水电工程建设对土壤理化性质的影响研究——以金安桥水电站为例

为研究水电工程建设对土壤理化性质的影响,选取金安桥水电站重塑地貌2^#弃渣场和3^#弃渣场的土壤为研究对象,未受工程施工扰动的灌草丛、林地和农田的原地貌土壤作为对照,对土壤理化性质进行测定,结果显示：①土壤容重为重塑地貌大于其原地貌;②总孔隙度和毛管孔隙度为原地貌高于其重塑地貌,非毛管孔隙度则相反;③重塑地貌2^#和3^#渣场的表层渣体粒径都较粗,〉5mm粒径的颗粒组成百分比就达到64．53％和65．11％,比例不合理,而原地貌农田的土壤粒径组成基本呈正态分布;④土壤有机质、全氮、水解氮、速效钾含量均为原地貌大于重塑地貌,而全磷、速效磷含量则相反。研究结果表明水电工程建设对土壤理化性质影响较大。     

施污土壤与污泥中Cu、Pb、Cd、Zn的形态分布

污泥中的重金属元素是限制其大规模农田利用的重要因素。施污土壤和污泥中重金属的形态研究可以用来评价土壤中重金属的生物有效性以及它们在土壤中的移动性。用修正BCR三步连续提取法进行分步提取研究了污水污泥和施污后的西红柿地土壤中Cu、Pb、Cd、Zn的形态分布状况。施用污泥堆肥10t hm-2后的土壤中Cu、Pb、Cd、Zn的全量与各种形态含量无明显增加,Cu、Pb、Zn含量远低于国家土壤环境质量标准。土壤中Cu的各种形态分布关系是:残渣态>可还原态=可氧化态>可交换态和弱酸溶解态,Cu在土壤中的存在是以最稳定的残渣态为主。堆肥污泥与干化污泥相比,残渣态Cu的比例明显增加。土壤中Pb的各种形态分布关系是以残渣态和可还原态为主,但可氧化态的分布比例最小。土壤中Cd的可交换态、可还原态和残渣态各占据相等的含量,但可氧化态Cd的含量几乎为零。Zn在土壤中的各种形态分布关系是:可交换态和弱酸溶解态>可氧化态>可还原态>残渣态,Zn在土壤中的存在是以最易迁移的可交换态和弱酸溶解态为主。这些金属元素在土壤中的相对稳定性顺序为:Cu>Pb>Cd>Zn。Zn在土壤中的移动性要远高于Cu。     

不同植被对土壤理化性质影响——以王东沟小流域为例

[目的]分析陕西省长武县王东沟流域9个径流小区不同植被覆盖条件对土壤理化性质的影响,为黄土高原生态建设提供科技支持。[方法]采用环刀法、定水头法以及重铬酸钾外加热法等分层测定0—40cm间土壤容重、毛管持水量、饱和持水量、饱和倒水率以及有机质含量。[结果]饱和持水量、毛管持水量、土壤有机质表现为草、灌地显著优于纯林和混交林,而土壤容重、饱和导水率各小区间差异不显著。[结论]草地和沙棘灌木林地土壤理化性质高于其他植被组合,培肥土壤,涵养水源,利于保水保土。侧柏纯林的土壤理化性质最差,水保效益最低。     

祁连山青海云杉林土壤理化性质和酶活性海拔分布特征

选取祁连山排露沟流域海拔2 900～3 300 m的青海云杉林为研究对象,通过野外采样和室内分析,研究了不同海拔梯度青海云杉林土壤理化性质和酶活性的分布特征,并探讨二者之间的关系。结果表明:(1)随着海拔的升高,土壤含水量、有机质、全氮、速效钾含量逐渐增大;而土壤容重、pH、全钾含量逐渐减小;土壤全磷含量先减小后增大,速效磷含量没有明显的变化规律。(2)随着海拔的升高,土壤蔗糖酶活性和碱性磷酸酶活性总体上呈增强趋势;脲酶活性总体上呈先减弱后增强趋势,蛋白酶活性变化幅度较小且差异不显著(P0.05)。(3)土壤酶活性和土壤有机质、氮、磷、钾等密切相关,其中蔗糖酶、脲酶、蛋白酶与土壤全氮、全钾、速效钾具有显著相关性(P0.05)。(4)4种土壤酶活性间呈显著或极显著相关,酶促反应具专一性和共同性特点。     

土壤调理剂对日光温室土壤理化性质和蔬菜产量、品质的影响

试验研究了土壤调理剂对日光温室土壤理化性质和蔬菜产量、品质的影响。结果表明,施用土壤调理剂能够明显改善土壤结构,增强土壤保水能力,与对照相比,施用2次调理剂后土壤容重降低6.36%,土壤总孔隙度增加4.97%,田间持水量增加6.75%,渗透系数提高46.28%;调理剂还能增加土壤养分含量,提高土壤保肥能力;调理剂能够提高蔬菜的产量和品质,对番茄品质的改善效果尤为明显;调理剂与秸秆配合施用效果更佳。     

超声波活化风化煤腐植酸对小白菜吸收Pb、Cd和土壤酶活性影响

采用土培盆栽试验研究不同超声波活化风化煤腐植酸添加量0,10,20,40,60g/kg(以风化煤计)对小白菜吸收重金属铅、镉和土壤酶活性的影响。结果表明:在加风化煤量40g/kg条件下,有效降低了土壤中铅、镉的可移动性,使小白菜中铅、镉含量明显降低;在加风化煤量20～40g/kg条件下,明显降低了土壤中铅、镉的生物毒性,提高了土壤酶(过氧化氢酶、脲酶、蔗糖酶)活性。故施适量的超声波活化风化煤(20～40g/kg)可有效减轻土壤中重金属铅、镉单一污染对小白菜的毒害,从而为铅、镉单一污染的小白菜区域增施腐植酸肥提供理论依据。     

古人类活动对土壤理化性质的影响——以河南仰韶村文化遗址为例

在河南仰韶村文化遗址内,分别选取一个受到古人类活动干扰的土壤剖面(简称文化剖面)和没有受到古人类活动干扰的土壤剖面(简称自然剖面),通过分析土壤的粒度、磁化率、色度、矿质全量、全磷含量和容重特征,比较两剖面差异,从而获取古人类活动对土壤理化性质的影响。研究结果显示:文化剖面土壤各理化性质变异系数均较自然剖面大。文化剖面通体粒度组成偏砂,在灰烬层砂粒含量达到最大,但在文化层黏粒含量达到峰值,平均粒径和分选系数变化明显,均在灰烬层和文化层出现峰值和极大值;低频磁化率(χlf)高于自然剖面,在灰烬层和文化层出现峰值,频率磁化率(χfd)略低于自然剖面;红度(a*)、黄度(b*)、亮度(L*)低于自然剖面,在灰烬层均出现最小值;各矿质元素变异系数大于自然剖面,但含量几乎相近,脱硅富铝化程度较弱于自然剖面,在灰烬层中CaO、MnO含量达到最大值,在文化层中除SiO_2几乎无变化外,其余氧化物或出现最大值或波峰;容重平均值小于自然剖面,并且在文化层出现最小值;全磷含量高于自然剖面,在灰烬层和文化层出现峰值和最大值。     

毛乌素沙地不同植被恢复措施下土壤理化性质空间分布特征

[目的] 探讨不同植被恢复措施下土壤理化性质的空间分布特征,为半干旱沙区植被恢复提供理论依据。[方法] 以毛乌素沙地西南边缘3种典型植被恢复模式(封育草地、飞播林地和人工柠条林地)为研究对象,以退化草地为对照,通过采集0—40 cm范围内3个土层的土壤,研究了其土壤理化指标和土壤综合肥力。[结果] ①在不同措施下土壤表层(0—10 cm)含水量显著增加,而在深层(10—40 cm)土壤则显著降低;与之相反的是土壤表层容重显著降低,而在深层土壤差异不显著,呈现弱变异;植被恢复显著降低了上层(0—20 cm)土壤pH值,而对20—40 cm土层差异不显著;此外,同一植被类型下随着土层加深土壤含水量(SWC)、容重(BD)、pH值均逐渐增加。②不同措施下土壤有机质(SOM)、全氮(TN)含量显著增加,封育样地SOM最高,飞播样地土壤TN最高,而速效磷(AP)含量显著降低,土壤全磷(TP)、SOM、TN等养分含量具有表聚性,土壤AP和速效氮(AN)含量在不同植被恢复、不同土层之间存在差异性。③土壤综合肥力指数呈现为：飞播样地(0.794)>封育样地(0.662)>对照样地(0.637)>柠条林地(0.603),即土壤质量在飞播样地最高,而在柠条林地最低。[结论] 3种植被恢复模式均对土壤各理化指标有显著影响,不同植被恢复措施导致土壤各指标在垂直剖面上发生不同程度的变异,毛乌素沙地适宜进行飞播造林,而不宜大面积种植人工柠条林。     

海岸带土壤理化性质与地下水位对植树造林的影响分析--以东营和连云港地区为例

对山东东营市河口区新户乡所在的渤海海岸带和江苏连云港市徐圩盐场所在的黄海海岸带土壤质地、pH值、含盐量、有机质含量等理化性质指标以及地下水位和矿化度进行调查、测定与对比分析,并根据土壤理化性质和地下水的测定结果以及植物的耐盐性和对水湿状况适应性能,在连云港徐圩盐场的不同地段,选择不同的树种进行造林实验。结果表明,山东东营地区选择的冬枣树种对该地的气候、土壤、地下水比较适应,造林取得了良好经济效益和生态效益;连云港徐圩盐场各地段所选择的冬枣、紫穗槐、杨树、苦楝、栾树、青檀、杜仲、国槐、刺槐、旱柳、合欢、银杏等树种对当地局地环境也较为适应,总体造林效果基本达到设计要求,但在局部地段的苗木选择、植树方法等方面值得进一步探讨。     

右江河谷地区土壤重金属Cd、Pb含量的空间分布特征

按照10 km×3 km的网格,用5点取样法在广西百色右江河谷地区地表浅层采集71个土壤样品,测定重金属元素Cd和Pb的含量,分析土壤样品Cd和Pb含量间、Cd和Pb含量与样品采集地高程之间的相关性,并用Surfer16软件做出它们的空间分布图,研究了土壤Cd和Pb含量在该地区的空间分布规律。结果表明:右江河谷地区地表浅层土壤Cd和Pb平均含量分别为0.55、49.4 mg kg^-1,和百色地区全区土壤Cd和Pb含量平均值相比,表现出明显的富集趋势;Cd和Pb含量的变异系数分别为45%和52%,属于高度变异范围;Cd和Pb两元素含量之间的相关系数为0.760(n=69),达极显著水平,Pb含量与样品采集地高程之间也有一定的相关性,显示出相对高的地形对Pb的空间分布具有阻隔作用;土壤Cd和Pb含量的空间分布具有较强的相似性,河谷地区东部铝土矿区附近含量最高,西部的百色城区次之,说明当地的矿山开采和城市居民活动对土壤Cd、Pb元素空间分布均有影响;河谷北缘土壤Cd和Pb含量略高于河谷南缘,可能是风的搬运作用结果;两元素比较,土壤Cd含量受河谷内工业企业的影响大于土壤P...     

周期性冻融对棕壤理化性质及Pb赋存形态的影响

为探究气候变化背景下周期性冻融对土壤性质及重金属的影响,采用模拟试验,探讨冻融频次对棕壤微团聚体、pH值、电导率(EC)、有机质(OM)、阳离子交换量(CEC)、PO^3-₄、酶活性以及Pb赋存形态的影响,分析了周期性冻融下Pb赋存形态与土壤理化性质间的相关性。结果表明:周期性冻融导致2～0.25 mm颗粒含量降低,0.25～0.05 mm颗粒含量增加,微团聚体稳定性被破坏。随着冻融频次的增加,棕壤pH值,EH,OM,CEC,URE活性升高,PO^3-₄,CAT活性降低。冻融频次增加时,弱酸提取态Pb含量增加(p<0.05),可还原态Pb含量先增后降,残渣态Pb含量先降后增,可氧化态Pb含量呈波动式; 弱酸提取态Pb与PO^3-₄呈显著负相关(p<0.05),残渣态Pb与PO^3-₄呈显著正相关(p<0.05),可还原态Pb与土壤pH值呈显著正相关(p<0.05),可氧化态Pb与土壤OM呈显著正相关(p<0.05)。综上,冻融会通过改变土壤的理化性质从而导致Pb生态毒性增强,从而在一定程度上增加了Pb对深层土壤及地下水的环境风险。     

木醋液对Cd污染石灰性土壤理化性质及Cd形态转化的影响

为寻找可行的强化Cd污染土壤植物修复的方法,通过室内培养试验,设置7个不同稀释梯度木醋液添加处理,研究木醋液对石灰性重金属污染土壤的理化性质、酶活性和Cd形态的影响。结果表明:随木醋液浓度升高,土壤pH逐渐降低,EC(除原液外)无明显变化。土壤有机质、碱解氮、有效磷和速效钾含量较CK分别增加0.35%~66.64%,9.74%~96.10%,31.71%~56.64%,8.34%~30.87%。稀释10~100倍土壤脲酶、蔗糖酶和过氧化氢酶活性明显增加,而稀释5倍和木醋液原液处理土壤酶活性显著被抑制(P＜0.05)。土壤可交换态Cd含量除稀释5倍处理外较CK均[JP]显著升高(P＜0.05),增加24.69%~72.40%。各处理Cd的碳酸盐结合态、铁锰氧化物态及有机物结合态含量较CK均升高,分别为6.67%~196.70%,16.24%~80.09%,31.51%~70.32%。Cd残渣态含量与CK相比均显著降低,降幅为45.88%~59.93%(P＜0.05)。综上所述,添加适宜浓度的木醋液可提高土壤养分含量和酶活性,促进残渣态Cd向其他形态转化。     

不同材料覆盖对城市裸露土壤理化性质的影响

[目的]研究不同材料覆盖城市裸露土壤的效果,为城市裸露土壤处理及生态美化提供理论指导和依据。[方法]以裸露土壤为对照,设置木片、园林废弃物、鹅卵石、陶粒、有机覆盖垫、分层覆盖(上层园林废弃物,下层园林废弃物堆肥)处理。[结果]不同材料覆盖均能影响土壤性质,但随着时间增长,效果减弱,0—10cm土层较10—20cm土层易受覆盖影响;鹅卵石、陶粒处理显著提高土壤含水量;木片、分层覆盖显著降低土壤容重,提高土壤孔隙度;分层覆盖和园林废弃物覆盖显著降低土壤pH值。有机材料覆盖均能提高土壤有机质和速效养分:其中分层覆盖和园林废弃物覆盖效果较明显,分别可提高土壤碱解氮、速效磷、速效钾含量56.63%,85.73%,85.52%和48.66%,63.11%,25%,而养分供应持续性是分层覆盖和有机覆盖垫覆盖更好。[总结]分层覆盖效果最佳,在海绵城市与绿色化城市建设中具有现实推广意义。     

青海省东部黄土丘陵区主要林型土壤理化性质

以青海省黄土丘陵区16种林分类型为研究对象,通过对主要植被和林型土壤物理性质(土壤容重和孔隙度)和化学性质(有机质、氮、磷、钾)的测定与分析,研究了其林下土壤持水能力和土壤肥力状况变化。结果表明,混交林林下土壤容重的平均值最小,而林下土壤毛管孔隙度的平均值最大,说明混交林林下土壤表层疏松多孔,具有较高的水源涵养和水土保持功能。各植被类型土壤有机质、氮、磷、钾分布规律基本一致,均表现为:混交林针叶林阔叶林灌木林荒山荒坡,不同林分类型中华北落叶松林下土壤的氮元素含量最高,而磷钾含量相对偏少,青杨林林下土壤的磷元素含量最高,而氮钾含量相对偏少,白桦—糙皮桦—祁连圆柏—云杉混交林(5∶2∶2∶1)林下土壤的钾元素含量最高,而氮磷含量相对偏少。综合比较而言,混交林能很好地促进有机质、氮、磷、钾含量的增加,改善土壤养分状况,有利于土壤肥力的持续。     

日照市城区绿地土壤肥力质量评价

以日照市城区绿地表层土壤为研究对象,在野外采样和室内分析的基础上,对其土壤肥力特征进行研究。结果表明:日照市城区绿地0—20 cm土层的土壤容重为1.347～1.504 g/cm³,绿地表层土壤pH为6.64～7.01,电导率为85.534～107.079 μS/cm。土壤有机质、碱解氮、速效钾含量普遍较低,有效磷含量丰富。日照市城区不同绿地类型的土壤肥力系数（P）依次为校园绿地（1.57）、市政单位绿地（1.49）、公园绿地（1.44）、广场绿地（1.43）、苗木生产区（1.42）、居住区绿地（1.40）、道路绿地（1.39）,均处于土壤肥力等级三等（0.9 < p < 1.8）。不同绿地类型的土壤退化指数为0.00%～24.67%,没有退化的趋势。     

黔中喀斯特地区岩性对表土理化性状及抗冲性影响

研究喀斯特地区岩性对土壤理化性状及抗冲性的影响,对探明石漠化机理具有重要意义。选取黔中喀斯特地区5种不同岩性上发育的表层土壤,分别测定其理化性状和抗冲性。结果表明：岩性对土壤机械组成、容重、孔隙度和有机质含量均有显著影响。碳酸盐岩（石灰岩和白云岩）发育的土壤理化性状最好,砂岩类（长石砂岩和紫色长石石英砂岩）次之,煤系地层土壤结构最差。煤系地层的抗冲性能也显著低于其他岩性组。因此进行喀斯特地区水土流失防治时,应针对不同岩性土壤状况分别治理,尤其加强煤系地层土壤流失防治工作。     

重庆璧山5种典型农林混作模式土壤理化性质及水分入渗特性

利用野外调查和室内分析相结合的方法,研究璧山县血橙—红薯、血橙—花生、血橙—玉米、血橙—茄子、血橙纯林5种模式下土壤理化性质及入渗过程.结果表明:不同模式下土壤容重、孔隙度差异均显著,血橙—红薯模式土壤容重最小,孔隙度最大,血橙纯林土壤容重最大,孔隙度最小;不同模式土壤化学指标差异显著,血橙纯林下土壤各化学指标含量均最低,而血橙—茄子模式土壤有机质及速效钾含量最高,血橙—玉米的全氮及碱解氮含量最高,血橙—红薯模式的全磷、全钾含量最高,血橙—花生模式的有效磷含量最高.不同模式土壤入渗过程不同,入渗曲线斜率不同,血橙—红薯模式达到稳渗时间最长,在50～55 min,血橙—红薯模式土壤初始入渗率、稳定入渗率、平均入渗率最大,分别为血橙纯林的4.82,3.88,4.28倍,而血橙纯林的累积入渗量仅为血橙—红薯模式的25.76％;不同模式土壤入渗能力与土壤容重呈负相关,与孔隙度呈正相关,与有机质相关性不显著.采用入渗模型模拟各模式入渗过程,Horton模型拟合效果较好,决定系数最高,模型参数具有物理意义,是分析和预测璧山血橙林与农作物混作下土壤入渗过程的适宜模型.     

基于因子与聚类分析的不同林分土壤理化性质评价

基于对半干旱黄土地区抗旱造林示范区定位试验,筛选具有相似地形条件的10块标准地,选择9项反映土壤理化性质的定量指标,采用因子分析及聚类分析对不同配置及密度林分的土壤理化性质进行综合评价,采用系统聚类法对其进行分类。通过因子分析,将9项指标转化为4个主因子:土壤速效养分供应因子、土壤全氮及pH因子、土壤结构持水因子、土壤容重因子。因子得分结果表明:不同林分模式4个公因子差异明显,各林分对土壤理化性质改良各有侧重,落叶松油松混交得分较低,可能是深根性树种对表层土壤改良影响甚微,因子综合得分前三名均为刺槐林（林分密度1200～1700株/hm²）,依次为刺槐CH₂（1200株/hm²）>刺槐CH₁（1700株/hm²）>刺槐CH₅（1625株/hm²）,说明刺槐作为研究区优势种,在改善土壤理化性质方面优势显著,适宜密度下刺槐林对土壤理化性质的改良作用更突出。聚类分析结果表明,将改良土壤理化性质相似的林分化为一类,说明不同植被配置模式对土壤理化性质改良存在相似性,但不同类林分对土壤理化性质改良各有侧重。     

东北农田黑土中Cd、Pb、As含量空间分异特征分析

采用点面结合方法,研究了东北区农田黑土中Cd、Pb、As含量的空间分异特征。结果表明,三种元素含量的变异系数为Cd>Pb>As。Cd、Pb的平均含量高于其背景值;其中Cd有45个样品超过了国家二级标准限值。Cd、Pb、As含量由南至北未表现出明显的分布规律。对煤矿区周围农田土壤的调查发现,煤矿是其周围农田土壤的主要污染源。采用最优内插法得到了长春市市郊农田黑土中Cd、Pb、As含量的空间分布图,结果表明人为活动显著改变了局部地区Cd、Pb、As的含量,污染源主要为汽车尾气和固体废弃物的堆积。对三种元素垂直分布进行了分析,剖面土层Cd、Pb、As主要来自于表面污染源,向下迁移作用还不很强烈。     

盐碱土壤修复材料对滨海盐渍土理化性质的影响研究

盐渍土是地球上广泛分布的一种土壤类型,是一种重要的土地资源。黄河三角洲盐渍土分布广泛,多数属滨海盐渍土类型,物理和化学性状较差。我们进行了盐碱土壤修复材料对盐渍土理化性质影响的试验研究,结果表明,通过施用盐碱土壤修复材料,土壤含盐量、土壤容重、土壤的pH值都有所降低,土壤的孔隙度增加,土壤速效N、P、K含量和土壤有机质含量提高,证明盐碱土壤修复材料能改善滨海盐渍土的理化性质,达到土壤改良的目的。