玛纳斯河流域盐渍化弃耕地新垦土地对土壤有机碳及团聚体稳定性的变化分析

[目的]对玛纳斯河流域不同恢复模式下盐渍化弃耕地土壤有机碳及团聚体稳定性的变化特征进行分析.[方法]以玛纳斯河流域为背景,选取典型的重度盐渍化弃耕地为试验区.随着弃耕地变成棉田年限的增加,土壤有机碳（SOC）含量增加,开垦2、5和10年的土壤微生物生物量碳（MBC）和易氧化有机碳（LOC）的含量以及土壤水溶性有机碳（WSOC）和土壤热水溶性有机碳（HWSOC）的含量较弃耕地高.连续人工开垦后SOC和大团聚体（＞1 mm）含量增加,土壤团聚体稳定性增强,其中开垦10年0～5、5～10 cm土层＞1mm团聚体分别占56.9％和56.7％,团粒指数下降至43.9％.[结论]水稳性团聚体的含量与SOC和土壤HWSOC达到0.05水平显著正相关.玛纳斯河流域盐渍化弃耕地新垦土地对绿洲农田土壤HWSOC对维持土壤团聚体稳定性的贡献明显.     

香溪河沉积物中碳氮元素的分布特征研究

[目的]研究靠近三峡大坝的第一支流香溪河沉积物中碳氮元素分布特征.[方法]在2015年春季,从分布于三峡水库典型支流香溪河入河口河段的三个采样点,用柱状沉积物采样法采集样品,研究该区域碳、氮等生源要素的分布特征.[结果]所调查河段的沉积物中总碳含量为1.74％-3.52％,总氮含量为0.1％-0.3％.总碳含量的沿程变化表现为靠近河口的沉积物中总碳平均含量低于上游,深度变化是靠近河口采样点的表层沉积物中总碳含量显著高于底层.而总氮含量的沿程变化和深度变化没有总碳变化明显.δ13C值随深度的增加而增加,靠近河口的沉积物中δ13C值小于上游采样点.[结论]该研究为认识香溪河沉积物中生源要素的分布特征及水生生态系统的演变过程提供了科学依据.     

Vertical distribution characteristics of different types of soil humus in Nanning suburb

[目的]分析南宁市郊不同类型土壤腐殖质垂直分布特征,以揭示土壤有机碳、腐殖质碳的分布特征及其与土壤含水量、pH的相关性.[方法]采用野外采样和室内分析相结合的方法,对南宁市郊菜园土、水稻土两类土壤剖面0～80 cm有机碳含量及腐殖质组分进行相关分析.[结果]土壤腐殖质碳含量随土层深度增加呈递减趋势,菜园土有机碳含量由表层16.16g/kg递减为5.32 g/kg,水稻土由表层最大值12.37 g/kg递减到4.19 g/kg;但菜园土有机碳含量总体上大于水稻土.两类土壤的胡敏酸、富里酸总碳量随土层深度增加呈下降趋势,菜园土中胡敏酸与富里酸比值总体上大于水稻土;两种类型土壤腐殖质全碳量均与富里酸呈极显著的正相关,与胡敏酸、胡敏素均呈正相关,与pH、含水量、HA/FA的值则呈负相关.[结论]南宁市郊两种不同类型土壤中有机碳含量均随土层深度递减,腐殖质全碳量与胡敏酸、富里酸、胡敏素呈正相关,与pH、土壤含水量、HA/FA呈负相关;菜园土腐殖化程度较高.     

南宁市郊不同类型土壤腐殖质垂直分布特征研究

[目的]分析南宁市郊不同类型土壤腐殖质垂直分布特征,以揭示土壤有机碳、腐殖质碳的分布特征及其与土壤含水量、pH的相关性.[方法]采用野外采样和室内分析相结合的方法,对南宁市郊菜园土、水稻土两类土壤剖面0~80 cm有机碳含量及腐殖质组分进行相关分析.[结果]土壤腐殖质碳含量随土层深度增加呈递减趋势,菜园土有机碳含量由表层16.16g/kg递减为5.32 g/kg,水稻土由表层最大值12.37 g/kg递减到4.19 g/kg;但菜园土有机碳含量总体上大于水稻土.两类土壤的胡敏酸、富里酸总碳量随土层深度增加呈下降趋势,菜园土中胡敏酸与富里酸比值总体上大于水稻土;两种类型土壤腐殖质全碳量均与富里酸呈极显著的正相关,与胡敏酸、胡敏素均呈正相关,与pH、含水量、HA/FA的值则呈负相关.[结论]南宁市郊两种不同类型土壤中有机碳含量均随土层深度递减,腐殖质全碳量与胡敏酸、富里酸、胡敏素呈正相关,与pH、土壤含水量、HA/FA呈负相关;菜园土腐殖化程度较高.     

Analysis on Variation of Soil Organic Carbon and Total Nitrogen Content and Carbon Storage in the Oasis Cotton Field of Manas River Valley

[目的]为了对绿洲棉田土壤有机碳、全氮的分布状况进行研究。[方法]以天山北坡玛纳斯河流域绿洲棉田为研究区,以弃耕地为对照,采用地统计学方法,研究连续23年种植棉花地的土壤0～30、30～60和60～100 cm土层土壤有机碳和全氮的分布特征。[结果]玛纳斯河流域绿洲棉田土壤有机碳、全氮含量呈垂直分布,且随着土壤深度的增加而降低,并且0～30 cm土层明显高于30 cm以下土层,土壤有机碳储量呈现增加的趋势;弃耕地土壤有机碳、全氮亦呈垂直分布,且随着土壤深度的增加而含量降低,有机碳含量差异明显,并且弃耕地土壤有机碳含量呈逐月下降趋势,而棉田土壤有机碳储量变化呈先减少后增加,即棉花生长初期,0～30和30～100 cm土层有机碳储量降低,到花期最低;而随着棉花进入生殖生长后期,有机碳储量呈现增加趋势;弃耕地有机碳储量因没有植株凋落物的输入而呈现逐月降低的趋势,二者有机碳含量差异明显。[结论]绿洲棉田土壤有机碳、全氮含量明显高于弃耕地,土壤有机碳储量呈现增加的趋势,且主要发生在0~30 cm土层,在30～100 cm土层中有机碳、全氮含量变化差异不大。     

玛纳斯河流域绿洲棉田土壤有机碳和全氮含量及碳储量变化分析

[目的]为了对绿洲棉田土壤有机碳、全氮的分布状况进行研究。[方法]以天山北坡玛纳斯河流域绿洲棉田为研究区,以弃耕地为对照,采用地统计学方法,研究连续23年种植棉花地的土壤0～30、30—60和60～100em土层土壤有机碳和全氮的分布特征。[结果]玛纳斯河流域绿洲棉田土壤有机碳、全氮含量呈垂直分布,且随着土壤深度的增加而降低,并且0-30cm土层明显高于30cm以下土层,土壤有机碳储量呈现增加的趋势;弃耕地土壤有机碳、全氮亦呈垂直分布,且随着土壤深度的增加而含量降低,有机碳含量差异明显,并且弃耕地土壤有机碳含量呈逐月下降趋势,而棉田土壤有机碳储量变化呈先减少后增加,即棉花生长初期,0—30和30～100cm土层有机碳储量降低,到花期最低;而随着棉花进入生殖生长后期,有机碳储量呈现增加趋势;弃耕地有机碳储量因没有植株凋落物的输入而呈现逐月降低的趋势,二者有机碳含量差异明显。[结论]绿洲棉田土壤有机碳、全氮含量明显高于弃耕地,土壤有机碳储量呈现增加的趋势,且主要发生在0—30cm土层,在30—100cm土层中有机碳、全氮含量变化差异不大。     

玛纳斯河流域绿洲棉田土壤有机碳和全氮含量及碳储量变化分析(英文)

[目的]为了对绿洲棉田土壤有机碳、全氮的分布状况进行研究。[方法]以天山北坡玛纳斯河流域绿洲棉田为研究区,以弃耕地为对照,采用地统计学方法,研究连续23年种植棉花地的土壤0~30、30~60和60~100cm土层土壤有机碳和全氮的分布特征。[结果]玛纳斯河流域绿洲棉田土壤有机碳、全氮含量呈垂直分布,且随着土壤深度的增加而降低,并且0~30 cm土层明显高于30 cm以下土层,土壤有机碳储量呈现增加的趋势;弃耕地土壤有机碳、全氮亦呈垂直分布,且随着土壤深度的增加而含量降低,有机碳含量差异明显,并且弃耕地土壤有机碳含量呈逐月下降趋势,而棉田土壤有机碳储量变化呈先减少后增加,即棉花生长初期,0~30和30~100 cm土层有机碳储量降低,到花期最低;而随着棉花进入生殖生长后期,有机碳储量呈现增加趋势;弃耕地有机碳储量因没有植株凋落物的输入而呈现逐月降低的趋势,二者有机碳含量差异明显。[结论]绿洲棉田土壤有机碳、全氮含量明显高于弃耕地,土壤有机碳储量呈现增加的趋势,且主要发生在0~30 cm土层,在30~100cm土层中有机碳、全氮含量变化差异不大。     

荒漠区新建林及外围原有荒漠土壤有机碳含量分析

[目的]对克拉玛依荒漠区新建的新疆杨、俄罗斯杨、榆树白腊混交林及外围原有的荒漠风沙土的土壤有机碳含量和生物量进行对比研究,旨在明确荒漠区植树造林对土壤有机碳含量的影响,为土地利用和生态保护提供基础数据.[方法]新建林区与外围原有的荒漠风沙土壤取样分析,对比研究荒漠区新建林和外围原有荒漠土壤总有机碳、活性有机碳、溶解性有机碳、微生物生物量碳含量以及生物量.[结果]新疆杨土、俄罗斯杨土、榆树白腊混交林土及荒漠风沙土0～50 cm土层总有机碳含量分别为10.38、6.73、11.16和4.37 g/kg;试验地0～50 cm土层土壤溶解性有机碳含量平均值的大小顺序为荒漠风沙土＞榆树白腊混交林土＞俄罗斯杨土＞新疆杨土;3种林土与荒漠风沙土的活性有机碳之间有显著性差异,但林种土壤之间活性有机碳没有显著差异;林区土层微生物生物量碳含量均高于荒漠区,各土层俄罗斯杨土壤微生物生物量碳含量均小于新疆杨和混交林区.[结论]林区新建后的各层土壤有机质、活性有机碳以及微生物生物量碳含量增加,大小顺序为榆树白腊混交林土＞新疆杨土＞俄罗斯杨土＞荒漠风沙土,溶解性有机碳降低.新建林区乔木和草本的生物量均大于荒漠风沙土的生物量.生物量大小顺序为总生物量大小及顺序为:俄罗斯杨＞新疆杨＞榆树白腊混交林＞荒漠风沙土.     

不同强度火烧对兴安落叶松林土壤溶解性有机碳的影响

[目的]为揭示兴安落叶松林下不同强度火烧对土壤有机碳组分的影响提供基础数据。[方法]通过野外采样和室内分析,对大兴安岭地区不同强度火烧迹地0~15 cm土壤溶解性有机碳含量的差异、动态变化及其与影响因子的相关性进行了研究。[结果]不同强度火烧样地和对照样地中溶解性有机碳含量范围为235.14~520.13 mg/kg,占总有机碳含量的0.26%~1.86%。对照样地与轻度、中度和重度火烧样地中土壤溶解性有机碳含量分别为286.08~513.25、252.47~567.38、278.63~520.13和235.14~497.89 mg/kg,说明土壤溶解性有机碳含量随着火烧强度的增强而逐渐降低。不同强度火烧迹地中土壤溶解性有机碳具有明显的季节动态变化。土壤溶解性有机碳含量与土壤含水率呈显著正相关(P0.05),与p H呈负线性相关,与土壤温度、全氮和总有机碳含量呈正线性相关。[结论]土壤溶解性有机碳含量容易受外界因素的影响和干扰。     

生物质炭输入对葡萄果园土壤肥力和产量的影响

[目的]了解果园肥力状况,设置不同有机物输入对土壤肥力的影响,为保持葡萄果园肥力提供理论依据.[方法]采用调查与大田试验相结合,设置不同的有机物料和用量水平,室外和室内测定土壤和植株相关指标.[结果]果园土壤中有机质含量与有机肥投入直接相关,其中可溶性有机碳含量与土壤中有机质含量呈正相关关系;生物质炭相比较农家肥羊粪对于增加土壤中有机质含量作用突出,在提高果树单产方面优势明显,但施入农家肥羊粪有利于提高土壤可溶性有机碳、微生物碳含量.[结论]果园土壤添加生物质炭可以提高土壤中有机质含量并提高作物产量,可以作为保持果园肥力的重要手段之一.     

军塘河流域上游山区融雪期土壤湿度特征分析

[目的]研究融雪期土壤湿度特征.[方法]以天山北坡军塘河流域为研究区,采用定点连续观测方法,利用2006、2007年两年融雪期观测的土壤湿度、土壤温度及气温资料,对比分析土壤湿度在融雪期内各层深度的变化情况以及与土壤湿度和气温之间的关系.[结果]近地面气温与土壤湿度存在较高相关关系, 土壤湿度的时间变化均表现出减湿过程缓慢,增湿过程迅速特征,土壤湿度日变化表现为单峰单谷型波动.[结论]近地面气温与土壤湿度具有明显的影响作用,该结论将有助于为军塘河流域春季融雪洪水的预警提供决策支持.     

天全河流域土壤氮素的空间分布特征及其影响因素分析

【目的】研究天全河流域土壤氮素的空间分布特征及其影响因素。【方法】采用常规统计、地统计学和地理信息系统相结合的方法分析780个表层土壤(0～30cm)样点数据。【结果】该流域土壤全氮含量达(1.40±0.52)g/kg,碱解氮含量达(125.79±56.24)mg/kg。土壤全氮含量由高到低为水稻土>潮土>黄壤>紫色土,土壤有效氮含量则为水稻土>黄壤>潮土>紫色土。全氮和有效氮块金值/基台值分别为0.78～0.90和0.96～0.97,两种氮素空间变异均以指数模型最好。【结论】全氮和有效氮的空间分布均呈由西向东逐渐减少的趋势。成土母质、地形部位、土地利用和耕地种植制度都极显著地影响土壤全氮和有效氮的含量。     

干旱区内陆河流域典型灌区土地利用变化与耗水量研究

【目的】以阿克苏河灌区为例,研究干旱区内陆河流域土地利用变化与耗水量的关系,为干旱区土地资源开发与保护提供科学依据。【方法】基于2000~2014年TM遥感影像,运用GIS技术和土地利用模型,结合灌溉用水量和土壤含水量的变化趋势,分析近15 a阿克苏河灌区土地利用/覆被变化现状以及耕地扩张与灌区耗水量的关系。【结果】阿克苏河灌区土地利用变化明显,灌区耕地面积以159.8 km²/年的速度增加,以塔河灌区耕地增加最为明显;随着灌区耕地面积的急剧增加,灌区内耗水量加大;灌区内土壤含水量减少,平原荒漠区的一些浅根系荒漠植物因干旱胁迫死亡,中、低覆盖草地面积大幅下降,灌区外围荒漠化风险加大。【结论】在全球变暖背景下,耕地面积的不断扩大,是导致灌区耗水量增加的主要原因。     

灌溉水量和水质对土壤水盐分布及春玉米耗水的影响

【目的】研究灌溉水量和水质对土壤水盐分布和春玉米耗水的影响。【方法】在石羊河中游,通过2007—2008两年的灌溉试验,对供试春玉米采取不同的水量和水质处理,测定土壤含水量和含盐量及玉米生长指标。【结果】灌溉水量对土壤含水量变化的影响在60—100cm土层较为明显,2008年9g·L-1处理和6g·L-1处理20—100cm土层平均含水量保持在25%以上;土壤含盐量随灌溉水矿化度的增大而增大,随灌溉水量的减少而降低;供水不足时,作物耗水量及土壤储水变化主要受水量的影响,供水充足时则主要受灌溉水质的影响;咸水灌溉条件下,一定的水分亏缺同样能够提高水分利用效率(WUE),但是当土壤含盐量超过一定水平时,WUE将随灌溉水矿化度的提高而显著降低;咸水灌溉使春玉米产量降低19.4%—57.9%,连续两年充分灌溉下矿化度为9g·L-1处理的产量仅为淡水的42%。【结论】咸水灌溉下,合理的降低灌溉水量有利于提高WUE,减少盐分积累,3g·L-1的水配合适当的淋洗可以作为后备灌溉水源。     

典型内陆盆地生态系统服务价值对土地利用变化的响应

【目的】 研究塔里木河流域1990~2018年间土地利用变化下生态系统服务价值时空演变趋势,为干旱区土地资源的可持续发展提供科学依据。【方法】 基于1990、2000、2010和2018年4期Landsat TM遥感影像,提取土地利用数据并采用修正后生态系统服务价值系数、空间相关性分析等方法,以典型内陆盆地塔里木河流域为研究区,研究塔里木河流域土地利用与生态系统服务价值(Ecosystem services values,ESV)的时空演变特征。【结果】 (1)1990~2018年间塔里木河流域土地利用变化显著,耕地和建设用地表现为增长趋势;高、中、低覆盖度草地,林地和水域呈现减少趋势;建设用地的涨幅最大,水域的降幅最大。(2)流域内ESV总体上呈现下降趋势,由1990年的8 728.84×10⁸元减少到2018年的7 671.65×10⁸元;2015~2018年ESV减幅最大,其中草地ESV占比最高,达39%以上;单项ESV以调节服务为主,占比在62%以上。【结论】 研究区ESV在空间分布上表现为四周高、中间低的特征,且具有显著的空间正向自相关性;ESV增值区域分布在研究区东南部区域,ESV损失区域分布在研究区西部和北部区域。     

阿克苏河灌区棉花耐盐指标的确定

 【目的】通过建立阿克苏河灌区棉花产量与其相应的土壤含盐量的响应关系,即棉花盐分生产函数模型：分段式线性函数模型和非线性-S型函数模型,确定该地区棉花的耐盐指标。【方法】根据3年4地大田定位观测的棉花产量和土壤盐分数据,通过线性回归分析法和非线性最小二乘法分别得出0—20 cm和0—40 cm土层的2种模型,对比分析函数模型的适用性,依据适用性更强的土层模型计算棉花的耐盐指标。【结果】分别拟合出0—20 cm和0—40 cm土层的分段线性函数模型和非线性-S型函数模型,其中非线性-S型盐分生产函数模型拟合精度较高。【结论】阿克苏河灌区（0—20 cm土层）棉花的耐盐临界值、耐盐极限值、减产速率最大时的土壤盐分含量、减产50%时的土壤盐分含量分别为0.302%、1.119%、0.558%、0.581%。     

水氮运筹对伊犁河流域新垦土壤冬小麦旗叶SPAD值、净光合速率及产量的影响

[目的]针对新疆伊犁河流域新垦土壤土层薄、坡度大、保水保肥差等特性,开展研究获得新垦区最佳水肥调控措施.[方法]采用正交试验法研究了水、氮两因素对冬小麦旗叶SPAD值、净光合速率(Pn)及产量的影响.[结果]施纯氮量、灌溉总量是影响冬小麦生理性状和产量的主要因素,其次是施肥比例和灌溉频数;极差分析说明,施氮量和施肥比例对旗叶SPAD值的影响大于灌溉量和灌溉频数;而对净光合速率影响的主次排序是灌溉频数＞施氮量＞灌溉量和施肥比例.[结论]综合小麦叶片SPAD、净光合速率Pn以及产量方差分析的结果,推荐伊犁河流域新垦区冬小麦种植最佳施纯氮量为375 kg/hm2,灌溉量为4 500 m3/hm2,优化施肥制度为,全生育期追施两次氮肥,分别在返青期与拔节期,施肥量分配比例为6∶4,优化灌溉频数为6次.     

小麦秸秆高量覆盖对棉花生长发育及产量形成的影响

【目的】研究小麦秸秆高量覆盖对长江流域棉田杂草防控及棉花产量形成的影响,为该区域棉田化肥和除草剂减量综合技术模式构建提供理论依据。【方法】以Bt抗虫棉GK19为试验材料,以无秸秆覆盖为对照（M0,CK）,设3个小麦秸秆高量覆盖处理［15000 kg/ha（M1）、20000 kg/ha（M2）和30000 kg/ha（M3）］,观察棉田不同生育期内杂草防效、土壤含水量,以及棉花叶绿素含量、株高、果枝数、成铃数等农艺性状指标。【结果】小麦秸秆高量覆盖对棉田整个生育期内杂草种群均有很好的防控效果。秸秆高量覆盖可显著提高土壤含水量（P<0.05）,并随秸秆覆盖量的增加整体呈上升趋势,其中,M0处理的棉田土壤含水量在棉花整个生育期基本维持在20.79%~21.70%,而小麦秸秆高量覆盖棉田土壤含水量可达26.25%~35.65%。小麦秸秆高量覆盖还可显著促进棉花的快速生长及提高叶片叶绿素合成,但随着秸秆覆盖量的增加其增长幅度不显著（P>0.05）。另外,小麦秸秆高量覆盖对提高棉花的果枝数、蕾数和成铃数也有显著促进作用,M0处理在吐絮期的果枝数和成铃数仅为8.0和10.7,而小麦秸秆不同高量覆盖处理可达12.2~13.2和25.9~29.9。【结论】长江流域棉花定苗后,一次性覆盖15000 kg/ha小麦秸秆可有效抑制全生育期内的棉田杂草,并对棉花生长及产量形成具有积极的调控作用,可有效降低化学除草剂及化肥的使用量。     

奎屯河流域土地利用/覆被及生态系统服务功能变化

[目的]分析25年来奎屯河流域土地利用/覆被与生态系统服务功能的变化,以期为该区域资源管理和生态经济协调发展提供理论基础.[方法]在3S技术的支持下,以1975年和2000年的TM 图像解译数据为基础,采用谢高地的评价方法分析了25年来奎屯河流域土地利用/覆被与生态系统服务功能的变化特征.[结果]1975～2000年,奎屯河流域耕地、城乡建设用地、盐碱地和沙地有所增加,其他林地、草地、水域和沼泽的面积均减少;区域生态系统服务功能从1975年的3 108.68×106元减少到2000年的2 953.91×106元,减少量为154.77×106元,减少率为4.98;;[结论]生态系统服务价值降低说明该区域生态环境趋于恶化,将来区域发展必须加强生态环境保护力度.     

玛纳斯河流域中下游土壤盐分空间变异性研究

[目的]以玛纳斯河流域中下游三种典型地貌的盐渍土为研究对象,对该区盐渍土进行分类和空间变异性研究.[方法]对采集不同区域土壤样品,进行基本理化性质的分析,并结合统计学软件分析.[结果]不同地貌下的土壤盐分组成及含量呈明显差异,流域中游的冲积扇扇缘带盐渍土属氯化物-硫酸盐类型;中下游的冲积平原土壤属氯化物类型;位于下游干三角洲属硫酸盐-氯化物类型.三种地貌土壤pH值在碱性与强碱性之间,变异系数都低于10;;各种盐离子均为中等变异.[结论]通过对土壤含水率、总盐及各盐离子含量相关性分析表明,含盐量与Na+含量显著相关,但其它组分间的相关性在不同地貌下表现不尽一致.