艾比湖地区土壤盐分对湖岸植被分布格局的影响

艾比湖地区生态环境的不断变化已成为人们关注的问题。中国科学院、北京大学及新疆有关科研单位在艾比湖地区组织了综合考察,对艾比湖的历史演变、自然概况、地理、气候及资源利用等方面进行了较深入的研究。笔者于1987年两次赴艾比湖地区进行考察,试从植物生态理论的角度,对艾比湖地区土壤盐分对湖岸植被分布格局的影响进行初步探讨。     

土壤盐分和水分对浆果猪毛菜(Salsola foliosa)种群分布的影响

研究了准噶尔盆地土壤盐分和水分含量对浆果猪毛菜种群分布、幼苗存活的影响。结果表明:浆果猪毛菜在苗期对土壤表层盐分含量非常敏感。表层土壤盐分含量显著影响浆果猪毛菜种群优势度、密度和盖度。土壤含水量仅在表层土壤盐分含量较低时,影响浆果猪毛菜种群密度和分盖度。深层土壤盐分含量(90 cm)显著影响浆果猪毛菜种群在群落中的优势度,土壤含盐量增加,浆果猪毛菜种群优势度降低,个体数量减少。     

天山北麓不同土地覆被下土壤有机碳垂直分布特征

利用全国第二次土壤普查数据,对天山北麓不同土地覆被类型下的土壤有机碳分布特征开展研究。结果表明：在0～100 cm土层天山北麓不同土地覆被类型的土壤碳密度差异显著,其均值处于3.65～35.73 kg·m^-2。不同土地覆被类型的土壤碳密度垂直分布差异明显,其中耕地表层(0～20 cm)土壤碳密度占其总量的32.2%,其相邻土层的土壤碳密度占其总量比例的差值较小,最大差值仅为8.1%;高山亚高山草甸、森林和隐域植被表层(0～20 cm)土壤碳密度占其总量的40%以上;荒漠植被、裸地和稀疏植被表层(0~20 cm)土壤碳密度占其总量的比例低于37%,其中裸地与稀疏植被最低,仅为25.4%,其相邻土层土壤碳密度占其总量比例的最大差值低于4.0%。     

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...     

解冻期覆盖盐渍土地表对土壤盐分和水分的影响

选择春季土壤解冻期,用塑料薄膜、麦草和沙子覆盖盐渍土地面,改良盐碱地。结果表明,覆盖对土壤盐分表聚和水分蒸发损失具有明显的抑制作用。塑料薄膜采用全地面覆盖,麦草适用量为2934．8k／hm^2沙子的适宜覆盖厚度为4cm。     

干旱区盐渍化荒地不同开垦年限土壤碳氮储量研究

在天山北坡绿洲区分别选取连续开垦3 a、8 a、15 a盐渍化棉田和未开垦的盐渍化荒地,采集0~10、10~20、20~40、40~60、60~100 cm土层土壤样品,测定土壤有机碳、全氮含量。结果表明:盐荒地开垦后棉田0~100 cm土层土壤有机碳含量随开垦年限呈逐渐增加的趋势;开垦后棉田土壤全N含量随开垦年限的增加而增加,但处理间无显著差异;盐荒地与开垦棉田土壤有机碳、全N含量随土层深度增加而降低,其中盐荒地不同土层间土壤有机碳含量差异显著,0~40 cm土层土壤有机碳、全N含量明显高于40 cm以下土层;开垦棉田土壤C/N随开垦年限的增加呈现增加的趋势,盐荒地和开垦棉田土壤C/N随土壤深度的增加而降低,二者之间差异不显著;开垦棉田土壤有机碳储量随开垦年限的增加呈先减少后增加的趋势。结论:干旱区盐荒地开垦后,棉田土壤有机碳、全N含量均随开垦年限的增加而增加,而土壤有机碳储量随开垦年限的增加先减小后增加。盐荒地与开垦棉田土壤有机碳和全N含量随土层深度增加而减少。     

艾比湖主要补给河流下游河岸带土壤盐分特征

博尔塔拉河、精河下游河岸带不同植被覆盖下的土壤为研究对象,测定土壤中总盐与8大离子含量。结果表明: 两河下游河岸带土壤表层 、20 cm土层的总盐以及各盐分离子含量均高于中下土层,土壤盐分垂直分布呈现出较强的表聚性;博尔塔拉河下游河岸带土壤总盐与K⁺、Na⁺、Cl^－、HCO^-3 离子具有显著相关性,精河下游河岸带土壤总盐与K⁺、Na⁺、Cl^－、Mg ²⁺离子具有显著相关性;经盐渍化类型判定,两河下游河岸带土壤以氯化物型为主。     

不同生育阶段咸水滴灌对红枣根区土壤有机碳垂直分布特性的影响

为探索咸水滴灌对红枣根区土壤有机碳含量的影响,采用大田咸水滴灌试验,在不同的灌水定额和咸水矿化度条件下,对红枣不同生育阶段根区土壤有机碳的影响进行分析。结果表明：不同矿化度的咸水滴灌处理后,不同生育阶段红枣根区土壤有机碳,随着土层深度的增加呈“S”形变化,影响土壤有机碳的咸水矿化度依次为：3 g/L＞4 g/L＞淡水对照＞2 g/L,表层10～30 cm的土壤有机碳含量较30～50 cm处高,而30～40 cm土层的有机碳含量相对最小。当矿化度一定时,影响红枣根区土壤有机碳含量的灌水定额依次为：30 L＞20 L＞10 L,说明在利用咸水灌溉时,适度增加灌水量是弱化盐分对土壤有机碳产生影响的有效途径。相对于其他处理,灌水定额为30 L,矿化度为2 g/L的咸水滴灌在促进枣树根系对土壤有机碳利用方面的影响最显著。     

伊犁新垦区土壤盐分垂直分异特征研究

土壤盐分垂直分异特征的定量研究是农业生产、管理以及环境治理的重要内容。采用经典统计分析和层次聚类分析等方法,选择Pearson相关系数和欧氏距离作为聚类统计量,分析伊犁新垦区土壤剖面盐分的垂直分布特征。结果表明:伊犁新垦区土壤盐分存在很强的变异性,各层盐分的变异系数皆大于1,土壤剖面可分为表聚型盐分剖面、中聚型盐分剖面和底聚型盐分剖面等三种类型,根据盐分的数值大小,进一步可划分为非盐化土、表聚盐化土、中聚盐化土和底聚盐化土等四种类型,各占剖面总数的66%、5%、10%和19%。空间上伊犁新垦区土壤盐分垂直变化特征的差异性大,四种类型的盐化土皆有所分布,中聚盐化土和底聚盐化土分布的地区容易发生次生盐渍化,是农业生产和环境治理需要重点关注的区域。     

长期施肥对绿洲农田土壤有机碳和无机碳的影响

以中国科学院阜康荒漠生态站的绿洲农田养分循环长期定位试验（始于1990年）为研究平台,研究了无施肥处理（CK）、单施化肥处理（NPK）、有机/无机配施处理（NPKM）和秸秆还田处理（NPKS）下,土壤无机碳(SIC)和有机碳(SOC)在剖面和各施肥年限的含量变化特征及其影响。结果表明：施肥、剖面层次和施肥年限对SOC与SIC含量变化影响显著(P<0.01)。在各施肥处理中,与CK相比,NPK、NPKM和NPKS的SOC与SIC含量明显增加(P<0.05）,并且有机/无机肥配施模式下的SIC含量显著高于单施化肥模式;在剖面层次间,SIC含量从0～20 cm 的9.12 g/kg 增加到40～60 cm 的9.94 g/kg,而SOC变化趋势与之相反。表明合理施肥能够增加土壤表层有机碳含量,有机/无机配施会使耕层以下土壤无机碳增加。     

干旱区荒漠新垦土地土壤有机碳含量特征

以克拉玛依生态农业开发区为例,研究了干旱区荒漠新垦土地不同土地利用方式下的土壤有机碳与活性有机碳含量差异及其剖面分布特征,并讨论了干旱区荒漠开垦利用对荒漠"碳汇"功能的促进作用,以及土地利用方式对土壤有机碳与活性有机碳剖面分布特征的影响。结果表明:克拉玛依生态农业开发区土壤有机碳含量普遍较低。在0~20cm深度内,速生杨林地与苜蓿地土壤有机碳含量随土层加深而降低,棉花地、打瓜-棉花地耕作类土壤有机碳垂直分布相对较均匀,但是表层0~5cm土壤有机碳略低于下层,土壤活性有机碳剖面分布特征与有机碳类似。农田与林地的土壤有机碳与活性有机碳含量均明显高于荒漠,农田对土壤有机碳的汇聚作用优于人工林地。     

阿尔泰山西北部垂直带谱中土壤有机氮素分布

阿尔泰山西北部垂直带谱中的土壤有机氮素,同土壤腐殖质一样表现为非连续性的特征转化系列。在干旱气候带,土壤的全氮量随海拔升高到黑钙土增加至10倍。土壤中酸不溶态氮相对含量也持续增加,而氨基酸和氨基糖态氮含量下降。胡敏酸中酸不溶态氮和氨基酸态氮也表现出类似的变化趋势。冷一湿气候带中土壤胡敏酸的未鉴定态氮相对含量明显地多于干旱气候带,而干旱气候带中土壤胡敏酸的酸不溶态氮量显著地高于冷—湿气候带。土壤和其胡敏酸中氮素形态分布,与垂直带谱中土壤的腐殖质化过程紧密相关,随腐殖质化度的增加,酸不溶态氮相对含量提高,而氨基酸态氮和氨基糖态氮量下降。胡敏酸中氨基糖态氮含量甚微。     

新疆盐碱地种植耐盐小麦土壤盐分的变化

新疆干旱区有大量盐碱地 ,很大程度上限制农业的可持续发展。盐碱的利用改良和水资源的高效利用的研究 ,面临巨大的挑战。盐碱地上种植耐盐小麦既有生产效益 ,又有改良土壤盐渍化作用。在传统灌溉管理下 ,当土壤原始盐分 2 .0 %时 ,在壤质土壤上种植耐盐小麦 1— 2年 0— 40cm土层盐分可降到 0 .8%。在粘壤土、壤土土质的土壤中 ,种植耐盐小麦 5年时 ,0— 1 0 0cm土层盐分可降到 0 .5 % ;种植 7年后 ,0— 1 0 0cm土层盐分降到 0 .2 %左右 ,且在以后种植条件下 ,土壤盐分趋于平衡状态 ,变化很小。种植耐盐小麦引起的盐分变化 ,灌溉水为主要作用 ,以至经多年种植 ,土壤表现为脱盐碱化现象。     

山西太岳山不同林分土壤有机碳储量研究

基于山西太岳山系灵空山景区侧柏林、油松林、辽东栎林、辽东栎和油松混交林4种林分调查,通过密集采样和样品分析研究不同林分土壤不同层次(0-10cm、10-20cm、20-30cm、30-50cm、50-100cm)有机碳含量、有机碳密度和有机碳储量及分布特征。结果如下:山西太岳山森林平均1m土层土壤的有机碳储量一般不超过30g·kg-1,调查的四种林分在16.2g·kg-1到29.6g·kg-1;所调查的四种林分的土壤有机碳储量、碳密度随着土层深度递减,其中油松林、侧柏林、辽东栎林30cm以上土壤中有机碳储量占到100cm土层中有机碳储量的85%以上,表层土壤碳储量贡献大;阔叶林碳储量高于针叶林,混交林碳储量高于纯林,辽东栎油松针阔混交林土壤有机碳含量是油松林土壤碳含量的2.4倍,辽东栎林土壤碳储量大约分别是侧柏林、油松林的1.4和1.9倍。因此为增加森林土壤固碳,建议使用混交林并减少人类活动对森林表土层的干扰和破坏。     

新疆绿洲盐碱地滴灌条件下地下水局部动态对荒地盐分的影响

为探究新疆绿洲盐碱地应用滴灌技术导致局部地下水位的提升和地下水矿化度的增加是否对附近荒地水分和盐分产生影响。以新疆北部典型绿洲原生盐碱地(下野地灌区)滴灌农田之间荒地为例,于2009—2013年连续5 a进行定位监测,分析土体内不同时期盐分、水分及离子含量的变化。发现荒地0~140 cm土体含盐量和含水率在棉花生育期至冻融期呈"弦式"周期性变化,含盐量在棉花生育期初至生育期末递增,冻融前至消融后递减;含水率的变化趋势与之相反。受滴灌棉田灌溉的影响,棉田地下水位随棉花生育期进程逐步提升,缩短了周边荒地上升毛管水的传导路径,为地下水矿化度的增加提供了相对充足的盐分来源,土体盐分在周边棉花生育期结束后的增加量大于越冬期冻融对其的淋洗量。年际间0~140 cm土体内储盐量以1 179.05 g·a-1的速度递增,盐分的组成离子以Ca~(2+)、Cl~-、Na~+、Mg~(2+)的增加为主。     

外加营养物对干旱区土壤硫交换通量的影响

应用静态箱式采样法,利用热解析仪与气相色谱联用的方法进行定量分析,研究不同营养添加物对干旱区水稻田土壤挥发性有机硫化物(VOSCs)地-气交换通量的影响。结果显示:在稻田土壤中施入不同的营养添加物后,除硫酸钠外,其余添加物质均可以促进VOSCs的释放;作为有机硫源,甲硫氨酸和半胱氨酸的添加明显地提高了土壤VOSCs的释放通量,表明含硫氨基酸是VOSCs的有效前体,淹水稻田土中的微生物通过分解作用释放VOSCs,释放的气体除了有大量的COS(羰基硫)和CS_2(二硫化碳)外,还有少量的DMS(二甲基硫)、CH_3SH(甲硫醇)以及DMDS(二甲基二硫);作为氮、硫源,硝酸铵和硫酸铵均可促进VOSCs的释放,但硫酸铵的作用时间相对较长,这主要归因于氮源和硫源的共同作用;碳源也能少量地促进VOSCs的释放。另外,培养条件(如温度等)对VOSCs的地-气交换通量也有一定的影响。