黄土区梯化坡地不同土地利用方式对土壤理化性质的影响

[目的]研究覆膜作物、牧草地和撂荒地模式下梯化坡地不同土地利用方式对土壤理化性质的影响,为黄土区梯化坡地优化农业生产管理提供科学依据。[方法]以黄土区甘肃省陇西县梯化坡地为研究对象,选择5种土地利用方式(玉米地、苜蓿地、撂荒地2 a,撂荒地4 a和荒草地)按不同坡位(挖方段、中间段、填方段)进行土壤取样,对0—40 cm土层土壤理化性质进行研究。[结果]在5种土地利用方式下,土壤含水量、容重均随土层深度增加而增大,其中玉米地土壤含水量最高,容重最小;土壤机械组成均表现为:细砂粒黏粒粉粒粗砂粒;土壤含水量、容重、黏粒和粉粒均表现为:挖方段中间段填方段,而粗砂粒、细砂粒、有机碳、速效钾和水解性氮则呈现相反的趋势。土壤pH值均值变化为苜蓿地最大,撂荒地最小,且方差分析差异不显著(p0.05)。土壤有机碳、速效钾和有效磷均值均表现为玉米地最大,水解性氮均值表现为:苜蓿地玉米地撂荒地2 a荒草地撂荒地4 a。[结论]覆膜玉米地表现出对土壤含水量、容重及养分的促进作用均优于其他土地利用方式,且填方段的土壤更加肥沃,耕作中应注重加强对挖方段的施肥。     

土地利用方式及土壤理化性质对有效态锌累积的影响

利用土壤定位采样分析了富阳市不同土地利用方式和土壤特征对全量和有效态Zn在土壤中累积的影响.分析结果表明,工业用地与农业用地中的全量和有效态Zn差异极显著,工业用地方式土壤全量和有效态Zn含量较高;在农用地方式中,菜地、旱地、水田和林地的全量Zn累积程度相近,但与果园和茶园差异显著;不同农业用地中的有效态Zn无显著差异.并对农业与工业用地方式下全量Zn、土壤特征与有效态Zn含量之间的相关关系进行了分析.结果表明,在农业用地中,全氮、有机质和pH对Zn全量影响显著,而全量、有效磷和速效钾对Zn有效态影响显著;在工业用地中,土壤理化性质对全量和有效态Zn含量无明显影响,有效态Zn含量只与全量Zn含量显著相关.基于Zn有效态的指示Kriging评价结果显示,富阳市有5.56%的土地和5.99%的耕地处在较高的Zn污染风险水平(>0.100).     

不同农业用地类型对土壤性质和土壤环境的影响——以北京市延庆县为例

选择北京市延庆县为研究区域,通过对不同农业用地类型的土壤进行采样和分析,研究了延庆县不同农业用地类型对土壤性质和环境的影响,以期为北京市土壤的农业可持续利用提供依据。结果表明,研究区域粮田、菜地、果园的土壤pH值、有机质和碱解氮含量均显著低于林地;4种不同农业用地类型中表层土壤的As,Cd,Cr含量平均值分别超出北京市土壤背景值0.93,0.09和15.3 mg/kg。粮田、菜地耕作层的重金属含量高于林地和果园,内梅罗指数和单项污染指数评价表明这4种土壤利用类型尚属清洁。尽管研究区目前重金属污染程度较低,最高值仅为警戒值的74%,但其单项污染指数显示该地区土壤重金属累积速度较快。粮田土壤中As,Cd元素含量较退耕林地分别增加了20.9%和38.5%。如不加以控制,土壤重金属污染状况会进一步加剧。     

渭北旱塬区不同坡向土地利用类型对土壤性质的影响

为了研究不同坡向土地利用类型对土壤性质的影响,以渭北旱塬区5种土地利用类型(不同坡向)为研究对象,系统分析该区不同坡向土地利用类型剖面土壤物理、化学和生物性质的差异。结果表明:(1)除土壤pH和土壤颗粒组成外,5种土地利用类型土壤含水量、总孔隙度、有机质、全氮、微生物量碳和氮含量总体随土层加深呈下降趋势,土壤容重则相反。(2)0-30cm土层,阳坡农用地土壤含水量、黏粒含量和pH最高,粉粒和全氮含量最低;人工草地砂粒和全氮含量最高,黏粒含量最低;人工林地土壤总孔隙度、土壤有机质、微生物量碳和氮含量最高,土壤含水量、土壤容重和pH最低;天然草地土壤容重和粉粒含量最高,总孔隙度和砂粒含量最低;退耕地有机质、微生物量碳和氮含量最低。阴坡农用地土壤含水量、粉粒含量和pH最高,黏粒和全氮含量最低;人工草地土壤容重、黏粒和微生物量氮含量最高,土壤总孔隙度、粉粒、砂粒和有机质含量最低;人工林地有机质含量和微生物量碳含量最高;天然草地土壤总孔隙度、砂粒和全氮含量最高,土壤容重和pH最低;退耕地土壤含水量、微生物量碳和氮含量最低。(3)5种土地利用类型中,土壤容重、细黏粒、粗黏粒、细粉粒、粗砂粒、土壤pH和有机质(退耕地除外)表现为阳坡阴坡,土壤含水量(退耕地和农用地除外)、总孔隙度、粗粉粒、细砂粒、土壤质地粗化度、全氮(人工草地除外)、土壤微生物量碳和氮含量则为阴坡阳坡。     

不同土地利用方式土壤化学性状与酶学指标分析

在黄河三角洲地区，由于河水携带大量泥沙在人海口淤积，每年形成一定面积的陆地。新生陆地一般营养丰富，适宜耕作．常常被开垦为耕地。由于干旱，天然降雨少，土壤蒸发量大，导致深层土壤水分沿毛细管上升，可溶性盐分离子随之上升到土壤表层，水分蒸发后，盐分离子在土壤表层积累，从而发生土壤盐渍化。进行农业耕作20年后，土壤返盐严重，不再适宜继续耕种。除此之外，还有不同的土地利用方式。本研究选择了5种利用方式，分别测定了土壤溶液电导率、N、P、K、有机质含量等营养状况以及几种土壤酶活性，结果表明：耕地（E）的土壤含盐量最低，营养水平最高，土壤酶活性也最高。草地（G）的土壤含盐量比较高，而营养水平、土壤酶活性也比较高。灌木林地（S）的土壤含盐量比较高，而营养水平、土壤酶活性却比较低，属于立地条件较差的地块。与盐碱荒地（U）相比，它的含盐量降低不少，而营养水平、土壤酶活性也有所改善，说明通过栽植耐盐树木，提高植被覆盖率来改良盐碱荒地是可行的。林地（F和MF）的土壤含盐量比较低，营养水平、土壤酶活性比较高。另外，刺槐与紫穗槐混交林的效果很好，一方面它们都有一定的耐盐性，另一方面都是固氮植物，能够自我积累营养。     

生物炭对铜矿区排土场污染土壤理化性质和重金属形态的影响

为了探讨在重金属胁迫下,不同用量(0,1%,2%,4%)生物炭对土壤pH、有机碳、全氮、全磷以及重金属形态的影响,以铜矿区排土场污染土壤为研究对象,开展室内盆钵试验。结果表明：与对照K相比,在不同剂量生物炭处理下,土壤pH、有机碳、全N和全P增幅分别为3.5%～23.0%,5.6%～13.2%,2.9%～6.8%和3.4%～9.5%,酸溶态Cd, Pb, Cu和Zn含量降幅分别为65.5%～71.2%,49.9%～71.5%,34.6%～50.6%和45.3%～52.1%,可还原态Cd, Pb, Cu和Zn含量降幅分别为71.5%～74.3%,44.4%～63.6%,38.5%～57.8%和29.1～39.1%,可氧化态Cd含量降幅为15.6%～36.9%,可氧化态Pb, Cu和Zn含量增幅分别为16.9%～20.5%、3.9%～26.0%和18.8%～55.9%,残渣态Cd, Pb, Cu和Zn含量增幅分别为42.4%～44.2%,11.0%～23.5%,15.0%～37.9%和20.0%～41.9%。添加生物炭可以提高土壤pH,增加土壤有机碳和全氮含量,对土壤全磷含量也略有增加,但...     

淮南煤矿复垦区土壤腐殖质特征及其与重金属的关系

选择淮南典型煤矿复垦区不同土地利用方式下（菜地、玉米—小麦地、林地和荒地）的土壤作为研究对象,运用单因素方差分析和内梅罗综合污染指数调查了其腐殖质组成特征与重金属污染状况并探究两者间关系,为修复矿区复垦土壤提供依据。结果表明:土壤腐殖质含量、腐殖化程度和稳定性依菜地 > 玉米—小麦地 > 林地 > 荒地的次序从最佳向最差过渡。不同土地利用方式下土壤胡敏素（HM）的组成不同,HM各组分有机碳含量为HMr > HMi > HMc;且施用有机肥土壤较不施肥土壤中HM各组分的含量明显增加。复垦区土壤中Cu和Cd含量均高于土壤背景值,Zn含量低于土壤背景值,土壤处于轻度污染状态。施用有机肥提高复垦土壤肥力的同时,需控制有机肥中重金属含量,以降低土壤重金属污染风险。     

北京山区典型土地利用方式对土壤理化性质及可蚀性的影响

延庆县地处北京市西北部,作为北京生态环境建设工程的重要组成部分,是北京五大风沙口之一,此区属于生态环境脆弱地带,加之人类对土地资源的不合理利用,导致了严重的土壤侵蚀性问题。针对北京市延庆县山区不同土地利用类型的土壤,通过室内测试分析,并运用统计和相关分析等方法,对研究区农田、果园、苗圃幼林地、山地灌木林和土路5种土地利用类型下土壤可蚀性及其理化性质进行研究,结果表明:各土地利用类型中,山地灌木林的土壤总孔隙、土壤贮水能力、土壤饱和持水量和有机质显著大于其它土地类型（P < 0.05）。不同土地利用方式的土壤可蚀性K值存在差异,由大到小依次表现为:土路（0.047 4） > 农田（0.043 5） > 果园（0.042 1） > 苗圃幼林地（0.040 8） > 山地灌木林（0.034 2）。对土壤可蚀性和土壤理化性质进行相关性分析结果表明:土壤可蚀性与砂粒、粉粒含量、黏粒含量、非毛管孔隙、土壤贮水能力和容重相关性较好（P < 0.05）,可作为土壤可蚀性评价的指标。     

科尔沁沙地农牧交错带土地利用方式对土壤特性的影响

以彰武县北部为样区，研究了科尔沁沙地农牧交错带不同土地利用方式对于土壤特性的影响。研究结果表明：草甸碱土草地开垦为早作农田后，土壤次生盐渍化加重；草甸草地开垦成为水田，则有利于对土壤次生盐渍化的防止和抑制；固沙林地或草地开垦成为农田，在一定的程度和范围会导致土壤养分含量特别是速效养分N含量显著降低，土壤颗粒的粗化（沙化），且这种趋势随着开垦年限的增加而加重。     

金沙江干热河谷区不同土地利用方式下的土壤特性分异特征

对金沙江干热河谷区相同背景条件下的合欢林地、玉米地、桑地、甘蔗地、花椒地、撂荒草地以及水桐树林地的土壤理化性状进行了研究.结果表明,该区域天然水桐树林破坏后改为其它土地利用方式后对土壤理化性质影响显著,表现为土壤有机质、全氮、全磷和碱解氮含量显著降低,速效磷和容重没有显著变化,速效钾有一定程度升高;不同利用方式对其影响作用差异不同,但总体来说改造为合欢林和撂荒草地对土壤理化属性的影响相对较少.土壤综合属性指数随天然水桐树林改为其它利用方式后均呈现不同程度降低,其降幅由小到大依次为草地>合欢林地>甘蔗地>玉米地>花椒地>桑地,人为干扰越重对土壤质量的破坏作用越大,因此减少人为活动,增加该区域土壤物质归还量是改善土壤质量的重要措施之一.     

Effects of Wastewater Irrigation on Physicochemical Properties of Soil and Availability of Heavy Metals in Soil and Vegetables

The present study investigated the impact of irrigation with wastewater on nutritional property and heavy‐metal concentrations in the soil and consequent accumulation in vegetables at sites having long‐term uses of wastewater for irrigation. Samples of irrigation water, soil, and root and shoot parts of palak plants were analyzed to determine the concentration of heavy metals. Wastewater irrigation led to increases in the total and phytoavailable heavy‐metal concentrations in the soil at all the sites. Heavy‐metal concentrations in soil under wastewater irrigation were negatively and positively correlated with soil hydrogen potential (pH) and organic carbon (OC), respectively. The enrichment factor and metal pollution index were higher at wastewater‐irrigated sites as compared to the clean water–irrigated ones. The study concludes that wastewater irrigation modified the physicochemical properties of the soil, leading to more availability of heavy metals in the soil and consequently to the plant.     

东北农牧交错带小流域土地利用与土壤性状耦合关系研究

以通辽市巴尔敦沟小流域为研究区,对该流域内不同土地利用类型的土壤性状进行对比研究,结果表明:（1）耕地土壤容重和土壤孔隙状况最好,林牧复合次之,林地和牧草地相差不大,农林复合最差。随土层深度的增加,土壤容重呈上升趋势,土壤孔隙度则呈下降趋势。（2）耕地0-80 cm土层土壤平均自然含水量和土壤最大贮水量最高,农林复合和林地次之,相差不大,牧草地最低。（3）不同土地利用类型土壤全量元素含量综合而言:耕地最高,牧草地次之,农林复合居中,林牧复合略差,林地最低。（4）不同土地利用类型土壤速效元素含量综合而言:耕地最高,林地次之,林牧复合和牧草地差异不大,农林复合最低。（5）不同土地利用类型的有机质含量牧草地和耕地较高,其他土地利用类型没有显著差异。综合分析表明,该小流域内耕地的物理和化学性质最好,农林复合类型的物理化学性质较差。     

土地利用方式对桂西北石漠化地区土壤理化性质的影响

在广西壮族自治区凌云县典型石漠化地区对7种不同土地利用方式土壤理化性质进行了调查分析.结果表明,不同土地利用方式对土壤容重、含水量、总孔隙度、毛管孔隙度、非毛管孔隙度存在极显著差异(p＜0.01),有机质、全氮、全磷、全钾、速效氮、速效磷、速效钾及交换性Ca2+含量差异极显著(p＜0.01).相对阔叶林地土壤,灌木林、针叶林、退耕台地、草地、退耕坡地、农田土壤的退化程度依次增加.农田土壤质量最低,针叶林地、草地、退耕坡地、退耕台地土壤质量为中等,灌木林地与阔叶林地土壤质量较高.人为干扰是影响土壤理化性质的主导因素,干扰强度大,土壤理化性质退化严重.控制不合理的人为干扰及恢复结构良好的地上植被对改善土壤质量具有重要意义.     

中原城市群“三生”用地转型及其生态环境效应

[目的]分析2000—2020年中原城市群“三生”用地的时空演变特征及其生态环境效应,为快速城镇化地区“三生”空间格局优化以及区域生态环境保护等提供科学参考。[方法]基于中原城市群2000,2010和2020年3期土地利用数据,采用生态环境质量指数和景观格局指数两种方法,定量分析中原城市群“三生”用地转型的生态环境效应。[结果](1)研究区生产用地面积明显减少(-7 890 km~2),生态用地面积相对稳定(仅变化0.1%),生活用地面积快速增加(7 638 km~2);2000—2010年的“三生”用地转换面积远低于2010—2020年。(2)研究区生态环境质量指数先升后降,在区域整体上呈现“西高东低”的空间格局。郑州市下降幅度最大,济源市提高最多;生态环境质量指数(EV)与最大斑块指数(LPI)、景观形状指数(LSI)、斑块结合度指数(COHESION)、聚集度指数(AI)、香农多样性指数(SHDI)和香农均匀性指数(SHEI)高度相关。(3)生态环境改善趋势小于恶化趋势,恶化的主要因素为林草生态用地向农业生产用地转化,以及生活用地对农业生产用地的占用。(4)各类景观破碎化加剧,聚...     

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。     

晋西黄土区不同土地利用方式对土壤物理性质的影响

通过野外调查与室内实验相结合的方法,对晋西黄土区5种土地利用方式的土壤容重、土壤孔隙度及贮水量、土壤微团聚体分形特征进行了对比分析,以期为该地区土壤结构的改良提供理论指导.结果表明:各土地利用方式下随着土层深度的增加,土壤容重均显著增大,土壤孔隙度均显著下降,人工混交林土壤物理结构最好,荒草地最差;土壤0-50 cm贮水能力依次为人工混交林(74.56士14.96) mm＞人工纯林(72.13±8.63) mm＞经济林地(65.51±6.43) mm＞农地(61.38±9.55) mm＞荒草地(55.19±13.18)mm,其中人工混交林与人工纯林,农地和经济林地之间无显著差异,荒草地与其他土地利用类型均差异显著;土壤微团聚体平均分形维数(D)表现为荒草地(2.37±0.07)＞农地(2.32±0.08)＞经济林地(2.25±0.06)＞人工纯林(2.09±0.05)＞人工混交林(2.07±0.08);土壤微团聚体分形维数(D)与土壤容重,0～0.005 mm,0.005～0.01 mm和0.01～0.05 mm粒级土壤微团聚体体积分数均呈极显著正相关关系,与土壤各孔隙度及其所对应的贮水量和0.05～0.25 mm粒级土壤微团聚体体积分数均呈极显著负相关关系.     

土地利用方式对高寒草甸生态系统土壤无机碳的影响

[目的]探明土地利用方式对高寒草甸生态系统土壤无机碳含量及储量的影响,为青藏高原区域碳增汇原理及草地管理实践提供科学支撑。[方法]选取围栏封育地、自由放牧地、多年生人工草地、补播地及黑土滩型退化草地5类不同土地利用类型,对无机碳的含量和储量、土壤主要理化性质的变化及其相关性进行比较分析。[结果]在高寒草甸生态系统中,无机碳含量较低且不同土地利用下土壤无机碳的储量(以C含量表示)有显著差异,表现为多年生人工草地(3 381.28kg/hm2)围栏封育地(739.27kg/hm2)自由放牧地(712.12kg/hm2)补播地(647.64kg/hm2)黑土滩型退化草地(361.26kg/hm2)。不同土地利用类型草地的土壤pH值、容重和含水量差异显著。土壤无机碳与土壤容重和含水量分别为线性正相关和负相关关系,与pH值为正相关关系,当pH值7时,无机碳含量很低,基本保持不变;当pH值7时,表现为指数函数关系。[结论]在高寒退化草地改良重建的技术与综合治理模式中,黑土滩型退化草地上建植多年生人工草地的管理策略在无机碳固定方面较其他措施更加有效,是维持草地碳汇功能的有效措施。     

黄土高原南部土地利用/覆被变化的土壤侵蚀效应

基于3S技术对黄土高原南部地区土地利用/覆被变化及空间分布格局进行了综合测评,同时应用通用土壤流失方程(USLE)定量研究了不同土地利用方式下的土壤侵蚀效应.研究表明,研究区1980-2005年共有1 123.80 km2耕地被用为城镇建设用地,建设用地面积净增了1 238.29 km2,林地、草地面积总量变化小,但局部地区流转特征显著;与此同时,该区土壤侵蚀模数从11.54 t/(hm2·a)增至13.81t/(hm2·a),1980和2005年黄土沟壑区侵蚀模数的峰值分别为1 708.52和1 584.69 t/(hm2·a).该区域土壤侵蚀效应与土地利用空间格局耦合性较强,林地、草地由于分布区域海拔高,坡度陡,侵蚀强烈,而地势低洼、平坦地区(建设用地、耕地、未利用地)的土壤侵蚀强度小.林地、草地的土壤侵蚀效应由于受到地形因素的影响,对降雨侵蚀因子增强的响应尤其明显.2005年该区林地和草地的平均侵蚀模数分别增加了2.34和7.32 t/(hm2·a),并且微度以上侵蚀等级的面积有所增加.     

小兴安岭不同土地利用方式下的土壤DOC化学光谱特性

在小兴安岭地区选取天然沼泽(兴安落叶松沼泽)、排水造林40a的人工林湿地、由湿地开垦40a的农田、湿地垦殖后弃耕地(弃耕40a)4种样地,研究小兴安岭不同土地利用方式土壤溶解性有机碳(DOC)化学光谱特性。结果表明,在垂直剖面上,排水造林湿地、农田、弃耕地以及天然沼泽的土壤DOC含量均从表层向下逐渐减少,在土壤表层0—10cm,DOC含量关系为:天然沼泽排水造林湿地弃耕地农田(p0.05),在其他深度上,差异不显著(p0.05)。DOC化学光谱特性表现为DOC中芳香族类化合物(SUVA254)、DOC中腐殖质所占比列(C/C)、DOC中腐殖酸与富里酸比例(E4/E6),在垂直剖面上逐渐递增。总体上,DOC化学光谱特性大小关系为:天然沼泽弃耕地排水造林湿地农田。4种土地利用类型土壤SOC的含量均随着土壤深度的增加而出现逐渐递减的规律,在垂直剖面上,天然沼泽SOC的含量大于其他土地利用方式。4种类型土壤DOC占SOC的比例(DOC/SOC)在垂直剖面上无明显变化规律。天然沼泽湿地DOC/SOC只在土壤表层大于其他土地利用方式(p0.05)。     

不同土地利用方式对土壤养分及肥力的影响

以山东省临沂市四种典型土地利用方式为例,分析不同土地利用方式对土壤养分及肥力的影响.结果表明:不同土地利用方式对有机质(OM)含量具有显著影响,而对pH、全磷(TP)、全氮(TN)、全钾(TK)和土壤颗粒组成无显著影响.不同土地利用方式土壤OM含量由高到低顺序为:水田>未利用地>林地>旱地;TN含量由高到低顺序为:未利用地>林地>水田>旱地;TP含量由高到低顺序为:未利用地>旱地>林地>水田;TK含量由高到低顺序为:林地>水田>旱地>未利用地.相关分析表明,旱地各养分之间的相关系数要大于水田、林地和未利用地,不同土地利用方式对TP和TN之间的相关系数无影响.主成分分析表明,旱地、水田、林地和未利用地综合肥力指标F值大小顺序为:水田(0.86)>林地(0.78)>旱地(0.51)>未利用地(0.43).