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。     

天津市塘沽区不同土地利用状况下土壤盐分变化特征

以天津塘沽区农田、菜地、果园、湿地、人工草地5种土壤利用类型为研究对象,对不同类型土壤中盐分组成和含量进行分析比较。结果表明,该研究区表层土壤总体含盐量较高,且盐渍化程度差异较大。研究区内土样61%为盐土, 11%重度为盐渍化,11%为中度盐渍化,18%为轻度盐渍化。土壤盐渍化类型主要为氯化物（占68%）、氯化物-硫酸盐（占25%）和硫酸盐-氯化物（占7%）。在不同土地利用条件下,农田、菜地、果园和人工草地中总盐分含量较低,而湿地中的较高。土壤中水溶性阴离子表现为湿地Cl^-比例最高、菜地SO₄^2-比例最高及果园中HCO₃^-比例最高的特征。5种土地利用类型中,Na⁺含量明显大于K⁺,而Ca²⁺与Mg²⁺含量相近。总体上表现出湿地Na⁺比例最高,果园K⁺比例最高的特征。     

寒地盐碱地时空动态变化分析——以黑龙江省安达市为例

【目的】 监测近20年安达市土地盐碱化的时空演变特征，为盐碱地的改良提供参考依据。【方法】 以2002年和2020年Landsat影像为数据源，在GIS和RS的技术支持下，通过非监督分类和目视解译相结合，评估安达市土地盐碱化程度并分析其空间分布规律。【结果】 ①土地盐碱化的程度呈减缓趋势，盐碱地总面积减少81.3 km²，盐碱地主要类型由轻度盐碱地转化为中度盐碱地。②盐碱地斑块数减少20块，聚合度减少，分离度增加，景观格局呈现破碎化趋势。③轻度盐碱地主要转移为非盐碱地，中度盐碱地主要转移为轻度盐碱地，重度盐碱地主要转移为中度盐碱地。④盐碱地重心总体向西南迁移8 km，盐渍化程度由东北向西南扩张。【结论】 安达市盐碱地受社会—生态系统的影响，通过禁牧和开垦种稻等措施，土地盐碱化程度减轻。     

东北设施叶菜类蔬菜镉铅污染安全生产分区研究

近年来东北地区设施蔬菜种植业发展迅速,导致菜地土壤出现了不同程度的镉（Cd）和铅（Pb）污染,影响了蔬菜的安全生产。本文以保护90%和5%的蔬菜品种为划分依据,利用物种敏感性分布法对Cd和Pb污染设施蔬菜土壤进行了安全生产分区研究。结果表明,蔬菜中Cd和Pb的含量超标率分别为23.53%和20.59%。蔬菜对Cd的富集系数与土壤pH呈显著性负相关关系（P<0.05）,而对Pb的富集系数与土壤有机质的含量呈显著性正相关关系（P<0.05）。菠菜和小白菜对Cd的富集能力较强,而油麦菜对Cd的富集能力较弱。小白菜和韭菜对Pb的富集能力较强,而茼蒿对Pb的富集能力较弱。建议设施叶菜类蔬菜宜产区、限产区和禁产区土壤中Cd的含量分别为≤0.43、0.43~2.88 mg·kg^-1和≥2.88 mg·kg^-1;Pb的含量分别为≤24.21、24.21~392.31 mg·kg^-1和≥392.31 mg·kg^-1。设施叶菜类蔬菜对Cd和Pb的吸收富集特征不同,并且在蔬菜样品间也表现出了明显的差异,因此进行宜产区、限产区和禁产区划分对Cd和Pb污染设施蔬菜土壤的安全生产具有重要意义。     

艾比湖流域风沙土盐分特征分析

以艾比湖流域风沙土土壤为研究对象,对不同植被类型覆盖条件下土壤总盐含量、可溶性离子等指标进行测定,通过相关性分析以及主成分分析,确定土壤盐分特征。结果表明：研究区不同植被覆盖下的风沙土土壤盐分含量较高,差异较大,总盐含量呈现强烈的空间变异特征;土壤中总盐含量与Cl^-、K⁺+Na⁺及SO₄^2-含量之间存在极显著的正相关关系,总盐含量与HCO₃^-的相关性最弱;土壤中阴离子以Cl^-,SO₄^2-为主,阳离子以K⁺+Na⁺为主,据主成分分析结果将其确定为盐渍化的特征因子。研究区风沙土盐渍化类型以氯化物-硫酸盐型和硫酸盐型为主,判断该区域风沙土的盐渍化类型为盐土。     

基于SDI校正指数的滨海平原盐渍化生态风险评价

为了研究滨海平原区土壤盐渍化风险情况,本研究以黄骅市为研究区,将Landsat 8夏季遥感影像获得的SDI（盐渍化植被监测指数）校正指数作为生态终点,采用相关性分析法筛选土壤生产潜力和土壤健康方面指标,最终选取含盐量、电导率及有机质、K⁺、Na⁺、Mg²⁺、SO₄^2-、Cl^-含量8个指标,借助SDI指数标准化校正的灰色关联度法构建盐渍化生态风险评价模型,对滨海平原区盐渍化生态风险进行定量评价及空间分析。结果表明：研究区内盐渍化生态风险值介于0.24~0.73,均值高达0.42,其中99.25%的区域处于中度及以上盐渍化生态风险水平,整体上土壤生态风险较高,呈现东部沿海高、西部平原低的趋势;盐渍化生态风险评价在空间上与土壤含盐量、土壤电导率较为相似,因此,土壤含盐量及电导率对盐渍化生态风险评价起主导作用。研究区内盐渍化生态风险及评价因子的空间分布可为生态环境、农业健康持续发展、地下水的限采禁采、土壤改良和盐渍化防治提供参考依据。     

黄河三角洲滨海棉田土壤盐分特征研究

采用相关分析和主成分分析方法对黄河三角洲棉田试验区土壤盐分特征进行研究,结果表明,试验区土壤为中度盐渍化,且盐分呈现一定的表聚现象;土壤各层盐基离子中,阳离子以Na⁺为主,阴离子以Cl^-为主,这两种离子对棉花生长的毒害作用尤为突出;土壤盐分含量与Na⁺、SO₄^2-、Cl^-、Mg²⁺、Ca²⁺、NO₃^2-、HCO₃^2-离子含量均呈极显著正相关;Na⁺、Cl^- 及SO₄^2-是影响试验区棉田盐渍化的主要特征因子。本研究结果可为黄河三角洲地区盐渍化土地科学管理和农业可持续发展提供理论基础和实践依据。     

土壤As动态影响下枸杞质量评价及环境风险预测

选择柴达木盆地诺木洪农场3种类型农田进行20cm表层土壤砷(As)含量检测。第1种为新开垦原生地,第2种为20年耕种地,第3种为50年耕种地,检测As含量分别为16.29、14.90、14.04 mg·kg^-1。3种土壤As含量均达到无公害食品标准(25 mg·kg^-1)和绿色食品标准(20mg·kg^-1)。多年耕种并没有造成农田表层土壤As积累。农田灌溉用河水中未检出As。生产中使用的22种农药、肥料均检测到As,其中15种杀虫剂、杀真菌剂、除草剂、植物激素等,每年输入土壤As 4 513.59 mg·hm^-2;7种肥料每年输入土壤As 258015.24mg·hm^-2。施肥是土壤中As输入的重要来源,最主要的输入源是磷酸二铵,占到50%;其次为复合肥、鸡粪和有机肥。每年随作物输出As总量为4 380 mg·hm^-2。模拟田间灌溉,进行土壤柱淋漓试验,农田20 cm表层土壤每年随灌溉淋漓输出As为245 230.65 mg·hm^-2,这与随着肥料、农药输入量几乎相等。表层土壤As处在一个输入、输出相对稳定的动态平衡状态。从土壤中输出的As,随灌溉水输入到水系统中,继而造成水系统As的积累,最终将影响到地区农业的可持续发展。     

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。     

广东山区土壤有机碳空间变异的尺度效应

研究土壤有机碳的尺度效应能够为区域生态环境保护和确定合理的土壤取样间距提供科学依据。采用土壤类型法估算了广东山区表层(0-20 cm)和全剖面(0-100 cm)土壤有机碳密度,选择4条采样带,获取采样间距为250 m的土壤有机碳密度序列,并利用离散小波变换工具对其进行多尺度分解,得到2×250 m、2²×250 m、2³×250 m、2⁴×250 m、2⁵×250 m和2⁶×250 m 6个分解尺度上的小波信息,计算小波信息方差。结果表明:土壤有机碳密度具有较强的空间异质性,其空间异质性的大小受控于不同尺度下土壤有机碳密度分布格局的主导因子影响程度;整体上在大于等于1 km的尺度,其空间异质性较强;各个样带特征尺度的差异与各样带的土壤和植被类型、地貌特征以及土地利用方式、耕作管理方式等人类活动干扰强度有关。     

基于土地功能评价的环渤海盐碱地宜耕性确定——以河北省黄骅市为例

为解决用地矛盾,合理开发土地,评定环渤海盐碱土地的宜耕性,首先筛选土地生产功能的主要影响指标,建立生产功能评价指标并基于层次分析法确定其权重,构建土地生产功能加权指数和法评价模型,进而在辨析土地生产功能与盐碱地宜耕性逻辑关系基础上,利用盐碱地生产功能评价结果确定土地宜耕性,结果表明:黄骅市盐碱地中较适宜作为耕地的面积最大,达到12 862.42 hm2,高度适宜作为耕地的盐碱地也达到了9 455.74 hm2,说明黄骅市盐碱地开发为耕地的潜力很大。本研究为环渤海盐碱土地适宜性评价提供了新方法,为河北省近滨海盐碱土区的高效开发、合理使用提供了实践依据,对构建社会、经济及生态相协调的盐碱地利用格局具有重要借鉴意义。     

控灌改良对黄河三角洲盐碱地玉米生长与产量的影响研究

本文以黄河三角洲盐碱地玉米为研究对象,利用黄河泥沙对盐碱地进行改良试验,分析不同黄河泥沙施用量和不同灌水量水平对玉米株高、叶面积、干物质量和产量的影响,探讨适宜的泥沙施用量和灌水量。结果表明：玉米的生长和产量都随着泥沙施用量和灌水量的增加而增大,泥沙施用量均大于灌水量对其的影响。株高、叶面积指数、干物质量产量均在在泥沙施用量为6cm,灌水量为150mm处理最大,干物质积累量在成熟期最大为20460kg/hm_²;夏玉米产量最大为11220kg/hm_²。     

基于XGBoost与地理加权回归的吉林省西部土壤盐渍化反演

为及时、准确地应用多源遥感数据提取干旱和半干旱区域土壤盐渍化反演特征及获取土壤盐渍化程度的空间分布数据,以吉林省西部大安市为研究区,利用Sentinel-1 SAR、Sentinel-2 MSI多源遥感数据和DEM数据,构建土壤盐分含量（Soil Salt Content,SSC）反演特征集,结合BorutaShap算法优选特征,通过耦合地理加权回归（Geographically weighted regression,GWR）与极限梯度提升树（XGBoost）回归构建土壤盐渍化反演模型,并与XGBoost回归、GWR反演结果对比分析。结果表明：SSC反演特征集中,盐分指数、植被指数在BorutaShap算法中取得了较高的重要性排名,是大安市SSC反演的重要特征。GWR模型的R²和RMSE分别为0.48和4.83 g/kg,XGBoost回归模型的R²和RMSE分别为0.54和4.35 g/kg,耦合GWR与XGBoost回归构建的土壤盐渍化反演模型预测精度得到显著提高,R²与RMSE分别达到0.63和3.71 g/kg。依据该模型反演结果,大安市各类盐渍土分布存在较强的空间异质性,土壤盐分含量呈现出由东南向西北逐渐递减的趋势,与实地调查基本一致。综上,耦合GWR与XGBoost回归模型充分考虑了反演特征的空间异质性和非线性关系,可有效提高SSC反演精度,可获得更符合实际的SSC空间分布,可用于干旱和半干旱地区土壤盐分含量的反演。     

几种土壤粘粒表面Pb2+吸附-解吸不可逆性特征研究

为了探讨土壤粘粒表面Pb²⁺吸附-解吸的不可逆性特征，采用一次平衡法研究了陕西4种土壤粘粒对Pb²⁺的吸附和解吸特征。结果表明，在恒定pH条件下，残留吸附常数K_d与吸附常数K_a的比值称为吸附-解吸的不可逆性特征参数，K_d/K_a=1，表示吸附-解吸过程是可逆的；K_d/Ka≠1,表示该过程不可逆；在不同解吸溶液中，供试土壤粘粒表面Pb²⁺K_d/K_a值由大到小依次表现为NaNO₃、草酸、柠檬酸，不可逆程度大小与此相同。在不同pH条件下，供试土壤粘粒表面Pb²⁺络合常数log K^int_a与解吸常数logK^int_d的比值也可作为过程不可逆性特征参数；在不同介质中，其绝对值由大到小依次为NaNO₃、柠檬酸、草酸，不可逆程度大小与此相反。     

多溴联苯醚在电子拆解区及周边土壤和灰尘中的分布规律和源分析

利用气质联用仪(GC-NCI-MS)对台州地区表层土壤和灰尘样品中PBDEs的含量进行检测,并分析了PBDE同系物的分布模式,比较了不同功能区域PBDEs的污染水平、分布特征及来源分析。结果显示:PBDEs在土壤和灰尘中的含量分别为227~8447 ng·g^-1(均值2090 ng·g^-1)和313~29 787 ng·g^-1(均值8723 ng·g^-1);不同功能区域土壤和灰尘样品中均显示BDE-209是最主要的同系物,且土壤中BDE-209所占的比例高于灰尘;随着与污染源的距离增加,PBDEs总含量呈逐渐下降趋势。土壤和灰尘中特定BDE含量之间无显著相关,土壤TOC与所有PBDE同系物之间极显著相关(P<0.01),表明土壤TOC对PBDEs污染物在土壤中的分布、迁移转化等有重要的影响。主成分分析和聚类分析进一步表明,十溴工业品可能是当地PBDEs污染的主要来源之一。     

1-site/2-pKa表面络合模型预测土壤中Cd2+的吸附及生物有效性

土壤中重金属的生物有效性与其在土壤中的吸附行为密切相关,本研究选取我国9个不同类型的非石灰性土壤,探究了Cd²⁺在土壤中的吸附过程。通过电位滴定获得土壤表面酸碱性质（pK_a1和pK_a2）,基于1-site/2-pK_a模型,使用ECOSAT和FIT拟合得到土壤与Cd²⁺的络合常数（lg K _{（SOCd⁺）}）,结果显示该模型能很好地描述Cd²⁺在土壤中的吸附过程。为了进一步探究土壤性质对Cd吸附固定的影响,通过逐步回归分析了pK_a1、pK_a2、lg K _{（SOCd⁺）}与土壤性质间的关系,发现土壤pH和CEC是pK_a1的主控因子,土壤pH同时也是pK_a2、lg K _{（SOCd⁺）}的主控因子。为了验证模型的可靠性,结合历史文献,基于土壤pH和CEC预测了历史文献中土壤表面酸碱性质和lg K _{（SOCd⁺）},利用得到的参数预测了Cd的吸附过程,发现预测值与实测值之间有很好的相关性,该模型能解释86%的变异。此外,利用回归模型得到的结合常数预测了历史文献中土壤溶液中的Cd含量,发现模型预测的Cd含量与蚯蚓体内Cd含量同样具有很好的相关性,能解释83%的变异。本研究基于Cd²⁺在不同性质土壤中的吸附行为,使用广义复合法建立的表面络合模型可以描述Cd²⁺在非石灰性土壤中的吸附与分配过程。     

我国不同利用方式土壤四环素类抗性基因积累的研究

为研究我国不同地区的不同利用方式和不同种植年限土壤中抗生素抗性基因绝对丰度的变化，揭示抗性基因在农田土壤中的积累情况，以黑龙江（HLJ）、吉林（JL）、辽宁（LN）、内蒙古（NMG）、新疆（XJ）、甘肃（GS）、云南（YN）、江苏（JS）、湖北（HB）、广东（GD）、海南（HN）、山西（SX）、河南（HEN）、山东（SD）14个省份的土壤为试材，依据土壤利用方式（露地粮田、露地菜田和设施菜田土壤）和种植年限（1~3、7~10 a和15 a以上）设置9个处理，共378个样品。采用普通PCR和荧光定量技术对四环素类抗性基因进行定性和定量分析。四环素类抗生素的4种抗性基因（tetM，tetO，tetQ，tetW）在设施菜田土壤中的绝对丰度显著高于露地粮田和露地菜田，设施菜田绝对丰度范围为3.96×10⁴~6.36×10⁸ copies·g^-1，露地粮田为2.16×10³~2.18×10⁶ copies·g^-1，露地菜田为1.16×10⁴~2.48×10⁷ copies·g^-1。4种抗性基因的最高丰度出现在不同种植年限、不同土壤利用方式中的不同省份，但设施菜田3、7 a和15 a的各省份土壤均显著高于相同年限的露地粮田和露地菜田，设施菜田7 a和15 a显著高于3 a。露地粮田、露地菜田的4种抗性基因积累与利用年限无显著线性关系，而设施菜田的抗性基因积累与利用年限存在显著正相关关系。研究表明，四环素类抗性基因已在我国不同地区的粮田、露地菜田和设施菜田土壤中普遍存在，其丰度在设施菜田土壤中显著高于露地菜田和露地粮田土壤，且在设施菜田中与利用年限显著正相关。     

钱塘江附近农田土壤磷的积累及其流失的潜在风险

为探讨钱塘江周边农田土壤磷流失风险,采集了181个代表性农田土壤,分析了土壤藻类可利用磷、植物有效磷（Olsen P）、水溶性磷和磷零吸附时的磷平衡浓度（EPC₀）。结果表明,土壤藻类可利用磷在5.89~932.65 mg·kg^-1之间,平均为105.30 mg·kg^-1;植物有效磷在1.00~444.76 mg·kg^-1之间,平均为30.57 mg·kg^-1,达到较高水平;蔬菜地土壤磷素积累明显高于一般农田。土壤水溶性磷含量和EPC₀值随土壤中植物有效磷积累而增加,当土壤中植物有效磷超过60 mg·kg^-1时,土壤水溶性磷含量迅速增加;土壤中植物有效磷>60 mg·kg^-1的样品比例达11.60%。土壤EPC₀可作为评价土壤磷素向水体释放磷的强度指标,根据土壤EPC₀值与植物有效磷之间的线性关系,估算得到的径流中磷达到Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ类地表水环境质量标准上限值相应的土壤植物有效磷临界值分别为7.9、13.7、20.9、28.2 mg·kg^-1和35.4 mg·kg^-1,研究区大约有35.9%的农田磷积累可能产生的地表径流磷含量在Ⅳ~劣Ⅴ类的范围。研究认为,钱塘江近江地段部分农田土壤中磷素已有明显积累,存在较高的流失风险。建议把植物有效磷为30 mg·kg^-1和60 mg·kg^-1分别作为这一区域农田磷肥限量施用和禁止施用的参考值。     

祁连山八宝河流域典型草地土壤入渗特征

利用Guelph入渗仪,对祁连山八宝河流域典型草地的土壤入渗进行了调查,并基于Kostiakov模型和Horton模型对其入渗特征进行拟合。结果表明,峨堡样区土壤初始入渗率平均为1.66 cm·min^-1,稳定入渗率为0.99 cm·min^-1;阿柔样区土壤初始入渗率平均为0.47 cm·min^-1,稳定入渗率为0.21 cm·min^-1。入渗率随着海拔的升高而升高,与土壤含水量成正相关关系。整个入渗过程可分为三个阶段：0～10 min为入渗速率急剧变化阶段,10～30 min为入渗速率缓慢变化阶段和30 min以后逐渐达到稳定入渗阶段。Kostiakov模型在阿柔样区拟合效果较好;而Horton模型适合在峨堡样区使用。     

不同盐碱化土壤对NH4+吸附特性研究

为探求NH₄⁺在不同盐碱化土壤中吸附特性的变化规律,采用平衡吸附法分别从吸附行为与影响因素探究氮素在轻度、中度、重度盐碱化土壤中的吸附效果。结果表明： 3种供试土壤对NH₄⁺的吸附量随盐碱化程度的加深而增大,平衡吸附量为：重度盐碱化土壤 > 中度盐碱化土壤 > 轻度盐碱化土壤,吸附过程符合Langmuir吸附模型;准二级动力学方程能更好地描述不同盐碱化程度土壤对铵态氮吸附过程,吸附平衡时间为720 min;3种供试土壤对铵态氮的吸附反应均是自发、放热及混乱度增加的过程;背景液pH（3.0~9.0）范围内,3种供试土壤对铵态氮的吸附量随pH值上升而增大;添加不同浓度的Na⁺、Ca²⁺、Al³⁺溶液,3种供试土壤对铵态氮的吸附量随离子浓度的增加而减少。研究表明,提高溶液pH值能增强盐碱土对铵态氮的吸附能力;温度、离子价态增加则不利于吸附,土壤盐碱化程度提高,对铵态氮的吸附能力有所增强,限制了铵态氮的迁移,污染风险有所降低。