阜康市三工河小流域土壤水稳性团聚体分布特征研究

以阜康市三工河小流域土壤为例,通过选取典型梁峁坡地、不同坡度坡地及不同植被覆盖土壤进行采样,分别对土壤0～20cm和20～50cm剖面层土壤水稳性团聚体含量及其影响因素做了初步研究。结果表明,该小流域土壤水稳性团聚体分布存在以下特征:土壤同一剖面自上而下呈递减趋势;同一坡面随坡位自上而下呈增加趋势;随坡度的增加而减少;不同植被覆盖土壤团聚体含量呈现农用坡耕地<林地<草地<草灌地。     

贵州喀斯特地区典型小流域土壤理化性质对不同土地利用类型的响应

为研究不同土地利用类型下贵州喀斯特地区典型小流域的土壤理化性质特征,以贵州喀斯特地区3个典型小流域[黔西南中低山丘陵喀斯特区典型小流域——安龙县兴隆镇排冗河小流域(代号为QWSMHH),黔东北低山丘陵喀斯特区典型小流域——江口县坝盘镇高墙河小流域(代号为QENLH),黔北中山峡谷喀斯特区典型小流域——桐梓县高桥镇龙爪沟小流域(代号为QNMG)]为研究对象,分析不同土地利用类型、不同土壤剖面层次的土壤理化性质。通过对典型小流域不同土地利用类型土壤13个理化性质指标进行测定和分析,探讨贵州喀斯特地区典型小流域土壤理化性质对不同土地利用类型的响应机制。结果表明,13个理化性质指标对旱地、水田、林地的响应方式和响应强度不同,整体表现为林地和水田在土壤结构、质地、肥力上优于旱地。对不同土壤剖面层的分析结果显示,随着土层深度的加大,土壤容重和pH值逐渐升高,土壤总孔隙度、田间持水量、有机质含量与氮、磷、钾3种元素含量皆表现为随土层深度的加深而递减的趋势。不同喀斯特典型小流域土壤理化性质表现为QENLH土壤结构良好,肥力最好,而QWSMHH土壤结构和肥力表现最差。相关性分析显示,土壤容重、非毛管孔隙度、pH值间呈正相关,这3项指标与其余多数指标呈负相关,其余10个指标间呈正相关。研究结果可为人为干扰下喀斯特小流域土壤改良、石漠化的恢复与治理提供科学依据与理论基础。     

黔东南低中山丘陵地区典型小流域土壤理化性质研究

采用实地调查野外取样和实验室检测分析的方法,以方祥乡方祥河小流域为例研究了贵州省黔东南低中山丘陵地区典型小流域内不同土地利用方式下土壤理化性质的空间变化及剖面含量分布。结果表明,该小流域内土壤质量较高,有机质含量及土壤中氮磷钾等元素含量均较丰富。从土地利用类型看,土壤耕作层孔隙度、田间持水量和平均有机质含量大小顺序为水田林地旱地,氮素和磷素的含量分布状况与有机质含量分布相一致。耕作层中全钾含量的大小顺序为林地旱地水田,速效钾含量的大小顺序为水田旱地林地。从空间分布看,容重变化为上游中游下游;土壤总孔隙度、田间持水量及土壤养分含量的空间变化趋势均呈现出下游中游上游。本研究为土壤资源管理和进一步实现该小流域土地可持续经营提供了科学依据。     

黄土高原南部小流域土壤水分时程变化的分层特征及其驱动机制

选取位于黄土高原南部的长武王东沟小流域为研究对象,通过对典型样地0～600 cm土壤剖面水分的长期连续测定,系统研究了王东沟小流域土壤水分年内、年际变化的分层特征以及驱动机制。结果表明,土壤水分剖面的时程变化有分层特征,与利用类型关系密切;王东沟小流域0～50 cm土层土壤水分季节变化剧烈, 0～150 cm土壤含水量在雨季前（6月）降到最低; 与雨季前相比,小麦地12月土壤水分恢复深度可达到460 cm,而刺槐林地、苹果园和苜蓿地土壤水分恢复深度最大达到260 cm左右;就同一测点比较,2011年刺槐林地和苹果园300～600 cm土壤含水量较2003年减少,而2011年小麦地和荒草地300～600 cm土壤含水量较2003年有所增加。土地利用和地形地貌是驱动王东沟小流域土壤水分变化的主要因素,但是土地利用对深层土壤水分的影响更加显著     

黔东北低山丘陵喀斯特地区典型小流域土壤理化性质研究——以高墙河小流域为例

采用实地野外取样调查和实验室检测分析的方法,以高墙河小流域为例研究黔东北低山丘陵喀斯特地区典型小流域内不同土地利用方式下土壤理化性质的空间变化及剖面含量分布。结果表明,(1)该小流域内土壤质量较高,有机质含量及土壤中氮、磷、钾等元素含量均较丰富。(2)从土地利用类型看,土壤耕作层孔隙度、田间持水量大小顺序为水田林地旱地,有机质平均含量表现为林地水田旱地,而氮、磷、钾3种元素的含量没有呈现出共同的规律性,主要是受人为施肥的影响。(3)从空间分布看,容重大小顺序为上游中游下游;孔隙度和田间持水量的变化趋势与之相反。土壤有机质、氮素、磷素、钾素等的含量空间变化趋势均呈现出下游中游上游,尤其以旱地的有机质含量变化最为明显,表明该小流域存在一定的水土流失现象,且主要发生在旱地。     

碳氮同位素结合稳定同位素模型解析沉积土壤碳源

【目的】研究辽西褐土丘陵区典型小流域不同土地利用方式下经侵蚀沉积过程沉积土壤碳来源,为合理调控小流域土壤侵蚀造成的土壤碳流失提供科学参考。【方法】通过对辽西丘陵沟壑区小流域野外取样,研究小流域沉积土壤碳的来源并量化其贡献。通过GIS结合GPS技术对小流域4种不同土地利用类型（耕地、林地、草地、沟渠）表层土壤及小流域拦沙坝3个位点（S1坝前、S2坝中、S3坝后）0-100 cm土壤剖面进行取样,结合碳、氮同位素混合模型对沉积土壤碳源进行解析。【结果】利用¹³C和¹⁵N同位素特征及其元素组成（土壤有机碳和全氮）对辽西丘陵沟壑区侵蚀沉积物土壤有机碳进行了定性和定量鉴定。辽西丘陵沟壑区小流域沉积物中有机碳主要来源为耕地,其次是沟渠、草地和林地。耕地贡献平均为58.75%,沟渠25.49%,草地6.49%,林地9.2%。【结论】碳氮稳定性同位素模型作为一种重要的“指纹”工具可以成功应用于辽西丘陵沟壑区小流域沉积土壤碳来源定性及定量的分析。研究成果可以为受水力侵蚀的小流域的土壤保护和养分流失控制以及维持生态系统的可持续性提供理论参考。     

猕猴桃园氮素投入特点及硝态氮累积和迁移特性研究

为指导果园科学施肥及合理评价施肥对环境的影响,2014年对该区域的陕西省周至县俞家河小流域氮素投入状况进行了调查,并采集猕猴桃园土壤样品进行测定,评价了猕猴桃园土壤硝态氮(NO_3~--N)累积及降雨对坡地猕猴桃园NO_3~--N迁移特性的影响。结果表明:该区域猕猴桃园氮素投入量过高,盈余量高达1195 kg·hm~(-2),0~200 cm土壤剖面NO_3~--N累积量高达827kg·hm~(-2),且52.1%的NO_3~--N累积在100~200 cm土层;对于坡地猕猴桃园,坡下部0~200 cm土壤剖面NO_3~--N累积量明显高于坡上部,在经过一个雨季后,0~200 cm土壤剖面NO_3~--N发生明显的向深层土壤淋溶现象且坡下部与坡上部0~200 cm土壤剖面NO_3~--N累积量差异增大。俞家河小流域猕猴桃园大量氮素盈余,造成土壤NO_3~--N过分累积,在集中降雨条件下,NO_3~--N出现明显的向深层土壤淋溶且可能存在顺坡向下迁移的趋势,不仅造成氮肥的损失,而且对地表及地下水环境构成潜在威胁。     

高寒草甸典型植被退化小流域土壤容重空间变异特征

以高寒草甸典型植被退化小流域为研究对象,应用GIS技术和地统计学的Kriging空间内插法,研究小流域尺度下景观单元土壤容重空间变异规律。结果表明:0~10 cm土层土壤容重最佳拟合模型为线性模型,10~20 cm,20~30 cm,30~40 cm和40~50 cm 4层土壤容重最佳拟合模型为球状模型;在小流域尺度范围内,40~50 cm土层土壤容重具有强空间变异性,块金系数[C0/(C0+C)]为15.7%,0~10 cm,10~20 cm,20~30 cm和30~40 cm 4层土壤容重属于中等空间变异,块金系数在27.6%~47.4%之间;分析得出0~10 cm,10~20 cm,20~30 cm,30~40 cm,40~50 cm 5层剖面土壤容重的有效变程分别为1 596 m,1 697 m,1 985 m,1 426 m和1 380 m。通过确定半方差函数、比较变量的空间变异性及空间变异程度,总体上,小流域内土壤容重半方差函数模型拟合效果较好。     

彰武县境内柳河所辖小流域土壤风蚀时空动态变化特征

利用彰武县境内柳河所辖小流域2000年及2004年土壤风蚀遥感解译数据,分析了该区域土壤风蚀空间分布及时间变化特征。结果表明：2000年及2004年共有13条小流域土壤风蚀面积比例大于50%;2000年及2004年分别有17条小流域风蚀类型全部为轻度,其余为轻度与中度各占一定比例;总体上该区域风蚀面积比例呈下降趋势,风蚀程度呈减轻趋势。     

喀斯特小流域土壤厚度的影响因素

在贵州普定县后寨河小流域75 km~2面积内,采用150 m×150 m的网格布点方式,挖设2 755个土壤剖面,研究了土壤厚度在小流域内的分布及其影响因素,并对喀斯特小流域土壤概念进行了探讨,结果表明从流域尺度来看,当前研究的热点问题中存在的一个新词汇即喀斯特土壤,需要定义为由喀斯特岩石发育形成的土壤,而不应该理解为分布在喀斯特区域内的土壤,否则极易导致理解差异而形成误解。流域尺度下土壤的分布特征表现为8度以下坡度条件下多分布厚度大的土层,而随着坡度的增加土层厚度减小;喀斯特与非喀斯特的土壤厚度存在差别,海拔条件下的土壤厚度与地貌特征关联度较大;而人为作用则由于主动选择的结果,人为影响大的土壤厚度较大;小流域内土壤厚度的影响因素主要与水动力条件相关,表现在坡度、坡位的主要影响方面,因此小流域土壤的利用需要考虑到土壤厚度的分布特征,即土壤厚度大的区域可以进行利用,但土层薄的区域则需要加强保护,尤其是坡度较大的区域;而石漠化区域则需要进行治理并加强保护。     

胶东半岛棕壤区域主要农业土壤中元素环境背景值

在胶东半岛棕壤区域共采集435个上样,测定了铜、锌、铅、镉、鎳、砷、鉻、汞8种元素;土壤剖面各层加测了钛元素,共取得4459个数据。对所取得的数据进行数理統计,获得本区粗骨棕壤、棕壤和草甸棕壤三个亞类的8种元素环境背景值。分析了該区域成上母质与土壤化学元素环境背景值的相关性和化学元素在剖面上的分布特征。     

渝东北中山区典型土壤的系统分类

以渝东北中山区(海拔>800 m)为研究区域,选取该区域8个典型土壤样点,通过剖面挖掘、野外观测和分层样品分析等方法,明确供试剖面的形态特征和理化性质,检索出上述典型土壤的诊断层与诊断特性,探讨其在中国土壤系统分类(CST)中的归属,并与发生分类进行参比。结果表明,在8个供试土壤剖面中,除旱地外,林地及牧草地土壤具有淡薄表层,在坡度较小和土壤侵蚀较弱的情况下土壤大都可以形成黏化层,碳酸盐岩风化物发育的土壤均符合碳酸盐岩岩性特征,海拔800 m以上土壤符合常湿润土壤水分状况。8个供试土壤剖面分别被划归3个土纲(淋溶土、雏形土、新成土),3个亚纲(常湿淋溶土、常湿雏形土、正常新成土),3个土类(钙质常湿淋溶土、钙质常湿雏形土、湿润正常新成土),5个亚类(腐殖钙质常湿淋溶土、普通钙质常湿淋溶土、腐殖钙质常湿雏形土、普通钙质常湿雏形土、石质湿润正常新成土),其中,被划归为淋溶土土纲的剖面数量最多(共4个剖面),说明该区域土壤淋溶作用明显。黄棕壤、棕壤、黄色石灰土和黑色石灰土亚类均参比到了CST的钙质常湿淋溶土土类,黄棕壤性土和山地灌丛草甸土亚类均参比到了CST的钙质常湿雏形土土类,棕壤性土亚类参比到了CST的湿润正常新成土土类。按照土族和土系的划分标准,8个供试土壤剖面建立了8个土族,划分出8个土系。     

有序聚类法在土壤水分垂直分层中的应用

针对现阶段土壤水分动态研究中土壤水分垂直剖面分层方法所存在的数学理论依据不足的问题,应用有序聚类法中次序不变性的特点,以晋西黄土残塬沟壑区吉县刺槐林地为研究对象,通过对4个样地0～200 cm土壤水分的定位观测,将土壤水分垂直剖面进行了分层. 研究结果表明,晋西黄土残塬沟壑区刺槐林地土壤水分垂直剖面可分为:土壤水分弱利用层（0～20 cm）、土壤水分利用层（20～100 cm）、土壤水分调节层（100 cm以下）. 通过与现有的同类研究对比,有序聚类法分类结果与其他分类结果较为吻合,表明有序聚类法在严密的数学理论基础上,结合了土壤水分层次的有序性,是土壤水分分层研究的创新.      

土壤侵蚀作用是雏形土和新成土广泛分布的成因研究

为研究土壤侵蚀对土壤类型及其分布的影响,以华北地区京、津、冀、晋四省市的418个土系的典型土壤剖面为研究对象,统计处于不同地形部位的诊断表层类型、诊断表下层类型和土纲类型的数量,并分析不同地形坡度和侵蚀程度对其分布的影响.结果表明:1)诊断表层以淡薄表层为主要类型,所占比例82.06％,主要分布在海拔低的山地中、上坡,...     

人参栽培对白浆型土壤酸化与铝形态分布的影响

为明确白浆型土壤栽参后土壤酸化与铝形态分布变化的关系,调查了白浆土土壤剖面及栽参后的土壤理化性质,并采用连续提取法对土壤中不同形态铝进行浸提.结果表明:白浆土成土过程中能够向土体提供大量活性铝;白浆型土壤栽参后,随栽参年限的增加,土壤中交换态铝、单聚体羟基铝、酸溶无机铝以及腐殖酸铝均有不同程度的增加,而且表现出非活性铝形态向活性铝形态转化的趋势,造成土壤交换态铝、单聚体羟基铝等活性铝增加明显.     

北京东南郊再生水灌区土壤PAHs污染特征

采用Eijkelkamp土壤采样器对北京东南郊再生水灌区进行了3个钻孔剖面采样,同时采集了灌溉用水及地下水样品,并采用气相色谱-质谱联用仪对16种多环芳烃(PAHs)进行定量分析。结果表明,表层土壤中有14种PAHs检出,浓度在0.4～53.1μg·kg-1之间,∑PAHs平均含量为206.7μg·kg-1,达到了土壤污染临界值;表层以下PAHs的检出种类和含量显著减少,以中、低环的萘、菲、芴、荧蒽、芘为主,∑PAHs仅占表层的3.8%～12.0%,从剖面PAHs含量变化可以判断,低环PAHs较易迁移,迁移性强弱顺序为萘、芴>菲>芘、荧蒽;污灌区表土中PAHs组成与大气降尘接近,但与再生灌区有明显差异,这种差异主要由于灌溉用水不同所造成;再生水灌区表土以下土壤剖面检出的PAHs与再生水中的PAHs一致,说明再生水灌溉是导致土壤剖面PAHs污染的主要原因,同时地下水中检出的PAHs种类也与土壤剖面基本一致,但含量较高,可能是早期污水灌溉所造成。     

江苏省江宁样区土壤系统分类中基层分类的研究

依据《中国土壤系统分类 (修订方案 )》和《中国土壤系统分类———理论·方法·实践》的原则与方法 ,选择江宁县淳化镇的低丘岗地和冲地农田 (70 0hm2 )作为典型区段。按照景观、地貌与母质类型 ,设置了 5 1个土壤观察剖面 ,并采集土壤剖面各层段土样进行理化分析。最后拟定出 11个特征土层 ,划分出 6个土系。     

基于机器学习方法的宁夏南部土壤质地空间分布研究

【目的】基于历史数据,利用机器学习方法分析宁夏南部土壤质地空间变异规律及其与环境因素之间的关系。【方法】基于宁夏回族自治区南部428 个20世纪80年代第二次土壤普查土壤剖面点数据,采用分类回归树（CART）和随机森林（RF）两种机器学习方法,结合地形因子、土壤类型、归一化植被指数,探究与宁夏南部地区土壤质地分布相关性较强的环境因素,并用两种机器学习预测该区土壤质地类型的空间分布,用剖面点验证集数据以及宁夏回族自治区海原县实测样点数据验证模型精度。【结果】（1）RF和CART对剖面点验证集土壤质地类型的预测正确率分别为 62.36%、55.29%,接收者操作特性（receiver operating characteristic,ROC）曲线下面积（area under roc curve,AUC）分别为0.7515、0.6933,对海原县122个实测样点的预测正确率分别为54.10%、48.36%,AUC分别为0.6599、0.5981,RF的预测精度高于CART。（2）该区土壤类型（ST）是与土壤质地空间分布相关性最强的环境因素,其次是高程（Ele）,高程越高,土壤质地越黏重。风力作用指数（WEI）和坡度（Slo）对土壤质地的影响较小。（3）研究区土壤质地类型以轻壤土为主,空间分布格局基本呈现为南部土壤质地黏重,北部土壤质地较轻。【结论】RF更适合预测宁夏南部地区土壤质地的空间分布,且充分利用历史数据,结合新的野外采样,可以达到预测制图的精度要求;土壤类型（ST）和高程（Ele）是与土壤质地空间分布相关性较强的环境因素。     

电磁感应仪用于土壤盐分空间变异及其剖面分布特征研究

运用电磁感应仪EM38,结合GIS技术和地统计方法对黄河三角洲地区典型地块0～40 cm与0～80 cm土层含盐量的空间变异性进行研究,并对研究区盐渍化分级以及盐分剖面分布特征进行探讨.结果表明:研究区各土层土壤盐分较高,均表现为中等变异强度,且研究区土壤盐分总体上呈一定的表聚趋势;各土层土壤盐分的半方差函数均较符合指数模型,都表现为强空间自相关性;气候、微地形、地下水等结构性因素是主导土壤盐分空间分布格局的直接因素.由盐渍化分级及盐分剖面特征分析结果可知:重度盐化土是研究区最主要的土壤类型,轻度盐化土分布面积最小;研究区主要盐分剖面类型为表聚性,其次分别为均匀型和底聚型;此外,盐分剖面类型的分布在一定程度上反映了植被类型以及土地利用方式.该研究结果为黄河三角洲地区盐渍化土壤的精准改良与科学管理提供了一定的理论基础和实践依据.     

广西海岸带典型土壤理化分析及农业开发利用建议

介绍了广西海岸带典型土壤现状及改良措施,根据典型土壤剖面的取样化验和实地调查结果,从土壤及生态角度出发,提出农业开发利用建议,以期合理利用该地区的土壤资源,加快海岸带地区经济发展,促进居民增收。