土地荒漠化过程中土壤养分变化分析及对策研究

为了探讨荒漠化过程对土壤养分的影响,了解荒漠化过程中土壤养分的变化规律,选择河北坝上地区为调查区,按照荒漠化的不同程度设置样地,系统调查了轻度、中度、严重和极严重荒漠化土地表层(0～20 cm)土壤养分的变化。结果表明,土壤养分含量的减少与荒漠化具有退化方向的一致性和退化过程同步性等特点。另外,针对土壤养分的这一变化特征提出了一些对策措施。     

高寒地区人工植被恢复对风沙土区土壤理化性状的影响

通过对青海省沙珠玉治沙站人工植被恢复不同土壤发育阶段土壤理化性状的研究,结果表明,人工植被恢复对荒漠化土壤具有很好的改善作用,随着流动沙丘被固定,机械组成中砂粒逐渐降低,粘粒和粉粒逐渐含量逐渐提高,土壤有机质和养分含量及CEC逐渐提高,土壤pH值变化不大,碳酸钙只是在表层升高。已经发生荒漠化的地区恢复到正常土壤需要的时间相当长,因此人们应减少人为因素对荒漠化的影响。     

柴达木盆地不同居群白刺土壤养分空间变异性

在青海柴达木盆地选择6个重要的唐古特白刺(Nitraria tangutorum)分布区域,通过测定不同白刺居群的土壤pH、有机质（OM）、全氮(N)、全磷（P）、全钾(K)、碱解N、有效P和速效K含量,对比不同白刺居群间的土壤养分差异,分析其空间变异性以及与地理位置的相关关系。结果表明:1）土壤养分含量存在显著空间变异性,土层深度对土壤养分含量有显著影响,但各养分指标含量随土层深度变化规律不明显。2）3个土层深度（0~15 cm,15~30 cm,30~45 cm）土壤pH、OM、全N、全P、全K、碱解N、有效P、速效K含量平均值变化范围分别是:8.37~9.21、3.34~20.68、0.18~1.21、0.35~0.75、16.12~22.04、5.13~553.28、1.10~52.54 g·kg^-1和103.83~562.28 mg·kg^-1。3）3个土层深度的各土壤养分含量平均值之间相关性分析结果表明,土壤养分含量之间存在不同程度的相关性。4）3个土层的土壤OM和全N含量纬度、经度和海拔分别呈显著正相关、负相关和负相关,表层土壤（0~15 cm）有效P和速效K含量与纬度、经度和海拔分别呈显著正相关、负相关和负相关,经度和海拔还显著影响30~45 cm深土壤速效K含量。此外,综合分析各养分含量发现怀头他拉镇白刺居群土壤肥力最高,而茶卡镇和乌兰柯柯镇肥力相对较低。     

柴达木盆地不同居群白刺土壤养分空间变异性（英文）

在青海柴达木盆地选择6个重要的唐古特白刺(Nitraria tangutorum)分布区域,通过测定不同白刺居群的土壤p H、有机质(OM)、全氮(N)、全磷(P)、全钾(K)、碱解N、有效P和速效K含量,对比不同白刺居群间的土壤养分差异,分析其空间变异性以及与地理位置的相关关系。结果表明:1土壤养分含量存在显著空间变异性,土层深度对土壤养分含量有显著影响,但各养分指标含量随土层深度变化规律不明显。2 3个土层深度(0~15,15~30,30~45cm)土壤p H、OM、全N、全P、全K、碱解N、有效P、速效K含量平均值变化范围分别是:8.37~9.21、3.34~20.68、0.18~1.21、0.35~0.75、16.12~22.04、5.13~553.28、1.10~52.54 g/kg和103.83~562.28 mg/kg。3 3个土层深度的各土壤养分含量平均值之间相关性分析结果表明,土壤养分含量之间存在不同程度的相关性。4 3个土层的土壤OM和全N含量纬度、经度和海拔分别呈显著正相关、负相关和负相关,表层土壤(0~15 cm)有效P和速效K含量与纬度、经度和海拔分别呈显著正相关、负相关和负相关,经度和海拔还显著影响30~45 cm深土壤速效K含量。此外,综合分析各养分含量发现怀头他拉镇白刺居群土壤肥力最高,而茶卡镇和乌兰柯柯镇肥力相对较低。     

黑土长期定位试验原状土搬迁对土壤微生物性质的影响

通过测定黑土长期定位试验原状土整体搬迁前后四种处理(CK、NPK、M、MNPK)土壤可培养微生物数量、土壤微生物量含量及土壤酶活性变化,探讨搬迁的特定条件对土壤微生物性质的影响。结果表明,1搬迁前后5年各处理三大类微生物数量、微生物量碳、氮含量和四种土壤酶活性在0~20 cm土层中均高于20~40 cm土层;2每年在两个土层中MNPK处理的三大类微生物数量和微生物量碳、氮含量均最高,CK处理均最低,而每年在两个土层中土壤过氧化氢酶和转化酶活性CK和M处理均明显高于NPK和MNPK处理,而磷酸酶活性CK和M处理则低于NPK和MNPK处理,脲酶活性在4个处理中差异不大;3比较搬迁前后5年间各项微生物指标变化发现,各项指标年际间虽存在变化但程度不大,搬迁后2011年和2012年相对较高,同为小麦茬的搬迁前2010年和搬迁后2013年各项指标较为接近。研究说明,土壤深度和施肥对土壤各项生物指标影响较大,年际间变化也受到轮作方式的影响,搬迁对土壤微生物扰动影响远小于施肥和耕作方式等的影响。     

城市边缘带土壤肥力特征及质量评价——以长沙市东郊为例

本文通过野外采样和室内分析,对长沙市东郊71个土壤样品的肥力特征进行了系统研究,并采用Fuzzy综合评判法.以土壤有机质、全N、全P、全K、碱解N、速效K、缓效K、pH值、<2μm粘粒含量为评判指标对其进行质量评价.得出主要结果如下:土壤pH值偏酸性,全P、全K、有效P和缓效K含量较高,全N、碱解N、速效K含量中等,有机质含量不丰富;采用Fuzzy综合评判法得出长沙市东郊土壤的整体肥力质量属于中等水平,东湖和平的荒地、林地以及潭阳荒地为ш级,处于中下水平,东湖和平菜地及潭阳菜地、林地为Ⅱ级,处于中上水平.     

渭北优质苹果种植区土壤养分调查与评价

在延安、铜川、渭南、咸阳和宝鸡5个地区,选择树龄9~15 a的优质果园采集0~40 cm土壤作为样品,分析土壤中的有机质、全N、全P、碱解N及速效P、速效K和有效Fe、Mn、Cu、Zn的含量。结果表明:不同地区之间果园土壤养分含量差异较大,延安地区果园土壤全氮含量属于缺乏水平,有机质、碱解N、有效Fe、Mn、Zn含量都处在适宜范围的底线水平,铜川地区有效Mn含量处在适宜范围的底线水平;渭南和咸阳地区有效Fe和有效Mn含量都处在适宜范围的底线水平;宝鸡地区各养分指标含量都在适宜及以上水平。今后这些地区的果园在管理和施肥方面除了补充各自所缺的元素,还应考虑增加土壤有机质的含量,有机无机肥配合施用,并适当增加微肥的喷施量。     

长春市蔬菜保护地土壤养分特征及评价

从长春市4个保护地蔬菜重点产地采集具有代表性蔬菜地的土壤样品,对土壤有机质、全氮、碱解氮、全磷、速效磷、全钾、速效钾的状况进行分析。结果表明,长春蔬菜保护地土壤的养分含量均高于露天蔬菜地,且随着种植年限的增加而增加。长春市蔬菜保护地土壤有机质含量为11.58~27.35 g·kg-1,含量指标在低、中范围;全氮含量在1.63~3.44 g·kg-1之间,含量指标在高、极高范围,随着种植年限的增加,碱解氮增长幅度较高;速效磷含量在49.38~250 mg·kg-1之间,处于极高范围;速效钾含量在108.8~292.3 mg·kg-1之间,处于中量范围。表明长春市蔬菜保护地土壤氮素、磷素过剩,并产生逐年积累现象。各区土壤养分含量变化各异,应因地制宜,采取相应的措施来进行肥力调控。     

民勤县人为土地荒漠化的分析与评价

民勤县是甘肃省荒漠化面积较大、荒漠化危害程度严重的地区之一,荒漠和荒漠化土地总面积1．456万km~2,占全县总面积91%。针对民勤绿洲潜伏被沙漠吞噬危机,选择出能显著评价人为荒漠化程度三个因子、五个指标,即人口因子的人均密度和人口增长率、耕地因子的人均耕地和垦殖率、载畜量因子的超载率,建立人为土地荒漠化的评价指标体系。在定性分析民勤县土地荒漠化现状的前提下,运用多层次模糊综合评判方法进行定量分析,得出民勤绿洲生态系统处于强度荒漠化。     

廊坊市农田土壤养分初步分析

分别于2013、2014年8~10月对河北省廊坊市农田土壤进行初步调查,共选择该市23个农田样点,结合土壤理化分析的常规方法,通过分析p H、有机质、全氮、速效钾和有效磷等指标进而评价该市的土壤养分状况。结果表明,廊坊市农田土壤为弱碱性(8.33),有机质平均含量为15.64 g/kg,全氮平均含量为0.99 g/kg,碳氮比均值为16.79,速效钾平均含量为288.47 mg/kg,有效磷平均含量为9.37 mg/kg。从种植的植物来看,各种蔬菜的农田土壤养分均低于玉米农田。从区域分布特征看,廊坊西部地区农田土壤养分的各项含量均略高于总体平均值,且差值较小,而北部与东部地区的各项含量偏低。     

新邵县岩溶石漠化林地土壤理化特性研究

为修复和恢复石漠化区的生态环境,对新邵县岩溶石漠化林地的土壤理化特性进行研究,并运用改进的内梅罗综合指数法,对石漠化林地的土壤肥力进行了综合评价。结果表明:石漠化土壤呈弱酸性,不同坡位和土层厚度的土壤容重、pH值、土壤有机质、土壤有效磷、土壤碱解氮没有显著差异,不同坡位的土壤速效钾没有显著差异,而不同土层厚度的土壤速效钾有极显著差异。不同坡位0～60 cm土层的土壤容重变异幅度为1.39～1.58 g/cm3,不同坡位0～60 cm土层的土壤有机质其变异幅度为6.47～7.40 g/kg,各坡位以0～20 cm土层的土壤速效钾含量最高,其变异幅度为73.75～111.25 mg/kg,不同坡位土壤碱解氮变异幅度为69.65～77.70 mg/kg。石漠化地上坡、中上坡及中下坡的土壤综合肥力为一般,而下坡的土壤综合肥力则为贫瘠。     

金沙江流域退耕还草对土壤物理性质的影响*

 在金沙江流域云南省昭通市彝良县海拔2000m的半山区进行，在坡耕地建立了不同组合模式的退耕还草试验,通过持续两年的试验，实地观测和分析了不同混播牧草组合草地的土壤物理性质。结果表明，多年生黑麦草和白三叶混播组合的植被覆盖度和生物量均高于其它混播组合。人工混播草地与撂荒坡地相比较，土壤含水量增加4.07%～13.13%，毛管孔隙度增加3.84%～28.35%，土壤容重减小0.3～0.46g/cm³,土壤渗透速率提高0.83～2.64mm/cm，土壤完全崩解时间延长219～583h。容重和总孔隙度间的相关性最强，R²=0.5795；毛管最大持水量与毛管孔隙度间相关系数为R²=0.8909，土壤饱和持水量与总孔隙度之间的相关系数为R²=0.6075。退耕草地具有良好的水土保持作用。     

滇东南石漠化地区地形起伏度对水土流失的影响

分析石漠化地区的水土流失地理分布格局，探究地形起伏度对其分布规律的影响，为滇东南石漠化地区水土流失的防治措施提供合理且全面的依据。以滇东南石漠化地区马关县、西畴县和麻栗坡县为研究区，基于30 m空间分辨率的DEM数据计算地形起伏度，利用10 m空间分辨率的Sentinel-2数据提取土地利用类型。研究表明，根据均值变点法确定研究区地形起伏度最佳像元分析窗口为24×24，地形起伏度在0~2.41；水土流失强度主要为极强烈等级，占研究区总面积的26.85%；水土流失强度区域多集中在0.05~0.35等级范围内，地形起伏度在0.15~0.25等级范围达到水土流失强度峰值。研究区的地形起伏度与水土流失强度等级分布具有高度相关性，充分说明地形起伏度是石漠化地区水土流失的主导因素之一。     

基于土壤微生物的喀斯特土地石漠化风险评价指标体系初探

土地石漠化已成为喀斯特地区一种突出的生态环境问题,是西南喀斯特地区实现全面可持续发展的主要障碍因素之一。在参考国内相关研究的基础上,根据喀斯特土地石漠化过程对土壤特性及土壤微生物的影响,土壤微生物群落生态特征对土地石漠化的响应,利用土壤微生物作为生态监测指标,基于"干扰-响应"框架初步建立了一套喀斯特土地石漠化风险评价指标。     

湘中石漠化区土壤有机碳和全氮的变化特征

【目的】了解不同石漠化程度土壤中有机碳、全氮含量的变化规律和特征,为研究湘中石漠化地区常绿阔叶林生态系统的恢复机制提供参考。【方法】采用时空互代的方法,通过取样分析,根据因子打分法评定石漠化程度并测定不同石漠化等级样地的土壤性质。【结果】湘中地区石漠化程度对土壤中有机碳、全氮含量有显著影响,两者之间表现出极显著的线性相关,同等石漠化阶段的土壤有机碳、全氮含量总体差异不显著（P〉0．05）,变化范围分别是14．94-42．43g／kg和1．20～3．96gmg,均随石漠化程度加剧而逐渐降低,土壤表土层到底土层的有机碳和全氮含量变化均为从高到低,且随着石漠化程度加剧,表土层与底土层的碳、氮含量差异逐步减弱。[结论]土壤有机碳和全氮含量减少对于湘中地区常绿阔叶林向轻度石漠化阶段演替的表征明显,但对于该区域石漠化演替的阶段表征不明显。     

广西石漠化地区水土保持效应评价指标体系研究

石漠化造成水土资源的损失和破坏已经成为限制广西地区经济发展的严重问题,建立一套广西特有的评价指标体系可以科学、合理地评价广西地区的水土保持效应,对广西地区水土保持工作的开展具有重要意义。结合广西地区基岩裸露、成土缓慢、植被生长困难等石漠化特点,依据《水土保持综合治理效应计算方法》(GB/T 15774—2008),通过广西水利厅提供的水文站资料、县志、年鉴等历史资料集成、野外小流域采样调查、原位监测等方法,总结出涵盖包含社会、生态、经济3大方面在内的9类指标构成的初选指标体系。通过主成分分析方法,对指标进行降维,并结合相关分析、通径分析、敏感性分析的结果,分析各主成分中指标主要的作用途径,对指标的敏感性进行检验,筛除冗余指标,使得到的指标体系涵盖内容较为全面,指标信息重叠较少,代表性较强,最终形成包涵8个生态效应指标、7个经济效应指标、1个社会效应指标的水土保持效应指标体系。其中,生态效应指标对石漠化地区水土保持影响较大的前3位分别为林草措施面积(11.21%)、蓄水措施有效面积(11.10%)、有效土层厚度(6.28%),经济效应指标影响较大的前3位分别为林果产品产量(15.11%)、粮食生产量(14.95%)、第三产业总产值(14.74%),社会效应指标为负向指标,说明城镇化水平越高,人类活动对生态环境破坏越严重,越难以治理。本研究最终构建的指标体系为深入讨论生态效应补偿机制提供了必要的技术支持,为优化广西石漠化地区水土保持工作配置提供了一定的科学依据。      

土壤侵蚀对紫色土坡耕地耕层物理及力学特性的影响

【目的】紫色土坡耕地是南方丘陵区农业生产重要的耕地资源,其耕层土壤退化主要为物理退化。为了探讨土壤侵蚀对紫色土坡耕地耕层物理特性及力学特性退化的影响,在耕层土壤退化分级的基础上,定量分析了不同侵蚀程度下紫色土坡耕地耕层物理、力学特性及土壤退化指数的变化特征。【方法】采用铲土侵蚀模拟试验方法,以未侵蚀地块为对照组（CK）,对比分析了侵蚀5 cm（S_-5）、10 cm（S_-10）、15 cm（S_-15）、20 cm（S_-20）条件下紫色土坡耕地耕层土壤渗透性、土壤力学特性及土壤退化指数变化特征,对坡耕地耕层物理、力学特性的退化程度进行了定量分析。【结果】（1）紫色土坡耕地不同侵蚀程度下耕层土壤渗透性为CK>S_-5>S_-10>S_-15>S_-20,土壤初始入渗率、稳定入渗率、平均入渗率、饱和导水率随着侵蚀程度加剧而降低,S_-20土壤渗透性能最差;不同侵蚀程度下紫色土坡耕地均表现为0—20 cm土层的土壤渗透性指标高于20—40 cm土层的。（2）紫色土坡耕地不同侵蚀程度耕层土壤力学性质为CK-5-10-15-20,土壤抗剪强度、土壤紧实度随侵蚀程度加剧而增加。不同侵蚀程度下紫色土坡耕地各层土壤力学指标均表现为0—20 cm土层的高于20—40 cm土层的。（3）土壤抗剪强度对第一轴贡献率最大,土壤抗剪强度是影响不同侵蚀程度下紫色土坡耕地土壤物理性质及力学特性变化的主要因素。紫色土坡耕地土壤物理性质及力学特性与第一轴相关性排序表现为稳定入渗率>土壤紧实度>饱和导水率>平均入渗率>初始入渗率>抗剪强度。（4）不同侵蚀程度下紫色土坡耕地土壤退化指数大小为S_-5（-8.71%）>S_-10（-10.95%）>S_-20（-12.17%）>S_-15（-15.37%）,S_-15处理对耕层物理性质影响最大,S_-15 土壤退化指数最小,土壤退化程度为重度退化。不同侵蚀条件下,紫色土坡耕地土壤退化指数10—20 cm土层的最大,土壤退化对10—20 cm土层影响最小。【结论】紫色土坡耕地土壤退化现象严重,不同侵蚀程度土壤的退化等级分为4级,分别为未退化、轻度退化、中度退化、重度退化。研究结果可为坡耕地耕层质量退化过程辨识及恢复调控提供技术参数。     

中国南方喀斯特石漠化演替过程中土壤理化性质的响应

以中国西南典型喀斯特石漠化生态系统土壤为研究对象,运用野外定点取样和实验室分析检测方法,研究不同等级石漠化环境土壤理化性质特征;运用空间代替时间方法,探讨石漠化演替过程中土壤理化性质的响应及其机制,旨在为中国西南喀斯特森林生态保护和石漠化生态系统恢复重建提供理论支撑。结果表明:1)不同等级石漠化环境土壤理化性质存在显著差异,土壤容重、毛管孔隙度、总孔隙度、田间含水量、毛管含水量、pH值、有机质、水解氮、有效磷和全钾均在不同等级石漠化环境间具有显著差异。但这些指标并不是随着石漠化程度增加而一直退化,而是一个先退化后改善的趋势;2)土壤有机质、氮素、毛管持水量、容重和孔隙度与土壤其它绝大多数理化因子具有明显的相关性,是土壤理化性质的关键因子,在改善土壤理化性质和促进养分循环方面起着关键作用;3)主成分分析也表明,土壤有机质、氮素、钾素、容重、持水状况、孔隙度等是基于土壤理化性质评价石漠化程度的关键指标。作者提出了强度石漠化环境裸岩对土壤养分的聚集效应学说和喀斯特石漠化演替过程中土壤理化性质的响应及其机制。研究结果对中国西南喀斯特森林生态保护和石漠化生态系统恢复重建具有重要的理论意义和实践指导价值。     

污泥对风沙土养分与重金属效应的淋溶模拟研究

[目的]探讨城市生活污泥在沙化林地利用的可行性。[方法]通过室内淋溶模拟试验,研究施用污泥对风沙土养分及重金属含量的影响。[结果]施加污泥模拟淋溶后,风沙土总氮、总磷、速效氮、速效磷在各土层含量显著增加,且0～20 cm土层增幅明显大于20～40、40～60 cm土层;各重金属(Cu、Cr、Pb、Zn)含量在0～20 cm土层增加显著,40～60 cm土层增幅较小。施用污泥淋溶后,风沙土内梅罗指数(0.67)虽低于国家林地土壤质量标准(0.70),短期内未对土壤造成严重污染,但若长期施用污泥,应注意各重金属特别是Cd的累积效应所带来的潜在危害。[结论]城市污泥在沙化林地的短期应用具有较好的可行性。