克里雅绿洲土壤盐分分异特征分析

土壤盐渍化是目前世界农业面临的主要环境问题之一。克里雅绿洲土壤盐渍化日趋严重,直接影响当地农业发展和生态环境建设。借助统计软件,运用统计特征值等方法,探讨了克里雅绿洲土壤含盐量、盐分化学组成及其不同时期的变化情况。结果发现:盐渍地土壤的含盐量普遍高于农田土壤;盐渍地土壤平均pH为9.965,呈强碱性;农田土壤平均pH为8.340,呈碱性。盐渍地土壤盐分组成主要为CI-,CO23-和K++Na+为主;农田土壤盐分组成主要为Ca2+,Mg2+,SO42-和K++Na+。相对于盐渍地而言,农田土壤中CI-,CO32-含量明显降低,其次为K++Na+;Ca2+和Mg2+含量明显增加。盐渍地土壤总含盐量从7月到9月一直处于累积状态;农田土壤总含盐量却处于不同的状态。0cm,40cm,60cm等土层中的总含盐量处于脱盐状态;而20cm,80cm,100cm等土层中的总含盐量处于积盐状态。从7月到9月,不同土壤层次中的各盐离子也处于不同的状态。     

伊犁河谷地下水及土壤盐分分布特征

利用化学分析和地统计学法,分析了研究区地下水以及土壤盐分含量、离子组成特征及其分布规律.结果显示:地下水矿化度平均值为2.37 g/L,pH值平均值为7.63,地下水中各阴离子含量由高到低依次为Cl-＞SO42-＞HCO3-＞CO32-,阳离子含量由高到低依次为Ca2+＞Na+＞Mg2+＞K+,地下水属于Cl--Ca2...     

渭干河-库车河三角洲绿洲表层土壤盐分空间异质性分析

以新疆塔里木盆地北缘典型盐渍化区-渭干河-库车河三角洲绿洲为例,基于野外实测数据,借助常规统计与地统计分析方法,对绿洲表层盐渍化土壤的空间分布特征进行定量研究。分析结果显示:该绿洲土壤盐类主要以氯化物为主,同时并伴有少量的硫酸盐-氯化物类;在空间变异性上,CO23-和HCO3-为中度变异性,土壤含盐量、Cl-、Ca2+、Mg2+、SO24-以及K++Na+均具有较强的空间变异性;盐渍化土壤主要分布于渭干河、库车河的下游,塔里木河的北部,绿洲的东部、南部和东南部区域,表层土壤中Cl-和K++Na+含量较高。在绿洲西部和西北部,Cl-、Ca2+和K++Na+分布的含量则相对较低。此外,HCO3-、SO24-和Mg2+的含量在绿洲中部分布较高;而CO23-的含量在绿洲北部有较高水平的分布;从绿洲整体分布情况来看,盐渍化土壤主要呈大面积区域性分布于绿洲的外围和扇缘地带。     

红砂灌丛对土壤盐分和养分的富集作用

以黄土高原西部荒漠草原区广泛分布的红砂灌丛为研究对象,对灌丛周围土壤盐分和养分的富集状况进行了研究.结果表明:红砂灌丛下土壤养分明显高于灌丛外,且表层0-10cm土壤养分的富集率较10-20cm要高,灌丛下pH值和电导率显著提高,主要盐离子(HCO3-、Cl-、SO42-、K+、Na+、Mg2+、Ca2+)含量在灌丛内外表层土壤中均存在显著差异,其中Cl-、SO42-、Na+含量差异最为显著.相对于K+、Mg2+、Ca2+三种离子,Na+在红砂灌丛下的富集程度更强,而SO42-和Cl-在灌丛内外的积累速率基本处于平衡状态.相关分析表明,大部分盐分离子的积累与灌丛周围养分的富集存在显著的正相关关系.     

陕西周原地区全新世黄土-古土壤序列风化程度研究

通过对周原LC全新世黄土-古土壤剖面的元素含量分布及其化学风化程度和元素迁移特征的研究。结果发现:古土壤S₀的CIA和Rb/Sr值高于黄土L₀,Na/K比低于黄土L₀,指示其风化程度强于黄土L₀,形成时期气候比黄土堆积时期温暖湿润;黄土风化成壤过程中,Si,K和Fe相对富集,而Ca,Na,Mg和Ti则迁移淋失,呈现Ca>Na>Mg>Ti>Al>Si>K>Fe的迁移序列;全新世剖面化学风化程度处于脱Na和Ca阶段或早期去K阶段。     

新疆昌吉州东部平原区地下水水文地球化学演化分析

为探究新疆昌吉州东部平原区地下水水质演化过程，采用数理统计、Piper三线图、Gibbs图和离子比法对昌吉州东部平原区2016年63组地下水水质取样点及54组2012—2015年地下水水质监测数据进行分析。结果表明：昌吉州东部平原区2012年地下水阳离子平均含量总体为Ca²⁺>K⁺+Na⁺>Mg²⁺，阴离子平均含量总体为HCO^3->SO₄^2->Cl^-；从2013年开始，SO₄^2-逐渐增大，Ca²⁺逐渐减小；到2016年阳离子平均含量总体为Ca²⁺>K⁺+Na⁺>Mg²⁺，阴离子平均含量总体为HCO₃^->SO₄^2->Cl^-。水化学类型由2012年HCO₃—Ca·Mg（Ca·Na、Ca·Na·Mg）型向2016年HCO₃·SO₄—Ca·Na·Mg（Ca·Mg、Ca·Na）演化，这主要与含水介质的风化作用和蒸发浓缩作用有关，而蒸发浓缩作用更加体现在承压水区的上部潜水中。地下水中Na⁺、K⁺、Cl^-主要来自岩盐的溶解；Ca²⁺、Mg²⁺主要来自蒸发岩溶解；SO₄^2-主要来自石膏（CaSO₄·2H₂O）和芒硝（Na₂SO₄·10H₂O）的溶解。Cl^-、SO₄^2-除来自岩盐的溶解外，还受到人类活动的影响。     

疏勒河流域玉门-瓜州盆地地下水化学演化特征

综合运用水文地球化学技术,研究疏勒河流域玉门-瓜州盆地地下水化学特征及演化规律。地下水化学类型从无明显特征逐渐向SO2-4-Na+型水演化。岩盐、芒硝、石膏的溶解对Ca+、Na+、SO2-4及Cl-的影响较大,同时决定着地下水的化学类型。反向阳离子交换对Ca2+、Mg2+的浓度起到了重要作用,芒硝与岩盐溶解的Na+促进了地下水与含水层介质的离子交换,随着交换到水中的Ca2+、Mg2+离子浓度增加,碳酸盐沉淀,HCO-3减少。另外,河水和反硝化作用也对地下水的SO2-4、NO-3和K+的含量有影响。该研究可为采用水化学研究地下水资源属性提供一定的借鉴意义。     

新疆昌吉州东部平原区地下水水文地球化学演化分析

为探究新疆昌吉州东部平原区地下水水质演化过程,采用数理统计、Piper三线图、Gibbs图和离子比法对昌吉州东部平原区2016年63组地下水水质取样点及54组2012-2015年地下水水质监测数据进行分析。结果表明:昌吉州东部平原区2012年地下水阳离子平均含量总体为Ca^2+> K^++Na^+> Mg^2+,阴离子平均含量总体为HCO3-> SO42-> Cl^-;从2013年开始,SO42-逐渐增大,Ca^2+逐渐减小;到2016年阳离子平均含量总体为Ca^2+>K^++Na^+> Mg^2+,阴离子平均含量总体为HCO^3-> SO4^2-> Cl^-。水化学类型由2012年HCO3-Ca·Mg(Ca·Na、Ca·Na·Mg)型向2016年HCO3·SO4-Ca·Na·Mg(Ca·Mg、Ca·Na)演化,这主要与含水介质的风化作用和蒸发浓缩作用有关,而蒸发浓缩作用更加体现在承压水区的上部潜水中。地下水中Na^+、K^+、Cl^-主要来自岩盐的溶解;Ca^2+、Mg^2+主要来自蒸发岩溶解;SO4^2-主要来自石膏(CaSO4·2H2O)和芒硝(Na2SO4·10H2O)的溶解。Cl^-、SO^2-4除来自岩盐的溶解外,还受到人类活动的影响。     

伊犁河谷盐渍化区土壤盐分离子的空间变异特征

利用地统计学,结合地理信息系统(GIS),在面积约为400 km2的伊犁河谷典型研究区总共布设了土壤取样点60个,测定土壤表层(0～20 cm)总盐分及其组成(Ca2+、Mg2+、K+、Na+、SO42-、Cl-、CO32-、HCO3-)的空间变异性规律.结果表明:总盐分,Ca2+,HCO3-为正态分布,其余盐分离子符...     

渭干河——库车河三角洲绿洲盐渍化土壤特征研究

在野外考察、GPS定点和土壤采样分析的基础上,借助Statistics、Excel等软件对盐离子含量、电导率与离子含量的关系、土壤总碱度与离子含量的关系、土壤水溶液中总溶解固体(TDS)与离子之间的关系、土壤含盐量与电导率的关系、盐离子间相关性以及土壤含盐量与农业产量的关系作了探讨.得出:该绿洲土壤pH值的平均值为7.86,属于碱性土壤.土壤含盐量较高,0～10 cm土层中的含盐量最大,平均值达到4.68%.土壤阳离子主要以Na 、K 、Ca2 和Mg2 为主,各阴离子在土体中的含量为Cl-＞SO42-＞HCO3-,而CO32-离子在实验中未检测到.Na 与Cl-呈正相关,K 与HCO3-呈正相关,Ca2 与SO42-呈正相关.从而进一步说明,该绿洲盐渍化土壤为氯化物盐化土.     

民勤绿洲灌区地下水水化学特征及其演化驱动机理

通过分析民勤绿洲灌区55个地下水样的相关水化学指标,探讨该区地下水水化学特征及其演化驱动机理。结果表明:研究区地下水阳离子以Na~+和Mg~(2+)为主,阴离子以SO_4~(2-)和Cl~-为主;其中K~+、Na~+、Mg~(2+)、CO_3~(2-)、Cl~-、SO_4~(2-)表现为强变异性,而Ca~(2+)和HCO_3~-则表现为中等变异。研究区地下水水化学类型以SO_4-Mg型、Cl-Mg型、SO_4-Na型和Cl-Na型为主,沿着地下水流方向(坝区→泉山区→湖区),阳离子中Na~+逐渐取代了Mg~(2+)的主导地位,而阴离子中SO_4~(2-)一直占主导地位,但Cl~-的比重在不断增加。研究区地下水水化学组分主要来自岩盐、石膏等蒸发岩、碳酸盐矿物以及硅铝酸盐矿物的风化溶解。地下水水化学演化是由蒸发浓缩、阳离子交换和溶滤共同作用的结果。该研究结果可为民勤绿洲地下水资源评价、合理利用及其保护提供科学依据与决策指导。     

Sheep manure application increases soil exchangeable base cations in a semi-arid steppe of Inner Mongolia

The long-term productivity of a soil is greatly influenced by cation exchange capacity(CEC).Moreover,interactions between dominant base cations and other nutrients are important for the health and stability of grassland ecosystems.Soil exchangeable base cations and cation ratios were examined in a 11-year experiment with sheep manure application rates 0–1,500 g/(m2?a) in a semi-arid steppe in Inner Mongolia of China,aiming to clarify the relationships of base cations with soil p H,buffer capacity and fertility.Results showed that CEC and contents of exchangeable calcium(Ca2+),magnesium(Mg2+),potassium(K+) and sodium(Na+) were significantly increased,and Ca2+ saturation tended to decrease,while K+ saturation tended to increase with the increases of sheep manure application rates.The Ca2+/Mg2+ and Ca2+/K+ ratios decreased,while Mg2+,K+ and Na+ saturations increased with increasing manure application rates.Both base cations and CEC were significantly and positively correlated with soil organic carbon(SOC) and soil p H.The increases of SOC and soil p H would be the dominant factors that contribute to the increase of cations in soil.On a comparison with the initial soil p H before the experiment,we deduced that sheep manure application could partly buffer soil p H decrease potentially induced by atmospheric deposition of nitrogen and sulfur.Our results indicate that sheep manure application is beneficial to the maintenance of base cations and the buffering of soil acidification,and therefore can improve soil fertility in the semi-arid steppes of northeastern China.     

四翅滨藜主要渗透调节物质对NaCl胁迫累积的响应

采用盆栽沙培方法,研究四翅滨藜主要渗透调节物质对NaCl浓度和盐胁迫时间的响应。结果表明：① 胁迫时间对四翅滨藜叶片中脯氨酸、Na⁺、K⁺、Cl^-含量和K⁺/Na⁺有极显著影响。随着胁迫时间的延长,叶中脯氨酸、Na⁺含量增加,K⁺含量、K⁺/Na⁺下降,Cl-含量变化趋势较复杂;NaCl胁迫<40 d时,脯氨酸和Na⁺含量增加幅度相对较小,>40 d时均大幅增加。② NaCl浓度对四翅滨藜叶片中脯氨酸、Na⁺、K⁺、Cl^-含量和K⁺/Na⁺也有极显著影响。随着NaCl浓度的增加,叶中脯氨酸、Na⁺含量增加,K⁺含量、K⁺/Na⁺下降;高NaCl浓度处理下,脯氨酸和Na⁺含量增加幅度以及K⁺含量、K⁺/Na⁺下降幅度均较大。③ 四翅滨藜体内离子运输具有选择性。盐胁迫下,根向茎选择运输K⁺,将Na⁺滞留在根部;茎向叶选择运输Na⁺,抑制了K⁺向叶片的运输,使从根部运输的K⁺贮存在茎中;不同营养器官中K⁺/Na⁺从高到低依次为：茎>叶>根,并且都随着NaCl浓度的增加而降低。随着胁迫时间的延长,NaCl浓度对脯氨酸、K⁺、Na⁺及K⁺/Na⁺的影响逐渐放大,并且NaCl浓度与胁迫时间的交互作用也对以上指标（除K⁺外）有极显著影响,因此在研究盐分浓度对植物盐胁迫的影响时,应考虑时间因素及盐分浓度与胁迫时间的交互作用。
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Soil Physicochemical Changes Following Buffelgrass Establishment in Mexico

Clearing brush from rangeland and seeding it to buffelgrass (Cenchrus ciliaris L.) is a popular range improvement practice in Mexico, but no data are available on the effects of these practices on soil properties. Twenty-nine study sites were randomly selected across 3 major climatic regions in Mexico: 13 in the northwest, 11 in the northeast, and 5 in the southeast. Soils under buffelgrass stands more than 10 years old and on adjacent virgin rangelands were sampled at 0-10, 10-20, and 20-30 cm depths to quantify sand, silt, clay, organic C, total N, pH, EC, CEC, available P, and exchangeable Ca2+, Mg2+, Na+, and K+.Because soil variables were not significantly (P 0.05) different among depths, only data from the surface horizon received further analysis. Soils in the northwest had higher (P 0.05) sand content and were particularly low in total N (0.08%), Ca2+, and K+, while soils of wetter and warmer southeast Mexico were significantly (P 0.05) higher than the other two regions in measures of soil fertility such as organic C (10 times higher), total N, and CEC (both at least 3 times higher). Long-term buffelgrass establishment had the most effect on soils in the southeast and no significant effect (P0.1) on soils of northeast Mexico. Soil organic C and total N both declined (P 0.025) by about 40% under buffelgrass pastures in the southeast; excgangeable Ca2+ decreased (P=0.027) by 21% in the same region, and Mg2+ declined (P=0.03) by 36% under buffelgrass in the northwest. Soil P did not respond to buffelgrass establishment. The findings of this study suggest that high forage yields following conversion of rangeland to buffelgrass pasture will be less sustainable in subtropical regions with high rainfall (mean of 1070 mm in this study) than in the semiarid zone with inherently poorer soils.     

利用红柳沙包沉积纹层揭示罗布泊地区近现代的气候变化

罗布泊地区红柳沙包落叶中TN、K+和Na+含量与6～8月平均气温呈正相关;δ13C、TOC含量与9～10月平均空气相对湿度呈显著负相关,K+、Ca2+、Mg2+含量与其呈显著正相关;所有气候代用指标与6～8月降水总量相关性都较差。依据选择的显著相关因子,重建了罗布泊地区近160多年来的6～8月平均气温序列,9～10月平均空气相对湿度序列。结果显示:6～8月平均气温变化经历了1841～1854年、1867～1912年、1937～1960年和1995～2005年的偏暖期以及1855～1866年、1913～1936年和1961～1994年的偏冷期;9～10月平均空气相对湿度变化经历了1841～1884年、1900～1910年和1954～1986年的偏干期以及1885～1899年、1911～1953年和1987～2005年的偏湿期。     

混合盐碱胁迫对燕麦幼苗矿质离子吸收和光合特性的影响

为探讨燕麦新品种定莜6号在低、高浓度盐碱胁迫下的生理响应机制,采用盆栽试验研究了25 mmol·L-1和75 mmol·L-1混合盐碱胁迫对幼苗生长、矿质离子吸收和光合特性的影响。结果表明,25 mmol·L-1混合盐碱胁迫10 d并未引起燕麦幼苗干重的明显改变,但75 mmol·L-1混合盐碱胁迫显著降低了幼苗干重。25 mmol·L-1混合盐碱胁迫下,燕麦根系和地上部K+/Na+、Ca2+/Na+和Mg2+/Na+显著降低,根系选择吸收K+、Ca2+、Mg2+及由根系向地上部运输K+、Ca2+的能力明显增强,但由根系向地上部运输Mg2+的能力下降,从而使地上部K+/Na+、Ca2+/Na+高于根系,而Mg2+/Na+低于根系;75 mmol·L-1混合盐碱胁迫下的上述变化大于25 mmol·L-1。25 mmol·L-1混合盐碱胁迫使燕麦幼苗叶片总叶绿素含量下降,叶绿素a/b和类胡萝卜素含量提高,而净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、胞间CO2浓度(Ci)、蒸腾速率(Tr)和气孔限制值(Ls)变化不大;与25 mmol·L-1混合盐碱胁迫相比,75 mmol·L-1混合盐碱胁迫下燕麦叶片总叶绿素和类胡萝卜素含量、Pn、Gs、Tr、Ls明显下降,Ci显著提高,而叶绿素a/b无明显差异。25 mmol·L-1混合盐碱胁迫下,燕麦幼苗叶片最大光化学效率(Fv/Fm)和非光化学猝灭系数(NPQ)明显下降,保护性热耗散(ΦNPQ)显著提高,而初始荧光(Fo)、实际光化学效率(ΦPSII)、光化学猝灭系数(q L)、非调节性能量耗散(ΦNO)、光系统I和光系统II之间激发能分配的不平衡性(β/α-1)和叶绿体Hill反应活性无显著变化;与25 mmol·L-1混合盐碱胁迫相比,75 mmol·L-1混合盐碱胁迫下Fo、ΦNO、β/α-1显著提高,Fv/Fm、ΦPSII、q L、NPQ、ΦNPQ和叶绿体Hill反应活性明显下降。上述结果表明调控矿质离子吸收和运输以保持地上部K+/Na+、Ca2+/Na+高于根系是燕麦适应盐碱的重要机制,高浓度盐碱胁迫造成PSⅡ反应中心受损是燕麦Pn降低的主要因素,而过剩光能耗散是保护光合机构的重要途径。     

喀什葛尔河流域盐渍化土壤盐分特征分析

土壤盐渍化是喀什葛尔河流域农业发展面临的主要问题之一。采用相关分析法与主成分分析法分析了喀什葛尔河流域盐渍化土壤盐分特征。结果表明:土壤盐渍化类型以硫酸盐渍土为主,盐渍化程度为重度及中度盐渍化;土壤总盐与SO24-、K+、Na+呈显著正相关,揭示了土壤盐分大小与SO24-、K+、Na+有关;表层的总盐、各盐分离子含量均高于其余土层,即土壤盐分垂直分布呈现表聚性;盐分离子按质量分数大小在土壤剖面基本上呈自上而下的垂直分异特点;盐分组成中,阳离子以K+和Na+为主,阴离子以SO42-为主;8月份表层、0～20cm、20～40cm、40～60cm、60～80cm、80～100cm总含盐量均高于2月份。主成分分析结果表明,SO24-、K+、Na+作为研究区土壤盐渍化状况的特征因子。