渭河两岸缓冲带的土壤有机质含量分布特征及其影响因子

选取陕西省内渭河沿岸南北3 000 m缓冲区为研究区,利用野外调研、室内实验处理并应用GIS、ENVI、SPSS等软件,分析了土壤有机质的空间分布特征及影响因子,为渭河沿岸生态环境治理与修复提供理论依据。结果表明:渭河沿岸土壤有机质平均含量范围6.3~22.5 g/kg,有机质含量较低。渭河沿岸缓冲带区内南北两岸土壤有机质含量在1 000 m范围内随着距离的增加而增加,1 000 m范围外随距离增加而减少或基本不变;渭河沿岸的土壤有机质平均含量上游最高,下游次之,中游最低。土壤有机质的影响因子有地形因子(高程、坡度)、植被覆盖度和土壤质地。其中土壤有机质与高程、植被覆盖度(NDVI)和土壤颗粒中粉砂百分含量呈正相关,特别是高程因子与土壤有机质表现为显著相关;而土壤有机质与坡度、土壤颗粒中砂粒百分含量呈负相关。     

砒砂岩区小流域土壤有机质空间分布特征及其影响因素

为了探究砒砂岩区小流域土壤有机质空间分布特征,该文以砒砂岩区典型流域鲍家沟小流域为研究对象。采用网格法布设取样点,2018年7月取样,按照0～20、20～40、40～60 cm划分取样层次。采用重铬酸钾外加热法测定土壤有机质,采用激光粒度测定仪测定土壤粒度,采用样方拍照法计算植被覆盖度。运用地统计学和约束性排序相结合的方法,研究环境因子影响下砒砂岩区土壤有机质的空间变异特征。结果表明:砒砂岩区小流域土壤有机质质量分数在0.98～15.45 g/kg之间,不同地形土壤有机质含量呈沟底坡面山脊的规律;研究区土壤有机质的空间分布规律可以用半方差函数的指数模型进行良好的模拟,块金效应在55.1%～57.5%范围内,属中等程度变异。小流域土壤有机质呈中间高边缘低的规律;冗余分析的结果显示,第1轴的特征值为0.58,解释量为58%,第1轴对响应变量的累积解释量为96.1%,前两轴对响应变量的累计解释量达到了99.3%。各环境因子与第1排序轴的相关系数大小顺序为植被覆盖度土壤侵蚀程度土壤颗粒平均粒径坡位高程坡度,第1排序轴可以定义为植被-土壤侵蚀因子,坡度因子与第2排序轴的相关系数高于其他环境因子,第2排序轴可以定义为坡度因子。植被覆盖度是影响砒砂岩区小流域土壤有机质空间变异的主导因素,土壤侵蚀程度是决定土壤有机质垂向变异的关键因素。砒砂岩区的土层浅薄且贫瘠的地带,不宜开展大面积的整地和造林工作,而土层深厚且水肥条件良好的区域可以营造合理密度的灌木林、乔木林以及经济林。     

西北地区有机质空间分布及其影响因素研究

为了探讨中国西北地区土壤有机质现状及影响因素,运用ArcGIS和地统计学结合的方法,研究西北地区土壤有机质的空间分布规律及其影响因素。结果表明:(1)研究区土壤有机质含量处于较低水平,3级及以下占68.94%,有机质变化范围为1.10~107.50 g/kg,均值为20.13 g/kg;通过半方差函数模型分析得到有机质的最适理论模型为球状模型。(2)通过绘制整个西北地区土壤有机质的空间分布图可知,研究区东部区域从宁夏、陕北至甘南、陕南,有机质含量呈现出梯级增加的趋势;研究区西部有机质含量呈现出由新疆塔里木盆地中心区域向边界递增的同心圆分布。有机质高值区分布在研究区青海东部、新疆的天山一带;低值区分布在宁夏、陕西北部和新疆的塔里木盆地。分布趋势与西北地区大地形区有一定的相似性。(3)土壤有机质含量与海拔、降水存在正相关关系。(4)有机质与土壤类型和土地利用方式之间存在显著相关关系,草地、林地土壤有机质含量显著高于耕地和未利用土地,但草地与林地之间没有显著性差异。海拔和降水是影响有机质的主要因素,能解释49%的土壤有机质变化。该研究结果不仅有助于定性定量认识西北地区有机质空间分布,而且为该地区的生态农业建设以及生态环境保护提供参考。     

三峡库区土壤有机质区域分布及影响因素

利用多目标地球化学调查方法，通过野外实地调查、大面积系统采集土壤表层、深层样品、测试分析和数理统计，探讨了三峡库区不同土壤类型深层和表层土壤中有机质含量分布特征。以紫色土为例探讨了不同分布高程、坡度和不同植被条件下对有机质含量的影响。结果表明：三峡库区土壤有机质含量总体上较低，均为矿质土壤。成土母质类型对土壤有机质含量影响明显，相同自然条件成土作用下，海相石灰岩母岩区的土壤有机质高于陆相砂、泥岩母岩区的土壤。在土地利用方式上，水耕模式有利于增加土壤有机质。地形高程、坡度对紫色土有机质分布影响明显，随着海拔高度的降低，紫色土有机质含量明显降低；随着地形坡度降低，土壤有机质明显升高。植被覆盖类型上，草丛区、阔叶林区有机质具有高于混交林区、灌丛区、针叶林区的趋势。紫色土有机质与P，S等元素呈极显著正相关，但与造岩矿物元素及母质来源的元素相关性差。     

干旱区典型绿洲土壤有机质含量分布特征及其影响因素

以新疆南部的渭干河-库车河流域三角洲绿洲为对象,按照土地利用方式布设78个采样点,分别采集表层(0~20 cm)和亚表层(20~40 cm)土样共156份,分析土壤有机质(SOM)含量和土壤酸碱度(pH)分布特征,并讨论在作物类型、土地利用方式和土壤pH因素的影响下,表层和亚表层SOM含量的差异性。结果表明:表层SOM含量范围为3.7~24.1 g kg~(-1),平均含量为11.0±4.2g kg~(-1);亚表层SOM含量较低,为2.7~12.9g kg~(-1),平均含量为7.0±2.2g kg~(-1)。表层中作物类型和土地利用方式的SOM均值、标准差均高于亚表层,二者的变异系数在20%~50%之间,属中等变异。方差分析和逐步回归分析表明,各因素对SOM含量的变异性影响存在较大差异。作物类型、土地利用方式和土壤pH三种影响因素对研究区表层和亚表层的SOM变异综合解释能力分别为45.1%和43.7%,综合分析得出各因素中作物类型因素对研究区SOM含量影响最大。     

县域农田土壤有机质空间变异及其影响因素分析

研究县域农田空间变异特征可以为培肥地力,增加作物产量提供指导。本文运用地统计学和 GIS相结合的方法,研究了四川省双流县土壤有机质的空间变异特征及其影响因素。结果表明： ①研究区域土壤有机质含量处于中等偏高水平,平均值为 29.72 g/kg,变异系数为 30.11%,属中等变异强度。②有机质变异函数的理论最佳模型为球状模型,块金值与基台值之比为12.67%,表明有机质含量具有强烈的空间相关性,空间相关距离为 91.10 km,普通Kriging插值表明土壤有机质含量呈现北部向东南部减少的趋势。③影响有机质空间变异的主要因素为土壤类型、地貌类型等结构性因子,而土地利用方式、施肥等随机性因子也对有机质空间变异产生重要影响,其中秸秆还田是有机质含量普遍升高的原因。     

土壤硒富集空间分布特征及影响因素研究

以揭阳市土壤为对象,系统采集了表层土壤样(0～20 cm)1 330个和深层土壤样(150～200 cm)331个,并利用相关性分析、回归分析、方差分析及GIS空间分析技术等方法对土壤硒的含量分布、富集特征及影响因素进行了系统的分析。结果表明,揭阳市表层土壤Se含量处于0.02～2.01 mg/kg之间,几何平均值为0.48 mg/kg,是中国土壤Se平均含量的1.66倍。揭阳市土壤总体呈足硒及富硒特征,不存在硒过剩,极少区域土壤呈硒缺乏特征,表层与深层土壤表现基本一致,富硒土壤主要分布于普宁市、惠来县及北部边缘。表层土壤中Se富集面积达到52.03%,但在空间上分布零散,这可能与母质、土壤类型等因素有关。强富集区域集中分布于花岗岩与粉砂岩为母质的土壤区,而大部分由第四纪冲积物形成的土壤无富集。方差分析表明:不同母质、土壤类型及土地利用方式对土壤Se的含量及富集水平均造成不同程度的影响,其中影响揭阳市表层土壤Se含量的主要因素为成土母质。除此之外,土壤理化性质及海拔也是影响揭阳市表层土壤Se富集的重要因素。回归分析表明表层土壤Se与pH值呈极显著的负相关,并且分别与有机碳、Fe_2O_3及Al_2O_3呈极显著线性正相关。     

安徽省土壤有机质含量分布及影响因素

本文讨论了安徽省土壤中有机质的含量分布及其影响土壤有机质的主要因素。     

青海东部农田土壤硒分布特征及其影响因素

植物中硒被认为是人体摄入硒的主要来源,而且大多数植物是从土壤中吸收硒。因此,不同地区土壤硒含量的高低直接影响到该地区食物中的硒含量。本研究以青海省平安地区农田土壤为研究对象,用原子荧光光谱法进行了土壤全硒含量和形态及价态的测定,对平安地区农田土壤全硒含量分布特征及其与成土母质、土壤类型的关系进行了研究。结果表明,平安地区土壤全硒含量变化范围为0.089~0.782 mg/kg,平均值为0.418 mg/kg,其中58%的土壤属于富硒土壤范畴。研究区域耕种淡栗钙土全硒含量最高,平均值为0.574 mg/kg;而灌淤黄土全硒含量最低,平均值为0.293 mg/kg。成土母质中,古近–新近系西宁群红色泥岩中硒含量最高,平均值为0.82 mg/kg。平安地区富硒土壤中硒的富集主要来源于古近–新近系西宁群红色泥岩风化。土壤中硒的赋存形态主要以有机结合态为主,铁锰氧化物结合态硒含量最少。可溶态硒和可交换态及碳酸盐结合态硒均以六价硒为主要赋存价态。平安地区富硒土壤中硒含量适宜,供硒潜力较大,且该地区受外界环境污染较少,具有良好的开发利用前景。     

西藏土壤有机质和氮素状况及其影响因素分析

根据西藏16个土类168个土壤剖面的分析资料,探讨土壤有机质和氮素状况及其影响因素。西藏土壤有机质>30g/kg和20～30g/kg的面积分别占39%和46%;其地理分布既有广阔高原面上的水平地带性变化,也有山地和深切河谷的垂直地带性变化。土壤有机质中活性腐殖质一般占30%～45%,以酸性土中的比例较大。土壤全氮>1 5g/kg,1 0～1 5g/kg和<1 0g/kg的面积分别占40%,44%和16%;碱解氮>150mg/kg和<90mg/kg的面积分别占36%和61%。全氮与有机质呈线性正相关;碱解氮与全氮、有机质呈非线性正相关,并与活性腐殖质有密切关系,它在部分土壤中还受有机质C/N的制约。     

渭河流域干流地区空间发展格局研究

从社会经济、水土资源和生态环境3个方面对渭河流域干流地区资源环境和社会经济空间发展的总体状况进行了概括。通过GIS数据库分析功能和因子分析方法,获取了渭河流域干流地区空间格局划分的初步方案,并在此基础上依据渭河流域干流地区空间发展类型区的不同,从产业、基础设施和资源环境保护等方面提出相关发展对策,以期为渭河流域干流地区各级政府进行空间管治提供依据。     

黄河流域河网密度的空间特征及其影响因素

河网密度是表现流域流水地貌的重要指标,研究河网密度有助于对流域整体水文地貌过程发展演化的理解。基于30 m分辨率全球数字高程模型数据,利用Archydro模块,在ArcGIS平台上提取了黄河流域花园口水文站以上的水系,并计算出河网密度,分析了黄河流域花园口水文站以上区域河网密度的空间分布,并就地貌、降雨量和植被覆盖等因素分析了自然要素对流域河网密度的影响。研究发现:（1）空间分布上,从西北向东南先增加后略微减少。西北沙漠区的河网密度非常低,高值区位于黄河中游的沙漠-黄土过渡区,再向东南又有所减小,西南区域的青藏高原由于海拔高,落差大,河网密度值也较高;（2）统计结果显示黄河流域河网密度符合正态分布,表明空间分布是多种因素综合作用的结果;（3）河网密度主要受到地貌的控制,在高差小于1 000 m和坡度<9°时,河网密度随落差和坡度增大而增大,当它们进一步增加时,河网密度有所减小。同时,河网密度的空间分布与降雨量和植被的空间分布具有一定对应性,随着降雨量和植被覆盖的增加,河网密度逐渐增加,但在超过一定的临界值后,河网密度与降雨量和植被覆盖又表现出负相关,负相关区域主要出现在东南部边缘。     

变化环境下渭河流域土壤水储量模拟及影响因素

[目的] 随着气候变化和人类活动影响加剧,流域气候和下垫面条件发生改变,为准确模拟土壤水分变化过程并分析其影响因素对于地区的水资源管理和植被建设的重要意义。[方法] 以黄土高原地区渭河流域为研究对象,基于ABCD水文模型,采用EFAST法分析模型参数敏感性,构建常参数和时变参数模型,比较不同参数模型的径流深和土壤水储量模拟精度,探讨气候变化和植被恢复对渭河流域土壤水储量变化的影响,明确土壤水储量变化的主导因素。[结果] 土壤水层补给地下水的比例参数c最为敏感,地下水储放系数d、流域实际蒸散发量与土壤蓄水量之和的上限参数b次之,表征土壤完全饱和前径流的倾向性参数a最不敏感;与ABCD常参数模型相比,时变参数模型将率定期径流深模拟结果的NSE、KGE、R²分别提高19%,10%,19%,验证期的NSE、KGE、R²分别提高7%,7%,9%,时变参数模型显著改善径流深模拟效果;基于时变参数模型模拟的渭河流域土壤水储量与ERA5-Land 0—100 cm土层土壤水储量的相关关系最强,二者的变化过程基本相同;不同影响因素对渭河流域土壤水储量变化的影响程度由强到弱依次为潜在蒸散发＞降水＞NDVI。[结论] 研究成果为该地区水资源规划和管理、植被建设提供科学依据,也为其他类似地区的土壤水储量研究提供参考。     

渭河流域百年尺度水旱特征及其影响因素

[目的]分析渭河流域在气候变化下百年尺度的旱涝特征及其影响因素,为区域水资源规划管理、生态环境建设与保持、气候预估及防灾减灾工作提供科学支持。[方法]通过收集1800—2017年历史资料重建旱涝序列,采用小波变换、滑动t检验、滑动相关等方法探究渭河近200 a来的旱涝规律,并探讨引起旱涝的可能原因。[结果]渭河流域近200 a来轻旱出现频率最高,大涝出现频率最低,前100 a上游以旱为主,下游以涝为主,后100 a则相反,中游旱涝变化波动较小。旱涝变化第一主周期上游为18 a,中游62 a,下游10 a,以中小周期为主。ENSO指数与渭河旱涝序列的滑动相关系数与ENSO方差下降的一致性,表明渭河旱涝与ENSO之间的遥相关机制。对比发现太阳黑子与旱涝存在显著相关关系,旱涝周期与降水分析表明两者在短周期下变化较为趋同。[结论]渭河旱涝前后突变有很高的继承性,与气候环境变化密切相关;旱涝空间差异明显,且太阳黑子谷值时更应注意防灾减灾。     

渭河上游气候因子变化特征及其与径流量的关系

根据渭河上游渭源等12县(区)国家基本(一般)气象站1971-2008年逐月气温、降水量、相对湿度、日照时数、风速等资料及北道水文站1971-2008年径流量资料,采用Mann-Kendall法、气候倾向率等方法,分析了气候因子变化特征及与径流量的关系.结果表明,自1971年以来,渭河上游气温以0.3℃/10 a的倾向率上升,气温的突变年为1994年.降水量呈较明显的周期变化,突变点出现在1994年及2004年.潜在蒸散以23 mm/l0 a倾向率增加,突变点出现在1993年.月径流量与降水量基本呈同步变化.年径流量以2.57×l08 m3/l0 a倾向率减少,突变点出现在1991年.径流量与气温、潜在蒸散、降水量的相关性比较显著.气温升高,潜在蒸散增加,地表水支出增多;潜在蒸散加大,降水量减少,地表水收入减少,这是径流量减少的直接原因.     

河南省沿黄干流地区社会—生态—生产景观恢复力演化特征及情景模拟

[目的] 定量研究河南省沿黄干流地区2000—2018年社会—生态—生产景观恢复力的演化特征,指导沿黄地市社会生活,生态资源环境与农业生产活动的协调发展。[方法] 通过构建SEPLR （social-ecological-production landscape resilience,社会—生态—生产景观恢复力）评估框架,运用有序加权平均法设置情景偏好,绘制不同政策引导下恢复力预测图。[结果] ①从总体特征看,2000—2018年河南省沿黄干流地区SEPLR值为0.47～0.52之间,呈上升趋势,城市间空间差异逐渐增大,指数相似地区集中分布。②演化特征上,社会系统恢复力和生态系统恢复力缓慢增强,分别在0.14～0.65,0.08～0.30波动,生产系统恢复力变化微弱,在0.12～0.31波动;空间上,SEPLR及各子系统整体呈“中部强两边弱”的分布态势,层级结构具有集聚性。[结论] 河南省沿黄地市在“维持现状型”“生态优先型”“开发优先型”“农业优先型”4种政策情景下,“生态优先型”恢复力最高,未来黄河流域高质量发展应考虑“生态优先型”政策引导。     

淮河流域土壤侵蚀与影响因子关系分析

为探究土壤侵蚀各影响因子在一个较大的地理系统内的组合变化关系,以淮河流域为研究区,通过收集流域内土壤、植被、地形、气候等数据,利用二元相关分析、偏相关分析和通径分析方法,对流域尺度的土壤侵蚀各影响因子进行了分析。结果表明:在流域尺度上,对土壤侵蚀起主导作用的因子是地形起伏度,其次是坡耕地面积比和植被覆盖度。地形起伏度和坡耕地面积比及植被覆盖度之间具有较好的相关性,地形起伏度除直接对土壤侵蚀产生影响外,还通过影响坡耕地的分布和植被覆盖度而对土壤侵蚀产生综合影响。     

渭河水患成因与治理对策初探

渭河水患已严重影响到渭河下游两岸人民生命财产安全.通过对历史洪峰流量与洪水水位的对比分析、文献资料分析和实际调查等方法,得出渭河水患的主要成因是:渭河上游黄土高原地区毁林开荒,造成水土流失,加大了泥沙量;下游两岸防洪堤坝的修建,限制了河水流动范围,影响行洪泻洪,造成泥沙沉积.黄河三门峡工程的修建,加剧了泥沙沉积,抬高了河床高度,使渭河成为地上悬河,遇到洪水极易毁堤,形成水灾.治理渭河首先要理清思路,在方法和措施上要有突破和创新,在治渭方略上要以疏为主,疏堵结合,关键是要降低河床高度.要综合治理,工程措施与生物措施并举,科学调水调沙,退田还河.惟有这样,方可确保渭河安澜.