南极半岛海洋气候区的土壤Ⅴ.气候变化响应

气候变化导致南极海洋气候区冰川消退、多年积雪融化,为新的土壤形成与分布提供了潜在的母质基础与发展空间;地表和土壤内部水分活动在时间和空间上的加强促进了以自由水为基础的土壤过程和冰缘地貌过程;由气候变化引发的低等植物生境、群落结构变化、初级生产力与生物量的提高、海洋脊椎动物迁徙和栖息地的变迁,影响了本区土壤有机质积累过程以及土壤有机质结构与性状。已有的证据表明,气候变化正对南极海洋气候区土壤发生、发育及演变产生重要影响。     

南极半岛海洋气候区的土壤 I.风化作用

南极海洋性气候区是南极风化与成土作用相对较强的地区。本文在对本区气候特点进行分析的基础上,明确了冻胀风化是本区最主要的物理风化形式,强烈的现代地貌过程对本区风化与成土过程具有显著影响。阐述了本区内化学风化的主要过程、机制与产物,同时指出生物因素在本区的岩石风化与原始土壤形成过程具有重要意义。     

南极半岛海洋气候区的土壤Ⅱ.有机质积累过程

南极海洋性气候土壤形成过程中具有明显的有机质积累作用,有机质对成土过程和土壤性状产生重要影响,如土壤酸化、有机-金属螯合物的形成和生物成矿现象。受地表生物活动强弱影响,不同土壤有机C、N含量差异明显。冻扰作用、灰化作用以及物理性裂隙渗漏是有机质在剖面的迁移和重新分配的主要途径。     

南极半岛海洋气候区的土壤I.风化作用

南极海洋性气候区是南极风化与成土作用相对较强的地区。本在对本区气候特点进行分析的基础上，明确了冻胀风化是本区最主要的物理风化形式，强烈的现代地貌过程对本区风化与成土过程具有显影响。阐述了本区内化学风化的主要过程、机制与产物，同时指出生物因素在本区的岩石风化与原始土壤形成过程具有重要意义。     

南极半岛海洋气候区的土壤Ⅳ.分类问题

本文简要论述了早期南极土壤分类研究工作。对在南极海洋性气候区应用《美国土壤系统分类》和《国际土壤分类参比基础》进行土壤分类工作的最新实践进行了阐述和比较;同时,依照《中国土壤系统分类》对本区进行了初步的分类尝试。研究结果显示,南极海洋性气候区的主要土壤分别属于《美国土壤系统分类》冻土纲下的各级单元。比较而言,其他两个分类系统在本区的应用相对困难。     

南极半岛海洋气候区的土壤Ⅵ.空间可变性与土壤景观

本文通过对南极海洋气候区自然环境和地表特征分析,指出本区土被发育与分布具有明显的不连续性特征;同时,在分析研究本区成土因素的空间变化格局及其对土壤发生、发育与演化影响的基础上,论述了南极海洋气候区土壤属性上的强烈空间可变性和类型上的高度分异性;最后,对本区有代表性的土壤景观系列进行了分析,指出成土因素空间变异的微域性特点造成了本区土壤景观的多样性与复杂性,本区自然环境的快速变化可能最终导致土壤景观的演变与重塑。     

南极半岛海洋气候区的土壤Ⅶ. 矿物学特性

南极海洋气候区岩石风化和土壤形成过程中有明显的原生矿物蚀变作用和自生矿物成矿作用。本文以粗骨寒冻灰化土和石灰性扰动冻土两种有代表性的土壤类型为例,阐述了本区土壤矿物学特征。指出铝氧化物、绿泥石、碳酸盐是本区玄武岩类风化物质上发育土壤中的主要自生矿物类型,蒙脱石、特别是绿泥-蒙脱石混层矿物是南极海洋气候区土壤粘粒部分的特征矿物。不同土壤由于成土环境、成土过程、成土历史的差异,其土壤物质的矿物学组成、含量、形态、分布具有明显不同。土壤发生性铁氧化物与成土作用和土壤过程密切相关,其矿物类型、含量、形态特征、分布模式在不同的土壤中明显不同,是表征土壤发育程度与剖面形态表达的有效指标。     

南极半岛海洋气候区的土壤Ⅷ.鸟成土

以强烈生物活动参与和外源有机质输入为发生学基础、以鸟粪矿化与下部岩石层磷化作用为主要发生学过程的鸟成土在南极海洋气候区广泛分布,形成独特的海岸带土壤景观。本文对南极海洋气候区内鸟成土的发生学特点、剖面形态特征、新成矿物主要类型及其发生机制进行了论述;对鸟成土随栖息地遗弃向残积鸟成土演变的过程进行了阐述。在上述基础上,论述了本区内鸟成土在发生、发育与演化过程中相对于南极其他地区鸟成土所表现的特殊性。     

南极半岛海洋气候区的土壤Ⅲ.冻-融作用与水分状况

自由水活动在南极海洋性气候区土壤形成与演化过程中发挥极为重要的作用。本文对土壤自由水的来源、冻-融作用、永冻层和活动层动态以及自由水参与下的物质迁移过程等几个方面进行了论述,讨论了上述不同过程的影响因素以及土壤发生学意义,指出以土壤水形态转化和自由水活动为基础的土壤过程具有显著的微域性特点,是决定本区土壤发生类型与分布模式的重要因素之一。     

气候变化与土壤有机质的关系

在宾地质历史中,气候变化原速率是史无前例的,它对地球生物圈产生了巨大的影响。土壤有机质中的碳是地球碳库的重要组成部分,它参与全球碳循环。土壤有机质分解而产生的ＣＯ２和ＣＨ４是重要的温室气体。土壤有机质对气候模型的反应较敏感,其总量取决于生物量生产与分解的平均状态,以及土壤储存有机质的能力。就全球规模来说,土壤有机质沿着降水增加和温度下降的梯度而增加。温度是支配凋落物分解速率的重要环境因素,它甚至能     

土壤碳素固定及其稳定性对土壤生产力和气候变化的影响研究

土壤碳库是陆地生态系统中最大的碳库,在全球碳循环中起着非常重要的作用。本文论述了土壤有机碳对土壤生产力和气候变化的影响。阐述了影响土壤碳含量的各种自然因素和人为因素。对土壤碳素固定以及影响土壤碳素平衡的物理、化学及生物稳定性的各种机理进行了详细评述,阐明了土壤有机碳调控的方法和途径。为控制和调节土壤有机碳储量提供了理论依据。这对今后提高土壤生产力、利用土壤的固碳潜力来降低大气中二氧化碳的浓度和缓解气候变化有着非常重要的意义。     

白芷土壤的成土因素与理化特性研究

采用野外调查与室内化学分析相结合的方法,对白芷土壤的成土母质、气候、地形地貌、水文地质等成土因素和土壤物理化学性质进行了研究白芷道地产区气候温和,雨量充沛,热量资源丰富,春季气温回升快,夏季雨热同季、秋季气温下降快,冬无严寒,白芷种植在涪江沿岸一级阶地,土壤沙性重,容重大,质地轻壤,呈微碱性,氮含量中等,磷缺乏,钾含量丰富．     

气候变化对甘肃黄土高原土壤贮水量的影响

利用甘肃省黄土高原16个气象站1971~2000年气象资料、13个农业气象观测站及3个农业气象试验站土壤湿度资料,分析了近50年温度、降水及近30年土壤水分变化特征,用数理统计方法拟合了0~200 cm土壤贮水量动态变化,得出了土壤贮水量随气候变化的规律。研究表明,上世纪80年代以来,甘肃黄土高原土壤含水呈减少之势,0~200 cm土层土壤总贮水量春、秋季减少了40~90mm,夏季减少了20~36mm;土壤贮水适宜农作物生长的时段减少了2~3月,土壤水分匮缺的范围无论从时段及层次上都有所扩展。     

冀东滨海平原稻区土壤钾库状况与变化

通过对大面积土壤各形态钾的定位监测,研究了1982～2016年30余年间冀东滨海平原稻区土壤钾库的现状、变化及其影响因素,分析了成土母质、耕种施肥等对该区域土壤钾库的影响。主要结果:(1)冀东滨海平原稻区土壤全钾、缓效钾、速效钾平均含量分别为23.04 g/kg、1 615.94 mg/kg、247.37 mg/kg。种稻40～70余年间,各年限土壤全钾、速效钾分别维持在23.96 g/kg、257.41 mg/kg左右。与种稻40年相比,缓效钾年均减少20.19 mg/kg。(2)不同母质土壤全钾、缓效钾、速效钾含量大小顺序为:海相沉积物、泻湖沉积物河流冲积物;土壤缓效钾/全钾和速效钾/全钾均为海相沉积物、泻湖沉积物河流冲积物,3种母质发育的土壤速效钾/缓效钾差异不显著;海相沉积物、泻湖沉积物二者之间的各形态钾含量及比值均无显著差异。(3)土壤速效钾与土壤盐分、有机质均呈显著正相关关系;土壤速效钾与有效磷无显著相关关系。主要结论:随种植年限增加,土壤全钾、速效钾无显著变化,缓效钾显著下降。海相沉积物、泻湖沉积物发育的土壤全钾、缓效钾、速效钾的含量均显著高于河流冲积物,土壤速效钾与盐分呈显著正相关关系。稻区土壤钾输入量小于水稻钾的输出量,随着种稻年限的增加,逐渐消耗土壤缓效钾。     

内蒙古东部区粮食产量对气候变化的响应

利用内蒙古东部产粮区25个气象站建站至2005年气象资料与粮豆和主要作物产量资料,分析了作物生长季水热演变规律,及区域作物产量对气候变化的响应。结果表明:(1)近50a该区域水热匹配格局发生变化,特别是近20a暖干化趋势明显;(2)降水是影响该地区粮食生产的关键气象因子,春、夏季降水量的匮乏和生长季高温是粮食生产的主要限制因素;(3)各作物的第一敏感因子不同。小麦和谷子为降水,玉米为夏季高温,马铃薯产量对7-8月温差和4-5月降水反应敏感。(4)据模型推算,当生长季平均最高气温或温差增加1℃时,有可能使玉米气象产量减少102～192kg/hm2,大豆减产87kg/hm2,马铃薯增产55.5kg/hm2。因此,气候暖干化倾向有可能造成该区域农业产量呈下降趋势。研究结果可为有关部门制定应对气候变化策略提供参考。     

土壤分化促成与改良研究进展综述

岩石风化成土作用是生态系统矿质元素的重要来源,也是全球矿质元素生物地球化学循环的重要环节。介绍了道库恰耶夫创立的五大成土因素学说,分析了影响山地土壤成土过程的主要驱动因子,针对目前国内外土地破坏与退化情况,介绍了不同材料对退化山地风化土壤促成和改良的作用,提出通过物理、化学、生物方式加速成土过程机理和技术的研究来解决退化土壤恢复过程中的难题。     

川麦冬土壤的成土因素与理化特性研究

采用野外调查与室内化学分析相结合的方法,对川麦冬土壤的成土母质、气候、地形地貌、水文地质等成土因素和土壤理化特性作了研究。川麦冬道地产区气候温和、降雨充沛,热量资源丰富。种植川麦冬的土壤结构好、质地适中,呈中性反应,养分含量比较丰富,其中潮沙泥土是种植川麦冬的最好土壤。     

四川盆地西缘土壤阳离子交换量的特征及影响因素

土壤阳离子交换量(CEC)因其对土壤肥力保护及污染评估具有重要意义而受到日益重视。对四川盆地西缘黄壤、黄棕壤、水稻土、紫色土、潮土和石灰土CEC进行系统比较及影响因素研究,结果表明:黄壤、水稻土和紫色土CEC显著低于黄棕壤(P<0.05),显著高于潮土(P<0.05)。同时,土壤CEC与年均温、积温呈负相关关系(P<0.01),而与年均降水量和湿润指数呈二次函数关系(P<0.01);山地土壤的CEC显著高于平原和丘陵土壤(P<0.05),且土壤CEC随海拔增加而极显著上升(P<0.01);冰碛物发育土壤的CEC显著高于河流冲积物和紫色粉砂岩发育土壤(P<0.05)。主成分分析结果表明,温度和降水组成的气候因素为该区土壤CEC的决定性影响因素。     

黄土塬区坡面土壤侵蚀对全球气候变化的响应

气候变化将对黄土高原土壤侵蚀产生重要影响,评估其可能影响可为农业生产提供重要的决策依据.基于全球环流模式HadCM3,建立黄土塬区长武县2010-2039年A2a,B2a和GGal共3种气候情景;进而使用土壤侵蚀预报模型WEPP模拟该区农田(5°和10°坡地)的土壤侵蚀变化.结果表明,2010-2039年长武县年均降水量可能增长1.8%～17.5%,年均最高和最低温度分别升高0.5℃～0.9℃和2.0℃～2.3℃.相对于目前气候下的耕作条件,2010-2039年5月和8-10月的径流量和侵蚀量显著增大;年均径流量可增长52%～119%,年均土壤侵蚀量可能增长37%～170%.气候变化将加剧黄土高原农田水土流失,需要采取相应的措施来减缓其不利影响.     

南极地区的土壤分类研究现状

本文介绍了前人关于南极地区的几种土壤分类系统，评述了它们的不足和存在问题。