莫索湾灌区土壤剖面盐分空间分布特征

以新疆莫索湾灌区为研究区域,运用经典统计学和地统计学的分析方法,研究不同土层(0~20、20~40、40~60、60~80、80~100 cm)土壤盐分含量的空间变异特征,并绘制了土壤剖面盐分含量分布图。结果表明,研究区土壤剖面盐分含量随着土层深度增加逐渐增大,具有一定的低聚特征,表层土壤平均含盐量最低,60~100 cm的土层含盐量最高;各土层土壤盐分均符合对数正态分布,但整个研究区土壤盐分含量最大值出现在表层,0~40 cm的土层盐分属于强变异性,40~100 cm的土层盐分是中等变异性;研究区各层土壤盐分均属于中等空间自相关,0~20、20~40 cm土层的块金系数分别为0.698和0.653,空间相关性低于底层;克里格插值分析表明,各土层含盐量均呈斑状、块状分布,研究区的土壤盐分南部高于北部,东部高于西部。     

植被覆盖对土壤水盐空间分布规律的影响

以塔里木河上游为研究区,研究不同植被覆盖对土壤水盐空间分布规律的影响,结果表明:甘草群落0~150 cm的平均含盐量高于其他群落,各植被群落0~20 cm土层的盐分含量基本高于20 cm以下土层的盐分含量,并且各植被群落在不同土壤深度下的盐分变化规律与土壤含水量的变化规律基本一致。胡杨-铃铛刺群落随着植被盖度的增加,其土壤各层的水分含量均增加;除表层(0~5 cm)外,土壤其他各层盐分含量均随盖度的增加而减少。除表层(0~5 cm)外,多枝柽柳群落下的土壤其他各层的土壤含水量均随盖度的增加而增加;而土壤各层的盐分含量随盖度的增加而减少。     

干旱区滴灌棉田冻融季土壤水热盐分布规律研究

[目的]研究滴灌棉田冻融期及其前后水热盐分布规律.[方法]实验以野外实测和室内试验数据为基础,分析水热盐在干旱区滴灌棉田冻融季土壤各层中分布特征.[结果]表层土壤11月下旬开始冻结,到翌年2月上旬达到最大冻结深度,4月上旬土壤完全融通,冻融期5 cm深处土壤温度变幅为19.95℃,170 cm深处变幅为10.25℃;0～60 cm土层2009年11月29日～2010年2月11日含水量和含盐量冻结过程中都呈上升趋势,2010年2月11日～4月21日为融化期,土壤垂直含水量和含盐量分布表现出复杂的变化方式,60～200 cm土壤水盐垂直分布变化不大;土壤水分与盐分时间变异特征表现为:冻融期土壤表层变异性大于底层,0～80cm水分变异程度大于盐分,80～200 cm水盐变异系数差异不大,变异性低.[结论]为冻融季土壤水热盐分布进一步研究提供参考,对盐渍土的改良、农业灌溉等相关问题的研究有一定参考价值.     

冀北山地天然次生林土壤有机质空间异质性研究

【目的】以冀北山地山杨白桦天然次生林为研究对象,探讨该群落土壤垂直方向有机质的分布格局和空间变异特征。【方法】采用大面积野外调查数据,运用统计学、GIS空间结构分析技术进行分析。结果表明:土壤有机质含量最高的是0~20cm层,20~40cm有机质含量最小。变异系数随土壤深度的增加逐渐增大,3层都属于中度变异;3层有机质含量的最佳理论模型分别为指数模型、高斯模型和球型模型;各层有机质含量集中区和插值分析分级面积有所不同,但总体变化规律是一致的。0~20cm土层土壤有机质含量最大,20~40cm层是有机质消耗集中区,有机质含量最小,40~60cm层处于中等水平。【结论】研究区是属于次生山杨白桦林,土壤环境受外界破坏较少,土层垂直方向空间变异不显著,母质层有机质的形成和表层土壤有机质的消耗都处在合理的范围内,体现了该区域土壤处于健康、可持续发展的良好状态。     

基于逐步回归模型和EM38电磁感应分析的干旱区人工水库区域土壤盐分测定——以新疆八户地水库为例

通过电磁感应仪EM38与传统采样测定方式,建立了磁感式表观电导率和土壤盐分之间的回归模型,运用该模型对新疆厅台县八户地水库大坝外侧的土壤盐分进行了预测,并利用Kriging插值方法,绘制了0～20、20～40、40～60、60～80cm各层土壤盐分的空间分布图.结果表明:0～20、20～40、40～60、60～80cm土壤盐分预测模型的复相关系数分别达到0.62、0.73、0.76、0.82,可以看出随着土壤深度的加深,拟合效果也越好;各层土壤含盐量在10g/kg以上的分布面积占调查区域的80%以上,属于盐土;土壤盐分在垂直方向上大致呈"反C"型分布,在20～60cm土层上有明显积聚;土壤盐分在空间上由南向北呈逐渐升高的趋势,在水库大坝附近和靠近水渠方向的土壤含盐量明显降低.     

枣麦间作农田土壤养分空间分布特性研究

[目的]研究泽普县枣麦间作小尺度土壤养分空间变异,提高田间采集信息的效率,为果农间作合理施肥及农业可持续发展提供科学依据.[方法]利用地统计学软件GS+,对枣麦间作0～20、20～40、40～ 60cm土壤中的速效氮、速效磷、有机质进行空间分布特性分析.[结果](1)速效氮、速效磷、有机质均表现为表层含量最高,中层与底层含量相当.(2)枣麦间作土壤速效氮、速效磷、有机质均属中等变异水平,各层速效氮、速效磷具有强烈的空间相关性;而有机质0～ 20 cm具有很强的空间相关性,20～ 40 cm空间相关性中等,40～60 cm空间相关性很弱.(3)各层速效氮、速效磷、有机质含量最高值并非都分布在枣树附近,有的偏离枣树位置,各养分含量高低随着与枣树距离的增大相间分布.[结论]枣麦间作系统土壤速效氮、速效磷、有机质含量分布存在异质性.     

关帝山华北落叶松林下土壤水分空间异质特征

选择山西省庞泉沟国家自然保护区,利用地统计学的方法对关帝山次生林下不同层次土壤水分的空间异质性进行研究。结果表明:在研究区内,表层土壤水分的含量随着土壤深度的增加而急剧减少,当达到一定深度(>20cm)时,土壤含水量不仅不减少,反而出现增长的趋势。从变异函数看:随着研究尺度的增大,土壤水分含量的空间自相关性增强;随着土壤深度的增加,均定系数增大但分数维减小,土壤含水量的随机性分布减小,由随机性因素引起的空间变异占总空间异质性的比重降低。从空间格局看:a(0～10cm)层土壤含水量主要呈块状分布,且形状较为复杂,b(10～20cm)和c(20～30cm)层呈带状分布,且形状较为一致。     

不同改良措施下灌溉咸水的滨海粘重土壤水盐动态

在天津滨海地区利用田间小区试验研究灌溉咸水后土壤水盐的变化,结果表明,灌溉咸水后表层(0～20cm)土壤水升高,中层土壤(20～40cm)、下层土壤(40～60cm)含水量随灌溉后时间的延长而增加;灌溉咸水后表层土壤含盐量较高,而后逐渐降低,灌溉6个月降到低点后略有上升,中层土壤含盐量变化不大,下层土壤含盐量在后期有所上升;灌溉咸水后各层土壤pH值上升,采用改良技术与不采用改良技术都有同样的变化趋势。     

黄河三角洲典型地区春季土壤水盐空间分异特征研究——以垦利县为例

黄河三角洲作为我国重要的后备土地资源区,土壤盐渍化问题突出,切实掌握土壤水盐状况及其空间规律是该区土壤盐渍化防控和土地资源高效利用的重要基础.本研究选择黄河三角洲垦利县,通过野外调查实测与室内化验分析获取土壤水盐含量数据,利用统计分析、GIS插值、缓冲区分析等方法,分析了研究区土壤水盐状况及其空间变异规律.结果显示:研究区总体盐分含量以中度为主,含盐量由表层至底层呈上升趋势,且各层土壤含盐量呈显着正相关性;含盐量较高的地区主要分布在县域东部滨海区,含盐量较低的地区主要分布在该县的西南部;土壤含盐量随着距离渤海渐远呈下降的趋势,含水量总体呈先下降后上升趋势;从黄河向两岸延伸,土壤含盐量均随距离黄河渐远呈上升的趋势,含水量呈先下降后上升趋势;土壤含盐量从大到小的不同植被类型依次为光板地>碱蓬>柽柳>马绊草>芦苇>茅草>水稻>棉花>小麦>玉米;土壤含盐量从大到小的不同地貌类型依次为洼地>微斜平地>缓岗>河滩高地.该研究基本摸清了研究区春季时相的土壤水盐状况及空间变异规律,为黄河三角洲土壤资源可持续利用提供了科学依据.     

北京市平谷区土壤有机质和全氮的空间变异分析

探明土壤有机质和全氮的空间分布,是合理科学配方施肥的重要依据。在北京市平谷区布设了1076个采样点,测定了其耕层（0～20cm）、亚耕层（20～40cm）土壤有机质和全氮的含量。统计结果表明,两个土层的有机质和全氮含量属中上水平,变异系数为中等程度变异,其剖面分布表现一定的表聚性;通过结构分析,耕层有机质和亚耕层全氮的理论模型采用球型模型拟合较好,耕层全氮及亚耕层有机质采用指数模型拟合较好,耕层土壤有机质与全氮的空间自相关范围较小,变程分别为18．32和19．0km,亚耕层有机质和全氮的变程较大,分别为131．9和51．0km,它们的空间变异主要是由结构性因素引起的;采用Kriging方法对未测点进行了估值,绘制了等值线图,表明有机质和全氮含量空间分布格局基本一致,由东北向西南逐渐减少,主要受地形、土壤类型、土地利用方式和施肥状况等因素的影响。     

陕西渭北农田土壤盐碱化空间分布及影响因素

为明确陕西省渭北地区农田土壤的盐碱化空间分布和主要影响因素,为区域耕地资源合理利用和低产田改良提供理论支持,以渭河以北、渭北低山及两侧的黄土高原和台塬为研究中心,通过区域调查、田间采样及室内分析,获得渭北0~60cm土层的盐碱化数据及相对应的空间、土壤性质、地下水、作物产量数据,对土壤盐渍化程度的分布状况进行定量评价,结合GIS软件绘制不同土壤层次的盐碱化分布图,结果表明:渭北0~60cm农田土壤盐碱化主要以轻度盐土和非碱化土为主,分别占农田总面积的93.5%和95.4%,各土层盐碱量从上到下逐渐增加,40~60cm土层含盐量达2.06g/kg,含碱量达4.93g/kg。土壤含盐量和碱化度较高区域分布在临渭区、富平县和蒲城县交界区域(卤泊滩周边)及黄河、渭河、洛河交汇的大荔县部分区域(盐池洼周边),韩城市黄河沿岸区域含盐量也较高。渭北农田0~20cm土层含盐量受地下水因素的影响最为明显,贡献率为43.55%,其次为空间因素和土壤因素。20~40cm土层受土壤因素影响最为显著,贡献率达44.14%,空间、地下水、管理因素次之。40~60cm土层较20~40cm土层受土壤因素影响更为显著,贡献率为68.34%,管理、空间、地下水因素次之。     

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.     

塔河下游典型绿洲灌区土壤盐分空间变异特征

【目的】 研究典型绿洲灌区不同深度土壤的盐渍化特征和空间分布状况。【方法】 运用GPS定位技术进行调查与采样,并结合室内样品测定结果,对塔里木河下游31团灌区土壤盐分含量和各盐分离子含量进行地统计分析和Kriging空间插值。【结果】 研究区内土壤总体呈碱性,盐分组成以氯化物-硫酸盐为主,受季节及灌溉影响,秋季蒸发强烈处于积盐阶段,根域层(0~60 cm)土壤盐分均大于深层(60~100 cm)土壤盐分。根域层盐分、Cl^-、Mg²⁺、SO^2-₄的半方差函数拟合模型符合指数模型,深层盐分、K⁺+Na⁺符合高斯模型,HCO^-₃、Ca²⁺符合球状模型。根域层盐分大多处于轻、中度盐渍化,重度盐渍化区域主要集中在研究区中部荒漠化程度高、地形复杂的区域,深层土壤盐分受秋季潜水蒸发影响,绝大部分处于轻度盐渍化,变化范围小,分布较为均匀。各土层中阴离子均以SO^2-₄为主,阳离子均以K⁺和Na⁺为主,SO^2-₄、Cl^-、K⁺+Na⁺与根域层土壤盐分有着相同的分布特征。【结论】 31团灌区土壤含盐量较高,各层土壤均处于不同程度的盐渍化状态,47.12%的根域层(0~60 cm)土壤盐分处于中度盐渍化状态,90.01%的深层(60~100 cm)土壤盐分处于轻度盐渍化状态。     

新疆开都河流域下游绿洲盐渍化土壤特征

[目的]探究新疆开都河流域下游绿洲盐渍化土壤特征。[方法]采用传统统计学方法,分析开都河流域下游绿洲的土壤含盐量及主要盐基离子的特征值。[结果]研究区0~10 cm土层土壤属于重度盐渍化土壤,10~30和30~50 cm土层土壤属于中度盐渍化土壤,土壤盐分具有一定的表聚性。各层的盐渍化类型主要是以氯化物-硫酸盐型盐渍化土为主,其次是硫酸盐渍土,其他类型盐渍土比例极小。不同采样深度内,各层盐基离子含量呈自上而下变小趋势。[结论]该研究可为精细农业研究提供基础数据。     

基于典范对应分析的甘肃引黄灌区土壤盐渍化特征研究

【目的】研究甘肃引黄灌区耕地土壤全盐量（TS）、pH和盐分离子组成的空间分布特征及数量关系,并探讨它们之间的相互关系、影响程度以及对盐碱地类型、分布的影响。【方法】以兴电和景电两个典型灌区为研究取样区,样点布局既涵盖了上游新垦盐碱荒地、中游轻度盐渍化耕地、下游中重度盐渍化耕地和弃耕盐碱荒地,又兼顾了耕地土壤盐渍化类型（硫酸盐型、氯化物-硫酸盐型、硫酸盐-氯化物型）和程度（轻度、中度、重度）的差异。运用常规统计学方法研究了土壤TS、pH、盐分离子的剖面分布特征,运用典范对应分析方法（CCA）研究了土壤TS、pH与盐分离子含量之间的数量关系及各土层TS、pH、盐分离子与研究对象前2个CCA排序轴的相关系数、特征值和解释方差。【结果】甘肃引黄灌区耕地土壤为轻度至重度盐化,0-40 cm土层含盐量随土层深度的增加而降低,40-80 cm土层含盐量随土层深度的增加而增加。剖面中的阳离子以Na+为主,阴离子以SO42-为主,土壤pH介于7.93-9.98之间。不同土层内,K+与HCO3-、Ca2+与Mg2+始终有较好的关联性,Na+与Cl-之间的关联性越往下层越强,SO42-与Na+之间主要是负相关,K+与Na+以及SO42-、Cl-、HCO3-之间的关联性不强。在0-100 cm全剖面上,pH的空间分布受HCO3-的影响较大,TS受Na+、Cl-、SO42-的影响较大。分层与全剖面的情况有所不同,0-20 cm土层内TS和pH的空间分布主要受控于SO42-含量,20-40cm土层内主要受控于Cl-和Na+含量,40-60 cm土层内受Ca2+、Mg2+、SO42-和HCO3-的共同影响,60-80 cm土层内Mg2+是主要影响因素,80-100 cm土层内主要受控于Mg2+和Cl-。CCA第1排序轴反映了TS的变化情况,第2轴反映了pH的变化情况,第1轴特征值在0.53-0.70,解释方差在38.7%-57.7%;第2轴特征值在0.36-0.64,解释方差在30.6%-44.7%。【结论】甘肃引黄灌区的盐渍化耕地中同时存在盐分表聚和底聚两个过程,上游新垦盐碱荒地和中游轻度盐渍化耕地以底聚为主,下游中重度盐渍化耕地和弃耕盐碱荒地以表聚为主。60-80 cm的泥质胶结砂层含盐量高达93.7 g•kg-1,对水盐运移和盐分离子分布产生了重要影响,是造成灌区发生土壤次生盐渍化的主要原因之一。盐渍化耕地的钠质化现象只在重度次生盐渍化区发生,TS、Na+和SO42-是决定项目区盐碱地类型和分布的主要因素。典范对应分析通过箭头连线的长短、所处的象限、箭头之间的夹角以及与角符号间距离的远近等,在CCA二维排序图上可以直观地给出各盐分离子之间以及土壤TS、pH值与盐分离子之间的关系,并通过各土层TS、pH、盐分离子与研究对象前2个CCA排序轴的相关系数、特征值和解释方差等,来确定不同土层的主控因子和影响甘肃引黄灌区盐碱地类型和分布的主要因素,是一种更加科学的区域盐碱地特征及改良利用情况评价方法。     

塔里木盆地北部典型绿洲土壤盐渍化类型

土壤盐渍化是影响区域生态环境稳定性以及制约农业生产发展的重要因素。以新疆典型盐渍化土壤—渭-库绿洲为研究靶区,采用传统统计学方法,利用研究区7次不同采样时间和空间的土壤含盐量、pH及盐基离子等野外调查数据,对研究区土壤酸碱度、盐渍化类型及程度进行了分级。结果表明:渭-库绿洲盐分有强烈表聚性,春季土壤含盐量大于秋季土壤含盐量,研究区盐渍化情况较严重,土壤含盐量往加重的方向发展;研究区土壤属于微碱性土,春季土壤碱化强于秋季;各层土壤盐渍化类型主要以氯化物-硫酸盐型盐渍土和硫酸盐渍土为主,土壤中的氯化物在土壤剖面中呈自上而下减少的趋势,而硫化物呈自上而下增多的趋势。     

克拉玛依农业开发区地下水埋深与土壤积盐空间异质性分析

[目的]分析克拉玛依农业开发区地下水作用条件下土壤的积盐规律,为研究其土壤盐渍化的成因以及制定合理改良对策提供依据.[方法]运用GIS和地统计学的原理与方法,结合地下水埋深的空间分布,对土壤盐分分布规律进行定量分析.[结果]地下水埋深、耕层土壤含盐量均属于中等变异强度,中、底层土壤含盐量属强等变异性;受结构性因素和随机性因素的共同作用,地下水埋深、底层土壤含盐量呈强空间自相关性,耕层、中层土壤含盐量具有明显的空间自相关性;对空间尺度上的地下水埋深与土壤含盐量定量分析表明,耕层、底层土壤含盐量与地下水埋深呈负相关性,中层土壤含盐量与地下水埋深相关性不明显.[结论]加强排水,制定合理灌溉定额并严格实施,从而控制并降低地下水位是当前盐碱改良主要措施.     

不同灌溉施肥方式对马铃薯产量及土壤盐分迁移的影响

[目的]研究不同灌溉方式、施肥方式对马铃薯产量及耕层土壤水溶性盐迁移的影响。[方法]通过田间试验和土壤检测,分析水溶性盐分在土壤中的移动规律。[结果]漫灌处理,4层土壤总水溶性盐总量从上到下依次递增,各层土壤水溶性盐量漫灌施肥处理均高于漫灌不施肥处理;滴灌的2个处理,0~60 cm水溶性盐总量从上到下依次递增,60~100 cm明显降低;土壤各层水溶性盐总量滴灌基施均高于滴灌追施;0~100 cm土层水溶性盐量滴灌基施高于漫灌基施。[结论]不同灌溉施肥方式以滴灌+追肥效益最高;漫灌土壤盐分从上向下淋溶明显,滴灌土壤盐分淋溶不充分,盐分在20~60 cm有积聚作用;同等条件下,施肥量越高土壤盐分残留量越大,土壤次生盐渍化与施肥量关系密切。     

疏勒河灌区土壤剖面盐分分布及组成特征分析

在甘肃省疏勒河灌区黄花一号点上利用"S"型布点法分3 层采集土壤样品,对不同层次土壤总盐、pH 及EC的空间变异性进行研究.通过土壤盐渍剖面的聚类分析,研究并探讨该地区不同盐分剖面类型土壤含盐量在垂直方向的分布特征.结果表明:研究区土壤剖面点盐分除个别点外,大多数剖面盐分分布具有表聚性,土壤含盐量在垂直方向上变异较强,剖面的平均盐分,表层比中间层高56.44%,比底层高93.86%;土壤盐分离子组成中,阳离子含量Na+>Mg2+>Ca2+>K+,阴离子含量SO42->Cl->HCO->CO32-;就各离子与CE的相关性而言,阴阳离子均与EC成显著正相关,其中阳离子以Na+相关性最好,阴离子SO42-相关性最好.     

南疆果园滴灌条件下土壤盐分离子的空间变异性分析——以农十四师224团典型地块为例

[目的]土壤盐渍化是制约干旱半干旱地区农业生产的主要障碍因子之一,在新疆,尤其是南疆,土壤盐渍化十分严重,系统认识和掌握盐分及其离子组成的空间变异特征对于治理改良盐渍土具有重要意义.[方法]基于区域变量理论,在GIS和地统计学技术支持下,通过地统计学的半变异函数和Kriging空间插值,以南疆和田地区农十四师224团典型地块为研究区,定量分析了试验区内不同层次土壤盐分的空间变异特征.[结果]各层总盐都表现出强变异性;K<'+>各层表现出中等变异性.0～10 cm土层,土壤中盐类主要为氯化物型;10～30 cm土层为硫酸盐-氯化物型;其它各层为氯化物-硫酸盐型.总盐及各离子理论模型主要为球状.各土层盐分及其组成的离子空间分布主要表现为条带状伴有斑块状分布.[结论]试验区土壤盐渍化与次生盐渍化的防治是近期农业管理中所必须考虑的重要因素.