基于重金属污染的太原市小店污灌区土壤综合肥力质量评价

为了解太原市小店污灌区的土壤肥力质量,应用土壤重金属综合污染指数法将污灌区采样点分为3个区域,并按分区分别采用主成分分析法选取前两个主成分的6项理化性质作为评价指标,确定其相应权重系数,应用土壤肥力综合评价指标法定量评价分区土壤肥力质量。结果显示:污灌区土壤污染以安全等级为主,土壤肥力质量状况总体较好;北部地区土壤碱解氮和有效磷含量偏低,阳离子交换量尤其低;西南部地区除阳离子交换量偏低之外各项指标都属上等水平,土壤肥力质量良好;中部地区阳离子交换量和有效磷含量偏低。对3个区域而言,有机质均为重要的土壤肥力质量评价因子,土壤阳离子交换量与有效磷是土壤肥力质量的主要限制因子。3个区域均属一级土壤肥力水平,但不同区域的土壤肥力质量存在差异,污灌区西南部土壤肥力质量总体优于中部及北部地区,其中北部地区土壤肥力综合评价指标值最低。该结果可为污灌区土壤的精准施肥及科学管理提供参考依据。     

紫色土坡耕地耕层质量影响因素及其敏感性分析

坡耕地耕层质量变化特征由降雨侵蚀、耕作活动交互作用影响。该文以紫色土坡耕地为研究对象,结合主成分分析与评价模型对耕层质量特征进行分析,并解析了海拔、坡度、有效土层厚度和坡位4个地形因子对坡耕地耕层质量的影响及敏感性。结果表明:1)小流域坡耕地耕层厚度、土壤有机质、土壤容重均处于适宜性区间内,各土壤养分指标总体处于中低水平;土壤容重(变异系数CV为7.97%)和总孔隙度(CV为8.36%)变异系数相对较低,处于弱分异(CV<10%)水平,其余土壤指标均属中等分异水平。2)紫色土坡耕地耕层质量评价最小数据集由容重、贯入阻力、有机质、土壤黏粒含量、耕层厚度、抗剪强度、饱和导水率和有效磷8个指标组成。基于MDS评价表明,紫色土坡耕地不同坡位耕层质量指数为下坡(0.458)>中坡(0.443)>上坡(0.417),下坡较中坡和上坡分别提升3.39%和9.83%。3)紫色土坡耕地耕层质量影响因素可分为4类,Ⅰ类坡度限制型、Ⅱ类坡位限制型、Ⅲ类有效土层厚度限制型、Ⅳ类海拔限制型,4种耕层类型的样本数分占坡耕地耕层样本总数的38.89%、22.22%、14.81%和24.08%,主要影响因素是坡度。4)坡耕地耕层质量与有效土层厚度、坡位为正相关,与海拔、坡度表现为负相关,地形因子对耕层质量敏感程度为海拔(-0.399)>坡位(0.192)>坡度(-0.112)>有效土层厚度(0.110),海拔敏感程度为有效土层厚度的3.56倍。研究结果可为紫色土坡耕地耕层质量评价及有效调控提供理论依据,有利于紫色土坡耕地资源可持续利用。     

黄土丘陵区空心村土地复垦后不同年限土壤肥力评价

为提升空心村土地整治质量,科学指导复垦耕地培肥及管理,以陕西省渭南市澄城县空心村为研究对象,采集了不同复垦年限村庄复垦前后土壤及周边荒草地土壤样品,选取物理、化学等8个评价指标,采用层次分析法确定因子权重,构建评价模型并进行了土壤肥力评价。结果表明:(1)复垦前后及周边荒草地土壤肥力指标的权重分别为容重0.028,质地0.75,pH值0.016,电导率0.041,有机质0.303,全氮0.159,速效磷0.159,有效钾0.159,CR<0.1,符合一致性检验;(2)村庄复垦前平均肥力指数为57.67,复垦后最高肥力指数为72.91,平均值达到68.59,不同利用的土壤综合肥力指数表现为:空心村复垦后>荒草地>空心村复垦前;(3)空心村复垦后土壤综合肥力指数与复垦年限正相关,复垦后肥力改良指数平均值为20.08%;(4)有机质对土壤肥力影响最大,与土壤综合肥力的指数相关系数R 2为0.5246,因子间影响大小表现为:有机质>速效钾>有效磷>全氮>电导率>pH值。综上,复垦可提升空心村土壤肥力,在复垦过程中调控有机质含量可较快提升土壤肥力。     

基于GIS的干热河谷植被恢复分区研究——以攀枝花城市视野区为例

以攀枝花视野区为例,研究了基于GIS的干热河谷区植被恢复适宜性评价及分区方法.在干热河谷植被恢复适宜性评价及分区中,主要考虑对植被类型及植物生长影响较大的海拔高度、坡向、坡度、岩土类型、土层厚度等因素,并采用专家评分法给各影响因子权重和适宜性评价赋值.经过GIS的数据处理、空间分析、模型建立及运算,得到植被恢复适应性评价图,再经过分类、合并,将攀枝花市视野区划分为适宜区、较适宜区、较不适宜区、不适宜区、极不适宜区,得到植被恢复分区图.     

云南省罗平县烟区土壤肥力适宜性评价及养分时空变异特征

为提高云南省罗平县烟区烤烟施肥的针对性,于2008年和2014年对烟区355个植烟土壤样点进行跟踪取样,运用肥力适宜性指数(SFI值),对土壤肥力适宜性进行综合评价,研究了土壤养分的时空变异特征。结果表明:1罗平烟区土壤p H和速效磷、速效钾、有效锌、有效硼含量适宜,有机质、碱解氮、有效镁和水溶性氯含量偏高;2罗平烟区大部分土壤处于"较好"和"中等"水平,肥力适宜性指数平均值为0.762 9,土壤肥力状况良好;3各乡镇土壤肥力适宜性表现出大水井乡板桥镇九龙镇罗雄镇阿岗镇马街镇钟山乡旧基屋乡老厂乡富乐镇的趋势;42008—2014年,烟区土壤有机质含量整体降低,p H和碱解氮、速效磷、速效钾、有效锌、有效镁、有效硼、水溶性氯含量以及肥力适宜性指数有所增高。     

滇西陇川县耕地土壤环境质量分析评价

为揭示滇西地区土壤环境质量状况,以陇川县为例,参照《绿色食品产地环境技术条件》,对耕地土壤pH值、有机质、全氮、速效磷、速效钾营养元素含量及重金属元素铅、镉、汞、砷、铬、铜总量进行测定分析。采用标准对比法、单因子污染指数法和Nemero综合污染指数法,对其土壤环境质量进行了评价。结果表明,研究区土壤pH值介于3.49~7.45之间,均值为5.05,土壤偏酸;各营养元素平均值中有机质、全氮、速效磷含量为优良,速效钾含量为中等,有机质、全氮、速效磷、速效钾含量分别有64.17%、59.34%、75.33%、71.66%的耕地面积达到生产绿色食品土壤肥力要求,分别有35.83%、40.66%、24.67%、28.34%的面积土壤肥力不足;采用单因子污染指数法对土壤重金属评价,砷、铬、铜处于清洁状态;有20.27%、2.03%、4.73%的样本铅、镉、汞单因子污染指数大于1,所代表的面积受到铅、镉、汞轻度污染,镉有1.35%样本单因子污染指数大于2,所代表的面积受到镉中度污染;综合污染指数评价,4.79%样本达到轻度污染。     

三江平原大豆种植的土地适宜性评价

受全球气候变化、二氧化碳施肥效应以及市场需求的影响,国内一系列旨在促进大豆种植的政策,可能导致三江平原大豆种植面积的增加。在此大背景下,充分利用当地气候条件和肥厚的土壤资源,促进农业用地的合理配置的关键问题在于对大豆种植进行土地适宜性评价。作者依据FAO/IIASA发布的GAEZ研究框架:首先根据大豆对气候、土壤的需求,对三江平原气象资料进行气候清查,评价大豆种植的气候适宜性;再考虑地形因素对气候条件的影响,使用Fourier指数和坡度条件对评价结果进行修正;然后,进行土壤清查,选取土层厚度、质地、pH、排水级与淹水情况等作为评价指标,对三江平原大豆种植进行土壤适宜性评价,并对含白浆层的各类土壤进行适宜性降级处理;最后,在栅格像元尺度上进行图层叠加,得到三江平原大豆种植的土地适宜性评价结果。另外引入了适宜度指数(S_I),对三江平原23个县市大豆种植的土地适宜度进行了空间上的比较。结果表明:(1)除了坡度大于30%的山区外,三江平原大部地区适宜大豆种植,面积达8.5×10~4 km~2,约占总面积的78.75%;(2)沿松花江、倭肯河、穆棱河等两岸的平缓(2%~5%)和微起伏(5%~8%)地区,土壤质地和排水状况良好,最适宜大豆种植;(3)勃利、依兰、汤原、佳木斯、集贤、桦川、友谊、绥滨和富锦9个县市,适宜度指数均超过70%;其次是同江、桦南、虎林、宝清、抚远、七台河、萝北、鸡东、饶河和双鸭山10个县市;鹤岗、密山、鸡西、穆棱4县市,适宜度一般;(4)GAEZ模型流程化评价方法能够在区域尺度上有效实现大豆种植适宜性的空间差异分析,为土地资源的合理配置提供科学依据。     

流动沙漠腹地防护林土壤肥力质量垂直演化与评价

采用土壤肥力综合指数(IFI)评价法对塔里木沙漠公路防护林地土壤肥力质量垂直演化作了定量评价。结果表明:塔里木沙漠公路防护林建设后不同土层土壤的物理结构逐渐变好,透水、透气、持水能力有所增强;随防护林年限的增长,不同土层土壤生物活性提高,土壤微生物生物量碳、氮、磷的增加以及六种酶活性的增强促进了土壤养分的转化,多数养分因子在不同土层间差异明显;定植年限较长的防护林地土壤盐分含量增加,有表聚现象;同一林地不同土层之间土壤综合肥力指数差异很小,但与林木生长指标有较大相关性。在现有咸水滴灌条件下,塔里木沙漠公路防护林地土壤肥力质量良性发展。     

北京郊区田块尺度土壤质量评价

该研究以北京郊区3个典型田块为研究对象,T1与一山地接壤,T2紧邻京承高速公路,T3位于人为活动密集的村落附近。为了评价该区土壤质量以及初步探讨周边环境对其影响,选取土壤肥力因子pH值、有机质、有效磷、速效钾和硝态氮作为土壤肥力质量的评价指标,采用模糊隶属度函数模型分别对研究区T1、T2和T3进行定量评价;选取重金属Cu,Zn,Cr,Pb,Cd,As,Hg作为土壤环境质量评价指标,采用单因子污染指数和内梅罗综合污染指数相结合的方法进行评价。结果表明,T1、T2和T3土壤肥力质量综合指数分别为：0.494、0.624和0.630,土壤养分含量相对均一。T1、T2和T3土壤环境质量内梅罗指数分别为0.876、0.972和0.903,均处于土壤环境质量第Ⅱ级;各田块尤其是T2田块存在重金属污染的潜在风险。综合两方面的评价结果认为,研究区肥力质量良好,土壤环境质量尚清洁,适合作为设施农产品生产基地。T1田块受山地影响,肥力质量较差;T2田块环境质量最差;人为活动密集的村落对T3土壤质量尚未见影响。     

土石山区小流域土地适宜性评价研究

影响土石山区土地适宜性的因素主要是年降水量、土层厚度、地面坡度和土壤种类,据此建立了土地适宜性评价指标体系,为土石山区小流域土地资源适宜性评价提供了切实可行的方法。     

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。     

兰州市蔬菜基地土壤重金属含量及评价

通过对兰州市蔬菜基地土壤重金属Pb、Zn、Cu、Cr和As含量进行研究,以国家土壤环境质量二级标准评价其单因子和综合污染指数,结果表明,兰州市蔬菜基地土壤重金属在0～20 cm土层中As含量超过兰州市土壤背景值的139.85%,在20～40 cm土层土壤中Zn和As含量分别超过兰州市土壤背景值的19.21%和28.57%。从单因子污染指数看,在0～20 cm土层土壤中,城关区土壤As的单因子污染指数为2.242,达到了中度污染的程度,七里河区和皋兰县土壤As的单因子污染指数在1～2之间,属轻度污染;从综合污染指数分析,城关区土壤重金属综合污染指数为1.175,属轻度污染;整个兰州市蔬菜基地土壤重金属综合污染指数为0.497,属安全范围。     

湖北省两种地形区耕地土壤肥力指标空间格局与主控因素

[目的] 研究湖北省2种地形的土壤肥力指标分异空间格局及主控因素差异,为不同地形区土壤质量改良,农业生态环境及耕地质量提升提供一定理论依据。[方法] 选取土壤有机质、全氮、全磷、全钾4种土壤肥力指标,并收集整理土地利用类型、成土母质、土壤类型、高程(DEM)、地表起伏度、坡度、植被覆盖度指数(NDVI)、平均气温、平均降水量以及道路、工矿用地、城镇居民点、河流水库13种环境影响因子,利用基本统计学、地统计学、反距离权重和地理探测器模型,分析不同地形区每种土壤肥力指标的空间分布特征以及每种土壤肥力指标与环境因子之间的相关性,并识别对比不同地形区土壤肥力指标含量分异的主控因子。[结果] 襄州区土壤肥力指标主控因素主要有降水量、平均气温,以及道路用地、城镇居民点用地、工矿用地、河流水库距离;房县土壤肥力指标主控因素主要有降水量、平均气温、坡度、坡向、地表起伏度以及河流水库距离。[结论] 襄州区与房县因地形因素影响其土壤肥力指标空间格局分异主控因素存在差异,平原区更易受人类活动影响。     

基于土壤肥力和重金属污染风险的农用地土壤质量综合评价研究

对博兴县土壤质量综合评价,为当地土壤资源的科学管理和可持续利用提供重要依据。本研究以土壤pH、有机质、有效磷、速效钾、碱解氮和土壤重金属Cr、Pb、Cd、As、Hg含量数据为基础,采用指数和法对土壤肥力、内梅罗指数法对土壤重金属污染风险进行评价,再引入逼近理想解排序法（TOPSIS）对土壤质量综合评价。结果表明:研究区农用地土壤有机质平均含量为17.85 g kg?1,较为缺乏;土壤有效磷、速效钾、碱解氮的平均含量为36.89、192.46、98.47 mg kg?1,较为丰富;土壤综合肥力指数平均值为0.63,土壤肥力总体表现为中上等水平,在空间上呈现由南到北,由东到西逐渐降低的趋势;Cd的单因子指数P_i (1.03) > 1,表明部分地区土壤存在Cd的轻度污染,其他4种重金属虽有不同程度的积累,但均未超过土壤环境质量标准;博兴县农用地共分为优质区、良好区、中等区、一般区、较差区5种类型,分别占农用地总面积的23.53%、33.01%、15.82%、18.75%、8.89%。总体上看,博兴县大部分农用地无明显的重金属污染,且土壤肥力水平较高,土壤综合质量处于良好及以上水平。     

西安市蔬菜种植区土壤属性的空间变异与肥力适宜性

[目的]对西安市蔬菜区土壤属性空间变异与肥力适宜性进行评价,为相关部门土壤培肥和蔬菜种植提供决策依据。[方法]选择与蔬菜生长密切相关的土壤pH值、电导率、有机质、碱解氮、有效磷、速效钾六个指标,利用半变异函数进行空间变异分析,应用模糊综合法计算土壤肥力适宜性指数(SFI),对SFI进行Kriging插值,采用等间距法划分等级,并对土壤肥力进行综合评价。[结果]半变异函数能较好的拟合蔬菜区土壤空间变异特征,人为施肥成为影响土壤电导率、碱解氮空间变异的主要因素,土壤pH值和其他养分则同时受到结构性因素和随机性因素的作用。[结论]西安市蔬菜区土壤肥力适宜性处于中等较好水平,限制蔬菜生长的主要因素是土壤有机质和碱解氮含量。临潼区东南部,鄠邑区、周至县北部地区以及长安区和鄠邑区北部交界处蔬菜区土壤肥力有待提高,菜农需要采取措施提高土壤有机质含量和补施氮肥。     

生态文明建设视角下的高标准农田建设适宜性评价

在全面推进生态文明建设的当下,中国的耕地保护工作进入数量、质量、生态"三位一体"保护新时代,以耕地质量提升为中心的高标准农田建设对生态保护和修复的作用意义重大。本文以吉林省梅河口市为研究区,结合农用地等别更新、土地利用现状调查、土壤普查报告及实地调查采样数据,从耕地的自然禀赋、基础设施状况、空间特征和生态环境质量4个方面选取耕层质地、排水条件、田块规模、土壤综合污染指数等14个指标,运用贝叶斯概率模型对高标准农田建设进行适宜性评价,以期为梅河口市高标准农田建设项目规划布局与选址提供技术服务支撑。研究表明:①在高标准农田建设中,耕地坡度、障碍层距地表深度、有机质含量、有效土层厚度、田间道路通达度、土壤微生物生物量碳和土壤综合污染指数7个指标对高标准农田建设适宜性的影响程度较大;②根据后验概率结果,将梅河口市耕地划分为4个不同程度的建设适宜性区,今后高标准农田建设首先在优先建设区开展,同时后备建设区为其提供了可靠的保证;③耕地本底质量和基础设施条件良好状况下,应引入土壤微生物生物量碳、生物丰度系数和土壤综合污染指数等指标从生态保护的角度进一步划分建设适宜性程度。本文旨在实现生态服务功能和生产功能同步提升,从而为生态文明建设的理论思考和实践创新提供科学依据。     

四川省凉山州新植烟区土壤养分状况分析及综合评价

在分析四川省凉山州植烟土壤肥力指标的基础上,建立了植烟土壤肥力适宜性评价指标体系,并运用模糊数学和主成分分析法对土壤肥力水平进行了评价及分级。结果表明:(1)凉山州植烟土壤pH适宜,土壤有机质、碱解氮、速效钾含量多处于中等偏低水平;有效磷,交换性钙、镁处于中等偏高水平;有效铁、锰、锌、钼均以很丰富等级为主,水溶性硼与水溶性氯多处于中等偏低水平,而有效钼在各等级之间均有一定比例分布。(2)凉山州植烟区土壤适宜性指数变幅为0.25⁰.95,平均值为0.64,变异系数为21.87%。(3)根据土壤适宜性指数(SFI)将凉山州土壤肥力分为高、较高、中等、较低和低5个等级,属于中等以上的植烟区土壤所占的比例为94.94%,无样品分布在低水平。其中布拖县SFI最高,喜德县SFI最低,其余地区SFI居中。     

桐柏大别山区水土保持生态修复适宜性评价与分区

针对大区域生态修复工程建设亟待解决的生态修复适宜性区划问题,采用主导因子分级组合法及其专题图叠加分析法,对淮河流域桐柏大别山区生态修复的适宜性进行了评价与分区研究。(1)用地貌类型(海拔高度)、土地覆被类型和地面坡度3个主导因子构建了生态修复适宜性评价与分区指标体系,并对指标因子进行了分类(或分级)和区域划分;(2)按照实施封禁保育(促进生态自我恢复)措施的适宜程度,提出了"适宜"、"暂不适宜"和"不适宜"3个生态修复适宜性等级,评价和确定了不同区域的生态修复适宜性;(3)按照生态修复适宜性将桐柏大别山区划分为2个生态修复区、4个亚区和16个类型区,可为在桐柏大别山区全面开展水土保持生态修复工程提供科学依据及技术支撑。     

施用生物炭对红壤性水稻土重金属钝化与土壤肥力的影响

通过田间小区试验,分析了不同用量的生物炭处理下(0,10,20,30,40 t/hm^2)0-17,17-29 cm土层土壤的理化性质、重金属钝化及酶活性的影响。采用IFI(土壤肥力综合质量指数)评价了土壤肥力状况。结果表明:施用生物炭可以改善红壤的理化性状,降低土壤容重,提高土壤的孔隙度、饱和含水量、pH、CEC、有机质、有效磷、铵态氮和全氮及DOC含量;同时提高土壤脲酶、过氧化氢酶和蔗糖酶活性。土壤有效态Cd和Pb含量均随生物炭施用量的增加而减少;而有效态As含量则随生物炭施用量的增加呈先增后减的趋势,三者均在生物炭施用量为40 t/hm^2时为最小值。利用IFI对土壤肥力综合质量进行评价可知,在不同生物炭用量条件下土壤肥力综合质量指数依次为A30>A40>A20>A10>CK,相应的土壤肥力综合质量指数分别为0.64,0.62,0.57,0.47,0.44。评价结果表明在生物炭施用量为30 t/hm^2时,红壤的肥力改良效果最佳。因此,采用适量的生物炭可修复重金属对红壤性水稻土的污染,并改善土壤肥力状况。     

基于产量的稻田肥力质量评价及障碍因子区划——以进贤县为例

土壤肥力质量评价及土壤肥力障碍因子分析,对于区域土壤利用和改良、指导农业生产结构布局具有重要意义。以江西省进贤县为研究区,通过水稻遥感解译测产,结合主成分分析进行土壤质量评价;采用综合指数法表征土壤肥力质量水平,分析该区域低肥力质量区域主要障碍因素,并进行障碍因子区划。结果表明,该地区土壤肥力质量评价的最小数据集(MDS)指标包括:有机质、阳离子交换量(CEC)、全钾(TK)、交换性钙(Ex.Ca)、容重、粉黏比;土壤质量综合指数与水稻产量相关系数达到0.73(p0.01),以当地水稻平均产量7.215 t hm~(-2)确定土壤质量综合指数阈值为0.65。分析得出,该地区影响土壤肥力的主要障碍包括有机质含量低和容重较大反映的低熟化度障碍、中量元素缺乏反映的酸化障碍、全钾含量低和高粉黏比反映的结构障碍等。根据障碍因素将研究区域划分为三大障碍区:东南部丘陵区主要障碍因子为酸化和土壤结构障碍;中西部低岗平原主要为土壤酸化障碍;北部滨湖区主要障碍为水稻土熟化程度低。通过对不同区域施行针对性改良措施有益于提高土壤肥力。