干旱区绿洲土壤盐分特征

以内蒙古阿拉善盟腰坝绿洲为研究区,根据野外实地调查、样品采集及室内实验分析,采用描述性统计法、相关分析法、主成分分析法,分析腰坝绿洲表层土壤的含盐量及各盐分离子分布。结果表明:腰坝绿洲表层土壤呈碱性氯化物-硫酸盐型盐渍化土,土壤阳离子聚积以Ca~(2+)和K~++Na~+为主,阴离子聚积以HCO_3~-为主,土壤全盐量呈西南部高东北部低的分布特征;土壤中K~++Na~+、SO_4~(2-)和Cl~-呈强变异性,全盐量、Ca~(2+)、Mg~(2+)和HCO_3~-呈中等变异性,p H呈弱变异性;土壤全盐量与SO_4~(2-)、Ca~(2+)、K~++Na~+、Cl~-和Mg~(2+)之间存在着极显著正相关,p H与Mg~(2+)、Ca~(2+)、Cl~-和SO_4~(2-)之间存在着极显著负相关;通过主成分分析,选取了反映土壤盐分组成和碱度的2个主成分因子,得出表征土壤盐渍化的特征因子为SO_4~(2-)、K~++Na~+、Ca~(2+)、Cl~-,并进一步建立了主成分综合得分方程,计算出了42个土样的综合得分,分值范围为3.6~10.7,平均值为5,标准差为1.5,呈中等变异性。该研究可为研究区土壤盐渍化防治提供理论和实践依据。     

天山冰川区山溪河水化学成分变化过程分析

2014年8月在天山北坡中段对玛纳斯河流域西部鹿茸冰川的考察中,采集了冰川表面融水径流至大南沟出山口以及流域内其他主要河流的水样共30个,从氢氧同位素关系、Gibbs图分析、水化学Pipper图分析以及相关分析,定量分析了由冰川、降水补给源到出山口的径流不同离子的变化特征和影响因素。结果表明:海拔2 000 m以上高山地区的河水均属TDS(total dissolved solids,总溶解固体)小于100 mg·L~(-1)的低矿化度甘甜淡水。河水呈弱碱性,p H介于6.92~7.86,与TDS、EC具有较好的相关性。河水含有的主要阴阳离子浓度为:HCO_3~-SO_4~(2-)NO_3~-Cl~-;Ca~(2+)Na~+Mg~(2+)K~+。各离子含量整体随着与河床接触时间增加和水流延伸而缓慢增大,不同离子变化过程存在差异。河床岩石成分和离子间复杂的相互作用是导致差异的主要原因。其影响力为:水岩作用降水贡献蒸发浓缩。硫酸盐岩贡献较大,导致SO_4~(2-)增加尤为明显;水化学类型由HCO_3~--Ca~(2+)型转化为(HCO_3~-、SO_4~(2-))-Ca~(2+)型。Cl~-、Na~+、Mg~(2+)、K~+等离子主要受到水化学相互作用的影响。NO_3~-主要来自人类活动和自然生物作用,F~-主要来自水-岩作用。     

民勤绿洲灌区表层土壤盐分空间变异性研究

土壤盐渍化是干旱半干旱区土地退化的主要原因之一,揭示土壤盐渍化程度与空间分布特征是区域盐渍化防治与治理的重要依据。文中以民勤灌区表层土壤盐分数据为基础,结合经典统计学与地统计学方法,研究该区土壤全盐及盐基离子的空间变异特征和分布规律。结果表明:该区表层土壤总体上偏碱性,阳离子以Na~+为主,阴离子以SO_4~(2-)为主,Cl~-和HCO_3~-离子呈中等变异性,而全盐和K~+、Na~+、Ca~(2+)、Mg~(2+)、SO_4~(2-)离子则呈强变异性。全盐和各盐分离子均表现出强烈的空间相关性,空间自相关距离为4.62-11.13km,表明全盐及各离子在空间自相关范围内具有很大的相似性。Ca~(2+)、Mg~(2+)、SO_4~(2-)和Cl~-离子与全盐的空间分布具有较高的一致性,低值区集中在灌区西南部和北部中心地区,高值区主要分布于灌区中部、北部偏东和偏西的一些区域。     

东天山哈密榆树沟流域夏季降水的化学特征

2013年5—8月按照GB13580.2-92规定的大气降水采样方法,采集了东天山喀尔力克山南坡榆树沟流域32场降水,进行了p H、EC及离子组成的测定,并运用综合描述法、相关性分析、气团来源轨迹、富集因子及端源贡献法探究其来源。结果表明:榆树沟流域夏季降水的p H平均值为6.8,呈弱酸性;电导率在3.79~239μs·cm~(-1),受降水量影响明显;阴阳离子质量浓度的平均值分别是SO_4~(2-)NO_3~-Cl~-F~-和Ca~(2+)NH_4~+Na~+K~+Mg~(2+);SO_4~(2-)、NO_3~-、F~-和NH_4~+主要来自于人类活动;Cl~-基本来自海盐源,受地壳源的影响甚微;Na~+的来源受海盐源和陆源共同影响;Ca~(2+)和K~+来自于非海盐源的贡献。     

民勤绿洲灌区地下水水化学特征及其演化驱动机理

通过分析民勤绿洲灌区55个地下水样的相关水化学指标,探讨该区地下水水化学特征及其演化驱动机理。结果表明:研究区地下水阳离子以Na~+和Mg~(2+)为主,阴离子以SO_4~(2-)和Cl~-为主;其中K~+、Na~+、Mg~(2+)、CO_3~(2-)、Cl~-、SO_4~(2-)表现为强变异性,而Ca~(2+)和HCO_3~-则表现为中等变异。研究区地下水水化学类型以SO_4-Mg型、Cl-Mg型、SO_4-Na型和Cl-Na型为主,沿着地下水流方向(坝区→泉山区→湖区),阳离子中Na~+逐渐取代了Mg~(2+)的主导地位,而阴离子中SO_4~(2-)一直占主导地位,但Cl~-的比重在不断增加。研究区地下水水化学组分主要来自岩盐、石膏等蒸发岩、碳酸盐矿物以及硅铝酸盐矿物的风化溶解。地下水水化学演化是由蒸发浓缩、阳离子交换和溶滤共同作用的结果。该研究结果可为民勤绿洲地下水资源评价、合理利用及其保护提供科学依据与决策指导。     

半干旱山区积盐果园集雨灌溉洗盐效果研究

以甘肃省秦安县兴国镇郑川村盐分胁迫果园土壤为研究对象,研究了集雨灌溉对果园土壤剖面盐分离子和果树生长的影响.结果表明:在淋洗前后全盐(P=0.001<0.01)和水溶性Na+(P=0.000<0.01)有极显著的差异,Cl~-(P=0.040<0.05)和水溶性Ca~(2+)(P=0.045<0.05)有显著的差异,而K~+、Mg~(2+)、HCO_3~-、CO_3~(2-)和SO_4~(2-)在淋洗前后差异不显著.通过果园土壤淋洗,能够明显改善树体的生长状况,叶缘焦枯的叶片逐渐恢复正常.     

种植年限对新疆盐碱土苹果园土壤质量及果实品质的影响

通过对不同种植年限盐碱地苹果园土壤理化指标及果实品质的测定,研究苹果种植年限和土壤理化性质特征间的关系及苹果品质的变化趋势。结果表明,研究区盐离子类型及含量组成是HCO_3~-SO_4~(2-)Cl~-Ca~(2+)Na~+Mg~(2+)K~+,土壤为高盐高碱类型。随着苹果种植年限的增加,土壤有机质、全氮、碱解氮含量显著升高,有效钾和有效磷含量在连续种植9 a后,相对于第1 a种植,含量分别增加了2.9和2.3倍。土壤中Ca、Fe含量总体呈降低趋势,种植1 a条件下土壤Ca、Fe含量较种植9 a条件下分别降低了8%和45.6%。土壤中SO_4~(2-)和Cl~-含量逐渐减小,其中SO_4~(2-)在种植1 a时含量最高,值为515.5 mg·kg~(-1),Ca~(2+)、Na~+、Mg~(2+)含量分别下降了62%、78%、79%。种植12 a的苹果可溶性固形物和单果重较种植4 a苹果分别增加了10.0%和28.8%。因此,苹果种植有利于降低新疆盐碱土的盐离子含量,提高其有机质、全氮、碱解氮含量,果实品质随种植年限延长进一步改善。     

新疆克里雅河上游主要离子化学特征及其成因

以克里雅流域上游河水为研究对象,收集克里雅站2004—2013年及部分20世纪90年代以前水文数据,结合气温、降水等资料,使用多元相关统计方法和水化学图示法等进行综合分析,揭示克里雅河河水的离子化学组成和变化特征,并探讨其影响因素。结果显示:(1)克里雅河河水矿化度变化在203~1 081 mg·L~(-1),平均值518mg·L~(-1),相对世界河流平均水平偏高;(2)河水阳离子Na~++K~+含量最高,主要阳离子浓度依次为(Na~++K~+)Ca~(2+)Mg~(2+),河水阴离子以HCO_3~-为主,主要阴离子浓度依次为HCO_3~-SO_4~(2-)Cl~-;(3)夏季河水离子浓度受流量控制最为明显,即流量越大(小),矿化度越小(大);丰水期克里雅河河水以地表径流补给为主,枯水期河水几乎全部来自地下水,由于不同时期汇流路径的不同,河水离子浓度出现随流量的年内变化;(4)河水离子主要来源于岩石风化,其中蒸发岩的风化影响最大。     

冬春季植被残体覆盖对内蒙古河套地区盐碱土盐分的影响

春季是内蒙古河套地区土壤返盐和积盐最严重的季节。本研究在内蒙古河套地区典型盐渍化土壤上设置田间试验,比较紫花苜蓿、羊草、碱茅、柳枝稷、草木樨、猪毛菜和燕麦植株残体冬春季地表覆盖下,表层土壤pH及盐分含量的差异,以期筛选出合适的冬春季植被。结果表明,冬春季植被残体地表覆盖抑盐效果明显,表层土壤EC值降低了42%~73%,平均为61%,这可能是由于Na~+、K~+、Ca~(2+)、Mg~(2+)及Cl~-含量降低所致;但土壤pH值、CO_3~(2-)和HCO~(3-)含量有所升高。总体来看,多年生植被残体覆盖抑制盐分表聚的效果更好一些,其中紫花苜蓿、羊草和柳枝稷,较适于用作本地区冬春季地表覆盖植被。     

柳枝稷种植年限对土壤盐分离子的影响

为探明能源植物柳枝稷对盐碱土的改良效果,于2014—2015年,在宁夏大学西大滩盐碱地改良试验站田间条件下,设置1、3、5 a3个不同种植年限柳枝稷处理(T1、T3、T5),以附近未种植柳枝稷的盐碱荒地作为对照(CK),研究了不同种植年限柳枝稷对盐碱土盐分离子的影响。结果表明,随着种植年限增加,柳枝稷对土壤盐分离子的作用效果增强,土壤中的Na~+、SO_4~(2-)、Cl~-含量随种植年限增加而降低,在柳枝稷生育末期T5处理与CK相比,Na~+、SO_4~(2-)、Cl~-含量分别下降了52.64%、40.37%和63.68%;土壤中的Ca~(2+)、Mg~(2+)含量与柳枝稷种植年限呈正相关关系,在柳枝稷生育末期T5处理Ca~(2+)、Mg~(2+)含量分别比CK增加了2.22%、48.08%。本试验条件下,柳枝稷种植5年后对土壤Na~+、SO_4~(2-)和Cl~-等盐分离子的降低作用最为明显。     

艾比湖流域风沙土盐分特征分析

以艾比湖流域风沙土土壤为研究对象,对不同植被类型覆盖条件下土壤总盐含量、可溶性离子等指标进行测定,通过相关性分析以及主成分分析,确定土壤盐分特征。结果表明：研究区不同植被覆盖下的风沙土土壤盐分含量较高,差异较大,总盐含量呈现强烈的空间变异特征;土壤中总盐含量与Cl-、K＋＋Na＋及SO42-含量之间存在极显著的正相关关系,总盐含量与HCO3-的相关性最弱;土壤中阴离子以Cl-,SO42-为主,阳离子以K＋＋Na＋为主,据主成分分析结果将其确定为盐渍化的特征因子。研究区风沙土盐渍化类型以氯化物-硫酸盐型和硫酸盐型为主,判断该区域风沙土的盐渍化类型为盐土。     

黄河三角洲滨海棉田土壤盐分特征研究

采用相关分析和主成分分析方法对黄河三角洲棉田试验区土壤盐分特征进行研究,结果表明,试验区土壤为中度盐渍化,且盐分呈现一定的表聚现象;土壤各层盐基离子中,阳离子以Na⁺为主,阴离子以Cl^-为主,这两种离子对棉花生长的毒害作用尤为突出;土壤盐分含量与Na⁺、SO₄^2-、Cl^-、Mg²⁺、Ca²⁺、NO₃^2-、HCO₃^2-离子含量均呈极显著正相关;Na⁺、Cl^- 及SO₄^2-是影响试验区棉田盐渍化的主要特征因子。本研究结果可为黄河三角洲地区盐渍化土地科学管理和农业可持续发展提供理论基础和实践依据。     

塔里木河下游灌区春季土壤盐分空间变异特征——以新疆第二师三十一团灌区为例

应用地统计学的半方差分析和Kriging空间插值,以新疆第二师三十一团灌区为例,分析了塔里木河下游绿洲灌区不同深度土壤全盐及盐基离子的空间变异特征与分布规律。结果表明:研究区春季土壤总体呈碱性,各土层阴离子均以SO■为主,阳离子均以K~+和Na~+为主,灌区内根域层(0～60 cm)土壤盐分、Ca~(2+)、Cl~-的半方差函数模型符合高斯模型,Mg~(2+)、K~++Na~+符合球状模型,深层(60～100 cm)土壤盐分、HCO~-_3、SO■符合指数模型,各变量空间自相关范围差异较大。盐分分布特征受人类活动和地势、水源的影响较大,根域层(0～60 cm)土壤盐分含量呈现由西北部向东南部逐渐升高的趋势,变化范围在2.28～3.27 g·kg~(-1)之间,深层(60～100 cm)土壤盐分含量呈现由西北部向东南部逐渐降低的趋势,变化范围在2.31～4.63 g·kg~(-1)之间。HCO~-_3在整体上与根域层(0～60 cm)土壤盐分含量分布特征相同,其它各离子含量无明显变化规律。灌区内土壤盐分垂直分布的总趋势大致相同,根域层(0～60 cm)土壤含盐量与深层(60～100 cm)土壤含盐量差异不大,变化范围在2.28～4.63 g·kg~(-1)之间。     

生物质炭对盐土改良效应研究

采用小麦、糜子连续盆栽种植试验方法,研究了添加不同用量的生物质炭后,盐土中基础养分含量、Ph值、阳离子交换量、水溶性盐及其他盐分离子含量的变化,以期为生物质炭在盐土改良中的应用提供参考.结果表明:随生物质炭用量的增加,盐土中有机碳含量明显提高,矿质态氮、有效磷及速效钾变化很小;Ph值略有降低,但各处理间差异不显著;阳离子交换量大幅度增加;水溶性盐含量降低明显,其中Na+、K+、Mg2+及Ca2+降低幅度较大,C1-和SO42-含量也显著降低.在该盆栽试验中,生物质炭对盐土具有良好的改良效果.     

玛纳斯河流域绿洲土壤春季盐渍化研究

运用经典统计学和冗余分析方法,对玛纳斯河流域绿洲土壤全盐量（TS）、pH、电导率（EC）、钠吸附比（SAR）和盐分离子组成的空间分布特征进行了分析。结果表明：土壤全盐量呈现明显的底聚特征,各层土壤全盐量均值在5.80~9.02 g•kg^-1,表现为轻度至中度盐化;各层土壤中,pH在8.2~8.4、EC在0.70~1.38 mS•cm^-1、SAR在0.25~0.64,未出现碱化现象。冗余分析表明：不同层次土壤中,Ca ²⁺与SO ₄^2-、Na⁺与SO₄^2-保持较好的关联性。TS的空间分布,在 0 ~70 cm 全剖面上主要受控于Na^+、SO₄^2-、Ca ²⁺和Mg ²⁺;分层与全剖面的情况略有不同,但Na⁺、SO₄^2-在各个土层仍为最主要的控制离子。EC在全剖面上的空间分布受控于 Na⁺、SO₄^2-;50 ~70 cm 土层主要受Na⁺与Cl^-的控制,其他土层与全剖面相同。 pH受控于CO₃^2-;除0~10 cm土层受HCO^-₃影响外,其他土层与全剖面相同。SAR在全剖面的空间分布受环境因子的影响较小,除50~70 cm土层受Cl^-因子的制约外,0~50 cm土层未表现出明显的控制因子。     

塔里木河流域水化学组成分布特征

于2010年6月对塔里木河干流及主要支流地表水进行水化学采样,共设25个点采集50个样品。分析表明：塔里木河干流水体中阳离子Na⁺+K⁺＞Ca²⁺＞Mg²⁺,与南北侧支流Na⁺+K⁺＞Mg²⁺＞Ca²⁺存在显著差异,但均以Na⁺+K⁺为主,阳离子浓度分别占干流、南北侧支流的68.6%、62.6%和62.5%。与1965年对应采样点同月份水化学成分相比,塔里木河流域主要可溶性离子浓度增幅较大,整体平均增加8.0倍,尤其是Cl^-达21.7倍,这可能是近年来塔里木河流域气温上升降水增加等自然因素,间接促进降水过程中水化学侵蚀地表可溶性物质所致。同时,流域内工农业快速发展,生活污水、工农业废水大量排放到塔里木河,这可能是影响塔里木河水质变化的重要因素之一。     

盐渍化灌区耕地-荒地-沙地水盐分布及盐分累积特征

以河套灌区不同利用类型土地为研究对象，旨在探究耕地、荒地、沙地土壤水分变异及土壤积盐特征与盐分离子对土壤积盐量的影响。结果表明：耕地、荒地、沙地土壤水分分布不均，含水率变异系数随土层深度加深而减小，沙地表层变异性较大，变异系数为104.5%；耕地积盐主要集中在春季和秋季收获期,春汇后土壤脱盐约2.1 t·hm^-2，灌水间歇期毛管作用下土壤积盐约0.76 t·hm^-2；荒地70%盐分聚积在表层，春汇后最多可积聚39.85 t·hm^-2；耕地积盐量与荒地积盐量呈显著负相关关系，与沙地积盐量呈显著正相关关系,相关系数分别为-0.249、0.712；HCO^-₃、Na⁺在耕、荒地间随水移动性较强，耕、沙地间SO^2-₄、Mg²⁺随水移动性较强。主成分分析表明影响耕地积盐量主要是SO^2-₄和Cl^-,影响荒地和沙地积盐量主要是Na⁺和Cl^-。采用逐步回归分析方法建立耕、荒、沙地1.2 m深土壤积盐回归预测模型。     

艾比湖湿地芦苇生长土壤的化学特性

以艾比湖湿地不同样点芦苇生长的土壤为研究对象,对土壤中盐分、可溶性离子、pH值以及速效养分指标进行测定。结果表明：芦苇适生土壤中,总盐分布呈现出较强的表聚性并且均值不大于10 g·kg^-1,总盐与HCO₃^-具有显著相关性;阳离子中K⁺+Na⁺含量最多,阴离子则为HCO₃^-含量最多;养分含量中水解氮和速效磷丰富;土壤pH值变幅在8.28～8.46之间。研究结果说明艾比湖湿地芦苇生长的土壤盐分含量高、养分含量低,以碱性土壤为主。