玛纳斯河流域农田土壤水分空间变异性研究

[目的]了解玛纳斯河流域土壤水分的空间分布规律,为玛纳斯河流域灌溉水的高效利用、土壤盐渍化的改良提供更为精确的理论参考和科学依据.[方法]以玛纳斯河流域内的玛纳斯灌区和莫索湾灌区为例,在灌区农田内,利用GPS技术定点、采集土壤样品;利用室内分析技术测定出其土壤水分含量;并应用地统计学和传统统计学的方法对土壤水分空间分布特征进行分析.[结果]玛纳斯河流域农田O～20与20 ～40cm深度土壤含水量的最小值、最大值的变化趋势是随着深度的增加而增加,均属于强空间相关性,且0～20cm深度的结构性好于20～40 cm.0～20 cm深度土壤水分空间变异较大,而20～40 cm深度土壤水分空间变异不大.[结论]玛纳斯河流域农田0～20 cm与20～40 cm层土壤含水量属于中等变异程度,且0～20 cm深度土壤水分空间变异程度大于20～40 cm深度.     

基于灰色关联分析的祁连山寺大隆林区典型植被类型土壤质量评价

【目的】探究祁连山不同植被类型对土壤理化性质的影响。【方法】以祁连山寺大隆林区天涝池流域分布的4种典型植被类型：祁连圆柏林、青海云杉林、灌木林和干草原为研究对象,通过对不同植被类型的调查和土壤取样测定,分析能反映土壤质量的主要物理指标和化学指标在土壤剖面上的变化规律,并用灰色关联分析法评价不同植被类型的土壤质量。【结果】在不同植被同一土层中,土壤容重、总孔隙度、土壤质地（除粘粒40～60 cm土层外）等在0～10 cm差异性不同于10～60 cm土层,而土壤有机碳、水解氮和阳离子交换量等在0～20 cm差异性不同于30～60 cm土层,这些指标在30～60 cm土层的差异性均为一致;土壤质量含水量在不同土层差异性均为一致;土壤速效磷在不同土层中的变化规律不明显。在同一植被不同土层中,除干草原土壤速效钾随土层深度增加其含量呈先增后减的趋势外,土壤容重、粉类和粘粒均随土层深度增加其含量不断增加,而土壤质量含水量、总孔隙度和砂粒及有机碳、水解氮、速效磷、速效钾、电导率、阳离子交换量均随土层深度增加其含量不断减小,但不同土层间的差异显著性各不相同。不同植被类型0～60 cm土壤剖面深度的关联度...     

陕北子长县设施农业土壤养分动态变化规律

选取陕北延安市子长县具有代表性的设施农业土壤,以不同建棚年限(1、3、6、11a)的设施农业土壤为试验材料,分别取0～10cm、10～20cm和20～40cm的分层土样,以大田土壤作为对照,对其基本养分含量指标进行测定,分析不同地域、不同栽培年限、不同土壤层次设施农业土壤养分的动态变化和富集规律,对设施农业土壤状况进行评价。结果表明:(1)设施土壤全氮、碱解氮含量都表现出随着种植年限的增加而增加的趋势,但都是随土壤深度的加深,含量逐渐降低。并且0～20cm的含量和增加幅度都要高于20～40cm。随着设施土壤种植年限的增加和逐年肥水的施入,全氮、碱解氮含量也逐渐富集。设施农业土壤硝态氮和铵态氮含量高于对照。(2)硝态氮和铵态氮随着设施种植年限的增加,含量逐渐升高。随着土壤深度的加深,含量逐渐降低。相同地方和相同种植时间的设施土壤硝态氮和铵态氮含量相比较,硝态氮要高于铵态氮含量。(3)设施农业土壤全磷、速效磷含量都显著高于对照,均有不同程度的富集。由于大多设施作物属于浅根性作物,逐年施肥大多集中在0～20cm,因此,0～20cm的含量要高于20～40cm的含量。在0～11a内随着种植年限的增加磷素含量逐渐呈增加的趋势,随着土层深度的加深磷素养分含量逐渐降低。     

甘薯地不同施肥处理不同土层土壤理化性质研究

为了弄清不同有机肥对不同土层土壤理化性质的影响,研究了甘薯地不同施肥处理下不同土层土壤容重、全氮、硝态氮、速效磷、全钾含量的变化。结果表明,随着土层的加深,土壤容重总体上呈增加趋势,0～10 cm土层土壤容重以牛粪处理最低,10～30 cm土层以CF处理最低;0～30 cm土层牛粪处理土壤全氮最高,30～60 cm土层鸡粪处理全氮最高;0～20 cm土层鸡粪处理土壤硝态氮含量最高,20～30 cm土层猪粪处理硝态氮含量最高,30～60 cm土层CF处理硝态氮含量最高;随着土层的加深,土壤速效磷含量总体上呈降低趋势,0～10 cm土层土壤速效磷以鸡粪处理最高,10～60 cm土层以猪粪处理最高;随着土层的加深,土壤全钾含量总体上呈增加趋势,0～30 cm土层鸡粪处理全钾含量最高,30～60 cm土层猪粪处理全钾含量最高。     

不同种植年限设施蔬菜土壤的理化性质及对供磷能力的影响

研究不同种植年限设施蔬菜土壤养分和磷库的变化及磷吸附-解吸的能力,旨在为设施蔬菜合理施用磷肥提供理论依据。通过采集蔬菜典型生产区种植5、28年土壤以及临近的水稻土和自然条件下原状背景土的0～20、20～40 cm土层的土壤样品,测定土壤主要理化性质;利用Hedley磷分级法分析土壤磷库变化。选取安徽省和县的2种典型土壤,探究土壤磷的吸附-解吸特性以及与土壤理化性质之间的关系。结果显示,设施蔬菜土壤的养分含量显著高于水稻土与背景土,但pH值显著低于后者。种植28年设施蔬菜表层(0～20 cm)土壤的全磷、有效磷含量分别为4.16 g/kg、380.22 mg/kg,与种植5年的土壤相比分别提高232%、138%,且NaHCO₃-P、NaOH-P、HCl-P逐渐成为主要的磷库,而NaOH-Po组分含量显著下降。随种植年限的延长,土壤磷的吸附能力下降而解吸能力增加,亚表层(20～40 cm)土壤有效磷含量增加。相关分析结果表明,土壤C/P、N/P、pH值、有机质含量、有效磷含量是决定土壤最大缓冲容量(MBC)的主要因子;土壤磷吸附能力与C/P、N/P、NaOH-Po含量...     

设施蔬菜土壤团聚体中有效磷的分布特征

以山东寿光设施蔬菜土壤为材料,采用干筛分法,研究了不同施肥、不同灌溉及不同种植年限影响下土壤团聚体中有效磷的分布特征.结果表明:土壤团聚体中有效磷含量随有机肥施用而显著增加,施用干燥的小麦秸秆和施用农民传统有机肥平均可增加3.2％和14.4％;非根区有效磷含量平均高于根区的8.5％,粒径为0.25～0.50 mm的土壤团聚体中有效磷含量要高于其他粒径;滴灌处理的各土壤团聚体有效磷含量比传统漫灌处理高25.8％;设施种植年限越长,各粒径土壤有效磷积累越多,连作8年以上更加明显;有效磷主要积累于表土层,0～20 cm土层的有效磷平均含量是20～40 cm土层的2倍.研究结果为合理施肥、有效指导设施蔬菜生产提供理论和实践依据.     

石灰性土壤不同土层磷形态研究

为了了解石灰性土壤主要根系深度内不同土层土壤磷形态分布,了解土壤供磷能力和施磷后磷的存在状态,采取河南省十县市石灰性潮土、褐土的73个0～20、20～40cm土样进行土壤磷形态的分级测定.结果表明,Ca-P平均共占无机磷总量的76.41%,表明在这十个地区中无机磷以钙磷为主.0～20cm土层有效磷和全磷总量比20～40cm土层多.不论是长期施磷肥的土壤还是不施磷肥的土壤,土壤有效磷和全磷均呈表层(0～20cm)含量较高,20～40cm以下含量骤减的空间分布特征.随着土层深度的增加,有效的成分比例降低,无效的成分比例提高.0～20cm土层有机磷总量比20～40cm土层高,有机磷在两个土层的差异主要是因为中度活性有机磷含量的不同.随着土层加深,活性OP和中活性OP在有机磷中的比重呈减小趋势,而无效的中稳性OP和高稳性OP则呈增加趋势.在0～20cm和20～40cm土层中,随着有机质和有机磷的减少,中性和碱性磷酸酶都有规律地随之减少.不同土层的磷素活化系数对比分析表明,石灰性土壤表层全磷向有效磷的转化较难,亚表层供磷能力更差,磷的有效化程度更低.研究表明石灰性土壤有效磷的供应主要集中在表层0～20cm,随深度增加明显降低.     

种植年限对和田市设施菜田土壤养分累积分布的影响

本研究以新疆和田地区设施菜田为研究对象,比较不同种植年限土壤剖面中硝态氮、有效磷含量及电导率的变化特征。结果表明:(1)随着种植年限增加,硝态氮、有效磷含量及电导率有增加的趋势。(2)0～40 cm土层,硝态氮、有效磷含量及电导率随土壤深度的增加有降低的趋势,土壤养分出现表聚现象,在20～40cm、40～60cm土层无明显变化。(3)土壤有效磷含量普遍处于较低水平,种植3年以上的设施菜田硝态氮含量出现"陡增"现象,有次生盐渍化趋势。     

城郊流域河岸带土壤与河流沉积物的重金属污染及分布特征——以温榆河昌平段为例

位于京郊的温榆河流域河岸带及河流受周边人类活动影响污染严重,为了解该流域的重金属污染和分布特征,采集了温榆河昌平段河流岸边溪水中表层沉积物及河岸带不同土壤层样品,测定了样品中Cu、Zn、Pb、Cr 4种重金属的含量,并利用相关性分析及回归分析,分析不同深度河岸带土壤与沉积物中重金属的相互关系。结果表明,沉积物中Zn、Pb含量显著高于河岸带土壤中的含量,而Cu含量显著低于河岸带土壤中的含量;与北京市土壤重金属背景值相比,河岸带土壤与河流沉积物中4种重金属均存在一定程度的累积,其中以Cr元素累积指数和超过背景值的样本概率最高。河岸带表层土壤（0~20 cm）与河流沉积物重金属空间分布具有显著的规律性,在工厂废水、生活污水排污口及人类活动干扰频繁的取样点污染严重。河岸带土壤中Cu与Zn、Cr含量、沉积物中Zn与Cu、Pb含量以及河岸带土壤中Pb、Cr与沉积物中对应元素存在显著正相关（P<0.01）关系,同时河岸带土壤中Pb、Cr含量分别与其在沉积物中含量存在显著的回归关系。研究结果表明河流岸边带土壤与河流沉积物的重金属污染存在着依存关系,加强岸边带的土壤污染治理将一定程度缓解河流水环境的重金属污染。     

祊河流域不同土地利用方式对土壤有机质的影响

土壤有机质是土壤肥力的重要指标.为分析祊河流域土地利用方式对土壤有机质的影响,选取林地、草地、耕地和园地4种土地利用方式,通过野外调查采样和室内试验分析相结合,采用单因素方差分析法进行土壤有机质含量的差异显著性检验,利用克里格插值法研究土壤有机质的空间分布特征.结果表明,(1)祊河流域林地、草地、耕地和园地4种土地利用方式下,0～20cm土层深度中,土壤有机质的平均含量为林地>草地>耕地>园地;0～40cm土层深度中,土壤有机质的含量随土壤深度的增加而降低;同一土层深度下土壤有机质的含量也具有一定差异.(2)祊河流域土壤有机质空间分布极不均匀,中西部和中东部土壤有机质含量多,中间地带土壤有机质含量少,北部土壤有机质含量最低,平坦地形下土地利用方式多为耕地、园地,土壤有机质含量较低;丘陵崎岖处土地利用方式多为草地、林地,土壤有机质含量较高.     

佳木斯市郊区设施菜地不同农作物土壤微生物多样性特征

为探究佳木斯郊区设施菜地不同作物类型对土壤理化性质以及土壤微生物的影响,分别选择玉米、大葱、黄瓜3个样地,以及0～10cm、10～20cm、20～30cm不同土壤深度进行了相关的试验研究。研究结果表明：随着土壤深度的增加,土壤的碱解氮、有机质、含水量呈下降的态势,pH呈逐渐上升趋势。同一土层,但不同作物类型下大葱样地中土壤pH值最高,土壤碱解氮含量由高到低依次是大葱>黄瓜>玉米。在0～10cm土层中,有机质含量从高到低依次是黄瓜、大葱、玉米。不同作物类型影响着土壤生物环境及土壤微生物的数量分布,在3种样地中土壤细菌、真菌数量随土层深度的增加呈降低的趋势,但同一土层,不同作物类型下土壤细菌、真菌数量不同。土壤细菌与有机质之间存在显著正相关,土壤真菌与含水量之间存在显著正相关。     

滇池流域农田不同土地利用方式对土壤磷素积累及其吸附的影响

【目的】研究滇池周边不同土地利用方式下土壤基本理化性质和土壤总磷（TP）、有效磷（Olsen-P）、水溶性磷（WaterP）含量在不同土层（0～20,20～40,40～60,60～80,80～100 cm）变化状况及其磷吸附特性,旨在阐明农田土地利用方式对滇池流域土壤磷流失的潜在影响。【方法】2009年,在滇池流域选择常规水稻蚕豆轮作、露地蔬菜、3～5年和10年以上塑料大棚4种土地利用方式下的农田作为研究对象,采集0～100 cm土层的土样,测定土壤基本理化性质和不同形态磷含量,用Langmuir方程拟合不同土地利用方式下土壤的磷吸附特性,并对土壤基本理化性质及不同形态磷含量与土壤磷素吸附特征参数土壤磷最大吸附量（S_max）和土壤磷吸附能常数（k）相关性进行分析。【结果】不同土地利用方式对不同土层土壤基本理化性质有明显影响。4种土地利用方式下,农田土壤TP、Olsen-P和Water-P主要积累于土壤表层（0～20 cm）。与常规水稻蚕豆轮作地相比,露地蔬菜地、10年以上塑料大棚和3～5年塑料大棚表层（0～20 cm）土壤的Olsen-P含量分别高达89.86,74.93,45.07 mg/kg,均超过土壤磷向周围水体流失的“突变点”。4种土地利用方式农田的S_max和k分别为747～1 533 mg/kg和0.08～0.75 L/mg,其中露地蔬菜地、3～5年和10年以上塑料大棚表层（0～20 cm）土壤的S_max较水稻蚕豆轮作地显著降低,k值则随土层深度的增加及塑料大棚种植时间的延长而增大;S_max和k与不同土地利用方式下土壤全氮、NH₄^{+-N、NO₃--N含量及C/N呈显著相关关系,Olsen-P和Water-P含量与k呈显著负相关关系（k分别为-0.49和-0.52,P<0.05）。【结论】农田土地利用方式由水稻蚕豆轮作向集约化蔬菜、花卉生产转变,将会引起土壤特性改变、磷素积累及降低土壤对磷吸附,使农田土壤磷向周边水体流失从而增加水体富营养化的环境风险。}     

云南红河流域冲积沙壤土结构香蕉园土壤水肥力状况研究

对云南红河流域冲积沙壤土结构的香蕉园不同深度条件下土壤水肥力状况进行监测和研究,结果表明:(1)该研究区香蕉园中土壤水pH 5.4~7.4,平均值6.08,电导率47~230μS/cm,平均值101.6μS/cm,随着土壤深度的增加,其pH、电导率逐渐减小,整体上表现为20 cm40 cm80 cm;(2)土壤水中的主要营养元素碱解氮、有效磷、速效钾在不同时间梯度、不同纵向深度具有不同的含量及变化特征,三者的平均值分别为3.49、0.015、8.7 mg/L,说明该区域内土壤水肥力状况较低,尤其缺乏磷肥;(3)相关性分析说明,除20 cm深度土壤水中的碱解氮、有效磷、速效钾具有一定相关性外,其他不同纵向深度土壤水中的碱解氮、有效磷、速效钾不具有显著相关性,变化差异较大。     

砖红壤香蕉园土壤养分空间变异研究

运用统计学和ArcGIS软件的地统计分析模块对海南砖红壤香蕉园59个土壤采样点两个取样土层（0～20 cm和20～40 cm）养分进行空间变异性研究。结果表明：香蕉园土壤各养分变异系数均为中等变异。0～20cm土层土壤各养分含量大于20～40 cm土层。0～20 cm和20～40 cm土层中的碱解氮、交换性钙和交换性镁及0～20 cm土层的有机质均符合高斯模型,0～20 cm土层速效磷与20～40 cm土层速效钾符合球状模型,而20～40 cm土层速效磷与0～20 cm土层速效钾符合圆形模型,20～40 cm土层有机质符合指数模型。各养分的变程范围为109.217～279.796 m,有机质具有强烈的空间相关性。0～20 cm土层速效钾的块金效应值小于20～40 cm土层,0～20 cm土层碱解氮、速效磷、交换性钙、交换性镁高于20～40 cm土层。有机质、20～40 cm土层速效磷、0～20 cm土层速效钾的块金效应小于25%,其它养分均在25%～75%,具有中等的空间相关性。确定了合理取样数,0～20 cm碱解氮、速效磷、速效钾、交换性钙、交换性镁、有机质合理取样数分别为：5、30、26、29、25、3;20～40 cm碱解氮、速效磷、速效钾、交换性钙、交换性镁、有机质合理取样数分别为：4、44、30、26、25、3,就可以满足变量施肥的要求。     

不同灌溉方法对保护地土壤磷·钾的影响

研究了连续7年以不同灌溉方法进行灌溉的保护地土壤磷、钾含量及其剖面分布,结果表明:3种灌溉方法下土壤全磷含量随土层深度的增加而递减,10～20 cm层全磷含量达到最大值;速效磷含量总体变化趋势与全磷相似。不同灌溉方法下土壤全钾含量19.013～19.990 g/kg,底层全钾含量明显高于表层;3种灌溉方法下土壤速效钾含量随土层深度增加均呈倒置的“S”形分布,0～20 cm层速效钾含量最高。     

松花坝水源区不同土地利用方式对土壤理化性质的影响

了解不同土地利用方式及其改变对土壤理化性质的影响对流域面源污染防控具有重要意义。选择松花坝水源区内广泛分布的蔬菜传统种植地、玉米种植地和人工林地(农改林),采集7、9、11月份0～20 cm、20～40 cm土层的土壤,分析其土壤物理化学性质。结果表明:(1)土地利用方式、土壤深度及采样时间显著影响土壤理化性质;(2)林地土壤容重、含水量及有机质含量高于农田土壤(菜地与玉米地),而农田土壤氮、磷(全氮、硝态氮、铵态氮、全磷和有效磷)含量则高于林地;(3)土地利用类型对土壤理化性质的综合影响系数从高到低依次为菜地、玉米地、林地,其中农田土壤有效态氮、磷及林地土壤有机质含量在综合影响中的贡献比例是所有理化参数中最高的。由此可知,人为管理措施是导致农田理化性质较好的主要原因,但从面源污染防控角度看,农改林可有效降低土壤养分"源强",降低向外输移的风险。     

松花坝水源区不同土地利用方式对土壤理化性质的影响

了解不同土地利用方式及其改变对土壤理化性质的影响对流域面源污染防控具有重要意义.选择松花坝水源区内广泛分布的蔬菜传统种植地、玉米种植地和人工林地(农改林),采集7、9、11月份0～20 cm、20～40 cm土层的土壤,分析其土壤物理化学性质.结果表明:(1)土地利用方式、土壤深度及采样时间显著影响土壤理化性质;(2)林地土壤容重、含水量及有机质含量高于农田土壤(菜地与玉米地),而农田土壤氮、磷(全氮、硝态氮、铵态氮、全磷和有效磷)含量则高于林地;(3)土地利用类型对土壤理化性质的综合影响系数从高到低依次为菜地、玉米地、林地,其中农田土壤有效态氮、磷及林地土壤有机质含量在综合影响中的贡献比例是所有理化参数中最高的.由此可知,人为管理措施是导致农田理化性质较好的主要原因,但从面源污染防控角度看,农改林可有效降低土壤养分"源强",降低向外输移的风险.     

放牧鸡对沙草地土壤理化性质的影响

以浑善达克沙地巴音胡舒试验基地草地土壤为研究对象,在两种不同植被类型的养鸡棚中采样,分析了放牧鸡对不同类型草地土壤的含水量,硝态氮,铵态氮及土壤微生物碳、氮的影响。结果表明,灌丛草地含水量、硝态氮随距离变化差异显著,草地含水量随深度的变化差异显著。对于两种不同植被类型,深度20～50 cm的土壤铵态氮含量明显高于深度0～10 cm土壤的含量;0～10 cm土层中土壤微生物碳含量随着放牧距离的增加逐渐减小,但其他层次中没有明显变化;不同的放牧距离对土壤微生物氮的影响差异不明显,但不同层次间存在显著差异。     

常量元素在国红苹果园土壤中的动态变化研究

研究了国红苹果园中幼龄树和成龄树不同土层的土壤中常量元素的动态变化规律,结果表明:在整个生长周期内,幼龄和成龄国红苹果园土壤的磷元素含量均呈缓慢下降趋势;钾、钙、镁元素含量在0~20 cm和20~40 cm土层的变化较平稳,40~60 cm土层波动性较大;氮元素整体上均呈波浪式起伏的变化规律。典型性相关分析表明,0~20 cm和20~40 cm土层的幼龄和成龄果园土壤磷元素之间呈显著性正相关,其他4种元素之间无相关性。     

不同凋落物输入处理对暖温带森林表层土壤有效磷含量的影响

利用河南省国有焦作林场麻栎林1 hm~2森林生态系统定位观测样地,设置加倍凋落物、去除凋落物、去除地表物并挖壕沟和对照(正常凋落物输入)等不同处理方式,连续2 a测定0～10 cm、10～20 cm土壤有效磷含量,计算其变化率、变化速率、环比增长率、同比增长率,分析暖温带森林近地表层土壤有效磷含量受凋落物输入改变的影响程度,为土壤有效磷动态的深入研究提供借鉴,为生态系统响应全球气候变化等研究提供基础。结果表明,土壤有效磷含量具有季节变化,春季与夏初较低、秋季与冬季较高;0～10 cm土层中土壤有效磷含量稍高于10～20 cm层次的,但差异不显著,其相关性可用幂函数表示。0～10 cm层次上,加倍凋落物处理提高了土壤有效磷含量,去除凋落物与去除地表物并挖壕沟处理降低了土壤有效磷含量,但不同处理间的差异性不显著,不同处理间土壤有效磷含量的变化率差异极显著;土壤有效磷含量的变化速率表现出减幅波动,而环比增长率与同比增长率在后期波动较大,但不同处理间均不具有显著性差异;凋落物输入的不同处理与季节变化对0～10 cm层次土壤有效磷含量有显著性影响,而对10～20 cm层次的影响不显著。表明,凋落物输入的不同处理主要影响到0～10 cm层次的土壤有效磷含量,对10～20 cm层次的影响较弱,且季节变化对土壤有效磷含量亦有较大影响。