吴起县退耕还林样地土壤粒径分布的单一和多重分形特征

利用马尔文2000激光粒度分析仪测定土壤粒级体积百分含量,并利用分形理论研究土壤颗粒组成的单一和多重分形特征,以说明陕西省黄土丘陵沟壑区退耕还林工程在减少土壤流失方面的作用。结果表明:荒地和林地土壤黏粒、粉粒体积分数和分形维数(D值)较梯田高,而砂粒体积分数较低。D与黏粒和粉粒体积分数极显著正相关,而与砂粒体积分数极显著负相关。土壤有机质含量与<0.05mm和0.05-1mm体积分数分别存在明显的正相关和负相关关系;与多重分形中的Dq(q≤0)和D1/D0不相关,与Dq(q≥1)显著负相关。林地和荒地土壤粒径分布的Rényi维数谱较梯田土壤的宽。退耕还林还草可使土壤细颗粒物质含量和分形维数增大。在该研究区,土壤细颗粒物质含量和单一分形维数可作为土壤物理性质改善的指标,而Rényi维数谱的相关指标还需进一步提取。     

沙漠化逆转过程中土壤颗粒分形维数的变化特征——以宁夏盐池县为例

通过野外采样和实验室分析,利用空间变化代替时间变化的手段,研究了宁夏盐池县多年围封区沙漠化逆转过程中土壤颗粒分形维数的变化特征。结果表明:沙漠化逆转的过程是土壤颗粒向细粒化方向演变及养分富集的过程。分形维数与土壤养分和黏粉粒等细颗粒的变化趋势相同,随着沙漠化程度的减小,分形维数呈逐渐增大的趋势。它与土壤粒径分布、有机质、全氮、全磷、速效氮、速效磷、速效钾之间存在着高度的线性相关,对黏粒含量的变化最为敏感。因此,可用土壤颗粒分形维数的变化来反映该区土壤理化性状的变化特征,并将其作为衡量沙漠化逆转过程中土壤结构、肥力状况及土壤退化恢复程度的一个综合性定量指标。     

西北农林科技大学资源环境学院，陕西 杨凌 712100

在宁夏固原上黄试验区，对灌木林地、农地、天然草地、果园和人工草地5种利用方式土壤的化学性质、颗粒组成与其分形特征之间的关系进行了分析和研究。结果表明：①土壤砂粒含量与土壤分形维数存在一定的相关性；粘粒含量与土壤分形维数表现出极显著正相关，即粘粒含量越高其分形维数越大；②灌木林地随着种植年限的增长，粘粒含量增多，分形维数也增加；而果园随种植年限的增长，粘粒含量减少，分形维数降低；不同利用方式土壤颗粒分形维数变化趋势为天然草地〉农地〉灌木林地〉果园〉人工草地；③影响土壤颗粒分形维数的因素主要有砂粒含量、粘粒含量以及阳离子交换量等，土壤粘粒含量、颗粒分形维数及阳离子交换量三者存在极显著相关，土壤颗粒组成的分形维数可以作为表明土壤发育状况的一个重要指标。     

露天矿排土场不同土地利用状况下土壤分形维数特征研究

利用激光粒度分析仪测定了阜新海州露天矿3个不同土地利用方式下27个土样的粒径分布状况,运用土壤体积分形模型计算土壤颗粒体积分形维数(D),并分析土壤养分与D值之间的关系。结果表明:3个样区内有客土覆盖的草地、耕地,其土壤颗粒粒径分布呈现两极化,无客土覆盖的榆树人工林地的粒径分布呈逐渐减小的趋势,3个样区D值在1.689~2.894之间变化,平均D值关系为:耕地(2.706)草地(2.563)榆树人工林地(2.414),差异显著。D值与土壤养分的相关性随土地利用方式的不同各异,与人工林地全氮和土壤水解氮显著相关,而与其他所测定的养分相关不显著或不相关。     

水蚀风蚀区六道沟流域不同土地利用方式下养分特征

利用经典统计与地统计学相结合的方法,以六道沟流域农用地、林地和草地三种土地类型为研究对象,测定各不同利用方式下土壤有机质、全氮、全磷、全钾、速效氮、速效磷、速效钾、C/N值八种养分指标。结果表明,土壤有机质、全氮含量表现为农用地>林地>草地,全磷含量表现为农用地>草地>林地,土壤全钾含量表现为草地>林地>农用地,速效氮含量表现为农用地>草地>林地,速效磷表现为农用地>林地>草地,速效钾表现为林地>农用地>草地;土壤C/N值表现为林地>草地>农用地;有机质含量与全氮含量呈线性关系,且均达极显著水平(P<0.01)。结果说明不同土地利用方式对土壤养分含量有重要影响。     

凹凸棒土对土壤团粒结构及水力参数的影响

向粉砂质壤土中均匀添加不同含量(0、10、20、30、40 g·kg~(-1))凹凸棒土(简称ATP)进行土壤水分特征曲线试验、土壤颗分试验及土壤团聚体试验,研究不同ATP施加量对土壤团粒结构及土壤水力参数的影响。结果表明:土壤中的黏粒(0.002 mm)从9.28%减小至7.06%,粉粒(0.002~0.02 mm)从50.21%减小至26.8%,砂粒(0.02~2 mm)比例从40.52%增加至41.49%;随着ATP含量增大,土壤水分特征曲线分形维数从2.859增加至2.876,土壤粒径分形维数从2.645减小至2.628,在ATP含量为30 g·kg~(-1)时两者的分形维数均出现拐点;试验结束自然风干后的土壤大颗粒含量增加,0.25 mm的土壤团粒随着ATP含量的增加从0增加至2;利用土壤水分特征曲线分形模型对土壤含水率进行模拟后,其模拟计算值与实测值的均方根误差RMSE在10%以内;利用非饱和土壤水力传导度分形模型对不同含量ATP非饱和水力传导度进行预测,其预测值随着ATP含量的增加整体呈减小趋势。综合分析可知,加入ATP后的土壤持水能力增强,具有改良土壤的作用,且当ATP含量为30 g·kg~(-1)时的改良效果最佳。     

基于多重分形的半干旱区弃耕农田土壤粒径分布特征

为阐明农田弃耕后土壤质量演变特征,在阴山北麓中段农牧交错区内选择当年耕地、弃耕1 a、2 a、3 a、4 a5种类型土地进行研究,测定弃耕农田0~80 cm层土壤颗粒特征和有机质含量,基于多重分形理论分析的基础上,探究土壤粒径分布与有机质含量的关系。结果表明:砂粒含量与多重分形参数(D_0、D_1、α_0)之间存在正相关关系,与有机质成极显著负相关;研究区内土壤随着砂粒含量的增加,土壤粒径分布范围逐步变宽,分布越离散,土壤向粗粒化方向演替。随着弃耕年限的延长,表层(0~10 cm)土壤表现出黏粒、有机质含量呈一致减少趋势,黏粒含量与土壤有机质呈极显著正相关。因此,可以考虑用黏粒含量反应土壤有机质变化趋势。     

黄土丘陵沟壑区生物土壤结皮理化性质

为了解黄土丘陵沟壑区生物结皮发育过程中理化性质的变化,分析了不同盖度水平结皮的机械组成、养分、化学元素以及土壤因子与生物结皮盖度的相关性和结皮发育过程中土壤因子之间的相互作用。结果表明:随着结皮的发育,土壤有机质、全氮、全钾、速效氮、速效磷、速效钾含量均呈增长趋势,pH值则相反;土壤细砂粒含量(0.25~0.05 mm)减少,粗粉粒(0.05~0.01 mm)含量增加;土壤中的化学元素含量也呈增加趋势。土壤有机质、全氮、全磷、pH值、细砂粒、粗粉粒、Ca,Mg,Na和Fe含量与生物结皮的形成发育密切相关(P0.01)。此外,各土壤因子之间存在着相关关系,特别是粗粉粒含量和pH值,与其他因子有显著的相关性。     

新疆艾比湖湿地自然保护区土壤空间异质性研究

通过对新疆艾比湖湿地自然保护区内土壤颗粒组成、水分、盐分、pH值和速效养分(氮、磷、钾)、有机质含量等土壤理化性状的空间分宜进行了探讨。结果表明:土壤颗粒组成主要以粉粒与砂粒为主,土壤质地以粉砂质壤土与砂质壤土为主;土壤含水量总体呈现湖周湿地>河流入湖口>泉眼分布区>荒漠的规律;艾比湖湿地不同类型土壤盐分存在明显的表聚现象,土壤盐化、碱化严重;艾比湖湖周土壤pH值北部高于南部,东部高于西部;艾比湖东部土壤速效氮含量最低,南部速效钾含量最低,北部速效磷含量最低,与此同时,艾比湖湿地速效养分在不同土壤类型不同剖面中的含量具有一致性;土壤有机质与碱解N含量相关性较强,其空间分布的特点是环湖土壤有机质含量低于阿其克苏河沿岸土壤有机质含量,梭梭荒漠表层及平均有机质含量与土壤含水量呈弱线性相关。     

基于多重分形的半干旱区弃耕农田土壤粒径分布特征北大核心CSCD

为阐明农田弃耕后土壤质量演变特征,在阴山北麓中段农牧交错区内选择当年耕地、弃耕1 a、2 a、3 a、4 a5种类型土地进行研究,测定弃耕农田0-80 cm层土壤颗粒特征和有机质含量,基于多重分形理论分析的基础上,探究土壤粒径分布与有机质含量的关系。结果表明：砂粒含量与多重分形参数（D0、D1、α0）之间存在正相关关系,与有机质成极显著负相关;研究区内土壤随着砂粒含量的增加,土壤粒径分布范围逐步变宽,分布越离散,土壤向粗粒化方向演替。随着弃耕年限的延长,表层（0-10 cm）土壤表现出黏粒、有机质含量呈一致减少趋势,黏粒含量与土壤有机质呈极显著正相关。因此,可以考虑用黏粒含量反应土壤有机质变化趋势。     

沼气发酵残留物对红富士苹果园土壤酶活性的影响

对干旱地区的红富士苹果园土壤中施沼肥定位试验施肥后收获期土壤主要土壤酶种类及活性进行分析结果表明:施沼肥土壤中主要存在脲酶、磷酸酶、过氧化氢酶和蔗糖酶等4种土壤酶,它们的酶活性存在差异,施工程沼肥果园中除蔗糖酶外其余酶活性均高于施户用沼肥果园.对土壤酶和土壤养分进行相关分析、通径分析、主成分分析结果表明,施户用沼肥果园的脲酶、过氧化氢酶和蔗糖酶和施工程沼肥果园的蔗糖酶都可以作为土壤肥力的指标,且酶活性大小受到土壤化学性质和其它酶活性影响.土壤主成分分析能较为客观地评价土壤肥力水平.     

Investigation the Efficiency of Soil Stabilizers against Soil Loss and their Effects on Chemical Properties of Soil

Soil erosion and dust storms are the main causes of air pollution in regions where there are dust emitting centers and in their adjacent locations. In recent years, various methods have been considered for stabilizing soil surface against wind erosion. In this study, the effects of two stabilizers (anionic polyacrylamide polymer and vegetable-based mulch) for reducing soil loss at four levels of concentration (0, 15%, 30%, and 60%) on three kinds of soils in western Khuzestan, Iran have been studied. The study was conducted in natural and laboratory-based conditions in four, time intervals (0, 3, 6, and 12 months). Moreover, the study covered the persistence and influence of stabilizers on soil chemical properties. The results showed that wind erosion in no treatment was between of 16.36?kg/m²/hand 26.73?kg/m²/^?h. The statistical results showed that there was a significant difference between the no treatment and soils treated with stabilizers. The polymer reduced soil loss by more than 90%. Mulch efficiency reduced in natural conditions after 6?months; however, there were no changes in laboratory conditions. There was no significant difference between polymer efficiency in the laboratory and natural conditions and the polymer was resistant in natural and laboratory conditions. Polymer increased EC, pH, and SAR in the soil after 1 year. Mulch decreased pH and SAR but did not change EC.     

Influence of soil moisture on short-term adsorption of diuron and isoproturon by soil

The adsorption of diuron and isoproturon by a clay loam soil at 35% (3-16 kPa) and 62% (1 kPa) soil moisture content was studied by means of glass microfibre filters capable of sampling soil solution for herbicide analysis. Adsorption was rapid, with 40–80% of the final (24 h) sorption being achieved within 2 min. These equilibria were achieved more rapidly for diuron, which was also the more highly adsorbed. Adsorption of both herbicides was favoured by low soil moisture initially, but was enhanced by higher soil moistures at sorption times greater than 30 min. However, increasing the soil moisture from 31% (10 kPa) to 62% (1 kPa) had little effect on the final soil sorption capacity. Regarding the water status in the soil, it is thought that adsorption took place in small pores (<3 μm). Herbicides diffused rapidly into small pores and adsorption by wet soil was delayed for a short period of time (about 30 min).     

保护地土壤盐分积累及其离子组成对土壤pH值的影响

在沈阳市于洪地区采集保护地土壤样品,测定土壤盐分含量、离子组成和土壤pH值,研究保护地土壤盐分积累及其与土壤pH值变化的关系.结果表明:(1) 保护地土壤的盐分含量和电导率均明显高于露地土壤,露地土壤平均盐分含量为0.29 g/kg,改为保护地10年左右土壤的平均含盐量上升至1.56 g/kg,相应的电导率(EC)值达到0.53 mS/cm,已超过作物的生育障碍临界点(EC>0.50 mS/cm);(2) 保护地土壤酸化趋势明显,建成保护地栽培蔬菜6年,土壤pH值从6.5降低至5.5以下,超过了蔬菜出现生理障碍的临界土壤pH值(5.52),保护地土壤酸化与土壤的次生盐渍化已成为限制当地保护地生产可持续发展的重要因素;(3) 保护地土壤NO3-、SO42-、Cl-和Ca2+、Mg2+、K+、Na+等盐基离子含量均较露地土壤大大增加,但HCO3-低于露地土壤或与露地土壤持平,NO3-、SO42-数量与土壤pH值下降关系密切,Ca2+、Na+在全盐中的相对比例下降也是导致土壤pH值下降的重要原因.     

不同土壤改良剂对碱积盐成土改良效果研究

大田试验结合玉米室内模拟盆栽,研究宁夏回族自治区石嘴山市平罗县姚伏镇大兴墩村的盐碱土在施用硫磺、石膏、有机肥、PAM等不同改良剂后,土壤水分及相关性质的变化。结果表明:(1)4种改良剂均有效降低了土壤容重,土壤空隙度随之增加,土壤物理结构的改善与水分利用相互配合,共同促进了盐碱土的改良;(2)硫磺的最佳用量在675~900 kg/hm2之间;(3)就4种改良剂综合而言,PAM表现出最佳效果。     

晋西北黄土丘陵区不同植被类型土壤水分分析

选择晋西北半干旱黄土丘陵区典型植被人工油松林、天然灌丛、荒坡草地和农地 ,对其土壤剖面 0 - 9.9m的土壤水分进行了测定与分析。结果显示 ,农地 0 - 9.9m土壤剖面上的土壤水分皆在易效水范围之上。人工油松林、天然灌丛和荒坡草地的土壤湿度低于农地 ,三者对土壤水分的利用深度都超过了 9.9m,并且大部分土层的水分含量在中效水范围内 ,部分在难效 -无效水范围。由此可见 ,天然植被对土壤水的利用与农地相比有显著差异。     

粉垄耕作深度对旱区土壤关键物理性质的影响

针对旱区土壤板结严重和耕层深度变浅等问题，于2021年在宁夏暖泉农场开展大田试验，以传统旋耕为对照(CK),设置不同粉垄耕作深度30 cm(FL30)、40 cm(FL40)、50 cm(FL50)和60 cm(FL60),探究粉垄耕作对玉米田土壤关键物理性质的影响。结果表明：与传统旋耕相比，粉垄耕作能够有效降低土壤容重且提高土壤孔隙度，FL50处理表层土壤(0～20 cm)容重降低11.55%、孔隙度提升12.17%,FL40处理中层土壤(20～40 cm)容重降低8.57%、孔隙度提升9.14%,FL60处理深层土壤(40～60 cm)容重降低11.61%、孔隙度提升12.75%;粉垄耕作对玉米各生育期土壤蓄水量具有显著影响，FL40处理土壤蓄水量提升24.86%,土壤机械稳定性团聚体数量(0.25～5 mm)提高9.63%;较传统旋耕，粉垄耕作可达到疏松土壤与提高土壤蓄水保墒能力的效果，粉垄耕作通过改善玉米的生长条件和土壤环境提高了籽粒产量，其中FL60、FL50、FL30处理分别较CK处理增产57.14%、15.48%、8.79%。研究成果可为改善旱区土壤多年板结及水土资源可持...     

关中农田土壤物理状态与分析

针对关中农田土壤通气、透水能力下降,抗不良环境能力减弱,生产成本逐年递增的实际问题,以关中11个县区农田土壤为研究对象,以土壤耕作层厚度、容重及团聚体特征为指标,开展了现代利用强度及土壤管理模式下农田土壤物理状态及其退化特征研究。结果表明:关中地区土壤发生学层次厚度尽管很厚,但受下层土体紧实化的影响,农田土壤耕作层普遍浅薄,疏松良好的土壤耕作层厚度变化在5~21 cm。调查范围内耕作层厚度在20 cm左右的仅占18%,10~15 cm之间的占64%,10 cm占18%左右。关中地区农田0~20 cm耕层土壤容重变化在1.04~1.34 g·cm~(-3),平均容重为1.21 g·cm~(-3),属于良好物理状态;而20~40 cm土壤容重变化在1.46~1.70 g·cm~(-3)之间,平均容重为1.58 g·cm~(-3),属于很紧实土壤状态。约36%的农田在20~40 cm处容重达到或超过了1.60 g·cm~(-3)的极限容重值。用干、湿筛技术测定的土壤团聚体的组成,关中农田1~5 mm的"(质量)优势团聚体"、团聚体的几何均重直径(GMD)、标准化平均当量直径(NMWD)以及土壤结构系数(Kctp)均显示,耕作层土壤团聚状态处于良好级别,其下层64%的土壤团聚状态较差,关中农田土壤团聚体水稳定性差,各地土壤团聚体状态以及稳定性差别明显。结论:关中地区农田土壤耕层变浅薄,是因为20~40 cm土层紧实化程度增大和犁底层上移与变厚所致;20~40土壤容重已经增大到极限值;0~20 cm土壤团聚体状态良好,但稳定性不强是引起其下层土壤紧实化的重要原因。关中农田土壤亚表层紧实化问题普遍,有愈加严重的发展态势。从空间上紧实化土层具有很强的隐蔽性,难以被人们所觉察,属于隐型土壤物理退化特征,不可小觑。     

有机质对黄土善土持水性与水肥效应的影响

黄土高原南部台塬地区有机质对土壤含水量的影响试验研究表明土壤水势相等时,随着土壤有机质含量提高,土壤水分含量增加。土壤水分能量(土壤水势)水平不同,有机质对土壤水分含量的效应值不同,在土壤水势为-40～-50kPa时,有机质对土壤水分含量的效应值最大,土壤水势大于-40kPa小于-50kPa,有机质对土壤水分含量的效应值逐渐变小;在不同土壤含水量条件下,土壤肥力(土壤有机质含量)与水势呈显著负相关,其直线斜率值能更好反映土壤水肥效应状况,并随着土壤含水量的降低,土壤水肥效应值增大,在低肥力土壤中,增施有机肥土壤水肥效应值增加最为显著。     

保护性耕作对黄土高原旱地地表土壤理化性状的影响

在5种保护性耕作法与传统耕作法连续4a的田间对比试验研究的基础上,对比分析了不同耕作措施对黄土高原旱地表层土壤理化性状的影响,结果表明：免耕秸秆覆盖与其它处理相比,具有降低表层土壤容重、增加土壤总孔隙度、提高土壤饱和导水率、提高土壤有机质的作用,可作为保水保肥、改良土壤的耕作措施,在黄土旱地大力推广。