天山北坡退化草地土壤环境与微生物数量的关系

通过对天山北坡退化草原微生物区系的试验,研究微生物区系与退化程度、与土壤水分系数的关系。结果表明,未退化草原土壤中微生物总数量最多,中度退化草原土壤中的微生物总数量最少。退化草原微生物区系中10～20cm土壤层的微生物数量比0～10cm土壤层的微生物数量多。微生物区系中,真菌数量与土壤速效钾、有效磷、全磷呈显著正相关,与氮微弱正相关,与土壤容重、密度呈显著正相关。细菌、放线菌数量与pH值呈极显著正相关。极度退化土壤的碱解氮、全氮、速效钾、全钾、有效磷、全磷、有机质、总盐含量、pH均最大。     

不同利用方式土壤颗粒分形特征及其与土壤有机碳库稳定性的关系

本文研究了不同利用方式下巴音布鲁克高寒草原0~50 cm土层土壤颗粒组成及其分形特征与土壤有机碳库活度的关系。结果表明:该区土壤颗粒以粉粒为主,分形维数分布在2.675~2.845之间,与0.05 mm粒径关系密切。长期封育和重度放牧分形维数随土层加深而降低,且与碳库活度显著相关;短期封育和中度放牧分形维数变化小,与碳库活度无显著相关性。     

基于GIS的新疆新和县耕地地力等级评价研究

以新疆新和县为例,利用测土配方施肥项目所取得的基础数据,筛选了有机质、速效钾、有效磷、有效锌、电导率和pH值等可量化的指标作为评价指标,根据模糊数学理论和特尔斐法建立评价因子的隶属函数模型,利用层次分析法建立评价因子的层次分析模型。以ArcGIS地统计分析模块和空间分析模块为平台,应用克里金插值获取各评价因子的评价信息,根据加法模型以栅格形式计算出耕地地力综合指数,划分耕地地力等级。由评价结果可以看出,将本研究的评价方法和GIS技术相结合运用到耕地地力评价是一个切实可行的方法。     

新疆砂质新成土的野外调查初步研究

以土壤形态学特征为诊断依据划分土壤类型,能够使本科生更容易掌握中国土壤系统分类。以砂质新成土(中国土壤发生分类划分的风沙土)为例,对比了中国土壤系统分类、美国土壤系统分类和世界土壤资源参比基础三种土壤分类体系对砂质新成土划分的形态学诊断标准。同时,结合野外土壤剖面调查和室内数字土壤类型图分析,探讨了新疆砂质新成土调查的方法问题。结果表明:三种土壤分类体系对砂质新成土诊断依据并不完全一致,但都强调土壤质地为壤质细砂或更粗。新疆至少有干旱砂质新成土和干润砂质新成土两个土类。利用数字化土壤类型图分析了新疆砂质新成土的空间分布,单纯依靠小比例尺的数字化土壤图来判定单个土体系统分类土纲的归属,结果可能会有偏差。对于某一剖面土纲的归属,必须要结合野外调查来确定。本研究能够为新疆和其他地区砂质新成土的调查提供参考。     

封育对荒漠草地生态系统C、N、P化学计量特征的影响

对比干旱区伊犁绢蒿荒漠草地放牧、封育2年、封育9年的植被、根系及土壤C、N、P元素的变化,以揭示封育对生态系统养分及其化学计量比的影响。结果表明,封育后土壤有机碳含量变化不大,全氮含量稳步提高,全磷含量稍有降低。封育2年的植被和0~5cm土层根系的N/P高于放牧,表明恢复初期植物对N的利用率较高;封育9年的植被和根系N/P降低,表明植被恢复后植物对P素的利用率提高。封育对植被的C/N影响不大,但长期封育使根系的C/N升高,表明长期封育使根系固碳显著。相关分析表明,土壤P、植被P、根系P之间没有显著相关,但是根系P与根系C、植被N和土壤C显著相关,表明在干旱区土壤缺磷的环境下,植物对P素的吸收与利用是通过其他元素来间接影响的。     

不同改良措施下新疆重度盐渍土壤盐分变化与脱盐效果

为了比较盐渍化土壤不同改良措施的治理效果,以新疆新开垦的重度盐渍化农田为研究对象,设置5个处理分别为农业改良措施、根区隔盐+农业改良措施、暗管排盐+农业改良措施、化学改良+农业改良措施和天然对照区,通过3 a的试验研究土壤盐分运移的影响因素、动态变化与不同改良措施脱盐效果。结果表明:人为灌溉、农田蒸散量、地下水埋深与土壤盐分均达到极显著相关,生育期灌水对耕层土壤盐分影响最大,相关系数为-0.871。整个改良过程中农业改良措施处理表层和底层盐分含量较高,根区隔盐处理盐分表聚现象明显,暗管排盐、化学改良处理均表现出底层盐分明显高于表层。从各处理3a的脱盐效果来看,第1年脱盐效果均不理想,第2年脱盐率显著提升,其中根区隔盐和暗管排盐处理各土层脱盐率均超过44%,改良效果最好,由于土壤总盐分含量减少第3年各措施脱盐率明显降低。总体来看,各改良措施均能够有效降低耕层土壤盐分,根区隔盐、暗管排盐处理在0~80 cm耕层脱盐率分别为61.33%、59.37%,优于其他处理;化学改良处理0~40 cm土层脱盐效果优于底层,其脱盐率为55.32%,明显高于农业改良处理的脱盐率45.42%,但0~80 cm土层脱盐率2处理间差异不大。新疆盐碱化程度重,农田根区隔盐、暗管排盐工程改良结合农业深耕、秸秆还田、增施有机肥等措施是综合治理重度盐渍化土壤的有效途径,研究结果能够为新疆干旱区盐渍化土壤有效改良和合理开发利用提供理论依据和参考。     

基于光谱指数的伊犁绢蒿荒漠草地恢复状况的判定

为了从光谱角度探讨退化伊犁绢蒿封育的适宜年限,对未封育、封育2年、7年和10年的草地从群落数量指标、群落光谱特征及特征植物光谱进行研究。通过对植被数据与光谱数据进行回归分析,对比群落和特征植物光谱指数随封育年限的变化趋势,探讨植被高光谱对伊犁绢蒿荒漠草地恢复状况的响应及最佳封育年限判定的可行性。结果表明：随着封育年限的增加,草地的盖度、密度及生物量呈先增加后降低的趋势;对群落的数量指标、群落光谱指数及建群种光谱指数回归均指示在5年左右达到最大值,表明可以通过植物光谱来对草地恢复状况及封育最佳年限加以判定。     

不同耕作年限对耕地土壤质地和有机碳垂直分布的影响

研究不同耕作年限新疆玛纳斯县耕地的土壤颗粒组成、不同土壤颗粒有机碳含量变化特征以及二者的相关关系。选取4种不同耕作年限耕地为研究对象,采集土层0—300cm的土壤样品,采用激光法获取土壤颗粒组成,探讨长期耕作对土壤颗粒组成以及不同土壤颗粒有机碳含量的影响。结果表明:研究区域土壤剖面颗粒组成主要以砂粒(约占21.0%~35.4%)和粉粒(约占46.0%~50.0%)为主,砂粒含量下部明显高于上部,而粉粒含量中部明显低于上部和下部;随着耕作年限增加,剖面上部(0—60cm)土壤质地由粉砂质粘壤土转变为壤土,60—100cm土层土壤质地由粉砂壤土转化为壤土,中部和下部(100—300cm)土壤质地变化较小;土壤有机碳含量随着开垦年限的增加呈现先增加后降低的趋势,增幅达到71.8%,耕作年限越长有机碳增加值趋于平缓;土壤粉粒、砂粒与有机碳含量相关性不高,而粘粒与有机碳含量呈现显著正相关关系,未耕作(Y0)、耕作20a(Y20)、耕作30a(Y30)和耕作50a(Y50)的土壤粘粒与有机碳含量的相关系数(r)范围在0.67*~0.75*,均达到显著性差异(P0.05)。耕作对土壤颗粒组成以及有机碳含量产生一定影响,科学合理的耕作能够提高土壤的固碳能力,对土壤碳循环系统起到良好的保护作用。     

新疆典型干旱土和盐成土的系统分类归属

以新疆维吾尔自治区17个典型干旱土和盐成土的代表性单个土体作为本文研究对象,基于剖面形态特征和理化性质的分析,确定在中国土壤系统分类(CST)中的归属.研究过程中发现CST对于干旱表层的判定条件与盐积正常干旱土的定义有矛盾之处,致使分类时将一些含有盐积层的土壤划归到干旱土中,从而使干旱土扩大,盐成土减少,不利于盐成土的...     

基于无人机可见光影像与生理指标的小麦估产模型研究

为及时、准确地掌握小麦产量动态信息,基于无人机遥感平台,分别分析了小麦4项生理指标［地面实测叶面积指数、叶片含氮量、叶片含水量及叶片叶绿素相对含量（SPAD值）］及10项植被指数与产量的相关性,以筛选出与产量最为敏感的生理指标与植被指数,并比较了3种建模方法（一元回归UR、多元逐步回归SMLR和主成分回归PCAR）在小麦各生育时期估产的适用性,进而得到小麦最优估产模型。结果表明：（1）不同生育时期两类变量与产量的相关性变化特征一致,均表现为抽穗期>灌浆期>成熟期;不同生理指标、植被指数与产量的相关性在各生育时期均存在差异,生理指标表现为叶片含氮量>LAI>SPAD>叶片含水量;而植被指数在各时期表现不同;（2）以生理指标与植被指数为自变量,采用SMLR模型构建的抽穗期估产模型拟合精度最高,R、RMSE和nRMSE分别为0.828、362.53 kg·hm^-2和12.35%;（3）小麦估产模型在各生育时期的预测精度表现为抽穗期>灌浆期>成熟期。