青岛市新机场建设耕作层土壤质量评价与剥离深度的确定

[目的]探索青岛市新机场耕作层土壤剥离的土壤质量评价方法,并根据土壤质量等级确定耕作层土壤剥离深度,为编制耕作层土壤剥离利用方案提供基础。[方法]依据指标设计原则,对耕作层土壤剥离理念及其目标要求进行分析,提出土壤质量评价指标体系。采用模糊隶属度模型评价土壤肥力,采用内梅罗综合污染指数评价土壤重金属及有机物污染状况,采用SQI指数对土壤综合质量进行评价,划分土壤质量等级,从而确定耕作层土壤剥离深度。[结果]1,3,4,5,8,11,12号采样点耕作层土壤质量等级为一级,2,6,9号采样点耕作层土壤质量等级为二级,7,10号采样点耕作层土壤质量等级为为三级。[结论]一级土壤质量最好,耕作层平均厚度为20cm。建议的土壤剥离深度为30cm;二级土壤质量较好,耕作层平均厚度为20cm,建议对新机场建设项目损毁占用土地的耕作层土壤剥离,土壤剥离深度为20cm;三级土壤质量中等,耕作层平均厚度为20cm,选择性的对新机场建设项目损毁占用土地的部分优质耕作层土壤按层次剥离,土壤剥离深度为10cm。     

丘陵山区耕作层剥离再利用空间配置方法

为完善耕作层剥离再利用空间配置方法与理论,指导编制专项规划,该文在利用层次分析法构建耕作层剥离适宜性与覆土优先度评价模型,筛选适宜剥离和优先覆土田块的基础上,提出基于供需平衡圈的耕作层剥离再利用空间配置思路与方法,并以福建丘陵山区光泽县为例开展实证研究。结果显示:研究区规划允许建设区内耕作层适宜剥离的面积为169.23 hm2,土方量为3.01×105m3;覆土首选与备选区耕作层需求面积分别为706.1与6 646.4 hm2,需求土方量分别为7×105和2.41×106m3;空间配置结果共划定了33个供需平衡圈,覆土总面积为559.03 hm2,其中新增耕地57.79 hm2,占剥离面积的34.1%;改良中低产田501.25 hm2,占中低产田总面积的37.6%。平均运输距离为4.65 km,小于限定的运输适宜距离。该文提出的空间配置方法兼顾成本与效益,可操作性强,具有一定的可推广性。     

基于土壤肥力的江苏省耕作层土壤剥离分区与深度确定

耕作层土壤是农业生产的物质基础,是耕地资源的核心,剥离利用对保障耕地数量和质量动态平衡具有重要意义。该研究在江苏省内收集了来自20世纪80年代的201个代表性土壤剖面及其不同层次有机质、容重、p H值、全氮、全磷、速效钾和土层厚度等属性数据,通过主成分分析确定江苏省耕地肥力差异主控因子,在此基础上运用聚类分析得出江苏省耕地肥力性质差异分区,最后采用显著性检验方法,得出了全省不同分区下耕地耕作层土壤剥离深度。通过研究发现:1)对于所选取的指标体系来看,影响全省耕地肥力性质差异的因素主要有p H值、全磷、全氮含量和容重。2)江苏省耕地土壤亚耕层/犁底层与表耕层肥力相似、性状略差,应考虑剥离利用,而心土层与表耕层、亚耕层/犁底层差异较大,不具有所需的质量,不宜剥离利用。3)全省耕作层土壤剥离深度可分为6个区,分区结果与农业综合区划相类似。4)耕作层土壤剥离深度应区分水田、旱地、菜地,并结合全省不同地区的耕地保护压力、耕地(农用地)年转用量、复垦开发补充耕地面积情况等,实施差别化的管理。可为江苏省耕作层剥离工作提供参考。     

国外剥离表土种植利用模式及对中国的启示

表土剥离利用是提高土地生产能力,保护优质土壤资源的重要途径。美国、加拿大、日本、澳大利亚等国家都非常重视表土剥离工作,并结合中国国情制定了与表土剥离有关的政策法规、技术规范等。该文采用文献资料法和对比分析法,梳理和总结归纳了美国、加拿大、日本、澳大利亚等国家表土剥离的基本情况、组织管理模式和利用模式,并阐述了这些国家表土剥离的特征。归纳起来,这些国家采取的表土剥离组织管理模式包括政府主导型模式、联合互动型模式和规划主导型模式;表土剥离利用模式包括原地利用和异地利用二种模式。这些国家表土剥离的特征主要有：一是目标综合化。各国开展表土剥离的目的从提高土地生产能力逐步延伸到保护耕地资源和改善环境;二是主体多元化。除政府外,第三部门、企业、个人积极参与表土剥离;三是资金明确化。保证金制度、复垦基金制度、政府拨款、社会捐款等保证了表土剥离的资金来源;四是技术规范化。许多国家制定了详细的程序、可采用的技术方法、验收标准等;五是实施法治化。各国的表土剥离工作都有充分的法律依据;六是空间分异化。主要表现为表土剥离空间尺度差异和空间关联性。在此基础上,该文归纳了中国表土剥离的模式,剖析了当前面临的难题,提出了发达国家表土剥离经验对中国的启示和借鉴。     

汉中荒草地整治后耕作层土壤颗粒分形特征

运用分形模型,结合野外调查和室内试验分析汉中市荒草地整治后耕作层土壤颗粒分形特征,探讨土壤颗粒分形维数与土壤质地、粒径组成以及养分含量的关系,建立整治后耕作层土壤分形维数预测函数。结果表明:(1)整治后土壤颗粒分形维数D介于2.55~2.95之间,均值为2.77,标准差为0.134,土壤颗粒分形维数与土壤质地有一定的关系,表现为土壤质地越细,分形维数越大。(2)土壤颗粒分形维数主要是由黏粒含量决定,分形维数与黏粒含量呈显著线性正相关(R2=0.978 0);利用分形维数与土壤黏粒(≤0.002mm)建立的预测模型精确度高(R2=0.982 7),能够很好的预测土壤颗粒分形维数。(3)土壤分形维数与土壤全氮、有效磷和有机质含量的相关关系分别为0.914,0.580,0.513,分形维数与全氮、有效磷、速效钾含量均呈显著正相关关系,分形维数可作为衡量土壤肥力状况的有效指标。研究结论表明土壤分形维数D能够很好的表征土壤质地、粒径组成以及土壤养分状况,可为土地整治工程开展后土壤质量评价以及土地资源的永续利用提供一定的参考。     

黑土耕作层土壤pH空间变异及自相关分析

以东北黑土耕作区土壤表层(0~20 cm)土壤pH为研究对象,以经典统计学和地统计学为基础,结合"3S"技术及Moran指数进行空间自相关分析,剖析黑土区土壤pH的空间自相关类型及其分布格局。研究结果表明:小流域土壤pH均值为6.72,变异系数为9.91%,其变程为1 000 m,具有较强空间自相关性,空间变异受地形、成土等结构性要素影响较大,在东–西(E–W)方向的空间变异相对剧烈;土壤pH与高程等地形因子显著性相关,地理加权克里格插值显示土壤pH高值出现在研究区中部旱地,低值出现在东部与西部区域,呈现带状分布,与土地利用类型的东西向交替相近。全局自相关分析表明研究区土壤pH存在较强的正自相关特征,且不同方向存在差异;随着距离的增大,土壤pH呈现负自相关特征,分布存在空间孤立。局部空间自相关类型主要为H–H型(高–高关联)和L–L型(低–低关联),空间集聚特征明显,其中H–H型主要分布于研究区中部旱地区域,形成高pH且高度空间自相关的格局,L–L型分布于东部林地区域,形成低pH集聚的格局。     

廊坊地区永定河故道风沙土壤的利用与整治

介绍了廊坊地区永定河故道风沙土壤的形成和分布状况;风沙土壤的类型、质地和养分含量特点,并根据其利用现状提出了相应的整治措施。     

亳州烟区农田耕作层土壤微量元素含量研究

亳州市谯城区是皖北主产烟区,本文利用谯城区2007—2010年期间开展的测土配方施肥项目的 1 134个农田耕作层土壤样点数据和2013年补采的90个典型烟田数据,测定分析了微量元素铁、锰、铜、锌的有效态含量,旨在为烟区微量元素肥料的施用提供科学指导。结果表明,土壤有效态铁、锰、铜、锌的含量分别介于0.43~12.00、0.04~4.00、0.50~56.00和1.30~67.00 mg/kg,平均含量分别为1.82、0.77、12.83和15.84 mg/kg,含量总体上较高,仅12.3%的土壤缺锌,主要分布在十河镇、双沟镇、古城镇、龙阳镇、赵桥乡、关堂镇,这部分烟区可以酌情考虑增施锌肥。     

广东省典型土壤类型和土地利用方式对土壤酶活性的影响

通过野外调查与室内分析,研究了广东省韶关红壤、广州赤红壤、雷州砖红壤3个典型地带性土壤分布区4种不同土地利用方式(包括林地、果园、草地和农田)对表层(0~20 cm)土壤几种主要酶活性(过氧化氢酶、纤维素酶、蔗糖酶、脲酶、蛋白酶活性)的影响。结果表明,不同土壤类型和不同土地利用方式对土壤酶活性均有一定影响,其中土地利用方式影响更为明显。土壤酶活性多表现为果园和林地较高,农田和草地较低;而土壤过氧化氢酶对土地利用方式和土壤类型的响应均较其它几种酶弱。典范相关分析结果表明,全磷、速效磷、速效氮含量是土壤养分因子中影响土壤酶活性的最重要因素,5种酶中纤维素酶和蛋白酶活性与土壤养分因子关系最大,而土壤酶活性之间也存在着一定的共性关系。     

闽北不同土地利用方式土壤蓄水量的研究

采用定位研究和土钻取样技术方法,观测2001~2003年间不同月份的土壤蓄水量数据,对闽北地区木荷林地、杉木林地、封山育林地和对照1m土层内的土壤蓄水量进行动态研究。研究结果表明:4种不同土地利用方式年、月平均土壤蓄水量大小顺序均为木荷林地>杉木林地>封山育林地>对照,且月平均土壤蓄水量变化趋势基本一致,呈明显的"W"模式,每年的1~6月份土壤蓄水量均较高,6月份以后土壤蓄水量处于下降时期,至9月或10月达到年内最小值,而后土壤水分支出处于下降阶段,土壤蓄水量又开始回升。木荷林地、杉木林地、封山育林地和对照不同层次月平均土壤蓄水量的变化明显不同,对照0~20cm土壤蓄水量变异比木荷林地、杉木林地和封山育林地明显。木荷林地、杉木林地和对照不同层次土壤蓄水量随深度的增加呈逐渐增大趋势,封山育林地在0~60cm深度内呈增加趋势,而在60~100cm深度内则有减小趋势。其不同层次土壤蓄水量的大小顺序均为木荷林地>杉木林地>封山育林地>对照。     

心土培肥犁改良瘠薄土壤的效果

研究根据心土培肥的改土技术要求研制出心土培肥犁,并分别在瘠薄黑土和碳酸盐草甸黑钙土上开展大面积机械改土试验,明确自主研发的心土培肥犁改土后对土壤理化性质影响及对作物产量的效果,为其广泛应用到低产土壤改良提供机械及技术支持。试验设深松、心土培肥和常规对照耕作,采用大田对比方法。研究结果表明:心土培肥和深松在不同类型土壤上对土壤理、化性质,对作物产量及产量性状影响后效不完全一致;心土培肥降低土壤抗剪强度后效明显,碳酸盐草甸黑钙土10~30 cm土层土壤抗剪强度比对照降低6.65~12.16 k Pa,黑土比对照降低8.20~11.31 k Pa,碳酸盐草甸黑钙土改土后效果明显,黑土改土后效长,心土培肥改土效果优于深松;土壤容质量和硬度趋势同上;心土培肥提高土壤透气系数为2.78~14.28倍,饱和导水率为2.38~11.62倍;深松和心土培肥可提高下层土水分消耗比例,30~60 cm土层耗水量为心土培肥区深松区对照区,心土培肥耗水量比照高10%;心土培肥处理可提高土壤磷含量和供磷强度,20~30 cm和30~40 cm土层土壤供磷强度比对照分别提高4.19~5.17倍和4.96~17倍,碳酸盐草甸黑钙土高于黑土;心土培肥可提高玉米产量,碳酸盐草甸黑钙土上心土培肥增产幅度为6.82%~18.01%,黑土增产幅度为6.45%~11.18%,平均增产效果碳酸盐草甸黑钙土薄层黑土,但黑土持续增产效果好。     

青海民和官亭盆地喇家遗址古耕作土壤层微形态研究

采用Leica-DMRX偏光显微镜对喇家遗址剖面不同土壤发生层的薄片进行了观察和影像定量分析,旨在阐明青海民和官亭盆地喇家遗址古耕作土壤层和现代耕作土壤层的发育过程和微形态特征。齐家文化时期古耕作土壤层（Ah2/Ap4）的微形态特征主要表现为粗颗粒呈现圆状-次圆状,C/F15μm值呈现低值,排列显示弱定向,常见亚胶膜状和团聚状淀积黏土,大量的针状方解石微晶分布在孔隙边沿,孔隙度较高,主要是以圆形孔洞、囊孔占优势,孔隙壁光滑。辛店文化时期古耕作土壤层（Ah1/Ap3）与Ah2/Ap4层的主要微形态特征相似,只是C/F15μm值呈现相对高值,亚胶膜状和团聚状淀积黏土比例减少。相比于古耕作土壤层（Ah1/Ap3,Ah2/Ap4）,现代耕作土壤层（Ap1）主要表现为粗颗粒呈现次棱角状-次圆状,含有大量浓聚物状残积黏土和极少量亚胶膜状淀积黏土,含有大量的针状方解石微晶,孔隙度较低,且C/F15μm值趋于升高。古耕作土壤层 Ah2/Ap4和 Ah1/Ap3皆为黑垆土,它们分别是在全新世中期大暖期的环境背景之下,齐家文化时期和辛店文化时期人类简单耕作和古生物气候条件下的产物。Ap1层为淡灰钙土,它是距今约1 500年以来人类施加土粪、农业耕作和沙尘暴堆积的综合产物,其特征主要受到人类活动强度和方式的控制。     

Sites and processes of nutrient accumulation in the subsoil through water percolation from the plow layer in a submerged paddy soil microcosm

The leaching of nutrients from the plow layer by water percolation and their accumulation in the subsoil observed in a Japanese paddy field (Katoh et al. 2004: Soil Sci. Plant Nutr., 50, 721-729) were determined semi-quantitatively in a soil column experiment. Ca²⁺, Mg²⁺, K⁺, Mn²⁺, Fe²⁺, and phosphate in percolating water from the plow layer soil column were retained in the subsoil columns that were connected to the plow layer soil column. Fe²⁺, K⁺, and phosphate accumulated in the uppermost part of the subsoil. Accumulation of Fe²⁺ in the uppermost part of the subsoil was presmnably due to the cation exchange process with concomitant desorption of Ca²⁺. In contrast, Ca²⁺ and Mg²⁺ in percolating water from the plow layer soil colmnn accumulated once in the subsoil, and translocated downwards slowly with successive water percolation. Considerable amounts of inorganic carbon (IC) and dissolved organic carbon (DOC) in percolating water from the plow layer soil column were also retained in the subsoil columns. IC did not accumulate a gaseous form.     

我国农用地分等定级研究进展与展望

从农用地分等定级的理论基础、模型与方法、评价指标、若干概念与技术程序、评价单元划分、RS与GIS应用、成果应用及相关研究等方面综述了我国农用地分等定级研究进展,并展望了农用地分等定级成果的应用研究及评价指标选取和接边问题等研究趋向。     

Nutrient leaching from the plow layer by water percolation and accumulation in the subsoil in an irrigated paddy field

To estimate the impact of water percolation on the nutrient status in paddy fields, the seasonal variations of the concentrations of cations, anions, inorganic carbon (IC), and of dissolved organic carbon (DOC) in percolating water that was collected from just below the plow layer (PW-13) and from drainage pipes at the 40 em depth (PW-40), as well as in irrigation water were measured in an irrigated paddy field. Total amounts of Ca, Mg, K, Fe, and Mn leached from PW-13 during the period of rice cultivation were estimated to range from about 390 to 770, 65 to 130, 33 to 66, 340 to 680, and 44 to 87 kg ha^-1, respectively. Amounts of losses that were estimated from the differences between the input by irrigation water and the output by percolation water from the plow layer corresponded to 11 to 26, 22 to 47,5.9 to 12, and 13 to 26% of exchangeable Ca and Mg, amorphous Fe, and easily reducible Mn in the plow layer, respectively. The concentrations of Ca, Mg, K, Fe, and Mn in PW13 were higher than those in PW-40. The amounts of these nutrients that were retained in the subsoil between the 13 em and 40 em soil depth corresponded to 83, 86, 61, 99, and 89% of the amounts that percolated from the plow layer, respectively. Total amounts of IC and DOC that percolated from the plow layer ranged from 750 to 1,500 and 85 to 170 kg-C ha^-1, which corresponded to 5.0 to 10.0% and 0.6 to 1.1% of the total carbon content in the plow layer, respectively. Eighty eight % of IC in the percolating water from the plow layer was also retained in the subsoil.     

非农建设占用耕地耕层土壤剥离潜力评价方法

在开发建设项目日益扩大增长的今天,剥离被非农建设占用的耕地,是缓解人地矛盾,保护耕地资源的有效措施。该文在Arc GIS的技术支持下,以重庆市江津区为例,从耕层土壤质量与耕地质量2个角度,提供了一种定量评价了非农建设占用耕地可剥离的耕层土壤剥离潜力的方法。将研究区耕层土壤质量等级图层与非农建设占用的耕地质量等级图层叠加,得出江津区非农建设占用耕地可剥离耕层土壤资源潜力,可剥离的耕层土壤总面积达到了30.18 km2,占非农建设占用耕地总面积的76.39%,主要集中在江津区经济发达、非农建设发展迅速,地势低平、集中连片、交通便利、增值潜力巨大的中北部地区。根据江津区耕层土壤质量等级以及江津区非农建设占用的耕地质量等级,将可剥离的耕层土壤划分为3个等级,以便确定非农建设占用的耕层土壤剥离的优先秩序以及后备土壤资源;可剥离的优质耕层土壤资源稀缺,一级可剥离耕层土壤面积仅为0.32 km2,占可剥离耕层土壤总量的1.03%,二级可剥离耕层土壤面积为4.64 km2,占可剥离耕层土壤总量的15.37%。因此在丘陵山地开发建设的过程中耕地保护任务重大,更需对被占用优质的耕地进行耕层土壤剥离。该文为区域开发建设、耕地资源保护提供了科学依据,对后续的耕层土壤利用规划乃至西南丘陵山地区的非农建设规划布局具有一定借鉴意义。     

中国土地整治“十二五”研究重点评述与“十三五”研究展望

以CNKI中国期刊全文数据库作为数据源进行文献检索,对我国“十二五”期间土地整治研究进展进行系统梳理,展望“十三五”国内土地整治研究趋势,为土地整治学科发展及进一步研究提供参考和借鉴。采用文献综述与归纳对比分析法,对“十二五”期间公开发表的土地整治相关研究成果进行归纳分析综述。结果表明:在土地整治战略基础理论、土地整治潜力与绩效评价、土地整治规划设计模式、土地整治生态环境影响以及土地整治工程措施方面取得重要进展,“十三五”期间,应加强土地整治的景观生态效应、土地整治的多功能性、土地整治工程技术标准以及土地整治监管运行机制方面的相关研究,进一步发挥土地整治在提高农业生产能力与促进城乡统筹发展方面的作用。     

Low nitrogen availability and shallow plow layer decrease sugarcane (Saccharum officinarum L.) productivity in Kitadaito Island,Japan

Sugarcane is the main crop in Kitadaito Island, Okinawa, Japan. The average yield in Kitadaito Island for the past 30 years (1985–2015) was 44 Mg ha^?1, 31% lower than that (64 Mg ha^?1) in Okinawa Prefecture. Among the reasons for the low sugarcane productivity in Kitadaito Island, the effects of soil and cultivation factors have not been sufficiently studied. The objectives of this study were i) to evaluate the effects of soil physical and chemical properties and cultivation factors on sugarcane yield and sugar content in 50 fields of Kitadaito Island, and ii) to clarify factors affecting the sugarcane yield and sugar content. Statistical analysis of classification and regression trees (CART) showed that the sugarcane yield was low in fields with low available nitrogen (less than 16.5 mg kg^?1) and with shallow plow layer depth (less than 29 cm). The soil available nitrogen had a significant positive correlation with soil humus (r = 0.39, P < 0.05). Two-times of subsoiling in the field before planting and during growing periods resulted in the significant increase of the depth of plow layer, compared to the fields with single and no subsoiling. A high sugar content was obtained in fields with exchangeable Mg more than 3.8 cmol_c kg^?1 and pH(H₂O) less than 7.2. Our study therefore concluded that soil management practices for sugarcane production in Kitadaito Island should primarily be focused on available nitrogen, plow layer depth, and soil exchangeable Mg and pH.     

生物炭基肥在我国的制备和应用研究进展

生物炭基肥是实现农作物秸秆资源化利用的一种绿色肥料,因其在农业生产中能够显著提高作物产量和品质而受到广泛关注.然而,生物炭基肥的制备过程影响生物炭基肥的缓释、成型和其他功能性效果,进而对作物产量和品质产生的影响缺乏系统而全面的报道.从生物炭原料、炭肥比、制备方法和制备工艺改性研究4部分阐述了生物炭基肥的制备过程对生物炭...