马尔柯夫过程预测官司河流域土地利用/覆被格局变化

在RS和GIS的支持下,利用官司河流域1995年和2005年的遥感图像作为信息源,分析土地利用类型变化的初始状态矩阵和转移概牢矩阵.基于马尔柯夫过程模型对官司河流域未来15 a土地利用/覆被格局的变化趋势进行预测和模拟.结果表明:交通运输用地、城镇建设用地、马尾松有林地、柏树有林地的面积比例将持续增大;耕地和农村宅基地面积比例将持续减少;水域及水利设施用地和有林地(栎树)的面积比例变化平缓,有林地(栎树)变化过程中出现极大值.在此基础上,提出了土地利用结构优化的建议.     

岷江上游干旱河谷区退耕还林还草的社会经济影响

利用遥感资料和GIS技术,研究1999-2009年岷江上游干旱河谷区聚落生态位内部耕地、林地和草地变化动态,基于主成分分析法,建立退耕还林（草）的社会经济影响指数,评估1999年以来岷江上游退耕还林（草）的社会经济影响。1999~2009年聚落生态位内部耕地减少38.44%,而草地增长70.30%,林地增长53.20%;不同海拔耕地面积均呈不同程度的减少,海拔2 001~3 000 m退耕较多,占退耕总量的85%;不同坡度的耕地面积均呈减小趋势,耕地减少量随坡度增大而增加;1999~2014年岷江上游退耕还林还草的社会经济影响指数介于-0.70~1.48,整体呈先下降后上升趋势。岷江上游退耕还林还草的社会经济影响日益凸显,对当地的社会稳定和经济发展具有促进作用。岷江上游聚落区具有低阈值粮食流通,高风险粮食危机的显著特征,耕地过度非农化将制约退耕还林还草社会经济效益的持续稳定增长,新一轮退耕还林应警惕耕地过度非农化潜在的粮食安全风险。     

岷江上游聚落生态位内部土地利用变化特征

山区人类生产和生活对土地利用的影响主要集中在聚落生态位内,以山区聚落生态位为研究单元,可有效揭示山区微观尺度土地利用的动态变化过程和人地作用机制。利用遥感资料和GIS技术,研究1999—2009年岷江上游干旱河谷区聚落生态位内部土地利用时空分布及其变化特征,研究结果表明：（1）10年间聚落生态位内耕地显著减少,而草地和林地明显增加;（2）聚落生态位内土地利用在海拔2001~2900 m、坡度15°~35°分布最为集中,在坡向上呈现南坡高于北坡,东坡高于西坡的特征;（3）聚落生态位内高山区土地利用结构趋于有序,而低山区-高半山区土地利用结构趋于无序。岷江上游聚落生态位内部土地利用正处于快速调整阶段,耕地呈现出明显的非农化特征（耕地→草地、耕地→生态林、耕地→经果林）,这种土地利用变化主要是聚落人口空心化、生态保育政策和比较利益共同驱动作用的结果。     

耕作深度对紫色土坡地旋耕机耕作侵蚀的影响

利用磁性示踪法定量研究紫色土坡地旋耕机上下耕作的耕作位移和土壤位移量,分析了不同耕作深度(8,10,12cm)对耕作侵蚀的影响。结果表明:在研究坡度范围内(3.43%~20.97%),旋耕机不同耕作深度引起的土壤净位移差异显著(p=0.007),且随着耕作深度的增加土壤净位移显著增大,3种耕作深度的土壤净位移与坡度均显著相关,且随着耕作深度的增加相关性逐渐增强;耕作侵蚀速率随着耕作深度的增加而增大,耕作深度由8cm增加为10cm,耕作侵蚀速率增大了77%,由10cm增加为12cm耕作侵蚀速率增大了49%。耕作深度是影响紫色土坡地旋耕机耕作侵蚀的重要因素之一,增加耕作深度引起耕作侵蚀明显增加,因此合理调控耕作深度是防治紫色土退化的一种重要措施。     

耕作侵蚀磁性示踪的影响因素

以钛铁矿粉作为磁性示踪剂,研究土壤磁化率背景值、操作方式、测定条件对耕作侵蚀磁性示踪的影响,确定耕作侵蚀磁性示踪技术的适宜测定条件。结果表明:紫色土研究样地的耕层土壤磁化率背景值和空间变异性都较小,对示踪剂磁性强度要求不高;土壤磁化率与示踪剂浓度可以利用线性方程拟合,示踪剂浓度在20~70g/kg时,拟合效果较好(R~2=0.999 6,P0.001);当土壤颗粒组成中粗颗粒(粒径5mm)占主导时,土壤磁化率与粒径2mm和2~5 mm含量呈显著正相关,与粒径5~10 mm和10~20mm含量呈显著负相关,然而当细颗粒(粒径5mm)占主导时,土壤磁化率与土壤颗粒组成无关;土壤磁化率与堆积厚度、土壤含水量和土壤紧实度呈正相关关系,与取样间距、示踪剂老化、土壤温度关系不明显。耕作侵蚀磁性示踪技术的适宜测定条件为:钛铁矿粉磁性示踪剂浓度为20~70g/kg,土壤磁化率测定时细颗粒占多数(50%),堆积厚度在5cm以上,土壤紧实度在50~150N/cm~2,保持耕作前后土壤磁化率测定中堆积厚度、土壤含水量和土壤紧实度等条件基本相似。试验和应用表明钛铁矿粉的性能较适合作为耕作侵蚀磁性示踪剂。     

pH 及蒙脱石投加量对其吸附沼液中碳氮磷和重金属的影响

以蒙脱石为吸附材料,研究了蒙脱石投加量、pH对其吸附沼液中COD、TN、TP、NH_4~+-N、Zn、Cu、Cr、As、Mn、Ni的影响,并阐述了吸附过程中沼液理化性质与重金属之间的关系。结果表明:蒙脱石投加量为0～50g/L时,COD、TN、NH_4~+-N、TP、Zn、Cu的吸附量随投加量增加逐渐降低,去除率先增加后趋于平衡,投加量为30g/L时吸附效果较好,为适宜投加量。pH为6.5～9.5时,蒙脱石对沼液中TP、Zn、Cu吸附作用较显著,最大去除率可达84.3%、86.8%、94.5%,但对TN、NH_4~+-N、Cr的吸附作用较差,综合吸附量和去除率,7.5～8.5是蒙脱石吸附沼液的适宜pH。Zata电位与电导率、COD、TP、TN、NH_4~+-N、Zn、Cu、Ni之间呈显著负相关,Zn与Cu和Cr与pH呈显著正相关,Cr与TP呈显著负相关,Cr与As不相关。     

长期连作下石灰性紫色土植烟土壤养分与酶活性变化

【目的】土壤养分失衡问题随着植烟年限的增加越发严重,系统研究石灰性紫色土烤烟连作对土壤养分与酶活性的影响,为土壤肥力提升和连作障碍防治提供数据支撑。【方法】于 2021 年 4 月在广元市昭华区选择不同连作年限（0、8、10、27、33 年）的石灰性紫色土典型样地为研究对象,分析长期连作对土壤养分、酶活性和烤烟生长发育的影响。【结果】烤烟长期连作导致植烟土壤有机质含量、pH 以及碱解氮含量分别减少 18.34%、17.43% 和 23.15%,而土壤速效磷、速效钾含量分别增加 124% 和 54.55% ,土壤脲酶活性降低58.51%~91.28%,蔗糖酶活性降低 29.14%~48.66%。相关性分析显示土壤蔗糖酶活性与土壤速效磷呈极显著负相关,土壤 β- 葡萄糖苷酶与土壤速效钾含量呈极显著正相关、而与土壤速效磷呈显著负相关,土壤脲酶活性与土壤 pH 呈极显著正相关。【结论】石灰性紫色土烤烟长期连作对土壤养分和酶活性产生抑制作用,应注意氮磷钾肥的平衡配施,可适当增施有机肥来调控土壤微环境,以促进养分的转化与吸收。     

川西北高寒草地退化对土壤团聚体组成及稳定性的影响

应用干筛法与湿筛法分析了川西北高寒草地不同退化阶段土壤团聚体组成特征,选取了土壤大团聚体含量（R_0.25）、平均重量直径（MWD）、几何平均直径（GMD）和团聚体破坏率（PAD）指标,研究了退化过程土壤团聚体稳定性的变化。结果表明:未退化草地土壤机械稳定性团聚体和水稳性团聚体组成都以大团聚体（>0.25 mm）为主,而退化草地均以微团聚体（<0.25 mm）为主;随着草地退化程度加剧,大团聚体含量（R_0.25）显著降低,土壤团聚体MWD和GMD均表现为:未退化 > 轻度退化 > 中度退化 > 重度退化,PAD呈现相反的变化趋势,其中未退化到轻度退化阶段团聚体稳定性变化最为明显;未退化和轻度退化草地土壤团聚体稳定性由表层向下层递减,而中度和重度退化草地表层（0—10 cm）土壤团聚体稳定性弱于下层（10—40 cm）。这些结果表明随着高寒草地退化的加剧,土壤团聚体稳定性显著降低,轻度退化阶段是土壤结构稳定性下降的关键期,在沙化防治中应予以重视。     

35 年来西南典型雪茄烟区土壤 pH 时空演变及其驱动因素

【目的】明确土壤pH时空演变特征及其驱动因素,为西南雪茄烟区土壤酸化改良提供依据。【方法】基于什邡市1984年四川省第二次土壤普查26个样点、2009年四川省测土配方施肥调查391个样点和2019年四川省耕地质量调查164个样点的土壤pH数据,利用多元统计学和地统计学方法分析土壤pH时空动态变化特征,利用随机森林模型探讨影响土壤pH变化的主要驱动因素。【结果】1984、2009、2019年什邡市植烟土壤pH均值分别为6.40、6.24和5.97,1984—2009年年均下降0.01个单位,2009—2019年年均下降0.02个单位;1984—2019年除湔氐镇、蓥华镇土壤pH均值呈上升趋势外,其他镇均呈下降趋势,禾丰镇降幅最大、达30.62%,师古镇降幅最小、仅0.30%。1984年土壤pH整体以弱酸性和中性土壤为主,碱性土壤占植烟总面积的2.59%,空间上的分布特点为洛水镇、禾丰镇和马井镇3个区域土壤p H较高;2009年研究区内仅存在弱酸性和中性土壤,土壤pH在空间上呈现中部高、南北低的分布特征;2019年弱酸性和中性土壤面积占比为95.25%,酸性土壤占4.75%,主要分布在马井...     

紫色土坡地旋耕机耕作侵蚀特征

耕作侵蚀的过程机制和防治技术研究是我国现阶段水土保持科学与技术的重点研究领域,关于小型旋耕机耕作的土壤再分布过程和影响因素研究较少.应用磁性示踪法研究旋耕机等高耕作、向下耕作和向上耕作的土壤再分布模式和强度,查明耕作速度对旋耕机耕作侵蚀的影响.结果表明:不同耕作方向下旋耕机单次耕作过程中均引起土壤同时发生向上坡和向下坡移动,且均导致土壤发生向下坡净位移;不同耕作速度时等高耕作和向上耕作土壤净位移与坡度均呈显著正相关(P＜0.01),而向下耕作二者无显著相关性(P＞0.05);土壤净位移量表现为快挡等高耕作(11.53 kg/m)＞快挡向下耕作(11.40kg/m)＞快挡向上耕作(7.59kg/m)＞慢挡向下耕作(7.33 kg/m)＞慢挡等高耕作(6.87 kg/m)＞慢挡向上耕作(6.29 kg/m);快挡时上下坡交替耕作的耕作侵蚀速率小于等高耕作,但慢挡时二者相当.旋耕机耕作相比传统耕作机具的耕作侵蚀明显下降,其推广应用对于防治紫色土坡地耕作侵蚀和土壤退化有重要作用.