县域土壤有效态微量元素的空间变异特征及影响因素——以徐水县为例

以徐水县土壤有效态铜(Cu)、锌(Zn)、铁(Fe)、锰(Mn)为研究对象,利用GIS与地统计学相结合的方法,分析了4种微量元素的空间变异特征及影响因素。结果表明:4种有效态微量元素含量在空间上都属于中等程度变异;4种微量元素的块金效应值在12.21%~49.97%之间,其中Cu和Fe具有强烈的空间相关性,Zn和Mn具有中等的空间相关性。Cu和Mn在空间分布上呈现连续性,而Zn和Fe大体呈现岛状分布;除有效铜平均含量处于高含量水平,其它微量元素平均值均处于中含量水平;相关性分析显示除Fe对部分养分的正相关性不强外,Cu、Zn、Mn均与土壤养分呈极显著的正相关性;土壤p H值与4种微量元素均呈负相关性,其中Fe呈极显著的负相关性。     

黄土丘陵沟壑区土壤微量元素空间变异特征及其影响因素

以安塞县为研究区,运用地统计学和GIS技术相结合的方法研究了黄土丘陵沟壑区土壤中有效态Fe、Mn、Cu和Zn的空间变异特征及其影响因素。结果表明:四种微量元素的变异系数在14.81%～22.49%之间,都属于中等变异性;块金效应值在11.76%～46.94%之间,Zn的空间相关性较强,Fe、Mn和Cu的空间相关性中等;各微量元素含量在空间分布上呈现出由北部和南部向中部递减的趋势。土壤类型对Mn和Cu的含量有显著影响,灰褐土中Mn和Cu的含量高于黄绵土。相对高程与Fe、Mn和Zn呈极显著负相关;坡度与Mn和Cu呈显著或极显著负相关;地形起伏度与Fe和Cu呈显著或极显著负相关。有机质、碱解氮、有效磷和速效钾与Cu呈显著或极显著负相关,与Zn呈极显著正相关;速效钾与Fe和Mn呈极显著正相关;pH值与各微量元素均呈显著或极显著负相关。     

黑河中游绿洲农田土壤微量元素含量的空间分布特征

采用地统计学与GIS相结合的方法,对黑河中游绿洲农田土壤中Cu、Zn、Ni、Fe、Mn和Co含量的空间变异特征、分布规律进行了研究。结果表明:研究区土壤Zn、Fe、Mn的含量平均值低于全国平均值,而Cu、Ni、Co的平均值高于全国平均值,6种微量元素均具有中等程度变异,且各微量元素样本均符合正态分布;土壤Cu、Ni含量的最佳半方差拟合模型为高斯模型,Zn、Fe和Mn为球状模型,Co为指数模型;土壤Cu、Zn、Ni、Fe、Co具有中等程度的空间相关性,土壤Mn具有强烈的空间相关性;6种微量元素含量的变程大小顺序为Cu、Zn、Mn>Fe>Co>Ni;土壤Cu、Zn、Fe、Mn含量的空间分布特征相似,即总体上为由东南向西北降低,Ni、Co含量呈现斑块状分布。研究区土壤中微量元素含量除Mn主要受自然因素影响外,其它各微量元素均受到自然因素和人为因素的双重影响。     

青海省黄土丘陵区主要林分土壤微量元素丰缺状况研究

以青海省黄土丘陵区为例,对比分析了土壤中有效态微量元素Cu、Fe、Mn、Zn、B在不同林地类型中的含量差异及其与土壤有机质、p H值之间的相关性。结果表明:1)土壤中有效态Fe和B含量极其丰富,达到高等水平;Cu含量比较丰富处于中等水平;Zn含量较为丰富,处于中低水平;Mn含量极其缺乏,处于极低或低水平。不同林型中,针阔混交林和灌木林的有效态微量元素含量较高。2)各微量元素有效性指数从大到小依次为Fe、Cu、B、Zn、Mn,Fe的有效性指数最高(7.613),Mn的有效性指数最小(0.722)且有效性指数均小于1。不同林分中微量元素有效性综合指数顺序为针阔混交林>灌木林>针叶林>阔叶林。3)有机质与有效态Fe呈极显著正相关(p<0.05),土壤p H与有效态Cu、Fe、Mn、Zn含量呈负相关关系。     

荒漠绿洲过渡带林地开垦对土壤有效态微量元素的影响

选择荒漠绿洲过渡带的林地开垦区为研究对象,运用地统计学和Arc Gis空间分析工具相结合的方法,研究了林地开垦后土壤中有效态Fe、Cu、Zn和Mn含量的空间变异特征和丰缺状况。结果表明:林地开垦后有效态Mn显著缺乏(P0.05),平均值为4.24 mg·kg~(-1),低于临界值的土壤占土壤总数的32.25%,有效态Fe和Ze次之,分别有21.82%和29.36%的样品低于临界值,4种微量元素空间变异强度均25%,呈较明显的空间变异性;半方差函数分析中,有效态Fe块金值最大,有效态Mn变程最小,4种有效态微量元素块金值与基台值的比值均25%,表明4种有效态微量元素空间依赖性均较强;在空间结构中,4种有效态微量元素呈明显的片状和斑块状分布,有效态Cu主要分布于研究区西南和西北部,有效态Zn和Fe主要分布于中部,有效态Mn呈东西方向对称分布且东部含量大于西部;在有效性评价中,单项指数(Ei)以有效态Mn最高,达2.83,综合指数(Ec)以有效态Fe最高,达1.27,有效态Cu的Ei值和Ec值均较低。     

不同草地类型土壤有效态微量元素含量特征

以贺兰山西坡不同草地类型土壤为对象,研究了土壤中微量元素Fe,Mn,Zn,Cu有效态含量特征及土壤有机碳、pH值、黏粉粒含量与气候因素之间的相互关系。结果表明:土壤有效态Fe,Mn,Zn的含量随着海拔的降低而逐渐降低,有效态Cu含量的积累顺序为:山地草原>荒漠化草原>高山草甸>草原化荒漠。4种元素在各种草地类型的积累量变化为:高山草甸Fe>Mn>Zn和Cu;山地草原和荒漠化草原Fe>Mn>Cu>Zn,草原化荒漠土壤中Fe和Mn含量差异不大,并大于Zn和Cu。土壤有效态Fe,Mn,Zn的含量与年均降水量、土壤有机碳、<0.05 mm黏粉粒含量都呈显著正相关,而与年均温度和土壤pH值呈显著负相关。土壤有效态Cu含量与年降水量、年均温度、土壤有机碳含量和<0.05 mm黏粉粒含量基本呈二次多项式,而与土壤pH相关性不显著。影响土壤有效态Fe和Mn含量的关键因素,0~20 cm土层为有机碳、年降水量和年均温,而20~40 cm土层土壤有机碳是其最重要的影响因素。0~20 cm土层土壤有效态Zn主要受土壤pH、黏粉粒含量和年降水量的影响。     

新疆民丰县农田土壤微量营养元素含量及分布

基于新疆民丰县85组农田表层土壤样品中的6种微量营养元素（Fe、B、Mn、Cu、Zn、Mo）的实测含量,运用地统计学方法对研究区土壤中微量营养元素的含量及空间分布进行分析。结果表明：Cu、Fe、Mn元素的块金系数在25%~75%,为中等程度的空间自相关性,空间变异同时受到自然因素和人为因素的影响;土壤B、Zn、Mo元素的块金系数小于25%,具有强烈程度的空间自相关性,空间变异受到影响的因素主要有成土母质、气候等自然条件。Fe、B、Zn元素的平均含量处于较缺乏水平,Mn、Cu元素的平均含量处于中等水平,Mo元素的平均含量处于较丰富水平。研究区土壤中6种微量元素之间存在一定程度的相关性。土壤有机质和pH对土壤微量营养元素含量均有不同程度的影响。     

新疆民丰县农田土壤微量营养元素含量及分布

基于新疆民丰县85组农田表层土壤样品中的6种微量营养元素(Fe、B、Mn、Cu、Zn、Mo)的实测含量,运用地统计学方法对研究区土壤中微量营养元素的含量及空间分布进行分析。结果表明:Cu、Fe、Mn元素的块金系数在25%~75%,为中等程度的空间自相关性,空间变异同时受到自然因素和人为因素的影响;土壤B、Zn、Mo元素的块金系数小于25%,具有强烈程度的空间自相关性,空间变异受到影响的因素主要有成土母质、气候等自然条件。Fe、B、Zn元素的平均含量处于较缺乏水平,Mn、Cu元素的平均含量处于中等水平,Mo元素的平均含量处于较丰富水平。研究区土壤中6种微量元素之间存在一定程度的相关性。土壤有机质和pH对土壤微量营养元素含量均有不同程度的影响。     

甜樱桃重茬土壤有效养分及酶活性的变化

为了探讨甜樱桃重茬土壤中有效养分以及酶活性的变化,在樱桃苗圃地分别从尚未栽种过甜樱桃苗、正茬、重茬区域采集土壤样品,测定土壤有效养分含量(NO3--N、NH4+-N、速效K、有效P及有效B等)和4种土壤酶(脲酶、过氧化氢酶、碱性磷酸酶以及蔗糖酶)的活性。结果表明:与樱桃正茬土壤相比,甜樱桃重茬土壤NO3--N、速效K、有效P、有效B、有效Zn、有效Fe、有效Cu、可交换性Mg含量、脲酶以及碱性磷酸酶活性含量显著降低;与正茬土壤相比重茬土壤中随着土层深度的增加,矿质元素含量(除有效Mn、Fe以及可交换性Ca含量外)和4种土壤酶活性显著降低,但可交换性Ca含量上升;樱桃重茬土壤有效养分比例失调,其中Ca/P、Ca/K及Ca/Zn严重失调,其中0~20 cm土层失调比例高达104.93%、140.45%和184.59%,20~40 cm土层失调比例分别为110.03%、178.42%以及144.47%,Zn/Mn和Zn/Mg失调较严重,失调比例高达50%以上。其中相关性分析表明:茬数与有效Mn含量呈线性极显著正相关;脲酶和碱性磷酸酶与速效K、有效P、有效B、有效Zn及有效Cu呈极显著正相关;蔗糖酶与速效K、有效P和有效Cu呈极显著正相关;脲酶、碱性磷酸酶和蔗糖酶与交换性Ca含量呈极显著负相关。总之,重茬土壤的有效养分含量以及土壤酶活性显著降低,养分比例失调。     

新疆若羌县土壤微量营养元素的空间分布特征及影响因素

基于若羌县2015年143组0~20 cm土层土壤6种微量营养元素(Fe、Mn、Zn、Cu、Mo和B)的实测含量,运用多元统计分析、地统计学和Arc GIS技术相结合的方法,对研究区土壤微量营养元素的含量和空间分布特征进行分析。结果表明:Fe、Mn、Zn、Cu、Mo和B变异系数介于18.2%~47.4%,均属于中等变异。Fe、Mn、Zn、Mo和B的块金效应均小于25%,空间相关性较强,空间变异主要受到土壤母质等结构性变异主导;Cu的块金效应介于25%~75%之间,属于中等空间相关,空间变异受到人为活动等随机因素和结构性因素的共同影响。Fe、Mn、Zn和Cu的空间分布格局相似,总体呈现出从研究区四周向中心含量逐渐增大的趋势;Mo和B的空间分布格局相似,总体呈现出从南向北含量逐渐增大的趋势。土壤有机质、pH值和不同的成土母质、土壤类型、土地利用类型对土壤微量营养元素均有不同程度的影响。     

石泉县中部地区土壤微量营养元素空间分布特征

以石泉县研究区678个表层(0-20cm)土壤样品微量营养元素(Fe2O3、Mn、Zn、Cu、Mo、B)的实测含量为对象,采用地统计学与GIS相结合的方法,对土壤微量营养元素的含量及空间分布特征进行分析.结果表明:研究区土壤微量营养元素含量的平均值均高于全国平均值,Mn平均值低于区域背景值,但相差不大.趋势效应参数分析...     

吉林西部查干湖湖泊沉积物中元素的空间变化及其环境意义

对吉林省西部查干湖湖泊沉积物中元素的空间分布特征及其潜在生态危害进行了研究。得出同吉林西部土壤中元素平均值相比,查干湖湖底表层底泥中明显富Ca、Cl、Mg、Hg、Cd,而贫K、U、Al、Co、Na、有机碳,其中Al2O3、MgO、Fe2O3、CaO、As、Hg、Cr、U、Cu、Zn、Cd、Se、Co、Ni、Th、Mn、N、P等主要来自岩石或土壤的风化作用,表层底泥中Hg、Cd、As、Cr、Cu、Zn、Pb的潜在生态危害性均很小;在湖泊沉积柱剖面中,Fe2O3、Cu、Zn、Co、Ni、Cr、Cd具有相同的变化趋势,不同沉积柱中沉积物具有相似的来源,沉积柱中重金属的潜在生态危害程度也很小,预示着在垂直方向上进入查干湖水体的重金属污染物数量也很少;查干湖的水体环境质量较好。     

Contents and spatial distribution patterns of heavy metals in the hinterland of the Tengger Desert,China

The desert in northern China is one of important sources of loess and one significant source of material for sandstorms in Asia. The sand/dust that is transported from desert when sandstorms occur can destroy the growth of crops, cause serious losses and great harm to the economic construction and life safety, and cause natural environment pollution. Hence, it is very important to deepen the research into heavy metals in surface deposits at vulnerable ecological region of arid land of northern China to guide local industrial and agricultural development and improve environmental protection. In this research, 10 heavy metal elements (Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Zn, Cd, Pb, and Th) were tested and analyzed in 33 soil sample sites collected from the hinterland of the Tengger Desert, northern China. The results showed that the average abundance of Th exceeded its background soil value of China by more than 5.2 times, which suggests that the Tengger Desert is polluted by Th. In addition, based on principal component analysis, spatial differentiation, and correlation analysis, we identified the source of element with a coefficient of variation in abundance of greater than 0.5 or exceeding the background soil value of China. Principal component analysis and correlation analysis showed that the sources of heavy metals of Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, and Cd were similar, while those of Th and Zn were different. Moreover, based on the contents and spatial distribution characteristics of those heavy metal elements, we found that the formation of heavy metal elements enrichment areas is caused by industrial pollution, development of irrigated agricultural, geological, and geomorphic conditions, and the sedimentary environment in the study area. Our result can provide information on the environmental background values of soils in the hinterland of the Tengger Desert. Background value of China^a(mg/kg)