤中主要的PFASs,特别是全氟丁酸和全氟戊酸,含量处于数十到数百ng/g水平。部分土壤点位中PFASs含量较高,可能与其离化工园区较近以及处于园区下风向有关。根据来源分析结果,工业活动可能是短链PFCAs(C4～C7)的主要来源,园区周边农业和生活源对土壤PFASs的贡献不显著。通过食入和吸入土壤颗粒及皮肤接触土壤产生的PFASs每日预计摄入量远低于国际管理机构发布的健康建议值,表明当地土壤中PFASs的人体健康风险相对较低。     

冀西北地区白桦根系-土壤界面摩擦性能

林木根系通过摩擦锚固作用实现对土体的固持。以冀西北地区白桦的根系为对象,通过垂直拉拔试验,探究根径、根系土中埋深、土壤含水率、海拔、根系生长方向等因素对根系-土壤界面摩擦性能的影响。结果表明:根土摩擦力随着埋深、根径的增大而增大,同根系直径满足幂函数关系,决定系数大于0.82,拟合良好;土壤含水率由11.85%增大至17.85%,根土摩擦力先增后减,最大拔出力对应土壤含水率范围在13.85%～17.85%之间;不同海拔位置、不同生长方向的根系,其根土界面摩擦力也有所差异。冗余分析结果表明,根系直径和海拔对根土摩擦力贡献接近且较高。研究结果对冀西北地区林木树种的选择和生态环境的保护具有重要的意义。     

新疆玛河流域绿洲土壤特性空间分异与合理开发模式

水土资源是干旱区内陆河流域地域分异及绿洲发育的主要物质基础。以玛纳斯河流域为案例,重点分析沿流域纬度梯度土壤特性的变化。研究表明:从山地到沙漠,土壤养分表现为由高到低,具有波动性,其中有机质含量呈现明显下降趋势。土壤盐分空间变化规律明显:在前山区地带,土壤含盐量低;在冲积扇、冲积扇缘及冲积平原上部绿洲区,土壤耕层总盐高、表聚性强;从冲积平原中下部到干三角洲绿洲,耕层盐分含量依次降低,但剖面盐分含量呈现依次增加趋势,形成盐分聚集的漏斗效应,尤其进入沙漠边缘区,这种趋势更加明显。农业开发应该遵循这种分异规律,并进一步提出绿洲土壤资源合理开发利用对策与建议。     

锡林河流域土壤有机碳空间变异分析

为了探索锡林河流域土壤有机碳的空间变异规律,基于半方差函数理论和普通克里格插值研究了0-10 cm,20-30 cm,40-50 cm土壤有机碳变异特征及分布格局。结果表明,（1）0-10 cm,20-30 cm,40-50 cm层土壤有机碳的最优拟合模型依次是高斯模型、高斯模型、指数模型。（2）随着土层深度的增加,土壤有机碳空间分布相关性增强,0-10 cm层土壤有机碳存在中等空间分布相关性,20-30 cm与40-50 cm层土壤有机碳具有强烈的空间分布相关性,自相关距离分别为25.81 km,20.26 km,45.00 km。（3）各向异性分析表明:各方向土壤有机碳变异程度随着土层深度增加而减弱,同层不同方向半方差变化明显,各向异性显著,不同层西南-东北45°方向以及东南-西北135°方向半方差变化最为明显,而各层45°方向变异程度却表现出相似性。（4）各层土壤有机碳分布具有一致性,流域南部边缘到东部以及东北部为土壤有机碳含量较高区域,北部、西北部以及上游的中南部是全流域土壤有机碳含量最低的区域,西部以及西南部土壤有机碳含量处于相对中等水平,流域地形与植被分布特征决定了土壤有机碳这种分布特点。     

东北农田黑土中Cd、Pb、As含量空间分异特征分析

采用点面结合方法,研究了东北区农田黑土中Cd、Pb、As含量的空间分异特征。结果表明,三种元素含量的变异系数为Cd>Pb>As。Cd、Pb的平均含量高于其背景值;其中Cd有45个样品超过了国家二级标准限值。Cd、Pb、As含量由南至北未表现出明显的分布规律。对煤矿区周围农田土壤的调查发现,煤矿是其周围农田土壤的主要污染源。采用最优内插法得到了长春市市郊农田黑土中Cd、Pb、As含量的空间分布图,结果表明人为活动显著改变了局部地区Cd、Pb、As的含量,污染源主要为汽车尾气和固体废弃物的堆积。对三种元素垂直分布进行了分析,剖面土层Cd、Pb、As主要来自于表面污染源,向下迁移作用还不很强烈。