宁夏河东沙区浅层风沙土土壤含水量季节变化及空间分布特征

为探讨宁夏河东沙区典型沙漠化治理区风沙土土壤含水量的变化规律,选取了研究区表层及30cm深度的风沙土,采用烘干法及TDR300对土壤含水量进行监测,研究结果显示:1)表层土壤含水量4月底、5月底、6月底平均值较高,7月底土壤含水量最低,8月底和9月底逐渐开始增加.30cm的土壤含水量平均值4月底、8月底及9月底较高,5-7月相对较低.10cm和30cm的土壤含水量均属中等变异,且前者变异系数大于后者.2)不同时间的表层土壤含水量及30cm深处的土壤含水量均表现出强烈的空间自相关.30cm的空间变异程度低于10cm的.而表层土壤含水量空间自相关性较强.3)不同时间的表层土壤含水量的空间分布明显不同.不同季节的30cm的土壤含水量空间异质性较相似,6月底、7月底、8月底和9月底空间分布图相似,4月底和5月底,研究区北部土壤含水量空间分布有差异,其它区域空间分布斑块也很相似.30cm处的土壤含水量空间分布基本表现为南部低地与西部坡中部土壤含水量较高,坡中部偏东区域及坡上部土壤含水量较低.     

不同土地利用方式对风沙土酶活性的影响

以辽宁省彰武县柳河流域忙海林子村为例,研究了不同土地利用方式对该区域风沙土6种酶活性的影响。结果表明:裸地由于几乎无植被覆盖,各类生物少,酶活性普遍处于最低水平,应采取措施改良;河滩地由于其特殊的地理位置,土壤易被河水冲刷,酶活性普遍处于较低水平,且由于耕种会影响泄洪,因此,河滩地不适合开垦为耕地;非河滩耕地酶活性基本处于中等水平,说明由于耕作、收割等,加剧了水土流失过程,降低了酶活性,可适度休耕;天然草地酶活性基本处于较高水平,说明天然草地可在一定程度上改善风沙土酶活性;林地酶活性普遍处于最高水平,说明种植杨树对改善风沙土酶活性效果最为明显。     

华北土石山区森林土壤养分空间变异研究

基于河北省木兰围场国有林场管理局北沟林场4hm2天然次生林中100个采样点0-20cm、20-40cm和40-60cm的土壤养分测定分析数据,运用地统计学方法研究了土壤养分的空间变异特征,并分析讨论了该区域土壤养分的空间分布特点。结果表明:研究区内土壤养分(有机质、全钾、全氮、全磷、速效钾和有效磷)的变异系数在0.17~0.94之间,属于中等变异程度。0-20cm速效钾的结构比为0.534,具有中等空间相关性,其余各层的土壤养分结构比都在0.900以上,具有很强的空间相关性。各土壤养分的空间相关距离为40.53-287.1m,均表现出了明显的空间分布趋势。研究结果对在华北土石山区土壤取样设计及土壤养分的空间内插和制图具有一定的指导意义。     

县域土壤养分空间变异分析——以蒲城县为例

借助GIS和地统计学方法对蒲城县土壤有机质、碱解氮、有效磷和速效钾4种土壤养分的空间变异特征进行了分析。传统统计分析结果表明:4种土壤养分的变异系数在21%～80%之间,均属于中等变异性。地统计学半方差分析结果显示:碱解氮、有效磷和速效钾的基底效应介于25%～75%,具有中等空间相关性;有机质的基底效应为78%,空间相关性较弱。最后采用普通克里格插值方法,输出土壤养分空间分布图,据此分析土壤养分空间分布特征。     

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。     

伊犁河谷土壤含盐量空间变异和格局分析

基于区域变量理论,在GPS和GIS技术支持下,通过地统计学的半变异函数和Kriging空间插值,以察布查尔县为例,定量分析伊犁河谷不同层次土壤盐分的空间异质性.结果表明:0～20 cm、20～40 cm、60～80 cm层土壤盐分的半变异函数符合球状模型,40～60 cm层符合高斯模型.不同层次土壤盐分之间的空间自相关...     

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。     

生物炭对灌耕风沙土土壤性质及玉米产量的影响

针对灌耕风沙土养分贫瘠,保水保肥性能差等突出问题,采用田间微区定位试验,研究不同施用量生物炭对灌耕风沙土土壤性质及玉米产量的影响。试验设置5个处理:(1)不施炭(CK);(2) 22.5 t·hm-2生物炭(1%BC);(3) 67.5 t·hm-2生物炭(3%BC);(4) 112.5 t·hm-2生物炭(5%BC);(5) 225.0 t·hm-2生物炭(10%BC)。五年定位试验结果表明:与对照相比,施用生物炭能显著降低灌耕风沙土土壤容重降低了2.8%～12.6%;生物炭施用显著增加灌耕风沙土土壤全氮、有机质、速效钾及阳离子代换量含量,分别增加了7.9%～28.6%、47.2%～148.3%、8.9%～29.6%、6.7～19.8%;生物炭施用玉米产量提高了10.2%～42.1%。研究表明,施用生物炭能有效改善灌耕风沙土的土壤质地和养分状况,提高灌耕风沙土土壤肥力,增加作物产量。     

伊犁河谷察南灌区土壤盐分空间变异研究

以伊犁河谷察南灌区为研究区,运用EM38电导率仪测定及室内分析相结合的手段,获取土壤电导率值及0~30 cm、30~60 cm、60~100 cm土壤盐分含量。一方面对各土层土壤盐分含量进行了简单的盐渍化分级统计,另一方面应用地统计学方法,对土壤盐分特征因子进行半方差函数分析及空间插值分析。初步研究表明:察南灌区土壤电导率变异系数为1.31,各土层土壤盐分含量变异系数分别为1.31、1.10、1.49,均呈现空间强变异;0~30cm、30~60 cm、60~100 cm土层土壤中,盐化土所占比例分别为25.37%、21.79%、12.11%,形成了比较明显的盐渍化趋势;在空间分布上,土壤电导率及土壤盐分含量自灌区西北至东南方向总体呈现减小的趋势。另外,研究发现灌区各土壤盐分因子具有强烈的空间相关性,空间变异格局主要是结构性因素作用的结果。     

基于GIS的绿洲土壤含水量空间变异性研究

干旱区降水稀少 ,气候干燥 ,土壤水分成为维持地表植被的重要因素之一。由于不同区域受地形、土壤特性、地下水位等的影响不同 ,其土壤含水量的分布也有很大的差异性。因此 ,为深入分析干旱区绿洲土壤含水量的空间变异性及其分布趋势 ,通过实测土壤含水量数据 ,利用地理信息系统的空间分析方法 ,研究了三工河流域土壤含水量的空间变异特征 ,并对其分布规律进行了探讨和评估 ,其目的是为了深入了解干旱区土壤水分变化规律及其对植被的影响。     

科尔沁沙地坨甸交错区土壤水分的空间变异规律

科尔沁沙地沙丘-草甸相间地区,地貌形态多样、土地利用类型众多,从而导致土壤水分空间分布的复杂性。通过对科尔沁沙地典型沙丘-草甸相间地区的调查取样与试验分析,运用统计学理论和方法,研究土壤水分的空间变异性及其空间分布规律。结果表明：水平方向上,土壤水分总体表现为草甸地大于沙丘地,过渡带介于两者之间。就草甸地而言,植物生长越好,其土壤水分越高,保水持水性能也越好;沙丘地则与之相反,植被最稀疏的流动沙丘,其土壤含水量大于半流动半固定沙丘与固定沙丘,且有良好的储水条件。垂向上,高覆盖草甸、低覆盖草甸和农田（草甸）土壤含水量在地表下0～40 cm波动最大,40～160 cm随深度增加而递增;流动沙丘、半流动沙丘和固定沙丘土壤含水量随深度增加呈微弱加大趋势。林地、撂荒地、农田（沙丘）变化程度居中。从空间分布看,研究区中东部土壤水分偏大,且向南北两侧区域递减。     

古尔班通古特沙漠风沙土水分垂直分布与受损植被的恢复

古尔班通古特沙漠中大规模、高强度的人类活动严重干扰和损坏了荒漠植被。在该沙漠特有的生境下 ,受损植被具有一定的自然恢复和更新能力。但要加速恢复过程 ,则需辅以积极有效的措施。本文经过跟踪监测人工种植荒漠植物的出苗、生长以及风沙土水分垂直分布特征 ,查明了植物出苗、存活率和风沙土中水分垂直分布的动态关系。     

毛乌素沙地南缘沙丘水分的时空分布特征

在2003年4～10月,通过对毛乌素沙地南缘沙丘0～100 cm沙层水分含量的定点观测,结果表明:不同季节水分含量为秋季＞春季＞夏季,春、秋季节为沙丘水分的积累期,夏季为水分亏缺期;沙丘水分垂直变化小,近地表水分含量低,普遍存在一层干沙层,厚度约为10～20 cm.沙丘各部位水分由高到低依次为丘间＞背风坡＞迎风坡＞丘顶,夏季由于地表出现干沙层,故迎风坡水分高于背风坡.     

古尔班通古特沙漠生物结皮影响下土壤水分的日变化

对新疆古尔班通古特沙漠生物结皮影响下土壤水分的日变化特征进行了定量研究,结果表明:①无论是结皮覆盖区还是无结皮覆盖区,其土壤含水量随深度的变化均表现出明显的层次性,其中以距地表 20 cm处的土壤含水量最高.②结皮覆盖区距地表5 cm和10 cm处的土壤含水量显著高于无结皮覆盖区(LSD检验, p ＜0.05);而45 cm和60 cm处的土壤含水量则表现为结皮覆盖区极显著低于无结皮区(LSD检验,p＜0.05),说明生物结皮具有较强的保持土壤表层水分的能力.③结皮覆盖区与无结皮覆盖区土壤水分的日变化特征明显不同于距地表5 cm处,而其他各土层的变化趋势则较为一致.无结皮覆盖区距地表5 cm处土壤水分的日变化呈先上升后下降的趋势,而结皮覆盖区的变化则恰恰相反.     

毛乌素沙地典型地形断面土壤水分动态

基于毛乌素沙地的野外观测资料,对毛乌素沙地典型地形断面土壤水分动态进行分析。结果表明,土壤水分季节变化可划分为土壤水积聚期、消耗期和稳定期;根据土壤水分垂直变化可把土壤剖面划分为土壤水分易变层、利用层和调节层;沿着坡度减小的方向,各地形断面对应层次的土壤水分含量逐渐升高,丘间地土壤水分含量明显高于该断面上其余各点。     

毛乌素沙地东南缘不同类型沙丘土壤水分分布特征

通过对横山县境内毛乌素沙地东南缘的实地考察,根据植被类型和植被覆盖度,将沙丘分为裸露流动沙丘、灌木覆盖沙丘、乔木覆盖沙丘,分别在各类沙丘不同地貌部位实施4 m深度钻孔取样,并进行含水量测试和粒度分析,研究沙地土壤含水量变化。结果表明:对于垂直方向0～4m深度的沙地、灌木和乔木覆盖沙丘平均含水量变化为:丘间洼地>迎风坡>背风坡,而裸露流动沙丘平均含水量变化为:丘间洼地>背风坡>迎风坡;不同类型沙丘在各地貌部位不同层段含水量变化差异明显,变化趋势不统一。沙丘的地貌部位相同,地表的植被类型和覆盖度差异是影响沙地土壤含水量的重要因素,测试结果显示,迎风坡含水量为:灌木覆盖沙丘>乔木覆盖沙丘>裸露流动沙丘;背风坡含水量为:灌木覆盖沙丘>裸露流动沙丘>乔木覆盖沙丘;丘间洼地含水量为:灌木覆盖沙丘>乔木覆盖沙丘>裸露流动沙丘。灌木覆盖沙丘土壤含水量变异系数最大,水分含量在不同层位波动较大,裸露流动沙丘和乔木覆盖沙丘含水量波动差异较小。沙丘上生长的灌木和乔木明显地改变了沙丘含水量的变化特征,灌木比乔木对沙丘含水量及其垂向变化的影响更显著。灌木对地表大气中的粉尘有较强的拦截能力,灌木沙丘平均的粉砂和黏土含量高,灌木的覆盖有利于沙地的土壤化进程和保持沙地水分,在沙地绿化过程中,应充分考虑灌木植物的作用。     

古尔班通古特沙漠南缘拟步甲的物种多样性

于2010年5-7月利用陷阱法抽样技术,调查研究了古尔班通古特沙漠南缘不同生境中拟步甲的活动密度和群落多样性。结果表明：① 在景观尺度上,拟步甲科的物种多样性整体比较低,活动密度、物种丰富度、多样性指数、优势度指数等群落特征值在不同景观间变化显著,拟步甲更倾向于分布在荒漠边缘;② 拟步甲科多数优势种对微生境的选择表现出明显的倾向性,同属物种对微生境的选择表现出类似的倾向性;③ 重大农业工程的干扰,使得物种丰富度和均匀度指数有所下降,但差异不显著。多样性指数的下降及优势度指数的升高达到显著水平(P<0.05);不同物种的活动密度均表现为下降(库氏东鳖甲和光滑胖漠甲除外)。表明拟步甲对荒漠生境有指示意义。     

古尔班通古特沙漠南缘增温效应研究

利用2年沙漠边缘至绿洲4个观测点的气象资料,计算得到感热通量、湍流热量、净辐射、同一高度的气压等,讨论这些要素的时间和空间变化规律,解释绿洲至沙漠气温逐渐增加的原因,以对沙漠增温效应做出进一步的分析,为发挥特定地区的农业气候资源优势,促进农业结构调整和区域经济发展及构建新型农业技术体系提供理论基础.     

田块尺度下土壤水分和盐分的空间变异性

通过对 16m× 16m田块 2 89个土壤剖面的取样分析 ,测定土壤水分、pH、盐分、电导率。结果表明 ,土壤含水量均服从非正态分布 ;盐分的分布类型除 6 0～ 80cm呈非正态分布外 ,其它各层均服从正态分布。土壤水分和盐分的变异系数均呈中等变异强度。通过结构分析 ,发现土壤水分和盐分在一定范围内存在空间相关性。对土壤水分和盐分空间分布的动态变化进行了比较 ,同时采用CoKriging方法进行估值 ,与Kriging法相比 ,其估计方差减少百分数最大达到了 12 1.4 8% ,117.83%。