粉煤灰充填复垦土壤理化性质分布特征及其对覆土厚度响应

以淮南市平圩电厂粉煤灰堆场复垦区为研究对象,采用经典统计和地统计学相结合的方法,从点和区域、水平与垂直等多维角度分析了不同覆土厚度下的复垦土壤主要理化性质分布特征,旨在揭示粉煤灰充填基质下复垦土壤理化性质分布特征及其与覆土厚度之间的响应关系。结果表明,随着覆土厚度的增加,土壤含水量均值呈现先增后减的趋势,各覆土厚度下土壤含水量基本在20%以上,覆土厚度20～30cm的土壤含水量最大,达到31.11%。在一定的覆土厚度下,含水量在粉煤灰重构剖面中间会出现一个突变层次,在土—灰界面将产生土壤水分的聚集。不同覆土厚度下表层土壤的容重出现明显的差异,随着覆土厚度的增加,土壤容重整体呈现上升趋势,覆土厚度40～60 cm时,土壤表层平均土壤容重达到1.75 g·cm-3,复垦后出现了不同程度的板结现象。不同覆土厚度下砂、粉和黏粒含量差异明显,总体上与该地区非重构土壤相似,基本属于粉砂质壤土。粉煤灰充填复垦后土壤颗粒组成由粉煤灰、覆土土源和覆土方式共同决定的,泥浆泵法覆土在不同水平间土壤颗粒组成差异较为明显。随着覆土厚度的增加,不同层次的有机质含量都有不同程度的提升,且提升程度与覆土厚度呈正相关。基于经验贝叶斯克里格法的复垦土壤含水量、容重、粉砂和有机质含量的RMSE分别为1.72、1.01、1.57和0.85;MSDR值分别为2.12、1.32、2.72和0.62,RMSE较小,预测精度较高,MSDR比较接近1,模型拟合效果较好。综合考虑各理化指标对覆土厚度的响应特征,冬小麦-夏玉米种植模式下覆土厚度40～50cm较为合理。经验贝叶斯克里格法比较适合粉煤灰充填复垦土壤理化指标空间预测。     

乌兰布和沙区绿洲农田土壤钾素特征及其对土壤性质的响应

通过土样测定,利用统计分析方法系统研究乌兰布和沙区绿洲农地钾素的特征、时间动态及其对土壤性质的响应。结果显示,变异系数速效钾最高(42.49%),全钾最低(13.66%),各形态钾素整体分布不均;绝大多数钾素含量表现为表层低于下层且差异不显著。籽瓜、油葵、番茄和紫花苜蓿地表层速效钾平均含量属中等水平,而玉米、花葵和对照地属缺钾水平;若以有效性钾含量判定则研究区钾素供给充足。表层缓效钾含量均属中上水平,缓效钾平均转化率为22.02%,其中,紫花苜蓿地最高(24.40%),籽瓜地最低(18.91%)。表层全钾平均含量为19.20 g/kg,其中,速效钾占0.55%,缓效钾占2.85%,矿物钾占96.60%。在时间动态上,速效钾、有效性钾和缓效钾含量呈先增后降的二次曲线模型,峰值临界年限分别为21、18和17 a。全钾、矿物钾、有效性钾、缓效钾、碱解氮、物理性粘粒、CaCO3和阳离子交换量(CEC)通过直接和间接效应综合影响速效钾含量,可解释总变异量的78.9%。     

贵州湄潭县茶园土壤的理化性状特征

为合理布局贵州区域茶园,提高茶叶产量和质量,促进贵州茶叶生产可持续发展,采用土壤地球化学调查方法对湄潭县茶叶种植区代表性茶园土壤理化性状特征进行系统研究。结果表明:研究区内碎屑岩背景区茶园土壤主要为黄壤类黄砂泥土,土壤质地以砂壤、壤粘土为主,土壤风化程度较低、肥力较高、养分供应条件较好,所产茶叶氨基酸含量较高,适宜生产优质绿茶;碳酸盐岩背景区茶园土壤主要为黄壤类黄粘泥土,表层土壤为壤粘土质地,土壤风化程度高,随土层的深度增加,土壤质地愈加粘重,通气透水性能差,土壤中有效氮和有效钾等养分含量较低,但所产茶叶茶多酚含量较高,种植茶叶宜采用浅耕与深耕相结合,并需增施有机肥、氮肥和钾肥。     

武汉市园林土壤理化性状的空间分布规律

基于湖北省武汉市中心城区及远城区主要园林土壤412个采样数据,运用ArcGIS技术研究武汉市园林土壤pH值、有机质(OM)、全氮(TN)、全磷(TP)、全钾(TK)、碱解氮(AN)、有效磷(AP)、速效钾(AK)含量的空间分布规律。结果表明,武汉中心城区园林土壤pH值在7.9以上,远城区土壤pH值接近中性,有向碱性发展的趋势。中心城区土壤OM含量为1.9%～2.0%,处于中等水平,远城区为0.9%～1.4%,含量较低。中心城区土壤TN含量的均值为0.05%,远城区为0.02%～0.03%,整体全氮含量处在正常范围。中心城区及远城区土壤TP含量分别为0.095%～0.12%,0.017%～0.04%,全磷含量略低于正常水平。土壤TK含量为1.3%～1.4%,属正常范围。整个城区土壤AN含量为16～60 mg/kg,处偏低水平,AP和AK平均含量分别为15.28、100 mg/kg,含量较高。数据化系统的建立,可以为今后决策部门规划与管理提供科学依据,推动城市绿化事业健康平稳发展。     

黑河流域土壤理化性质分布特征

以黑河流域纵向梯度(上游、中游、下游)不同植被覆盖条件下的土壤作为研究对象,通过野外调查取样和数据分析相结合的方式,系统地分析了该流域土壤理化性质特征,结果显示:(1)黑河流域土壤密度、pH值、电导率在黑河流域表现为下游中游上游,且3个指标在黑河流域上游﹑中游及下游具有显著差异性;(2)沙粒含量不论在上游﹑中游还是下游,都是占主要组成成分的。其中,沙粒的含量在黑河下游表现最高,为84.93 g·kg-1,且显著大于上游和中游的含量。粉粒的含量在中游表现最高,为29.30 g·kg-1,且黑河流域上游、中游及下游的粉粒含量具有显著差异性。(3)黑河流域土壤全碳量和全氮量表现为上游中游下游,差异显著。由此可知,黑河上、中、下游土壤理化性质差别较大。     

黑河流域土壤理化性质分布特征

以黑河流域纵向梯度(上游、中游、下游)不同植被覆盖条件下的土壤作为研究对象,通过野外调查取样和数据分析相结合的方式,系统地分析了该流域土壤理化性质特征。结果显示:黑河流域土壤密度、pH值、电导率在黑河流域表现为下游中游上游,且3个指标在黑河流域上游﹑中游及下游具有显著差异性;沙粒含量不论在上游﹑中游还是下游,都是占主要组成成分的。其中,沙粒的含量在黑河下游表现最高,为84.93 g·kg~(-1),且显著大于上游和中游的含量。粉粒的含量在中游表现最高,为29.30 g·kg~(-1),且黑河流域上游、中游及下游的粉粒含量具有显著差异性;黑河流域土壤全碳量和全氮量表现为上游中游下游,差异显著。由此可知,黑河上、中、下游土壤理化性质差别较大。     

岳麓山土壤理化性质空间分布特征研究

本文选取岳麓山东侧某坡面作为研究对象,通过实地考察和室内实验,解析其空间尺度下土壤理化性质分布特征,以期为研究岳麓山土壤特性和生态保护提供科学依据。运用统计学分析方法对岳麓山坡面表层土壤有机质、容重、p H的空间分异特征进行研究。     

云南黄金走廊烟区土壤腐殖质组成特征及其与土壤理化性状的关系

为研究云南黄金走廊烟区土壤腐殖质组成特征及其与土壤理化性状的关系,采用聚类分析和相关分析等方法对云南黄金走廊烟区10个植烟市58份土壤样品进行分析。结果表明:1云南黄金走廊烟区土壤腐殖质碳量均值为15.97 g/kg,富里酸碳量、胡敏酸碳量和胡敏素碳量分别为3.45 g/kg、1.72 g/kg和10.80 g/kg;土壤胡富比在0.19~2.06之间,均值为0.54,腐殖质的腐殖化程度相对较低;2云南黄金走廊烟区10个植烟市中土壤腐殖质碳量及其组分含量以红河、楚雄、宝山和文山地区较高;3不同土壤类型间腐殖质碳含量以紫色土显著较低,其他表现为水稻土红壤新积土;四种类型土壤胡富比均小于1,依次为新积土紫色土水稻土红壤;4土壤腐殖质碳量与土壤砂粒和粗粉粒含量呈显著性负相关,与细粘粒含量和阳离子交换量存在显著性正相关,土壤腐殖质组成与土壤p H整体呈负相关关系。     

中新天津生态城土壤理化性质垂向分布特征

对中新天津生态城全域土壤进行采样,并测试其全盐含量、Na+和K+、pH、有效磷、速效钾,绘制各土层深度的理化性质插值图,解析土壤理化性质垂向分布特征.结果显示,各指标在不同深度土层有规律性变化,主要表现在水溶性盐、Na+和K+、Cl-呈表聚现象;有效磷和速效钾处于较高水平,也呈表聚特征.     

粉煤灰场复垦土壤养分含量及其与土壤理化性质的响应研究

[目的]研究粉煤灰复垦地最佳的复垦模式,以及土壤养分含量及其与土壤理化性质的响应关系。[方法]以淮南市上窑灰场土地复垦地为研究区域,选取同一地块不同覆土水平的区域做对比研究,以土壤的容重、pH、含水率、有机质、总氮、有效磷和有效钾以及不同覆土厚度下的小麦生物量为研究指标,研究粉煤灰场复垦土壤养分含量及其与理化性质的响应。[结果]粉煤灰复垦地,有效磷和含水率、总氮和pH、有机质和有效钾具有良好的线性相关响应;当土壤覆土厚度小于38 cm时,粉煤灰可以对复垦地的营养状况具有良好的改善,使小麦具有较高的产量,当覆土厚度大于70 cm时,不利于粉煤灰层对覆土层的改善,影响小麦产量。[结论]该研究为复垦工作和农业种植提供指导和参考。     

不同海拔土壤理化性质与酶活性研究

对戴云山3个海拔（1000 m、1400 m、1800 m）土壤理化性质与酶活性进行研究。结果表明,3个海拔土壤理化性质和酶活性均存在明显差异,总体呈现随着海拔的上升,土壤深度的加深而逐渐降低,即1000 m＞1400 m＞1800 m。酶活性与土壤理化性质相关性分析可知,全钾与 pH 值对5种酶活性的影响最大,全钾与之呈正相关,pH值与之呈负相关。表明土壤酶活性在3个不同海拔土壤养分变化中可能发挥着重要的作用。酶活性与土壤理化性质的差异,在一定程度上影响着土壤肥力大小,因此可以作为土壤肥力的指标。揭示了土壤酶活性与土壤理化性质在不同海拔之间的差异及其空间分布特点,分析了土壤酶与土壤理化性质的关系,为了解森林土壤肥力总体状况、以及戴云山森林土壤的利用、维护和改良提供理论依据。     

黔中地区土壤酶活性对岩性的响应

选择黔中喀斯特地区6种不同岩性(玄武岩、石英砂岩、长石石英砂岩、变余砂岩、第四纪红色黏土、煤系砂页岩)发育的土壤为研究对象,通过采样并测定其土壤酶活性指标、土壤肥力指标,分析土壤酶活性及其与肥力因子的关系。结果表明,(1)土壤酶活性对岩性的响应,除淀粉酶外,其他土壤酶活性指标均存在明显差异;(2)玄武岩发育的土壤酶活性表现最好,脲酶、过氧化氢酶、多酚氧化酶活性最高;(3)土壤酶活性与所对应的肥力因子间密切相关。     

长期不同施肥处理黑土磷的吸附-解吸特征及 对土壤性质的响应

目的 长期不同施肥处理影响土壤磷库和土壤性质的变化。研究不同施肥处理下黑土磷的吸附解析特征及其与土壤性质的响应关系,为黑土合理施用磷肥,提高磷有效性提供理论依据。方法 本研究依托于公主岭黑土肥力长期定位试验,供试作物为玉米。选取不施肥（CK）、施氮、钾肥（NK）、氮磷钾平衡施肥（NPK）、氮磷钾+有机肥（NPKM）4个处理。取1990、2000和2010年的0—20 cm土层的土壤样品,分析土壤性质,测定磷的吸附解吸值,并用 Langmuir方程拟合了磷的吸附曲线,计算磷最大吸附量（Q_max）、磷吸附常数（K）、最大缓冲容量（MBC）、磷吸附饱和度（DPS）以及土壤易解吸磷（RDP）。结果 Langmuir吸附等温线方程能很好的拟合土壤吸附磷和相应的平衡溶液磷浓度曲线（R ²=0.93—0.99）。不同施肥处理磷吸附解吸特征参数具有明显的差异。随试验年限的增加,不同处理各特征参数变化不尽相同,与1990年相比,2010年不施磷处理（CK和NK）,Q_max值分别增加了1.83和1.61倍,MBC值分别增加了0.80%和49.40%,DPS值分别降低了92.04%和87.50%,RDP值分别降低了20.00%和82.83%;NPK处理Q_max和DPS值分别增加了81.39%和90.74%,MBC和 RDP值分别降低了79.37%和48.57%;NPKM处理Q_max和MBC值分别降低了33.35%和78.52%,DPS和RDP值分别增加了11.36倍和1.48倍。施肥21年后,与CK和NPK处理相比,NPKM处理的Q_max值降低了64.66%和 49.52%,MBC值降低了81.87%和79.56%,DPS值增加了110和3.81倍,RDP值增加了4.36倍和78.57%。NPKM处理显著增加了土壤全磷（Total-P）、有效磷（Olsen-P）、有机质（SOM）和CaCO₃含量,降低了比表面积,维持pH、游离铁铝氧化物值不变。冗余分析结果表明：SOM和Total-P是造成磷吸附解吸特征参数差异的主要因素,分别解释了全部变异的49.5%和18.7%（P＜0.05）。 结论 长期有机无机配施可显著增加SOM和土壤中磷素累积,降低土壤对磷的吸附能力,增加土壤对磷的解吸,提高土壤磷的有效性,但同时显著提高了土壤磷吸附饱和度,易引起磷素流失的风险,对于NPKM处理应考虑有机肥与无机肥的投入量。     

污染水稻土中砷及其与土壤基本理化性质关系的研究

[目的]研究污染水稻土中砷及其与土壤基本理化性质的关系。[方法]在泉州和漳州污灌地区取水稻样品,同时采集对应的土壤耕层样品,研究污染水稻土中砷的形态及其与土壤基本理化性质的关系。[结果]土壤全砷含量与土壤游离氧化铁含量呈极显著线性正相关(R2=0.3777**,n=39),与土壤有机质、粘粒含量、CEC等理化性质的相关性不明显。而漳州采样区土壤全砷含量与土壤有效磷含量呈极显著线性正相关(R2=0.308 1**,n=19)。土壤全砷与土壤有效砷呈极显著性线性正相关(R2=0.544 0**,n=39)。土壤有效砷与土壤CEC呈极显著线性正相关(R2=0.5440**,n=39),与土壤游离氧化铁也呈极显著线性正相关(R2=0.7546**,n=39)。[结论]该研究为田间水稻生产砷污染的控制提供了指导。     

黑土有效磷阈值区间的磷形态特征及对土壤化学性质的响应

【目的】 土壤有效磷（Olsen P）的农学阈值及环境阈值是土壤磷素管理的重要依据,但不同阈值区间磷形态学特征尚不明确。研究黑土有效磷不同阈值区间的磷形态特征及其影响因素,有助于理解土壤磷的转化过程,为优化有效磷管理和提高磷资源利用效率提供参考。【方法】 采集吉林公主岭市9个有效磷含量不同（11、21、31、40、57、69、128、331、490 mg·kg^-1）的农田耕层（0—20 cm）土壤,利用TIESSEN-Moir修正的HEDLEY磷分级法,对土壤无机磷和有机磷进行分级,并分析其与土壤有机质（SOM）、C/P、铁铝氧化物等土壤化学性质之间的关系,明确土壤有效磷不同阈值区间的磷形态特征及主控因素。【结果】 黑土磷库以无机磷为主,占比为71.25%—96.19%,有机磷占比较小,约为3.81%—28.75%。有效磷水平低于农学阈值（7.4—13 mg·kg^-1）时,活性态磷（LP）占比最小（19.89%）;有效磷水平低于环境阈值（51.0—56.4 mg·kg^-1）时,中活性态磷（ML-P）和稳定态磷（OP）占比接近,分别为36.03%和35.49%,均高于LP占比（28.48%）;有效磷水平高于环境阈值时,LP占比最高（42.86%）。有效磷水平高于环境阈值时,土壤的LP、ML-P的含量显著高于有效磷水平低于环境阈值的土壤,树脂磷（Resin-P）是环境阈值前后区间变幅最大的磷形态。PAC、M3-Al、游离态铝（Ald）、络合态铁铝（Fep、Alp）、非晶质态铁铝（Feo、Alo）随有效磷水平的增加而显著增加,C/P随有效磷水平增加而显著降低。相关分析表明,有效磷水平低于环境阈值时,SOM和活性较高的无机态磷（Resin-P、NaHCO₃-Pi、NaOH-Pi）呈显著正相关关系;有效磷水平高于环境阈值时,Fep+Alp与无机态磷（Resin-P、NaHCO₃-Pi、NaOH-Pi、D.HCl-Pi、C.HCl-Pi）呈显著正相关关系。冗余分析结果表明,有效磷水平低于环境阈值时,SOM和M3-Fe是影响黑土磷形态变化的关键因子,分别解释了全部变异的50.2%和24.1%;有效磷水平高于环境阈值时,Fep+Alp是造成磷形态差异的关键因子,解释了全部变异的68.1%。【结论】 活性态磷在有效磷水平低于农学阈值时占比最小,在有效磷水平超过环境阈值时,其占比最大,Resin-P是在环境阈值前后区间变幅最大的磷形态。SOM和M3-Fe是土壤有效磷水平低于环境阈值、Fep+Alp是高于环境阈值土壤影响磷形态变化的关键因子。     

天然次生针叶林内土壤理化性质对不同经营方式的响应

为了解不同经营方式对林地理化性质的影响,对哈尔滨市丹清河林场近自然经营、传统经营和未经营3种方式下的天然次生针叶林土壤物理和化学性质进行了研究.结果表明:1)近自然经营一定程度上影响了天然次生针叶林的土壤物理性状,但这种干扰远小于传统经营;2)不同经营方式间土壤有机质、全N质量分数与贮量没有明显差异,全P质量分数及贮量以近自然经营最大,经营强度最大的传统经营林分土壤中全K质量分数和贮量最大;3)经营方式对速效N和有效P没有明显影响,但近自然经营林分的交换性K离子质量分数和贮量最大;4)近自然经营林分土壤C/N比降低、pH值升高,为土壤微生物活动提供了较好的生活环境,有利于土壤肥力的增强和长期生产力的提高.     

山东省水岸带土壤理化特征及其与重金属含量的关系

通过对山东省水岸带土壤理化性质和重金属含量研究表明:山东省水岸带土壤pH和有机碳含量均值分别高于和低于山东省土壤背景值,水岸带土壤pH、粒径组成和有机碳含量的空间分布差异相对较大,反映了土壤质地、物质来源和周围环境条件对土壤性质的影响;各重金属含量均与土壤有机碳值极显著相关(P0.01),除Pb和Hg外,其他重金属含量均与土壤的平均粒径呈极显著的负相关关系(P0.01),而只有Cd和Pb分别与pH呈显著正相关和负相关关系,表明土壤有机质和粒度对水岸带重金属含量影响较大,而土壤pH对重金属含量影响较小。     

陕西农田土壤硫分布特征及其与土壤性质的关系

采集陕西省6个主要气候类型区农田的耕层土壤样品305个,测定其全硫和有效硫含量。结果表明,陕西省土壤全硫含量变幅为33~769 m g/kg,平均值为360 m g/kg,有效硫含量4.6~157.3 m g/kg之间,平均值29.3 m g/kg。全省不同气候类型区全硫含量顺序为:渭北旱塬区>陕北丘陵区>关中灌区>陕北风沙滩地>陕南川道区>秦巴浅山丘陵区,有效硫含量顺序为:陕南川道区>陕北风沙滩地>秦巴浅山丘陵区>渭北旱塬区>关中灌区>陕北丘陵区。土壤全硫和有效硫之间、全硫与有机质之间、有效硫与有机质之间有显著正相关关系,全硫与土壤pH之间有负相关关系。