黄土高原丘陵区不同土地利用方式对土壤理化性质的影响

对晋西北黄土高原丘陵区持续利用30年的小叶锦鸡儿人工林、农田、杨树林、小叶锦鸡儿和杨树的混交林地以及撂荒地的土壤理化性状进行了研究。结果表明,不同土地利用方式对土壤理化性质影响很大。小叶锦鸡儿和杨树的混交林以及小叶锦鸡儿人工林可以降低土壤容重,提高土壤酶活性、有机质和全N含量,从而改善土壤肥力。混交林和小叶锦鸡儿人工林的土壤培肥作用高于杨树纯林。粗放的农业耕作措施提高土壤容重,降低土壤养分含量,使土壤退化。撂荒地一定程度上可以起到培肥土壤的作用。在黄土高原丘陵区,种植小叶锦鸡儿人工林以及小叶锦鸡儿和杨树的混交林是较好的生态重建和植被恢复方式。     

渝西丘陵区土地利用方式、景观位置对土壤养分的影响

运用实地调查与数理统计分析方法,研究了渝西丘陵区土地利用方式、景观位置对土壤有机质和氮磷钾养分的影响。结果表明,水田耕层土壤有机质、氮素和全钾含量显著高于旱作地类,菜地耕层土壤有效磷含量显著高于其他地类,各地类耕层土壤的全磷和速效钾含量无显著差异。不同景观位置下的耕层土壤有机质和氮素含量按冲沟、坡脚、平坝、坡腰、坡顶的顺序明显减少;全钾按冲沟、坡腰、坡顶、坡脚、平坝的顺序明显减少;坡脚、坡腰、冲沟部位耕层土壤速效钾显著高于坡顶、平坝;平坝、坡脚、坡腰部位耕层土壤有效磷显著高于冲沟、坡顶;各景观位置的耕层土壤全磷含量无显著差异。不同土地利用方式的土壤有机质和速效钾含量的剖面变化强弱程度是,园地菜地旱地;有效氮、磷则是菜地园地旱地。不同景观位置的土壤有机质含量的剖面变化强弱程度为,平坝坡脚坡腰坡顶;有效氮,平坝坡脚坡腰≈坡顶;有效磷,平坝坡脚坡腰≈坡顶;速效钾,坡顶坡脚坡腰平坝。     

丘陵区土地整理对土壤理化性状的影响

该文以莱芜市里辛土地整理项目为例,采用野外采样和室内分析相结合的方法,研究了丘陵区土地整理对土壤理化性状的影响。研究结果表明,土地整理对土壤物理性状影响极显著或显著;对土壤化学性状影响不显著;各土壤理化性状的变异系数,除土壤体积质量增加、土壤黏粒稍有增加外,其他均下降,整理后土壤理化性状更均匀。土壤理化性状变化原因主要是整理中注重物理措施、忽视土壤培肥,施工不规范及国家有关标准不具体等造成。今后应重视土壤培肥,规范施工,完善有关土地整理标准、明确各项土壤理化性状指标等,以确保土壤质量提高。     

元谋盆地土地利用/土地覆盖对冲沟侵蚀的影响

金沙江干热河谷元谋盆地冲沟发育，冲沟侵蚀蚕食耕地、最终形成侵蚀劣地，对土地资源危害很大。根据对9条冲沟17个沟头连续3年的观测与调查资料。分析了元谋盆地土地利用／土地覆盖对冲沟侵蚀的影响，包括冲沟集水区不同土地利用方式、植被群落结构对冲沟溯源侵蚀的影响和沟底植被覆盖度对冲沟溯源侵蚀的影响。     

河南省土地利用/覆盖景观格局变化分析

以河南省1980年代和2005年土地利用/覆盖分类图为数据源,通过类型面积差异检测统计和景观格局指数计算,对1980s—2005年6种主要土地利用/覆盖类型的演变情况和景观格局变化进行了现状和动态分析。结果表明:(1)两个时期河南省耕地面积比重始终最大,未利用土地面积始终最小。从1980s—2005年,耕地面积总体减少的最多,建设用地面积总体增加的最多,引起土地利用/覆盖变化的主要人为驱动因素是人口增长、经济发展、城镇化推进和行政因素。(2)1980s—2005年,景观水平指数斑块个数、斑块密度、平均斑块形状指数、平均斑块分维数、Shannon多样性指数和Shannon均匀度指数呈增大趋势,而最大斑块指数、聚集度指数、蔓延度指数和优势度指数处于降低趋势。最后,针对土地利用过程中存在的问题,提出了今后土地资源可持续利用上的建议。     

喀斯特山区土地利用方式对土壤质量演变的影响

通过调查喀斯特山区典型土地利用方式对土壤养分和土壤容重的影响 ,结果表明 ,森林的破坏以及随后的耕种显著增加了土壤容重 ,并降低了大部分土壤养分。和林地相比 ,灌木林、灌丛、草地和退耕 3年的蒿草地容重分别增加了 32 % ,2 0 .3% ,4 6 .9% ,5 2 .3%。除全钾外 ,草地和退耕蒿草地土壤养分显著下降 ,和林地相比 ,草地有机质减少了 2 9.3% ,全氮减少了 4 8.2 % ,全磷减少了 6 6 .3% ,碱解氮减少了 4 5 .8% ,有效磷减少了 5 6 .3% ,有效钾减少了 6 0 % ;退耕 3年的蒿草地土壤有机质、全氮、全磷、碱解氮、有效磷和有效钾分别减少了 85 .6 % ,84 .7% ,81.4 % ,74 .9% ,87.5 %和 90 .6 %。土壤退化指数的计算结果表明 ,草地和退耕蒿草地发生了非常严重的退化     

土地整理年限对紫色丘陵区土壤质量的影响

为研究土地整理对紫色丘陵区土壤质量所产生的累积效应,采用野外采样与室内分析相结合的方法,从土壤理化性状及生物学性状的角度出发,分别对土地整理后1、3和5 a间各坡位的土壤质量变化规律进行了探讨。结果表明,在整理年限为1～5 a的范围内,2°～6°、＞6°～15°、＞15°～25° 3个坡位土壤有机质及速效氮质量分数随整理年限增加呈现先减后增的趋势;土壤速效磷及速效钾质量分数在整理后1a的时间内均降低,但随整理年限的推移速效磷质量分数有回升的趋势,速效钾质量分数却未见回升;土壤阳离子交换量均大于未整理土壤,增幅为19.44%～24.04%。土地整理后的5 a间,土壤生物学性状在各坡位的变化规律增减不一,仅土壤酸性磷酸酶活性在3个坡位处表现出逐渐增加的规律性变化,且具有显著性差异。土壤质量各指标的变化在整理后1 a表现最为不均,整理后3 a和5 a则有一定程度的提高。因此,紫色丘陵区土地整理的实施能促进土壤理化性状和生物学性状的改善,提高土壤综合质量,并且随着整理年限的增加,这种改善土壤质量的效果表现越为明显。     

怀来盆地不同土地利用方式对土壤质量的影响分析

基于对河北省怀来县官厅水库南北两岸8种主要土地利用类型的土壤养分、pH值和土壤容重等的分析,讨论了不同土地利用方式对土壤质量的影响,并评价了不同土地利用方式下的土壤退化程度。结果表明:怀来县官厅水库北岸的防护林地,由于合理的土地利用管理与保护措施,土壤容重最低,土壤养分含量高于其它几种土地利用方式;而由坡耕地撂荒后演替而来的草地,由于当地干旱寒冷多风的气候环境,土壤的母质条件以及缺乏有效的恢复措施等原因引起土壤质量继续退化;在长期不合理的土地管理措施影响下位于水库南岸的防护林地及葡萄园、果园、玉米地等土壤也发生较严重退化,表现为土壤容重、pH值显著增加,大部分土壤养分显著降低。土壤退化指数的计算结果也表明草地及南岸的玉米地、葡萄园的土壤发生了较严重的退化。在对数据进行处理分析过程中发现,土壤有机质、有机碳与全氮之间存在显著正相关关系。     

不同土地利用/土地覆盖下土壤粒径分布的分维特征

自相似和分形是许多自然事物和现象的客观特征之一。土壤是一种具有自相似结构的多孔介质,因此可以利用分形几何学来研究土壤的性状特征。研究者可以通过分形维(分维)来描述、刻画土壤颗粒的粒径及孔隙分布状况,由此可进一步研究土壤的其他物理化学性状及其对周边生态环境的指示意义。研究表明：土壤粒径分布分维数不仅能够表征土壤粒径大小,还能反映质地的均一程度以及土壤的通透性;分形维数与土壤水稳性团聚体含量有着明显对应关系,可以表征土壤的肥力状况;     

黄土丘陵区土地利用/覆盖变化对生态承载力的影响——以固原上黄试验区为例

提高土地生态效益是黄土丘陵区土地资源利用的关键。基于生态足迹理论,利用生态承载力分析方法,以黄土丘陵区土地利用/覆盖变化为切入点,对上黄试验区1982年、2000年和2010年3个时间序列的生态承载力进行了计算和分析。结果表明:上黄试验区1982年、2000年和2010年的总生态承载力和人均生态承载力分别为242.47,750.53,929.68 hm²和0.67,1.47,1.86 hm²,呈现出增长趋势,表明上黄试验区土地的生态承载能力进一步增强,其中,生态生产性土地面积的扩大以及单位土地生态生产能力的提高是生态承载力提高的原因,尤其后者是生态承载力提高的关键。本研究为区域土地资源利用对生态环境影响的定量研究提供了一种可行的方法。     

南方丘陵区不同尺度下土壤氮素含量的分布特征

利用GPS和GIS技术,研究了江西省兴国县潋水河流域小、中和大3种尺度下土壤氮素的空间分布特征。结果表明,土壤全氮和有效氮在小、中和大3种尺度下呈正态或对数正态分布,但二者均值随研究尺度的扩大而增加。其中,土壤全氮平均含量分别为0.60 g kg-1、0.73 g kg-1和0.83 g kg-1,有效氮含量为64.8mg kg-1、66.3 mg kg-1和80.2 mg kg-1。这3种尺度区土壤全氮和有效氮含量的空间变异函数参数和空间分布特征并不相同。因此,二者空间变异表现出明显的尺度效应。网格抽样和分层抽样相结合的采样方法均适合丘陵区小、中和大3种尺度下土壤氮素分布的研究。它们的合理采样数在90%置信度下分别为原采样方案样点数的82.6%、71.2%和58.1%,在95%置信度下分别是原采样方案样点数的95.7%、94.2%和89.2%。     

国内LUCC研究进展综述

土地利用／覆被变化(LUCC)是全球环境变化的重要组成部分和主要原因之一，本文综述了国内LUCC研究在动态信息获取、土地利用／覆被分类与制图、驱动力探讨与模型建立、LUCC环境效应及与可持续发展关系等方面研究所取得的进展，并针对当前国内LUCC研究中存在的一些问题，认为今后LUCC研究应加强RS信息与其他来源信息的结合、完善LUCC模型功能以及构建综合的LUCC理论体系。     

基于土地利用变化建立土壤质量评价最小数据集

基于研究区194个土壤样点数据,利用方差分析、主成分分析及其他相关统计方法确定了苏州市土壤质量评价最小数据集(MDS)。与先前研究不同的是,本研究将土地利用方式及利用年限对土壤质量的影响作为进入MDS的衡量标准之一;此外,计算了每个候选的土壤理化变量在所有主成分上的综合荷载,而不是只比较该变量在某一个主成分上的荷载就剔除其他变量,从而避免了丢失过多的土壤质量信息。最后对该方法的可靠性从不同角度进行了验证,对54个黄泥土样点、77个黄松土样点及所有194个样点数据分别采用该MDS确定方法,得到了同样的最小数据集。这说明该方法具有很好的稳定性、可重复性,加以完善后,本方法完全可以借鉴到其他地区,从而一定程度上能够克服由于我国地域广、各地情况差异大而采用不同的土壤质量评价方法,最后得到的评价结果难以比较的缺点。     

SOIL QUALITY AND SPATIAL VARIABILITY ASSESSMENT OF LAND USE EFFECTS IN A TYPIC HAPLUSTOLL

Soil management practices can have negative or positive effects on soil quality. Our objective was to assess the effect of long‐term agricultural practices by evaluating selected soil physical and chemical properties. Soil samples were collected from two depths (0 to 15 and 15 to 30 cm) within a native pasture and an adjacent agricultural field that was being used for three different crop rotations. Soil quality was quantified using aggregate stability, bulk density, soil texture and available water content as physical properties and pH, electrical conductivity, organic matter and available phosphorus as chemical properties. The farmland soils were functioning at 71 and 70 per cent of their full potential at the 0‐ to 15‐ and 15 to 30‐cm‐depth increments, respectively, whereas those from the pasture were functioning at 73 and 69 per cent, respectively. The assessment showed substantial loss in soil organic carbon following 50 years of farmland cultivation. Tillage and fertilizer applications were presumably the primary reasons for weaker spatial dependence within farmland at the 0‐ to 15‐cm depth. Grazing was postulated as the main reason for weaker spatial dependence within the pasture soils at the 15‐ to 30‐cm depth. Overall, we conclude that 50 years of cultivation has not caused soil quality to decline to a point that threatens sustainability of the agricultural fields. Copyright © 2011 John Wiley & Sons, Ltd.     

LAND USE/LAND COVER CHANGE ANALYSIS AND ITS IMPACT ON SOIL PROPERTIES IN THE NORTHERN PART OF GADARIF REGION,SUDAN

Several decades of intensive dry land farming in the Gadarif region, located in the Eastern part of Sudan, has led to rapid land use/land cover (LULC) changes mainly due to agricultural expansion, government policies and environmental calamities such as drought. In this paper, an attempt has been made to analyse and monitor the LULC changes using multi‐temporal Landsat data for the years 1979, 1989 and 1999 and ASTER data for the year 2009. In addition, efforts were made to discuss the impact of LULC changes on the selected soil properties. For this, a post‐classification comparison technique was used to detect LULC changes from satellite images. Primarily, three main LULC types were selected to investigate the properties of soil, namely, cultivated land, fallow land and woodland. Moreover, soil samples were also collected at two depths of surface soil from ten sample plots for each of the LULC type. For these soil samples, various soil properties such as texture, bulk density, organic matter, soil pH, electrical conductivity, sodium adsorption ratio, phosphorous and potassium were analysed. The results showed that a significant and extensive change of LULC patterns has occurred in the last three decades in the study area. Further, laboratory tests revealed that soil properties were significantly affected by these LULC changes. The change of the physical and chemical properties of the soil may have attributed to the changes in the LULC resulting in land degradation, which in turn has led to a decline in soil productivity. Copyright © 2011 John Wiley & Sons, Ltd.     

长江三角洲典型地区土壤性质对土地利用变化的响应—以江苏省锡山市为例

以锡山市为分析样区,对土壤pH、有机质、全氮、全磷、速效氮、速效磷和速效钾等7个指标对旱地变为未利用地、水田变为菜地、水田变为旱地、水田变为林地和水田变为未利用地等五种变化方式的响应进行了研究.结果表明,土地利用变化对土壤性质有显著影响,但不同变化方式对各指标的影响方向及影响程度不同：（1）水田变为菜地、旱地和林地使土壤向酸化方向发展,土壤pH分别降低0.47、0.78和0.17;旱地和水田变为未利用地分别使土壤pH提高0.24和0.74;（2）水田变为未利用地、菜地和林地分别使有机质降低3.83、3.18和0.35 g kg^-1;水田变为旱地、旱地变为未利用地分别使有机质含量增加7.58和1.07 g kg^-1;（3）旱地变为未利用地、水田变为菜地和未利用地分别使全氮降低0.31、0.08和0.11 g kg^-1;水田变为旱地和林地分别使全氮提高0.41和0.04 g kg^-1;（4）旱地变为未利用地使全磷有微小幅度的降低,降低量为0.01 g kg^-1;水田变为菜地、旱地、林地和未利用地后不同程度地提高全磷含量,增加量分别为0.23、0.08、0.23和0.09 g kg-1;（5）旱地和水田变为未利用地分别使速效氮降低2.38和7.62 mg kg^-1;水田变为菜地、旱地和林地分别使速效氮增加11.61、34.51和18.26 mg kg^-1;（6）旱地变为未利用地使速效磷降低3.70 mg kg^-1;水田变为菜地、旱地、林地和未利用地分别使速效磷增加45.16、7.54、40.55和10.94 mg kg^-1 ;（7）旱地变为未利用地以及水田变为菜地、旱地、林地和未利用地均使速效钾含量有所增加,增加量分别为8.75、77.44、32.28、160.4和27.59 mg kg^-1.     

VARIATIONS IN ECOSYSTEM SERVICE VALUES AND LOCAL ECONOMY IN RESPONSE TO LAND USE: A CASE STUDY OF WU'AN,CHINA

In an industrial/mining city, land use, ecosystem service values (ESVs) and local economy have a close relation. The study reported in this paper is conducive to optimising land use and to balancing ecosystem services and local economy. The aim is to provide useful information and advice for industrial/mining cities concerned with sustainable development. Wu'an, which is rich in mineral resources and an important energy supplier in Hebei Province, is selected as the study area. The ecosystem service value coefficients of industrial ecosystem and urban ecosystem are estimated adopting the cost method and applied to the city from 1996 to 2005. The temporal and spatial changes of the ESVs estimated within the entire ecosystem, sub‐ecosystems and individual ecosystem services are analysed and discussed based on land use. The results show that land use in Wu'an had a great influence on the ESVs and especially the project of converting farmland into forests determined the entire ecosystem structure and functions. Additionally, the study shows the comparing relationships between ecosystem service values and local economy through various mathematical expressions. One significant relationship can be abstracted into an inverse curve (zone) under restrained conditions. The conclusions suggest that the rapid local economy development should build on a reasonable land use with emphasis on the high ecosystem services. Copyright © 2011 John Wiley & Sons, Ltd.