开都河流域下游绿洲土壤盐分特征分析

以开都河流域下游绿洲为研究区,通过野外调查、采样与室内实验分析,采用数值统计方法与主成分分析方法对区域土壤盐分特征进行研究。研究结果表明：(1) 0～10 cm土层,土壤盐分含量为0.7348 g·kg^-1,10～30 cm土层为0.2070 g·kg^-1,30～50 cm土层为0.1852 g·kg^-1。随土层深度增加土壤盐分含盐量减少,土壤盐分含盐量的变异系数分别为319%、211%和193%,呈现强变异性。(2) 0～10 cm、 10～30 cm和30～50 cm土层中,随着土层深度的增加,Cl^-、SO₄^2-、Mg²⁺ 和K⁺+Na⁺离子的均值逐渐减少,总体上盐分分布具有较强的表聚性。(3）土壤盐渍化状况的特征因子是Cl^-与SO₄^2-。(4）未利用地土壤总盐分均值高于其它土地利用类型,耕地次之,林地的最小,分别为0.4420 g·kg^-1、0.0755 g·kg^-1和0.0414 g·kg^-1。     

改进暗管排水条件下氮素分布特性模拟分析

为探究改进暗管排水的环境效应，基于田间试验数据，采用HYDRUS模型对模拟参数进行率定验证，模拟分析长期排水条件下改进暗排与常规暗排的排水特征、排水中的氮素含量以及土壤氮素的分布情况。结果表明，改进暗排作用下土壤硝化作用有所增强，改进暗排具有快速降低地下水位的作用；与常规暗排相比，改进暗排对于氨氮的削减具有较好作用，可减少氨氮46%，但也增加了17%的硝态氮量；对于土壤中氮素分布来说，暗管排水长期作用下，土层铵态氮和硝态氮含量最小值分别位于40~60 cm和20~40 cm土层,模拟结束时土层铵态氮和硝态氮含量最小值仅分别为初始值的5%和10%左右，常规暗排与改进暗排40~60 cm土层的铵态氮含量相差最小，差值仅为0.3 mg·kg^-1，与二者暗管层上部土壤硝态氮含量相差不大。     

不同种植模式下苹果园土壤氮磷养分的分布特征

为研究不同苹果种植模式下土壤养分变化情况,在陕西省千阳县2种不同种植模式(矮化和乔化种植)的苹果园区采集土样,通过测定0~100 cm土层土壤中的全氮、全磷和有效磷含量,分析和比较其土壤氮磷养分含量差异及剖面分布特征。结果表明：在0~100 cm深度的土层中,除全磷外,矮化苹果园土壤各养分含量显著低于乔化苹果园(P<0.05),矮化富士、嘎啦苹果园和乔化富士苹果园全氮含量分别为0.60、0.63、0.76 g·kg^-1,全磷含量分别为0.58、0.56、0.63 g·kg^-1,有效磷含量分别为6.98、3.48、51.00 mg·kg^-1;矮化苹果园全氮、全磷以及有效磷含量主要在0~10 cm的表层土壤中聚集显著(P<0.05);土壤养分含量与土层深度相关性显著(P<0.05),矮化苹果园和乔化苹果园土壤养分含量与土层深度的变化过程分别符合幂函数和对数函数的变化趋势。     

塔里木河上游棉区土壤盐分与速效养分的空间分布及相关关系

土壤盐渍化已成为制约塔里木河上游棉田生产的主要障碍因子。为查明塔里木河上游棉田土壤盐分现状以及盐分与土壤速效养分之间的关系,建立盐渍化土壤合理施肥理论标准,提高盐渍化土壤棉花生产能力,采用克里金插值、相关性分析等方法对研究区棉田土壤盐分与速效养分的累积量、分布规律及其相关关系进行研究。结果表明：塔里木河上游棉区棉田0~200 cm土层土壤全盐、硝态氮、速效磷、速效钾含量分别为1.17~2.44 g·kg^-1、18.9~65.1 mg·kg^-1、1.3~31.2 mg·kg^-1、64.9~107.9 mg·kg^-1。其中,盐分离子主要以Ca²⁺、Na⁺和SO^2-₄为主,0~40 cm土壤硝态氮、速效钾含量与全盐含量呈显著正相关关系,且0~40 cm土壤硝态氮、速效钾含量与全盐含量空间分布较为一致,说明施肥可以影响塔里木河上游棉田土壤盐分含量。因此,建议在生产过程中应合理施肥,以避免加重土壤盐渍化问题。     

黄土塬区土地利用方式对土壤主要理化性质的影响

通过对陕西长武4种典型土地利用方式下0~500 cm土层土壤主要理化性质分析,以明确土地利用方式对土壤理化性质的影响。结果表明：农田、果园土壤有机质、全氮含量显著高于荒地和刺槐林地,土壤粘粒含量与土壤容重呈显著负相关关系,与土壤饱和导水率呈显著正相关关系;农田0~100 cm土层土壤容重达1.44 g·cm^-3,显著高于同深度荒地（1.27 g·cm^-3）、果园（1.38 g·cm^-3）、刺槐林地（1.32 g·cm^-3）土层;400~500 cm土层土壤含水量为刺槐林地（86 g·kg^-1）<果园（113 g·kg^-1）<荒地（152 g·kg^-1）<农田（165 g·kg^-1）;果园和刺槐林地0~500 cm土层土壤平均饱和导水率分别为0.37、0.36 mm·min^-1,显著高于农田（0.25 mm·min^-1）和荒地（0.23 mm·min^-1）。退耕还林（草）导致土壤容重降低、饱和导水率增加,有助于降水入渗,但退耕后深层土壤有干燥化的倾向。     

基于改进的HYDRUS-2D模型暗管排水过程模拟

为了提高HYDRUS-2D模型在暗管排水中的模拟精度,提出了虚拟土层(VSL)和实际开孔面积(AHA)两种方法来代替HYDRUS-2D在暗管排水中的暗管原有渗透边界(PSB)。研究表明:VSL和AHA模型的模拟值与实测值具有较好的一致性;土壤含盐量平方根误差（RMSE）分别为0.757、0.966 g·kg^-1,决定系数(R²)分别为0.977和0.964;土壤含水率的RMSE分别为0.007、0.008 cm³·cm^-3,R²分别为0.885和0.794。此外,VSL在模拟排水方面(RMSE=9.48L,R²=0.93)和模拟排盐方面(RMSE=0.225 kg,R²=0.922)的模拟精度均高于AHA和PSB,可见,VSL更适用于暗管边界。进一步建立了VSL的环宽（RW）与其饱和导水率（K_s）之间的经验公式(R²=0.99,P<0.01),当模拟区域和暗管布局变化时,该经验公式可用于确定VSL的模型参数,其模拟结果可用于指导相关地区的暗管布局。     

苹果树根域土壤理化性质对园艺地布覆盖的响应

为探究园艺地布覆盖对苹果树根域土壤理化性质的影响,本研究设置了园艺地布覆盖和清耕2个处理,于2018年2—12月对苹果树休眠期、盛花期、幼果期、果实膨大期及果实成熟期0~60 cm土层的土壤理化性质进行测定。结果表明：园艺地布覆盖果园相比清耕,土壤含水量提升了0.16%～7.10%;土壤pH在休眠期40~60 cm土层增大了0.12,在其余生育时期及土层内降低了0.06 ~0.43;有机质含量在休眠期至幼果期0~20 cm土层、休眠期和盛花期40~60 cm土层、果实膨大期0~60 cm及果实成熟期40~60 cm土层增加了0.05~4.05 g·kg^-1;碱解氮含量增加了2.10~46.05 mg·kg^-1;速效磷含量在休眠期40~60 cm土层和盛花期20~40 cm土层分别降低了0.87 mg·kg^-1和0.43 mg·kg^-1,在其余生育时期及土层增加了5.57~57.58 mg·kg^-1;速效钾含量增加了43.78~182.19 mg·kg^-1。园艺地布覆盖处理对土壤含水量、pH、有机质含量、碱解氮含量、速效磷含量和速效钾含量各因子的作用强度在生育时期间和土层间有较大差异,在幼果期至果实膨大期对土壤含水量的提升超过4.60%,在休眠期和盛花期对土壤含水量的提升作用低于3.00%;对土壤速效钾含量的提升作用在生育时期间以果实成熟期最明显,增加量均大于107.00 mg·kg^-1,在土层间以20~40 cm土层最明显,增加量均大于97.00 mg·kg^-1;对其余各因子的作用强度无明显规律。     

博斯腾湖西岸湖滨带土壤剖面盐分特征分析

以博斯腾湖西岸湖滨带为研究区,采集三个时期不同土壤剖面样品,结合样品实验分析,探究土壤盐分特征。研究结果表明：(1) 0～10 cm土层中平均盐分含量为3.919 g·kg^-1,土壤盐分表聚现象强烈; (2) 垂直方向上盐分离子中Mg²⁺变异系数为1.034,变化程度较大,HCO₃^-变异系数为0.080,变化程度较小; (3) 通过相关分析,硫酸盐与氯化物在表土中积聚强烈,其中SO₄^2-与Na⁺+K⁺之间相关系数为0.96,Cl^-与Mg²⁺相关系数为0.79;Cl^-和Na⁺+K⁺相关系数为0.72; (4) 通过对比柽柳剖面下土壤盐分含量,夏秋两个季节土壤剖面土壤盐分呈现明显的表聚现象,0～10 cm土层中盐分含量占总体的27.37%和21.88%,春季盐分在剖面上呈现强烈的底聚现象,90～100 cm土层盐分含量占总体的21.53%; (5) 对比不同植被下土壤盐分特征,裸地、草地、林地、耕地四种地表类型土壤中(Na⁺+K⁺)∶Mg²⁺∶Ca²⁺含量之比依次为85∶2.5∶1,16∶2.5∶1,9∶0.9∶1,10∶1.3∶1,裸地中Ca²⁺含量为0.104 g·kg^-1,明显高于其它植被类型中Ca²⁺含量;Na⁺+K⁺含量差异不大,平均含量为1.181 g·kg^-1;草地中Mg²⁺平均含量为0.081 g·kg^-1,是裸地中Mg²⁺含量的4.4倍。     

水分对不同栽培年限日光温室土壤氮矿化的影响

采用室内短期（84 d）好气培养法评价了不同水分供应水平下（田间持水量的60%、80%及100%,分别用60FC、80FC和100FC表示）陕西杨凌地区不同栽培年限（种植前、种植第二年及种植第三年）日光温室土壤（0~20 cm及20~40 cm土层）氮素矿化特性。结果表明：随着日光温室栽培年限的延长,0~20 cm土层累积净矿化氮量显著增加,且随栽培年限的增加,20~40 cm 土层氮矿化势呈增加的趋势;土壤水分含量由60FC增加到80FC,土壤累积矿化氮量呈增加趋势,但当含水量达到100FC时,土壤累积矿化氮量降低。回归分析结果表明,土壤有机质含量每增加1 g·kg^-1, 60FC、80FC、100FC土壤含水量条件下土壤氮矿化势分别增加 1.62、1.88 mg·kg^-1和1.57 mg·kg^-1;土壤全氮含量每增加1 g·kg^-1,土壤氮矿化势分别增加28.93、33.42 mg·kg^-1和27.82 mg·kg^-1。因此,建议日光温室蔬菜栽培中应综合考虑温室年限及灌溉量对土壤氮素矿化过程的影响。     

贺兰山东麓不同种植年限葡萄地土壤生态化学计量特征

以宁夏贺兰山东麓葡萄产区不同种植年限（1 a、7 a、20 a）葡萄地土壤为研究对象,未开垦的荒漠草原为对照（CK）,采集0~100 cm土层土壤,分析不同种植年限、不同土层深度土壤有机碳（SOC）、全氮（TN）、全磷（TP）、全钾（TK）含量及其生态化学计量特征。结果表明：（1）该地区土壤贫瘠,土壤C、N、P含量均值分别为4.88 、0.56 g·kg^-1和0.24 g·kg^-1,均低于全国平均水平（11.12、1.06 g·kg^-1和0.65 g·kg^-1）,土壤K含量均值为28.88 g·kg^-1,高于全国水平（16.6 g·kg^-1）。各年限土壤SOC均值变化范围为3.93~5.36 g·kg^-1,TN均值变化范围为0.39~0.73 g·kg^-1,TP均值变化范围为0.21~0.37 g·kg^-1,TK均值变化范围为27.88~30.16 g·kg^-1。随荒漠草原的开垦及种植年限的增加,土壤C、N含量呈现先降低后增加的趋势,土壤P含量逐渐增加,土壤K含量虽表现为逐渐减少但各年限之间并无显著性差异。（2）土地利用方式及植被覆盖的转变对土壤生态化学计量特征的影响程度各有不同。研究区土壤C∶N均值变化范围为8.70~10.60,C∶P均值变化范围为16.78~33.29,C∶K均值变化范围为0.14~0.22。随种植年限的增加,土壤C∶P、C∶K、N∶P都呈现先降低后增加的趋势,土壤C∶N虽趋于降低,但不同种植年限之间差异未达显著水平。不同种植年限葡萄地土壤N∶P在1.66~3.61之间,低于我国土壤N∶P的平均值（5.2）,表明贺兰山东麓葡萄生长主要受N的限制。在宁夏贺兰山东麓地区酿酒葡萄的种植过程中,应考虑合理匹配不同营养元素和适当增施有机肥,防止土壤肥力的下降。     

咸水灌溉对土壤水盐分布及设施番茄产量和品质的影响

为探明咸水灌溉对土壤水盐分布及设施番茄植株生长、产量和品质的影响,本试验以南疆地区设施番茄为研究对象,设置4个灌溉水矿化度,分别为2 g·L^-1（T1）、4 g·L^-1（T2）、6 g·L^-1（T3）和8 g·L^-1（T4）,并以淡水灌溉为对照（CK）,开展同一灌水定额条件下设施番茄适宜灌水矿化度的研究。结果表明：不同生育期阶段土壤含水率基本表现为20～60 cm土层较高,表层及深层土壤含水率相对较低,土壤含水率随着灌水矿化度的增大逐渐增加;0～80 cm土层平均土壤含水率在生育期内逐渐降低,且深层土壤降幅显著;生育期初始阶段土壤含盐量主要积聚在0～40 cm土层,随着生育期的推进土壤盐分呈累积趋势且向深层土壤运移,生育期末主要积聚在0～60 cm土层;灌水矿化度小于4 g·L^-1时0～20 cm土层整体呈脱盐状态,其中CK处理平均脱盐率达27.79%,T1处理平均脱盐率达17.07%;灌水矿化度2～4 g·L^-1促进了番茄植株生长,株高和茎粗相较CK分别...     

咸淡混合水喷灌对土壤水盐运移及小麦、玉米产量的影响

探究不同矿化度咸淡水混合喷灌对冬小麦、夏玉米生长及产量的影响,并通过监测土壤水盐分布状况来选择适宜矿化度的咸淡水灌溉方式。在河北低平原地区开展大田灌溉试验,研究了淡水畦灌、淡水喷灌、2 g·L^-1和3 g·L^-1咸水与淡水混合喷灌对小麦、玉米生长及土壤水盐运移的影响。结果表明：与淡水喷灌相比,连续两年灌溉后,小麦收获时2 g·L^-1和3 g·L^-1矿化度咸淡混合水喷灌处理的根层（0~40 cm）土体含盐量平均分别增加了17.8%和42.7%,0~100 cm土体含盐量平均分别增加了32.9%和74.3%,玉米收获时根层土体含盐量平均分别增加了40.3%和86.9%,0~100 cm土体含盐量平均分别增加了39.0%和88.9%,且3 g·L^-1矿化度咸淡混合水喷灌处理的盐分累积已超出小麦和玉米生长的盐分阈值。2 g·L^-1矿化度处理的冬小麦产量较淡水喷灌处理降低了9.8%~11.4%（差异不显著）,但3 g·L^-1矿化度处理比淡水喷灌处理的产量显著降低了25.0%~25.9%（P<0.05）;2 g·L^-1矿化度处理的夏玉米单株穗粒质量和产量较淡水喷灌处理分别降低了5.1%~10.4%和6.6%~10.5%（差异不显著）,3 g·L^-1矿化度比淡水喷灌处理的百粒重、单株穗粒质量和产量分别降低了18.6%~22.4%、18.2%~25.9%和14.7%~15.3%（P<0.05）,3 g·L^-1矿化度对冬小麦和夏玉米的产量构成因素影响显著。因此,咸淡混合水矿化度不大于2 g·L^-1的喷灌模式用于该地区冬小麦-夏玉米田间灌溉是可行的。     

微咸水膜下滴灌对土壤水盐分布及加工番茄产量的影响

为探明微咸水膜下滴灌对土壤水盐分布及加工番茄生长和产量的影响,通过大田小区试验,设置灌水矿化度和灌水定额两个因素,其中3个灌溉水矿化度水平分别为S1:1 g·L~(-1)、S2:3 g·L~(-1)和S3:5 g·L~(-1),3个灌水定额分别为W1:305 m~3·hm~(-2)、W2:458 m~3·hm~(-2)和W3:611 m~3·hm~(-2),来进一步寻求适宜本地区加工番茄生长的微咸水膜下滴灌灌溉制度。结果表明:覆膜微咸水滴灌条件下土壤含水量垂直方向的变化趋势表现为0～20 cm土层随深度增加含水量逐渐降低、20～100 cm土层随深度增加含水量逐渐增大、60～100 cm范围内土层剖面含水量最大的分布规律;土壤含盐量随着灌水矿化度的增大而增加,且随着灌水量的增加土壤盐分逐渐向水平距滴灌带35 cm处聚集。灌水矿化度超过3 g·L~(-1)时加工番茄株高、茎粗均受到一定程度的抑制作用,但对产量影响不大。本文通过试验得出:灌水定额为611 m~3·hm~(-2)、矿化度为1 g·L~(-1)处理为本地区最佳微咸水膜下滴灌处理,加工番茄生长健壮且产量最高,达到127 613.2 kg·hm~(-2);同时认为,在我国淡水资源比较缺乏的新疆地区可以考虑采用灌水定额458 m~3·hm~(-2)和灌水矿化度3～5 g·L~(-1)的微咸水对盐分中等敏感的加工番茄进行灌溉。     

干旱区膜下滴灌配合暗管与竖井排水对棉田土壤盐分的影响

为研究干旱区棉田在滴灌淋洗配合协同排水下的土壤盐平衡变化规律及微生物群落丰度特征,在新疆典型干旱盐碱区（141团）进行野外排水试验,试验设置暗管与竖井双因素协同排水,X轴方向五水平（距离竖井0、15、30、45 m和60 m,记为T1、T2、T3、T4和T5）,Y轴方向三水平（距离暗管0、5 m和7.5 m,记为P1、P2和P3）,分析土壤电导率与地下水位、土壤微生物之间的关系。结果表明,进行淋洗试验后,0~700 cm土层土壤电导率整体降低,200~400 cm土层脱盐最明显,最低达到0.9254 dS·m^-1,全生育期平均脱盐率为70%,在距离暗管5 m、距离竖井45 m处的土壤脱盐效果最佳。此外,全生育期地下水埋深呈现先减小后增大的趋势,下降最大幅度达到2 m,且地下水位对土壤盐分的影响具有滞后性,土壤中微生物Chao1指数、多样性指数和丰富度指数均随土壤电导率降低而上升。研究表明,滴灌淋洗配合暗管与竖井排水有利于降低土壤深层盐分、控制地下水位、提升土壤微生物群落多样性,有利于推进干旱区盐渍化农田改良及恢复废弃耕地。     

干旱区平原水库坝后排水沟对下游农田土壤水盐运移的影响

干旱区平原水库的渗漏会抬高坝后农田地下水位,使土壤发生盐渍化,许多土地因此减产甚至弃耕。坝后设置排水沟是一种有效控制农田地下水位的措施。本研究采用排水沟调控坝后农田的地下水位,并利用HYDRUS模拟出在不同地下水位和深度的条件下土壤含水率与含盐量的变化情况,将实测数据与模拟数据相互对比,检验出模拟值的可靠度。研究结果表明:地下水位通过排水沟从1 m降到3 m,表层含盐量相差1.49～33.19 g·L~(-1),因此排水沟遏制地下水位越深,水盐运移越不明显,次生盐渍化越不容易发生,反之,则容易发生土壤盐渍化;地下水位相同时,土体种植植物可以降低含水率和含盐量,其中含水率最大变化为6.33%,含盐量仅相差0.08～4.56 g·L~(-1)左右,而且随着土层深度增加其影响的程度也逐渐减小。设置排水沟是解决坝后农田土壤盐渍化的较好方式。