松嫩平原盐碱土理化性质与生态恢复

土壤盐碱化是世界性的土壤退化问题,给农业生产造了极大的损失。由于不合理的灌溉、过度使用化肥和植被破坏,土地盐碱化越来越严重。松嫩平原属于干旱—半干旱气候区,区内现有盐碱化土地373万hm2,是世界上三大片苏打盐碱地集中分布区域之一,而且重度盐碱化土地面积仍以每年1.4%的速度扩展[1]。过度放牧是导致松嫩平原草地次生盐渍化的主要原因。随着土地资源的紧张,人们尝试着各种方法改良盐碱地,包括工程改良、化学改良[2~6]和生物改良[7~10],但是成本太高。国内外关于固氮蓝藻的耐盐性考察已经有许多报道,包括耐盐藻对Na+的吸附[11~15]、渗透压调整[16~18]以及盐胁迫对蓝藻的生长、光合作用、     

松嫩平原西部土壤盐碱化特征研究

大尺度的盐化和碱化特征及其关系研究,对于充分认识苏打盐碱土特征和农业高效利用具有重要意义.本文以松嫩平原西部典型县市为研究区,在采集126份土壤样品的基础上,测定其盐化与碱化指标,分析了该地区盐碱化特征.松嫩平原西部盐渍土盐分组成总体上以苏打(Na2CO3)和小苏打(NaHCO3)为主.Na+离子占土壤阳离子总量的比例多在70％以上,CO32-和HCO-3离子在阴离子中占优势.电导率(y)和土壤全盐含量(x)建立的回归方程为y=0.098 5 x+0.174 2(R2=0.941),用电导率来表示土壤含盐量具有可行性.采集的样品中,盐渍化土壤所占的比例比较大,pH强碱性土壤比例较高.pH与总碱度呈指数关系(R2=0.967 7),土壤盐化的同时发生着碱化现象.不同土壤类型,盐土的电导率最高,其次是碱土和草甸土,pH均较高.耕地的盐碱化程度好于草地.本研究可以为松嫩平原盐碱土改良与利用以及区域生态环境建设提供理论基础.     

松嫩平原土地盐碱化动态研究--以农安县为例

结合地形图、遥感影像以及土壤专题图,提取松嫩平原典型代表区域——农安县近40年盐碱化土地面积动态变化信息,结合土地动态度模型和质心移动模型,对农安县近40年来盐碱化土地动态变化进行了较为全面的研究,分析了土地盐碱化动态的自然和人为驱动力因素,提出合理利用土地的建议。     

含岩屑紫色土水分扩散规律

紫色土中存在的岩屑显著影响土壤水分扩散。以往研究主要集中在> 2 mm岩屑上而忽视了<2 mm岩屑的作用。因此,探讨>2 mm岩屑对紫色土水分扩散的影响基础上,明确<2 mm岩屑的作用对完善含岩屑紫色土水分扩散规律的研究具有重要的意义,从而为土壤水动力学模型的构建提供理论依据。以四川盆地紫色页岩发育的暗棕紫泥土和泥岩发育的红棕紫泥土为研究对象,设置3种岩屑粒径(0.25~2,2~5,5~10 mm)和4种岩屑含量(0,30%,50%,70%),利用水平土柱吸渗法测定含岩屑土壤湿润锋变化特征、水分扩散率D(θ)和土壤含水率θ,并拟合D(θ)、Boltzmann参数λ与θ之间的关系。结果表明:对于暗棕紫泥土,岩屑粒径为2~5 mm时,土壤湿润锋前进速率和D(θ)随岩屑含量增加呈先增加后降低再增加的趋势;岩屑粒径为0.25~2,5~10 mm时,土壤湿润锋前进速率和D(θ)随岩屑含量增加逐渐增加。对于红棕紫泥土,岩屑粒径为2~5,5~10 mm,随岩屑含量增加,70%岩屑含量的土壤D(θ)明显大于其余3个岩屑含量的土壤,而30%岩屑含量和50%岩屑含量土壤之间的D(θ)无显著差异,且土壤湿润锋前进速率均呈先增加后降低再增加的趋势;岩屑粒径为0.25~2 mm时,土壤湿润锋前进速率和D(θ)随岩屑含量增加逐渐增加。因此,随岩屑含量提高,土壤水分扩散速率整体呈现增加趋势;且泥岩发育的土壤水分扩散速率高于页岩发育的土壤。     

松嫩平原土壤次生盐渍化过程模型研究

分析了松嫩平原土壤盐渍化过程的特殊性,认为本区土壤盐渍化地球化学模型的建立,必须同时考虑离子交换这一重要的地球化学过程,并提取出土壤盐分迁移的滞留因子R.建立了土壤次生盐渍化地球化学过程模型,探讨了模型的求解方法,模型计算与实测结果表现出较好的拟合度.同时利用该模型对不同环境、不同时间尺度条件下土壤剖面的水分及盐分状况进行了预测.     

松嫩平原盐碱化反演及其动态变化过程

[目的]监测2000—2013年来松嫩平原盐碱地时空演变过程,为松嫩平原盐碱地防治提供理论依据。[方法]以MODIS影像为主要数据源,结合野外实测样点建立回归模型,对松嫩平原土壤含盐量进行定量反演。将整个研究时期分为3个时段:时段1(2000—2004年),时段2(2004—2008年),时段3(2008—2013年)。[结果]时段1和时段2盐碱地面积增加,增加速度为5 109.75和2 240.62km2/a,同时盐碱化程度加剧;以2008年为转折点,时段3盐碱地面积减少,主要是轻度盐碱地的减少,但是盐碱化程度仍在加剧。[结论]松嫩平原的盐碱化趋势不容乐观,应该采取紧急措施防止盐碱化程度进一步恶化,保护松嫩平原的生态环境健康发展。     

松嫩平原西部盐碱土旱作改良研究进展与展望

土壤盐碱化已成为世界上重要的环境问题之一;同时,盐碱土也是一种重要的后备土壤资源。松嫩平原西部是世界上三大片苏打盐碱地集中分布地区之一。通过回顾松嫩平原西部盐碱土旱作改良发展历程,分析了旱作改良的主要措施与效果及存在的问题,并结合目前国内外相关研究的前沿和热点问题,提出了松嫩平原西部盐碱土旱作改良的展望。建议重点进行旱作改良后的盐渍化动态监测、评估与预警,生物与盐分互作机制,盐碱土障碍治理、修复与农业资源高效利用的优化管理和生态环境效应等方面的研究。     

玉米质扩散率的研究

谷物干燥是一个复杂的传热传质过程。目前主要有三种模型用来描述谷物的干燥过程,即经验模型、半经验模型和理论模型。但是,这些模型只能给出谷物的宏观干燥过程,而不能描述谷物的传质特性。该文采用新的数学模型描述谷物的干燥过程,同时介绍了用热天平研究玉米质扩散率的方法,研究结论具有理论意义和实用价值,测试方法具有一定的通用性。     

砂石含量及粒径对红壤水分扩散率的影响

基于4种不同砂石含量(0%,10%,20%,30%)及3种不同砂石粒径(0.2～0.5 cm,0.5～1.0 cm,1.0～2.0cm)所组成的土石混合介质,分别采用水平土柱入渗试验装置进行土壤水分人渗试验.试验结果表明,土壤中砂石含量显著降低了湿润锋推移速度,砂石含量和粒径对土壤水分累积入渗量的减少均有不同程度影响;土壤水分扩散率值随着砂石含量增多而增大,且与土壤含水率呈正线性关系,但砂石粒径对其扩散率的影响并不显著.     

松嫩平原盐碱化草原土壤理化特性及微生物结构分析

以松嫩平原不同程度的典型盐碱化草地及对照土壤为研究对象,考察了土壤的电导率、离子组成、碳素特征及微生物构成等,分析了盐碱地的理化特点及变化规律,并对该地区的盐碱化土壤的分类进行了深入探讨。结果表明,3个区域土壤的理化特征和微生物构成各有其特点,土壤的盐碱化过程伴随着土壤结构和微生物群落的变化;松嫩平原草地是个脆弱的生态系统,必须加强对它的保护和管理。     

科尔沁沙地土壤水分扩散率比较研究

利用水平土柱入渗法对科尔沁沙地的草地、固定沙丘和流动沙丘0~20 cm土层的土壤水分扩散率(D(θ))与土壤体积含水量(θ)之间的关系进行了测定,并建立了D(θ)和波尔兹曼参数(λ)与θ的定量关系。结果表明:(1)不同类型沙地0~20 cm土壤湿润峰迁移速率以草地的最小,其次为固定沙丘,而流动沙丘的最大,平均值分别为0.38、0.70和1.45 cm min-1;而且三类沙地土壤湿润峰迁移速率随入渗距离呈对数形式递减;(2)随着土壤体积含水量θ的增加,波尔兹曼参数λ逐渐减小,而且当θ达到某一临界值之后,λ急剧减少;(3)三类沙地D(θ)以草地和固定沙丘的较低,平均值分别为1.44和1.43 cm2min-1,而流动沙丘的较高,平均值为2.88 cm2min-1;土壤水分扩散率与土壤体积含水量的关系符合经验公式D(θ)=aebθ;(4)对科尔沁沙地土壤水分扩散率影响较大的土壤理化性质主要是有机质含量和粘粉粒含量。     

松嫩平原盐碱化土地治理与农业持续发展对策

简介了松嫩平原盐碱化土地资源现状和盐碱化土地治理与改良利用的技术创新要点 ,并提出低洼易涝盐碱地开发水稻、盐碱化低产旱田改良、盐碱化草地恢复、盐碱湿地保育和盐碱泡沼养鱼的盐碱化土地治理对策。     

封丘地区土壤水分扩散率的研究

本文研究了河南封丘地区代表性土壤的水分扩散率,结果表明:封丘地区3个土壤亚类的水分扩散率变化于1. 0×10-3 ~1. 5×10cm2 min-1之间;土壤水分扩散率存在着空间上的变异性,随土壤剖面深度增加而呈现出表土层高、中间土层低、底土层又升高的趋势;各土层土壤水分扩散率与土壤含水量呈指数函数变化关系,经统计分析均达到极显著水平;土壤容重、孔隙度及孔隙类型、土壤有机质含量和土壤粘粒含量均对土壤水分扩散率有不同程度的影响,而土壤全盐含量对其影响不大。     

利用松嫩平原苏打盐碱土区水资源做螺旋藻培养液的研究初报

螺旋藻富含高蛋白、氨基酸、维生素、不饱和脂肪酸等人类营养、保健品，是联合国向二十世纪推荐最理想的保健食品．适于在光照长、高温碱性水液环境中生长．松嫩平原约有１００余万亩无污染未利用适于螺旋藻成长　的苏打盐泡及浅层苏打地下水，通过引种、扩大试种，每平方米培养液可获螺旋藻干粉６－７．５ｇ，投入产出比约为１∶３．     

基于水平吸渗确定土壤水分扩散率的解析-修正法

准确测试土壤水分扩散率是研究水分在土壤中运移的关键之一。针对水平吸渗法测试土壤水分扩散率易受边界效应影响的问题,该研究构建解析-修正法,以提高测试结果的精度。假设第一类边界条件下,一维水平入渗Richards方程解的形式与其对应线性化方程的解析解相似,结合常数变易法,推导了一维水平入渗Richards方程的近似解析解。将有限长土柱中测点含水率随时间的变化数据分为受边界影响和不受边界影响两部分,采用近似解析解修正受边界影响的数据,再采用水平吸渗法确定土壤水分扩散率,以此建立测试土壤水分扩散率的解析-修正法,并通过数值模拟试验和室内试验讨论方法的合理性。结果表明,采用解析-修正法得到的土壤水分扩散率与真实值的决定系数均在0.900以上,室内试验不同测点间测试结果的决定系数均大于0.950。由此可见,该方法可以准确地确定土壤水分扩散率。研究可为土壤水运动的模拟提供可靠参数。     

稻谷烘干过程中的水分扩散特性与品质特性

为深入研究稻谷高效均匀化烘干过程中的水分扩散与质量转变耦合特性,该文测定了玉香油粘稻谷经50、65、80℃分别烘干时的水分有效扩散系数;检测了以上3种温度分别烘干稻谷的色差、籽粒颖壳断面孔隙率与分形维数及玻璃化转变温度,考察了已烘干稻谷的含水率、硬度、爆腰率、发芽率等过程品质差异。结果表明:玉香油粘稻谷烘干过程的有效水分扩散系数为3.576×10-8e15 684/Tm2/s;随烘干温度增加,籽粒颖壳断面的孔隙率由鲜谷的0.39±0.06依次降为0.22±0.09、0.17±0.04、0.13±0.05,但烘干稻谷的分形维数、色差、玻璃化转变温度则较其鲜谷波动增加;已烘干稻谷的含水率、硬度、爆腰率、发芽率组间差异显著(P0.05)。50℃烘干稻谷的爆腰率、发芽率性能优,宜选为稻谷烘干常用工艺温度,研究结果为稻谷高效均化烘干提供了理论与基础数据参考。     

渭北旱塬农林复合生态系统土壤水扩散率研究

扩散率是研究土壤水分运动必须的必须之一,其测定方法很多,该文采用非稳定流水平土柱法,对试验区扰动土壤的水分扩散率进行了测定,并将试验结果拟合为经验公式,应用于非饱和土壤水运动状态下预报水平入渗的土壤水分布。     

松嫩平原苏打盐碱地成因、特点及治理措施研究进展

为更好地了解松嫩平原苏打盐碱地的成因、特点,更加系统、合理地治理苏打盐碱地,对前人的相关研究进行了总结、归纳和分析。松嫩平原苏打盐碱地的成因分为自然因素和人为因素,自然因素包括气候因素、水文因素、地质地貌因素和构造运动因素等,人为因素包括盲目开荒、过度樵采、过度放牧、工程建筑不合理等。松嫩平原苏打盐碱地的土壤p H值、电解度均较高,结构不良,透水性差,不利于耕作,植被以羊草、碱蓬、碱茅、虎尾草和星星草等耐盐碱、耐踩踏的草本植物为主。松嫩平原苏打盐碱地现有治理措施类别较为全面,按照利用方式主要划分为:旱田措施、水田湿地措施、林草措施、改土措施和水利措施。今后,应对该区域盐碱地的发育机理、各类治理措施的合理配套使用、植物措施中的林草比例和品种配置及不同盐碱度地区各措施的定量化使用加强研究。     

一维土壤水盐运移特征研究

在分析和总结国内外有关一维积水入渗条件下土壤水盐运移规律研究成果的基础上,针对盐碱土水盐运动的基本特征,通过室内一维土壤水盐运移过程的试验研究,分析了土壤盐分浓度分布规律,为盐碱地的开发利用提供了科学依据。