不同利用方式红壤坡地土壤水分分配及水肥流失研究

研究南方红壤坡地3种典型利用方式（休闲荒地、常规农作和茶园）的土壤水分分布特征及水肥流失情况。结果表明:①不同土地利用方式下的土壤水分含量变化与降雨量变化密切相关,土壤水分含量高低顺序为休闲荒地>茶园>常规农作。②常规农作产流不稳定,产流量明显高于休闲荒地和茶园,休闲荒地和茶园的产流无差异。③随径流损失的养分以氮素损失为主,养分损失量高低顺序为:常规农作>茶园>休闲荒地。从涵养水源、水土保持及经济效益综合考虑,南方红壤坡地利用以茶园利用为宜。     

不同利用方式红壤坡地土壤水分分配及水肥流失研究

研究了南方红壤坡地三种典型利用方式（休闲荒地、常规农作和茶园）的土壤水分分布特征及水肥流失情况。结果表明：①不同土地利用方式下的土壤水分含量变化与降雨量变化密切相关,土壤水分含量高低顺序为休闲荒地〉茶园〉常规农作。②常规农作产流不稳定,产流量明显高于休闲荒地和茶园,休闲荒地和茶园的产流无差异。③随径流损失的养分以氮素损失为主,养分损失量高低顺序为：常规农作〉茶园〉休闲荒地。从涵养水源、水土保持及经济效益综合考虑,南方红壤坡地利用以茶园利用为宜。     

基于生态适宜性的济南市山地丘陵区荒地资源开发研究

荒地资源是重要的后备耕地资源,其开发应以土地适宜性为依据,在生态安全目标的约束前提下,保证生态免受破坏。以济南市山地丘陵区为研究区域,构建土地利用生态适宜性综合评价模型,估算宜耕荒地的开发潜力。结果表明:受生态条件和土地限制性因素的制约,研究区荒地资源质量较差,其中最适宜开发为耕地的荒地仅占3.33%,中等适宜开发为耕地的荒地占19.38%,勉强适宜开发为耕地的荒地占24.66%,不适宜开发的荒地面积最大,占52.63%。研究结果可为济南市山地丘陵区荒地资源的合理开发利用提供科学依据。     

内蒙古河套灌区荒地水盐运移规律模拟

该文以内蒙古河套灌区为背景展开荒地水盐运移规律研究。在田间试验基础上,分析荒地土壤水盐的运移机理,利用HYDRUS-1D模型对荒地土壤水盐的迁移规律进行了模拟。荒地做为灌区盐分的贮存地,成为灌区水盐平衡的重要调节因素,荒地水盐动态研究对于干旱灌区具有重要意义。结果表明,强蒸发是荒地水盐运移的原动力,5 cm土层EC值上升了66.10%,20 cm土层EC值上升了63.89%。荒地在作物生育期是积盐的过程,在秋浇期是流失盐分的过程。经检验,HYDRUS－1D模型对盐渍化地区荒地水盐在垂直方向运移的模拟具有较高的精度,为区域水盐管理和灌区的可持续发展提供科学依据。     

红壤水稻土肥力性状的演变特征

大田条件下 ,通过选点采样分析 ,研究了不同利用年限红壤水稻土的物理、化学和生物学性质的动态变化特征。荒地红壤水耕利用后 ,土壤颗粒组成呈现规律性变化 ,粘粒 (<0 0 0 2mm)含量从荒地红壤的 3 9%下降到 80a稻田土壤的 1 7% ,而粉砂 (0 0 2～ 0 0 0 2mm)含量升高。土壤pH一般增加 0 5～ 1个单位 ;0～ 1 0cm土壤有机碳和全氮含量从荒地红壤的 4 5 8gkg- 1和 0 3 9gkg- 1增加到 3 0a红壤稻田的1 9 6gkg- 1和 1 62gkg- 1,其后 ,即使利用时间长达 80a ,土壤有机碳和全氮含量并没有显著差异 ;土壤全磷含量 ,经 3a水耕利用后可从荒地红壤的 0 5gkg- 1提高到 1 3gkg- 1,表明通过施肥可使红壤磷素快速积累 ;而在水耕利用过程中 ,红壤稻田土壤的钾素含量呈下降趋势 ,经 80a利用的红壤稻田 ,0～ 1 0cm土壤钾素含量仅为荒地红壤的 80 % ;全铁和游离铁的含量也呈下降趋势。随着水耕熟化过程 ,细菌数量和脲酶活性也明显升高。不同利用年限红壤稻田土壤的各项性状指标的变化结果还表明 ,荒地红壤水耕利用后要达到高度熟化的稻田土壤肥力水平 ,需要经过 3 0a的时间     

基于HYDRUS-1D模型的荒漠绿洲水盐运移模拟与评估

针对河套灌区引水量逐年减少、荒漠绿洲农业生态环境恶化等问题,该研究以沙丘-荒地-海子系统为研究对象,通过2a定点观测,利用HYDRUS-1D模型对沙丘、沙丘-荒地交界和荒地进行了不同时期水盐动态模拟,揭示了荒漠绿洲水盐运移特征,评价了荒漠绿洲农业生态状况。结果表明:1)沙丘、沙丘-荒地交界和荒地土壤水分和盐分率定与验证精度平均相对误差分别为-1.30%～1.52%和-0.43%～5.71%,均方根误差为0.01～0.03 cm~3/cm~3和0.06～0.23dS/m,决定系数为0.82～0.93和0.76～0.82,回归系数为0.98～1.01和0.98～1.03,模拟精度较高;2)在生育期,沙丘、沙丘-荒地交界和荒地1 m土体各层水分呈现下降趋势,土壤处于亏水状态,荒地腾发量是沙丘的2倍,沙丘-荒地交界的介于二者之间,荒地地下水补给量为沙丘的3～5倍;秋浇后,沙丘水分补给较少,仍亏水67～103 mm,沙丘-荒地交界和荒地水分补给较多,可以维持土壤水分平衡;3)沙丘、沙丘-荒地交界和荒地全年处于略积盐状态,积盐率分别为47%～59%和3%～6%,荒地在秋浇后处于轻微脱盐状态,脱盐率为0.7%～5.0%。研究发现,降雨对维持荒漠绿洲农业生态平衡的作用较小,秋浇灌溉对改善灌区荒漠绿洲农业生态发挥关键作用。研究结果可为河套灌区荒漠绿洲农业生态治理提供参考。     

旱地红壤不同土地利用方式对土壤酶活性及微生物多样性的影响差异

土壤是人类存在与发展的必需物质基础,土地利用的变化直接影响土壤质量。以江西红壤为例,通过野外采样和室内实验分析,研究了旱地红壤的5种土地利用方式:荒地(HD)、茶树园(CSY)、柑橘园(GJY)、花生地(HSD)、玉米地(YMD)的表层土壤(0-15 cm)土壤酶活性及微生物多样性。结果表明:与荒地相比,茶树园、柑橘园、花生地和玉米地的土壤基础呼吸强度分别提高了93.33%,79.71%,9.12%,6.45%;茶树园的土壤微生物量碳含量比荒地的增大了113.67%,而柑橘园、花生地和玉米地比荒地的分别减小了12.35%,6.84%,87.57%;茶树园、柑橘园和花生地的土壤FDA水解酶活性分别比荒地的增大了51.99%,44.04%,25.55%,而玉米地的比荒地的减小了13.62%;茶树园和花生地的土壤脱氢酶活性分别比荒地的增大了2.47%和123.63%,柑橘园的比荒地的增大了35.70%;5种土地利用类型对土壤过氧化氢酶和蔗糖酶活性影响较小。茶树园、柑橘园和花生地的土壤微生物总磷脂脂肪酸量分别比荒地的增大了11.11%,5.56%,2.78%,而玉米地的比荒地的减小了13.89%;茶树园、柑橘园和玉米地的土壤细菌种类分别比荒地的减少约9.09%,4.55%,22.73%;不同土地利用方式的土壤真菌种类数相同,无差异;茶树园和花生地的土壤放线菌种类均比荒地的增大约16.67%,而柑橘园的比荒地的减少约16.67%。说明相比于荒地、柑橘园、花生地和玉米地,茶树园的土壤微生物多样性更加丰富,群落结构也相对稳定,种植茶树更有利于提高土壤质量及对土壤肥力的保持。     

丘陵半干旱区小流域入渗产流特征研究

为了探索我国丘陵半干旱区小流域入渗产流规律,为该地区雨水径流集蓄利用和区域生态环境治理提供依据,通过人工模拟降雨和自然降雨入渗产流试验,对小流域坡耕地、林地、草地和荒地的降雨入渗产流特征进行了系统研究。结果表明,农林草地比荒地具有明显的拦蓄地表径流和减少土壤侵蚀的效果,比荒地拦蓄地表径流效率增加35.7?.0%,拦蓄泥沙效率增加46.2?.6%;利用Philip入渗理论和逐步回归分析方法对入渗产流试验结果处理分析,建立了小流域坡耕地、林地和荒地土壤的入渗产流及其相关因子数学模型;小流域产流系数与降雨小区地形坡度、降雨强度、植被盖度、土壤雨前含水量和土壤孔隙度等因子显著相关。     

伊犁河谷不同土地利用方式下土壤粒度特征

为更有效地指导伊犁河谷水土环境的可持续发展,对河谷地区不同土地利用方式下的土壤进行采样,共获得14个剖面98个土壤样品。利用EASY SIZER20测定样品粒度,依据福克—沃德公式计算中值、平均粒径、标准偏差、峰度、偏度,采用Excel,SPSS 19.0等统计软件进行作图和统计分析。结果表明:(1)不同土地利用方式下土壤粒级百分含量虽有不同,但都是以粉粒(2~50μm)、砂粒(50~2 000μm)为主。其中耕地的粉粒、砂粒百分含量均高于荒地,林地、草地的黏粒(2μm)百分含量相当。(2)不同土地利用方式下土壤粒级的变异系数表现出显著性差异。耕地中粉粒、砂粒含量的变异系数普遍大于荒地,黏粒含量的变异系数则相反。(3)不同土地利用方式下土壤粒度特征不同,耕地的平均粒径明显大于草地、荒地、林地,荒地的分选性明显优于耕地、园地。     

东北黑土区不同土地利用方式下农田土壤微生物多样性

为探究黑龙江省黑土区不同土地利用方式下土壤微生物多样性,该研究主要采用Biolog Eco微平板法,以荒地为对照,研究了黑龙江省中部和西南部黑土区玉米、水稻、大豆及土豆4种不同土地利用方式下土壤微生物多样性的变化。结果表明：1）可培养细菌的数量从大到小依次为土豆、水稻、大豆、玉米、荒地,但群落Shannon-Wiener多样性指数从高到低依次为：荒地（2.18）、玉米（2.11）、土豆（2.00）、水稻（1.73）、大豆（1.49）;2）不同利用方式下黑土区微生物碳源利用程度大致随培养时间的延长而升高,并且氨基酸、糖类以及聚合物类是黑土微生物代谢的最主要碳源;玉米土壤微生物的Shannon-Wiener指数（3.18）、McIntosh指数（5.96）、丰富度指数（24.89）、及Simpson指数（0.95）比其他土地利用方式土壤微生物的多样性指数高,而水稻土壤微生物的多样性指数最低,土豆、大豆与荒地土壤微生物的多样性指数间无显著差别;3）不同土地利用方式显著影响了土壤微生物群落碳源代谢多样性,并且对土壤微生物群落代谢特征起分异作用的主要碳源类型为糖类、氨基酸类和羧酸类,其中糖类尤为突出。该研究将有助于了解黑土区土壤微生物多样性与土地利用方式之间的关系,为黑土区农业的可持续发展提供一定的科学依据。     

潮土长期雨养对土壤酶活性和微生物功能多样性影响

随着华北地区水资源持续短缺,雨养农业可能是当地粮食生产的趋势之一,因而明确雨养农业对土壤质量影响将为预估作物产量变化提供基础。本研究以河南省封丘县潮土4种不同利用类型的土壤为平台,探讨长期雨养农地(雨养地)和传统灌溉农地(传统地)上土壤酶活性和微生物功能多样性的差异,并将其与邻近荒地和林地进行比较。除脱氢酶活性为雨养地比传统地低24%外,蔗糖酶、脲酶及碱性磷酸酶活性在雨养地和传统地间均相当,但比林地和荒地高36%~149%;基于Biolog分析的参数,包括平均吸光值(AWCD)及功能多样性指数,在不同处理间没有显著性差异,但主成分分析发现雨养地的碳源利用能力与传统地和林地比较接近,而与荒地相差较大,主要表现在利用羧酸类和氨基酸类物质的不同上,这可能与荒地较高p H及雨养地、传统地、林地根系有可能分泌羧酸类和氨基酸类物质有关。本研究结果表示,在潮土上即使经过连续16年的雨养农业后,土壤酶活性和微生物功能多样性的变化很小,结果从土壤质量变化角度预示在当地实行雨养农业的可能性。     

压砂地土壤微生物群落功能多样性分析

为了掌握荒地压砂对土壤微生物群落功能多样性及理化性质的影响,对荒地及不同年限压砂地土壤进行了Biolog微生物群落功能多样性和理化性质分析。Biolog分析结果表明,1年压砂地微生物群落生理活性最高,荒地微生物群落生理活性最低,其它各年限压砂地微生物群落生理活性随压砂年限增加而缓慢下降。微生物群落功能多样性指数分析表明压砂对微生物群落功能结构影响并不显著。通过微生物群落利用碳源类型分析明确了荒地和各年限压砂地土壤微生物群落利用的主要碳源类型。土壤理化性质分析表明,压砂第1年各项理化性质指标均有明显的下降;此后随压砂年限增加,有机质含量呈上升趋势,速效氮、速效磷和速效钾含量缓慢下降,全盐、全氮、全磷、全钾含量及土壤pH值变化不大。     

盐碱化改良区农田排水沟水体与底泥界面微环境特征分析

深入探究农田排水沟水体与底泥界面微环境对界面间物质交换和迁移转化具有重要意义,为了明确不同水力联系的排水沟界面微环境特征,该研究利用微电极测量系统对陕西卤泊滩盐碱化改良区和盐荒地2种水力条件差异较大的排水沟水体与底泥界面微环境进行了研究。结果表明:改良区与盐荒地排水沟水体水质指标和底泥含水率、有机质、硫酸盐含量等方面均存在不同程度的差异,底泥含水率自表层向下逐渐减小;改良区与盐荒地底泥氧气最大渗透深度分别为10.2和2.6 mm,扩散边界层厚度分别为0.4~0.8 mm和0.2~0.4 mm;改良区排水沟底泥硫化氢浓度小于10μmol/L,而盐荒地高至178μmol/L。研究结果可为研究区及类似地区利用排水沟渠湿地控制和治理农业面源污染、改善农田生态环境提供参考。     

北京耕作土壤的发生与演变

北京具有1-2千年的耕种历史,长期以来,在劳动人民的耕垦利用下,自然面貌已起了很大的改变。平原地区大部分已开垦利用,荒地很少。山区大部仍为荒地,主要生长旱生的灌木与草类,阳坡生长酸枣、荆条、黄草、白草、胡枝子;阴坡由于日照短,湿度大,生长耐阴湿的苔草、羊胡子草等。     

土地利用格局对半干旱黄土区土壤水分的影响

半干旱黄土区不同土地利用的土壤水分效应是农业生产、植被恢复和土地合理利用的重要依据.通过对孙家岔流域不同土地利用格局实测土壤水分资料分析,结果表明,梯田区阴坡的土壤含水率高于阳坡;梁峁顶区封闭荒地不同累积深度的土壤含水率均高于农地;缓坡区(＜15°)农地土壤平均含水率高于荒地;灌木林地表层(0-80 cm)土壤含水率高于荒地,而较深层(80-180 cm)低于荒坡;松树林地平均土壤含水率高于杏树林地.说明在半干旱黄土区,梯田的保水效益最好;杏树林相对于松树林耗水量更大,不适宜在无灌溉条件的半干旱黄土区大面积种植;柠条灌木林改善地表土壤水分状况的效应明显,并且能充分利用较深层的土壤水分;缓坡区种植农作物比荒地更有助于土壤水分的改善.     

荒地土壤质量的评估

对于评价土壤质量来说,荒地土壤面临着独有的要求。荒地区别于其他耕地,是因为它具有三个特性:(1)荒地的空间可变性与耕地相比越来越高;(2)荒地的时间可变性也很高;(3)荒地土壤的多用性。     

土地利用方式对江西红壤旱地碳库管理指数的影响

土壤碳库管理指数是表征土壤有机碳积累与质量的综合指标,可有效地反映人类活动对土壤质量的影响。本研究以未开垦的红壤荒地为对照,研究了3种土地利用方式(农地、茶园、果园)下0~40 cm土层总有机碳和活性有机碳的分布特征及土壤碳库管理指数的变化。结果表明:(1)不同土地利用方式下各土层土壤总有机碳、活性有机碳的大小均表现为农地果园≈茶园未开垦的红壤荒地,相比于未开垦的红壤荒地,其他3种土地利用方式均能显著提高土壤总有机碳、活性有机碳含量(P0.05)。(2)红壤旱地开垦利用均能显著提高土壤碳库管理指数(P0.05),但在选取的3种不同利用方式下,土壤碳库管理指数在0~10 cm土层差异显著(P0.05),表现为农地果园≈茶园;在0~20cm土层表现为农地与茶园相当(P0.05),与果园有显著差异(P0.05);在20~40 cm土层3种不同土地方式无明显差异(P0.05)。因此,红壤荒地开垦利用能够提高土壤碳库管理指数,且农用地比果茶园效果更佳。     

不同土地利用条件下土壤质量综合评价方法

针对传统的土壤质量评价方法难以满足现代农业发展的现状,提出了一种土壤质量指数法(SQI)综合评价土壤质量,旨在为农业生产、农产品产地选址、农业环境保护等提供理论支撑和参考依据。将方法在北京市郊区7种土地利用方式（粮田、林地、湿地、荒地、果园、菜地、草地）上进行了应用,并与常规方法进行了对比,结果表明：采用隶属度模型评价土壤肥力,肥力高低顺序为：湿地＞菜地＞粮田＞林地＞果园＞荒地＞草地;采用内梅罗污染指数评价了重金属污染状况,污染程度高低顺序为：湿地＞菜地＞荒地＞果园＞林地＞粮田＞草地;采用SQI指数评价土壤综合质量,其综合质量的高低顺序为：湿地＞粮田＞菜地＞果园＞林地＞荒地＞草地。此外还对评价模型的适用范围、评价结果的划分等一系列关键问题进行了探讨,得出：SQI指数评价方法的应用及结果的划分涵盖了不同的土地利用方式的农用地,体现了各种土壤属性的差异和变异特性,评价结果可实现土壤综合质量定性和定量化,能够反映土壤的关键信息,符合农业生产需要。     

基于SWAP模型的耕地-盐荒地-沙丘-海子水盐动态分析

为探讨盐荒地、沙丘和海子对耕地排盐的作用和机理,于2013—2016年在内蒙古河套灌区张连生研究区展开试验,利用土壤水分、盐分以及地下水盐分、埋深变化的观测数据,经SWAP模型率定和验证,对试验区水盐动态变化进行模拟和分析。结果表明,SWAP模型能够较好地反映试验区各地土壤水盐的垂直动态变化规律。模型验证结果显示,土壤水分的均方根误差均小于0.03 cm~3·cm~(-3),土壤盐分均方根误差均小于0.12 g·kg~(-1),且二者平均相对误差均小于16%。地下水动态分析表明试验区地下水走向基本为从西北流向东南。研究表明,耕地含水量受灌水影响较大,水分逐渐向深层渗漏并侧向补给盐荒地和沙丘。沙丘表层含水量低,而深层水分可侧向补给耕地、盐荒地。耕地盐分在灌溉期向盐荒地和沙丘运移,最终汇集到海子,盐荒地在作物的生育期积累盐分,而盐分在秋浇期流失。耕地和盐荒地的地下水在灌溉期侧向补给沙丘和海子,非灌溉期由沙丘的地下水侧向补给耕地、盐荒地及海子。     

三峡库区坡改梯地不同土地利用方式的土壤肥力质量评价研究——以重庆市巫山县为例

以重庆巫山县典型坡改梯地为例,选取5种不同土地利用方式对土壤肥力质量进行评价,结果表明:研究区的土壤肥力整体处于中下等水平,5种地类按土壤肥力大小排序为荒地(0.501)>林地(0.431)>菜地(0.427)>园地(0.390)>粮田(0.349),农耕用地的土壤肥力明显低于林地和荒地,可见退耕还林还草具有明显的土壤培肥作用,人类活动和土地利用方式对土壤质量有很大影响,合理规划土地利用方式对土壤质量提高有重要作用。