基于聚类分析的土壤盐渍剖面特征及其空间分布研究

通过对黄河三角洲地区典型地块土壤盐渍剖面的聚类分析,研究并总结该地区不同盐分剖面类型土壤含盐量在水平方向以及垂直方向的分布特征和规律,运用该规律对各盐渍剖面类型的空间分布进行了探讨。结果表明:研究区土壤盐分剖面可以明显分为表聚型、底聚型和平均型3类,按照垂直分布特征可将0～180cm土体划分为0～20cm、20～80cm、80～120cm和120～180cm四个层次;研究区土壤含盐量在垂直方向和水平方向上变异较强,总体上盐分分布具有一定的表聚性,且各土层含盐量的规律性可以作为判断土壤盐分剖面类型的依据;受结构性因素和随机性因素的共同影响,各土层含盐量均表现为中等的空间自相关性和相同的空间自相关变化尺度。Kriging插值与空间分析结果表明,微地形和气候条件是影响表层土壤盐分空间分布的主要因素,地下水性质主导深层土壤盐分的空间分布;表聚型盐分剖面是研究区最主要的剖面类型,其次分别为底聚型和均匀型;不同盐分剖面类型的空间分布反映了植被类型和土地利用方式的差异,人为农业措施是形成底聚型与平均型盐分剖面的最直接因素。该研究结果为黄河三角洲地区盐渍土地的分区、改良、管理以及合理利用提供了理论基础和实践依据。     

基于电磁感应数据棉田土壤盐分剖面时空变异特征研究

针对新疆南疆塔里木河绿洲地区土壤盐渍化发生反复性与南疆水资源日益匮乏等问题,以该地区典型地块为研究对象,运用电磁感应仪快速获取土壤盐渍化信息技术,结合地统计插值对新疆塔里木河绿洲地区土壤盐分剖面类型进行研究,并用表观电导率ECv_(1.5)与ECv_(0.75)比值对研究区土壤盐分剖面进行分级并对土壤盐分剖面类型空间分布进行探讨。结果表明,不同时期ECv_(0.75)数据在空间分布上均表现为强变异强度,棉花整个生育期,土壤盐分呈现累积状态。不同时期ECv_(1.5)与ECv_(0.75)比值半方差函数均符合指数模型,土壤盐分剖面空间自相关性从棉花播种前由随机性因素作用类型过渡到棉花花铃期的随机性与结构性共同作用类型,再转变为棉花收获后土壤盐分剖面由随机性因素作用类型。不同时期土壤盐分剖面类型空间分布图表明,土壤盐分剖面类型呈现底聚型-表聚型-底聚型状态分布。土壤质地、微地形、温度、地下水埋藏深度是造成土壤盐分剖面类型分布格局最直接的因素。该研究结果对灌溉制度的科学制定具有一定的指导作用。     

宁夏河套灌区典型区域土壤盐碱化空间变异特征

运用经典统计学和地统计学相结合的方法,以宁夏河套灌区盐碱化最严重的区域作为研究区,研究其土壤盐分含量和pH值的空间变异特征。结果表明:土壤全盐含量在表层为强变异性,在其他层次为中等变异性;pH值为弱变异性,其空间变异格局主要由结构性因素引起。土壤全盐含量和pH值均呈现出西北地势低洼地区高于其他地区的空间分布格局,平行于和垂直于贺兰山和黄河走向的方向上土壤全盐含量变异程度较小,而在以沙湖为中心的对角线方向上土壤全盐含量变异程度较大。研究区土壤盐分剖面类型以表聚型为主,底聚型和平均型盐分剖面主要分布于平行于贺兰山和黄河方向偏东的带状区域内和垂直于该方向偏南的带状区域内。     

垦殖与自然条件下黄河三角洲土壤盐分的时空演化特征研究

为探究人为垦殖与自然条件下黄河三角洲土壤盐分的时空演化特征,实现黄河三角洲后备土地资源的高效开发,保障生态和环境安全,利用空间变换推演时间演替,沿黄河入海方向,自利津县北宋镇至黄河三角洲保护区内黄河入海口布设采样带,研究当地典型作物(小麦、棉花、水稻)和自然条件下土壤盐分的时空演化特性,随机选取28个主采样区,采集140个样点,每个样点以20cm为1个土层,测定0—100cm土层土壤含盐量。研究表明:整个研究区域0—20cm土壤平均含盐量为3.58g/kg,显著高于60—100cm土层(p0.05),属于中度盐化土,空间表现为强变异性(CV=131%),随着土层深度的增加,不同土地利用类型间盐分空间变异减小;土壤盐分剖面的空间分布特征体现了人为垦殖和自然条件的协同影响,表聚型盐分剖面主要分布在采样带的近海端(1972年后冲积区域中此类剖面占83.3%),作物以低产棉田和自然植被为主,85.7%的自然植被和45.5%棉花为表聚型,平均型主要分布在采样带的中部及内陆区域,1855年之前及1855—1972年间的冲积区域中此类剖面各占40.0%,作物主要以水稻、小麦和滩涂为主;底聚型主要分布在采样带的内陆地区,1855年之前的区域中此类剖面占31.3%,主要以农作田为主,棉花、小麦、水稻均衡分布;人为垦殖管理、植被类型等随机因素是导致0—80cm土层土壤含盐量变异的主要原因,随着土层深度的增加,随机因素影响减弱,地形、地下水位等结构性因素影响增强;基于盐分的空间分布,绘制农作物布局区划图,可为黄河三角洲地区盐渍土资源合理开发利用提供参考。该研究揭示了垦殖与自然条件下土壤盐分时空演化特征,自滩涂至内陆,土壤盐分剖面由表聚型向底聚型过渡,人为垦殖在一定程度上可以降低土壤的盐渍化程度,但人为垦殖与土壤盐渍化之间互为因果、相互推进。     

苏北滨海盐土区河流入海口土壤盐分及养分分布特征

为系统了解淮河入海口两侧盐渍土养分及盐分分布状况,采用野外调查取样和室内分析相结合的方法,分析淮河入海口土壤养分(有机质、速效氮和速效磷)指标和盐分质量分数的空间分布特征.结果表明:1)研究区有机质和速效氮总体贫乏,随距入海口越来越远,呈缓慢上升趋势,速效磷总体适量.土壤养分有明显的表聚现象,与河漫滩相比较,对应堤防外侧土壤有机质、速效氮变异深度偏低,速效磷差异不明显.2)北堤河漫滩、南堤河漫滩、北堤外和南堤外临界脱盐位置分别在距入海口3 200 m、2 800 m、3 400 m和600 m处,土壤盐分剖面主要为表聚型、低聚型和平衡型,其分布较为集中,分别位于重度盐渍化区、中度盐渍化区、轻度盐渍化及脱盐区.3)有机质与速效氮呈极显著正相关,二者与土壤盐分呈显著性负相关,速效磷与其他3个指标相关性均不显著.该结果可为淮河入海口盐渍土的分区、改良和合理利用提供参考.     

不同耕种时间下土壤剖面盐分动态变化规律及其影响因素研究

以新疆奇台县绿洲不同耕种时间土壤含盐量为研究对象,运用聚类分析与相关分析法对其含盐量变化规律、盐分剖面类型及其影响因素进行了研究。结果表明:在荒地转化成人类熟作的农田(5 a以上)过程中,土壤剖面盐分特征变化依次为表聚型、均匀型、震荡型和底聚型。未耕地土壤含盐量高,是典型的盐渍土,且表层聚集现象明显,含盐量在表层(0～20 cm)占整个剖面的34.31%。耕种5 a、10 a的土壤,多为底聚型盐分剖面。随耕种时间加长,土壤各层含盐量的活跃程度变化依次为活跃层、次活跃层和较稳定层;土壤含盐量与有机质含量的关系由极显著正相关转变为极显著负相关,而与土壤pH的关系变化则相反。有耕作活动的土壤盐渍化发生了逆向演替,耕种10 a土壤平均含盐量仅为未耕地的20.90%,脱盐速度随着时间的增加而减小,由早期(0～3 a)的1.56 g kg-1a-1,下降为后期(5～10 a)的0.04 g kg-1a-1。     

黄河故道流域土壤盐渍化多维空间特征及其风险评价

掌握土壤盐渍化多维空间分布特征，分析盐渍化风险影响因素，实行风险区域分区管控，提升盐碱土利用效率。以山东省东营市河口区黄河故道流域为研究区，采用经典统计学方法对土壤盐渍化状况进行描述性统计，基于GIS插值对研究区盐渍化的二维空间分布格局进行分析，运用GMS三维反距离权重插值可视化分析盐分三维空间分布及其变化趋势，构建土壤盐渍化风险评价模型定量分析其风险程度。结果表明：研究区土壤含盐量均值为5.84 g·kg-1，整体属于重度盐渍化，pH均值为7.82，呈弱碱性；二维空间上，土壤含盐量高值区域（≥6 g·kg-1）主要分布于研究区北部，整体呈现从沿海向内陆降低的趋势，土壤盐分与pH分布趋势整体呈负相关；三维空间上，土壤盐分剖面分布特征整体以均质型为主，局部存在表聚、两端集聚，呈表聚型、均质型、两端集聚型三种类型共存的复杂特征；盐渍化风险程度分为4级，极高风险区域主要分布于研究区中北部、东北部；高风险区域主要分布在研究区中部及东北部区域，中风险区域主要分布在研究区西部、东南部，低风险区域主要分布于研究区西南部。 应预防极高风险区、控制高风险区、改良中低风险区，以最大程度减轻盐渍化风险危害。     

典型设施栽培土壤盐分变化规律及潜在的环境效应研究

研究了山东寿光设施土壤盐分的变化规律。结果表明：（1）设施土壤的盐分含量高，变化幅度大。耕层盐分含量为2．69g kg^-1（CV=58％），而相应的露地仅为0．61g kg^-1（CV=14％）。（2）设施土壤连续种植到4a左右，其耕层的盐分含量则可达到限制作物正常生长的临界点，此后盐分含量随采取的各种管理措施而有所降低。土壤次生盐渍化是造成温室可持续利用周期较短的主要原因。（3）除HCO3^-外，NO3^-、SO4^2-、Cl^-、Ca^2＋、Mg^2＋、K^＋、Na^＋在剖面的累积明显高于露地，且以NO3^-和Ca^2＋的相对富集为主要特征，两者可占耕层盐分离子总量的47．4％和19．3％。（4）与露地相比，盐分离子在设施土壤剖面存在着明显的累积和向下迁移现象，同时在剖面的分布还具有明显的表聚特征，其中NO3^-的大量累积和向下层迁移已严重影响到当地地下水水质。     

阿拉善左旗土壤盐分空间变异特征研究

为了获得内蒙古自治区阿拉善左旗土壤盐分空间变异特征,本研究以阿拉善左旗为研究区域,以实地调查采样数据为依据,运用普通克里格法和径向基函数方法探讨研究区土壤盐分的空间分布特征,根据两种方法在土壤盐分空间分布及插值精度等方面对比分析,获得适合评价研究区土壤盐分空间变异特征的研究方法。研究表明:阿拉善左旗土壤盐分具有强烈的空间自相关性。土壤盐分空间格局上表现为西南部及北部高,东南部及中部低的趋势。土壤盐分剖面特征表现出明显的区域性,研究区北部呈现底聚性,西南部及东部突出部分呈现为表聚性的剖面特点。克里格法与径向基函数法均适用于阿拉善左旗土壤盐分的空间特征解译,精度验证表明克里格法更适合于对研究区土壤盐分空间变异的探讨。研究区0～20 cm和20～40 cm两个土层中分别有97.72%与99.89%的土壤遭受不同程度的盐渍化危害,各土层中中度盐渍化土壤面积占比例最大,其次为重度盐渍化土壤和轻度盐渍化土壤,盐土有一定比例的分布。因此,需采取有效的治理措施对阿拉善左旗土壤盐渍化加以防控与治理。     

干旱区大田膜下滴灌土壤盐分运移与调控

膜下滴灌节水技术在新疆已推广应用了160多万hm2且面积仍在持续增加.为研究干旱区大田膜下滴灌土壤盐分运移特征,该文通过在新疆巴州灌溉试验站进行的膜下滴灌试验,结果表明,在单次滴灌后,剖面土壤内的盐分产生了定向重分布,形成脱盐区、稳定区与积盐区,具有调控田间尺度土壤盐分的作用.脱盐区的面积要大于积盐区.在0～40 cm的深度内,双管对表层盐分重分布的作用大于单管;在0～80 cm深度,双管对剖面盐分重分布的作用弱于单管.在棉田的整个生育期内,剖面土壤的盐分则受灌水周期的影响,呈上下振荡、振幅缩小且总体脱盐的变化趋势,形成了一种对作物生长有利的局部环境.膜下滴灌不仅是一种滴灌和覆膜相结合的节水技术,而且通过对其控制性精准灌溉的灵活应用,可达到生育期控盐与非生育期排盐的结合,从而为在干旱区实现节水控盐的目标提供技术保障.     

松嫩平原不同微地貌上土壤剖面盐分组成及其分布特征

利用野外调查和理化分析方法,选取松嫩平原盐碱化草原一个典型洼地不同微地貌单元5个土壤剖面,研究了该区域苏打盐渍土土壤剖面发生学形态特征,分析了可溶盐组成及其分布特点。结果表明:不同微地貌上土壤剖面发生层次的碱化度与可溶盐总量的分布趋势相近,显示出苏打盐碱土积盐和碱化呈同步的特征;可溶盐离子组成以K⁺和Na⁺及HCO₃^-和CO₃^2-为主;P1剖面0～60 cm和P3剖面0～40 cm盐分数量多且集中分布,盐分表聚作用显著;其它剖面盐分数量均呈现中部高且向下减少的趋势;洼地由西至东,盐碱土土壤类型依次为苏打浅位盐化碱土、苏打白盖盐化碱土、苏打轻盐弱碱化草甸土、苏打弱碱化盐土。微域内苏打盐碱土呈复区分布。     

土壤盐－水动力学: V.土壤剖面盐平衡

Salt balance in simulated soil coulumns was calculated on the basis of a large amount of long term observation data.The results showed that under the climate conditions of semi-arid region of the Huang-Huai-Hai Plain,the soils in the columns were under salt accumulation conditions when the groundwater depth was controlled at less than 2.0m,and under desalinization conditions when at larger than 2.5m.In the soil columns with clay soil and silty loam soil intercalated with a clay layer,the amount of salt accumulated was far less than that in the soil column with silty loam soil throughout the whole profile.Under no irriagtion conditions crop planting may increase groundwater evaporation and hence salt accumulation in soil,making the soil columns under desalinization be under salt accumulation conditions.     

地形部位对亚热带低丘梯田土壤性态与类型的影响

[目的]为了解地形对亚热带丘陵地区稻田土壤发生与演变的影响.[方法]在浙江省衢州市和杭州市分别选择了由第四纪红土和凝灰岩风化物等2类母质发育的地形系列梯田,比较分析了岗背、高坡、缓坡和坡麓等不同地形部位梯田土壤剖面发生学性状及土壤类型的差异.[结果]结果表明,由岗背经高坡、缓坡至坡麓,土壤受耕作熟化影响(包括颜色变化、...     

黑龙江省三江平原的苏打盐渍土

我国黑龙江省的三江平原，部分地区分布着小面积的苏打　盐渍化土壤，含盐量低，但是ｐＨ值高，碱化度大，具有着盐化与碱化同时进行的双重特性．土壤潜水埋藏较浅，属低矿化的ＨＣＯ３－Ｎａ型水，通常因土体下部存在铁盘层相隔而与其深　层地下水缺乏联系，以致在其形成过程方面有着某种特殊性．在改良利用方面，应在综合规划与合理布局的基础上，因地制宜地发展农林牧业，含盐较重的地段宜于放牧或作为割草地　，防止生态环境遭受破坏与盐渍化加剧，已垦的盐渍土耕地，尤应重视土壤培肥．     

吉林省大安市盐渍化土壤特征及现状研究

吉林省大安市，现有盐渍土面积约２４７６８０．２８ｈｍ２，占全　市土地总面积的５０．３９％，其中碱土面积占盐渍土面积的７７％．盐渍土中，分布最广、面积最　大的是苏打型盐渍土．碱土主要分布在大安古河道的北段和查干湖西、霍林河下游的散流区．　由于人类活动的胁迫，把松嫩平原水系变成内外流两种水系，破坏了原来水的自然流势，打　乱了水盐的自然动态平衡，这可能是大安市土壤盐渍化日趋恶化的最主要原因．重建湿地，　是改良利用盐渍土的有效途径．     

表层盐化土壤的灌溉淋洗需要量

通过土柱模拟实验及数值模拟计算，探讨了灌溉淋洗需要量的确定方法，并初步给出了不同作物苗期及生育期的灌溉淋洗需要量。依各种作物耐盐性的不同，苗期灌溉淋洗需要量为１９１－１３５０ｍ＾３／ｈａ；生育期灌溉淋洗需要量为６９０－３９５０ｍ＾３／ｈａ。此研究结果为土壤盐渍化的防治和进一步完善水资源的合理利用提供了理论依据。     

黄淮海平原晚第四纪古土壤

本文运用孢子花粉,古生物化石和放射性碳断代等手段,从土壤剖面层段的特征,土壤年龄和环境变化方面证明,分布于黄淮海平原的变性土不是现代土壤,而是古土壤,该古土壤自晚新世晚期以来经历了三次沉积－成土作用旋回,其土壤发育程度较弱,且是由钙质结核土层,暗色土层,表土层和（或）淤土层组成的一个叠置型古土壤。     

土壤侵蚀作用对黄土高原黏化层鉴定和淋溶土分类的影响

黏化层是淋溶土的首要诊断标准。一般情况下,黏化层是在长期相对稳定的湿润淋溶条件下形成的。但黏化过程很可能因为气候变化和土壤侵蚀作用而被打断。本文以山西土系调查16个淋溶土剖面为研究对象,通过对各剖面黏化层与上覆下伏层、各剖面间的基本特征及其理化性状分析,探索土壤侵蚀作用对黄土高原黏化层鉴定和淋溶土分类的影响。结果表明:(1)黄土高原16个淋溶土剖面中大多数黏化层与上覆层之间的形态特征过渡明显,胶膜、黏化率、粉黏比以及石灰性强弱等理化性质均表明黏化层主要是淋溶淀积的结果;(2)根据诊断层与诊断特性,将这16个淋溶土剖面进一步分为表蚀铁质干润淋溶土、石化钙积干润淋溶土、简育钙积干润淋溶土和普通简育干润淋溶土等不同亚类;(3)表蚀亚类的黏化率明显低于其他几个亚类,而粉黏比与之相反;(4)依据胶膜存在而被鉴别为黏化层的诊断层是古土壤黏化层受地质剥蚀作用剥蚀后而出露地表的。这一结果与土壤系统分类诊断剖面只限于近地表1.5 m、最多不超过2.0 m深度有关,而如果按土壤地理发生分类,则这些古土壤黏化层会被认定为"红黏土母质"并在土属一级得到反映。     

黄淮海平原粮食均衡增产潜力及空间分异

在当前区域发展和保障粮食安全的双向压力下,为了了解粮食主产区增产潜力、区域内部差异及空间分布特征,该文以土地利用现状数据为基础,通过空间均衡增产途径分析,初步研究了黄淮海平原均衡增产潜力及其空间分布;运用空间自相关分析方法结合GIS技术,分析了黄淮海平原增产潜力空间分布模式。结果表明:黄淮海平原粮食增产潜力达到3 304.57万t,空间上表现为南部平原区高于西北部平原区;黄淮海平原粮食增产潜力的空间分布存在正的空间自相关性,空间集聚类型主要为高高集聚型和低低集聚型;在增产潜力及增产潜力空间分布模式引导下,黄淮海平原土地整治类型区划可分为中低产田改造区,包含258个区县;农用地整理区包含24个区县;农村居民点整治区,包含20个区县;土地开发区,包含7个区县。通过均衡的思想,对进一步提高粮食主产区的产量,保护国家粮食安全有重要意义,同时可为因地制宜制定区域均衡增产方向和途径提供支撑。