玛纳斯河流域平原区土壤螨类群落特征研究

[目的]了解玛纳斯河流域平原区不同生境土壤螨类群落特征,为开展绿洲土壤环境质量的生物学评价提供理论依据。[方法]采用野外采样和改进的Tullgren法采集螨类,并对不同生境土壤螨类群落特征进行比较分析。[结果]获得土壤螨类共24 797只,隶属于4目67科88属,其中尖棱甲螨属、若甲螨属、全盾螨属、嗜粉螨属4属为优势类群,分别占总捕获量的11.49%、12.27%、15.83%和11.53%,而小奥甲螨属、洼甲螨属、三皱甲螨属、上罗甲螨属、礼服甲螨属等13属为常见类群,占总捕获量的37.91%。四奥甲螨属、珠足甲螨属、表珠甲螨属等71属为稀有类群,占总捕获量的10.97%。土壤螨类个体数和类群数在6种不同生境间均存在显著差异,其个体数大小顺序依次为人工林、灌木林、草地、葡萄园、菜地、耕地,类群数大小顺序依次为人工林、灌木林、菜地、草地、葡萄园、耕地。垂直分布表现为螨类主要集中分布于表层土壤,即0~5 cm土层最多,其次为5~10 cm土层,在10 cm以下的土层中土壤螨类数量急剧减少,不同土层间的个体数差异极显著。不同生境土壤螨类在不同季节均有显著差异,其个体数大小顺序依次为9月、4月、7月、11月。[结论]玛纳斯河流域平原区不同生境土壤螨类群落结构具有明显的生境和季节变化特征,植被、土壤和人为干扰是影响其群落结构及季节动态变化的主要因素。     

不同因子对玛纳斯河流域农田土壤盐分的影响

选取玛纳斯河流域内玛纳斯灌区和莫索湾灌区为研究区．利用遥感影像和GPS定位技术布设土壤盐分采样点,研究分析土壤质地、作物类型及地形因子对农田土壤盐分的影响。结果表明,研究区农田表层土壤（0～20cm层、20～40cm层）的盐分含量大小为：粘壤土〉粉壤土〉砂壤土;不同作物种植条件下农田土壤盐分状况表现为：棉花地〉葡萄地〉玉米地;不同地形部位农田土壤盐分含量表现为：冲积洪积扇下部〉冲积洪积扇中部〉沙漠边缘〉冲积洪积扇上部,各地形部位农田土壤盐渍化程度均表现为轻度盐渍化;不同海拔农田土壤盐分状况表现为：400500m〉500～700m〉400m以下,土壤盐分含量随着海拔的升高呈先增加后降低的趋势。     

不同因子对玛纳斯河流域农田土壤水分的影响

[目的]了解玛纳斯河流域土壤的植被类型及水分特征,为该地区作物种植及土壤盐渍化治理提供科学依据.[方法]以玛纳斯河流域内玛纳斯灌区和莫索湾灌区的农田为研究对象,利用遥感技术布设采样点和室内分析技术测定土壤水分含量;分析土壤质地、种植作物、地形等不同因子对农田土壤水分的影响.[结果]沙壤土、粉壤土、粘壤土农田0～20 cm层土壤水分含量分别为12.05;、14.19;和16.09;;20～40cm层分别为13.13;、15.51;和17.41;.棉花地、酿酒葡萄地、玉米地0～20 cm层土壤水分含量分别为14.32;、11.09;和18.35;;20 ～40 cm层分别为15.22;、12.87;和20.01;.沙漠边缘、冲积洪积扇上、中、下部农田0～20 cm层土壤水分含量分别为11.73;、13.93;、14.29;和17.08;;20 ～40 cm层分别为12.92;、15.95;、16.31;和18.56;.海拔400m以下、400 ～500 m和500～700 m农田0～20 cm层土壤水分含量分别为10.63;、14.45;和15.85;;20 ～40cm层分别为11.20;、15.74;和17.48;.[结论]不同质地农田土壤水分含量大小顺序为:粘壤土＞粉壤土＞沙壤土;不同作物种植条件下农田土壤水分状况表现为:玉米地＞棉花地＞酒葡萄地;不同地形部位农田土壤水分含量状况表现为:冲积洪积扇下部＞冲积洪积扇中部＞冲积洪积扇上部＞沙漠边缘,且土壤含水量随海拔升高而递增,差异均达显著水平.不同因子条件下的农田0～20 cm层土壤水分含量均小于20～40 cm层.     

基于遥感影像的新疆玛纳斯河流域土壤盐渍化分类

【目的】研究新疆玛纳斯河流域盐渍化严重程度及分布情况,为治理土壤盐渍化提供参考。【方法】采用2007-08-19的玛纳斯河流域Landsat TM影像图,通过主成分分析选出典型波段,计算归一化植被指数和归一化差异水体指数,并结合近红外波段进行决策树分类,获取不同程度盐渍化土壤的分布情况。【结果】根据归一化植被指数、归一化差异水体指数、近红外波段及第3主成分,构建了玛纳斯河流域土壤盐渍化决策树分类流程,分类结果显示:玛纳斯河流域各个灌区都有不同程度的土壤盐渍化,其中重度盐渍化土壤主要分布在安集海灌区、132团灌区及玛纳斯河流域附近,约占玛纳斯河流域耕地面积的0.5%;轻中度盐渍化土壤主要分布在绿洲与沙漠过渡区、莫索湾灌区、136团灌区、石河子灌区、121团灌区以及重度盐渍化土壤周围,约占耕地面积的28%。地下水位埋深较浅的区域盐渍化程度严重。【结论】利用决策树分类法,通过内陆河小流域的遥感影像进行土壤盐渍化分类具有一定的可行性。     

玛纳斯河流域水文特征浅析

从玛纳斯河流域所处的地理位置和自然特点出发,阐明了以夏季冰川积雪融水为主,降雨融雪混合补给型河流的水文特征。     

玛纳斯河流域扇缘带不同植被类型下土壤物理性质

对生长在玛纳斯河流域扇缘带上的柽柳、盐穗木、白刺、猪毛菜4种植被类型下的土壤物理性质进行了研究.结果表明:在水平方向上,1m剖面内柽柳土壤pH值、全盐含量、土壤容重最小,分别为8.75、0.97g/kg和1.42g/cm3;土壤有机质、含水率、总孔隙度、毛管孔隙度均最大,分别为9.04 g/kg、16.67％、45.57％和36.18％,表明柽柳能够显著降低土壤盐分,改善土壤结构.沿垂直剖面,4种植被类型在表层0-20 cm土壤盐分均达到最高,出现盐分“表聚”现象而形成“盐霜”;随着土层深度增加,含水率和土壤容重均呈显著性升高,土壤有机质、田间持水量、总孔隙度、毛管孔隙度和非毛管孔隙度均呈显著性降低(P＜0.05).相关性分析显示,土壤有机质是引起其他土壤物理性质变化的主要原因.相比空裸地,4种植被覆盖类型1 m剖面内土壤有机质、总孔隙度和毛管孔隙度均呈显著性提高,土壤容重显著性降低,有机质分别提高了162.94％、82.94％、85.59％和27.94％,总孔隙度分别提高了44.90％、20.83％、36.06％和15.80％,毛管孔隙度分别提高了58.27％、30.71％、43.48％和25.72％,土壤容重分别降低了18.86％、10.86％、17.14％和7.43％,表明干旱荒漠区盐碱土上生长的不同盐生植物能够显著改善土壤质量.     

玛纳斯河流域耕地利用潜力评价

科学准确地评价耕地质量是制定农业土地利用总体规划的基础。对玛纳斯河流域典型农田的土壤进行田间采样和室内分析化验,结合地下水埋深和土壤理化性质的调查数据,筛选土壤碱解氮、有效磷、速效钾、有机质含量、土壤pH 值、总盐含量、地下水埋深7个指标,采用模糊数学方法,构建了耕地利用潜力评估模型。评估结果表明:研究区耕地处在缺氮、少磷、丰钾状态,以中潜力和中高潜力为主,占总面积的72.68%;高潜力和低潜力区面积较小,占研究区总面积的27.32%。该模型和评价方法可为流域土地利用及开发提供理论依据。     

玛纳斯河流域不同地貌和植被类型下土壤物理性质研究

[目的]定量研究玛纳斯河流域(以下简称玛河流域)不同地貌类型和植被覆盖下的土壤物理性质,以期为深入研究玛河流域盐碱土改良和农业生产耕作提供科学参考.[方法]综合考虑玛纳斯河流域干三角洲、冲积平原和冲积扇扇缘带三种主要地貌类型和植被覆盖的不同,对其上生长的柽柳(Tamarix ramosissima)、盐穗木(Halostachys caspica)、猪毛菜(Salsola spp.)、小叶碱蓬(Suaeda microphyll)四种植被覆盖类型下的土壤含水率、土壤容重、颗粒组成和有机质进行研究,并利用SPSS13.0软件对土壤各项物理指标进行方差分析.[结果]从干三角洲到扇缘带,0 ～100 cm剖面内土壤平均含水率和有机质逐渐升高;土壤平均容重表现为干三角洲＞扇缘带＞冲积平原区;颗粒组成干三角洲砂粒含量为58.04;,达到最大,冲积平原区主要以粉粒为主,为56.21;.在立地垂直剖面上,随着土壤深度的增加,土壤含水率和容重均表现出显著性升高;土壤有机质显著性降低.相比对照的空裸地,四种植被类型在0～100 cm剖面内土壤平均含水率分别提高了19.03;、8.93;、8.20;、13.18;;土壤平均容重分别降低了13.07;、7.95;、16.48;、2.84;,平均土壤有机质含量分别提高了70.44;、39.41;、5.63;、14.05;;平均砂粒含量分别降低了35.57;、27.50;、15.97;、17.72;.[结论]玛纳斯河流不同地貌和植被类型下的土壤物理性质存在在显著差异性;相比空裸地,耐盐盐生植物,可以增加植被覆盖度,提高土壤保水能力,对流域农业垦区盐碱土的改良具有重要的意义.     

玛纳斯河流域不同生态区地下水资源利用与开发模式研究

干旱区内陆河流域的地下水具有重要的生态地质作用。本文对玛纳斯河流域地下水开发方式及存在的问题进行了分析,针对不同地貌部位可供开采的地下水资源的特点及差异,提出不同生态区地下水资源的开发利用方式和注意事项。考虑到干旱区脆弱的生态环境,今后应严格管理和控制地下水开采量,保持合理的生态水位和合理比例的生态用水量,注意防止地下水过度开发引发新的生态环境危机,实现农业生产的可持续发展。     

玛纳斯河流域土壤水稳定同位素特征及运移机制

干旱区土壤水分垂直方向运移与分配,特别是膜下滴灌绿洲地区土壤水分垂直方向分布现状与运移机制尚不清楚。为探究干旱区农田生态系统水分层贡献问题,阐明农田土壤中水分运移过程,于2019年沿新疆玛纳斯河流域农田土壤进行分层采样,依次为0~5、5~10、10~20、20~40、40~60、60~80、80~100 cm。测定了稳定同位素δD和δ¹⁸O值,对同位素δD和δ¹⁸O值进行数据分析。结果表明： δD和δ¹⁸O最大值位于0~5 cm土层,分别为-25.64‰和-0.19‰; δD和δ¹⁸O最小值位于20~40 cm土层,分别为-108.32‰和-8.19‰。0~5 cm土层δD和δ¹⁸O值较高,表明上层比下层更易受水分蒸发作用影响,存在强蒸发效应。随土层深度增加,δD和δ¹⁸O值呈减小趋势,其中80~100 cm土层变化趋势缓慢。氘盈余值表现为山地>平原>荒漠>山前。研究表明,受长期膜下滴灌影响,加之蒸发作用强烈,玛纳斯河流域土壤水分迁移过程发生改变。     

种植年限和种植模式对设施土壤微生物区系和酶活性的影响

为探讨大棚种植年限和不同种植模式对土壤质量的影响,分析土壤质量退化的原因,对昆明郊区蔬菜、花卉主产县典型大棚土壤进行取样,分析测定了土壤微生物区系和酶活性的变化.结果表明,随设施种植年限的增加,土壤细菌、放线菌、微生物总数、B/F比值及土壤过氧化氢酶、脲酶和蔗糖酶活性先增加后降低,以种植6～8 a时最高而20 a时最低;真菌数量持续增加而微生物多样性指数和均匀度指数持续降低.与连作相比,轮作有利于增加土壤细菌、放线菌数量而降低真菌数量,有利于提高过氧化氢酶、脲酶和蔗糖酶活性,其中花-花轮作效果最好,菜-菜轮作效果最差.研究结果表明大棚种植初期(4～6 a)土壤生态环境较好,6～8 a后土壤微生物Ⅸ系失调.酶活性显著下降,从而影响土壤生物化学过程,土壤质量的稳定性和可持续利用性大大降低;轮作种植能有效调节土壤微生物区系,有利于微生物群落多样性和稳定性的提高,有利于土壤质量的改善.     

开垦对三江平原别拉洪河流域土壤Fe活性的影响

为探讨农业开垦对土壤Fe活性的影响,采集土样对三江平原别拉洪河流域不同土地利用类型(岸边沼泽、农田附近沼泽、农田)泥炭层、表土层和潜育层中Fe2+、络合Fe及土壤相关理化指标进行分析。结果表明,土壤开垦后,与岸边天然沼泽相比,农田附近沼泽及农田土壤Fe2+、络合Fe含量整体上呈降低趋势,显示开垦促进了土壤有机碳损失,降低了土壤Fe活性。不同土地利用类型土壤各层中络合Fe与土壤TOC相关性显著,表明TOC是影响土壤Fe活化的重要因子。研究结果有助于深入了解土地利用状况变化对土壤Fe活性的影响,进而为耕地的合理开垦提供一定的理论依据。     

玛纳斯河流域农业水资源优化配置研究

为控制农业用水量,根据玛纳斯河流域农业用水、供水结构,分析玛河流域农业灌溉用水定额和作物种植模式,从水土资源的角度出发,对作物种植面积进行优化,即在灌溉定额已定的前提下,求解各作物最优的种植面积,并利用多目标模糊优化模型对玛河灌区的作物种植面积进行了优化配置,旨在为国内同类地区用水总量调控和定额灌溉提供科学依据。     

近50年来玛纳斯河流域气候变化对可利用降水量的影响

选择1961～2009年逐月降水和温度资料,计算出玛纳斯河流域年平均蒸发量及可利用降水量。在详细分析了近50年来玛纳斯河流域降水、气温、蒸发及可利用降水量变化特征的基础上,采用灰色预测分析法对降水、气温和可利用降水量进行了模拟,并对未来5年上述要素进行了预测。结果表明,近50年来玛纳斯河流域温度、降水和可利用降水量变化基本呈上升趋势,而蒸发量则呈现出下降的变化特征。建立灰色预测GM(1,1)模型对玛纳斯河流域2010～2014年的年降水、气温及可利用降水量进行预测,发现今后5年该流域温度将继续升高,而降水量和可利用降水量将出现减少的趋势。因此,为保证水资源能满足该绿洲干旱区可持续发展的要求,必须合理规划,注重水资源的保护和合理利用。     

不同开垦年限黑土团聚体养分变化

土壤团聚体养分含量是衡量土壤肥力的重要指标,比较研究了不同开垦年限不同粒级团聚体养分含量。结果表明:除全磷含量和碱解氮含量外,各粒级团聚体土壤养分含量均为未开垦土地最高,表现为随开垦时间的增加,团聚体土壤养分含量下降。2.0~5.0mm和0.25mm团聚体土壤全磷含量以未开垦土地最高,其它粒级团聚体土壤全磷含量以开垦40a土地最高。各粒级团聚体土壤碱解氮含量以开垦40a土地最高,未开垦土地碱解氮含量最低。不同开垦年限土壤酸度差异不大。     

开垦对盐渍化弃耕地土壤细菌群落组成和结构的影响

【目的】新疆盐碱弃耕地开垦后用于棉花的种植,研究比较开垦前后土壤细菌群落的变化,分析开垦对土壤质量和功能的影响。【方法】通过Illumina MiSeq测序,比较弃耕地与开垦后种植棉花的土壤细菌群落的组成和多样性;探索菌群所具有的特定功能。【结果】开垦显著地降低了土壤电导率和速效钾含量,显著地增加了土壤有机质、碱解氮和速效磷含量。弃耕地开垦为棉田后增加了细菌物种的丰富度和多样性。Proteobacteria和Firmicutes是弃耕地土壤中主要的细菌门。开垦降低了Firmicutes的相对丰度,但是增加了Chloroflexi, Acidobacteria和Actinobacteria的相对丰度。聚类分析显示弃耕地与开垦后农田的细菌群落有明显的差异性。【结论】开垦后进行棉花生产提高了土壤理化特性,改变了土壤细菌群落组成和结构。     

玛纳斯河流域下游土壤的盐分特征分析

[目的]了解玛纳斯河下游土壤的盐渍化类型及盐分特征,为该地区土壤盐渍化治理及发展提供科学依据.[方法]以冲积洪积扇缘的142团和冲积平原的121团为例,依照Cl<'->/SO<,4><'2->的当量比对两种地貌的土壤进行分类,并利用SPSS13.0软件对土壤可溶性离子进行统计及相关性分析.[结果]两种地貌的土壤盐分在表层存在差异,142团0～40 cm属氯化物-硫酸盐或硫酸盐-氯化物类型,121团则属于氯化物类型.两种土壤的含水率都随土层深度的增加而增加,电导率则相反.通过对各离子变异系数的比较发现,属于强变异性的有142团的CO<,3><'2->与Cl<'->,以及121团的CO<,3><'2->;两种地貌土壤pH变异系数都低于10;,属于弱变异性;其他离子变异系数都为中等变异.142团的土壤可溶性盐与土壤含水率关系密切,121团则与土壤pH的关系较为紧密.[结论]玛纳斯河冲积扇扇缘至冲积平原的表层土壤盐分是由氯化物-硫酸盐为主过渡至氯化物为主.不同地貌下的土壤含水率、pH以及可溶性盐分离子之间确实存在着不同程度的差异性与相关性.     

地下煤火不同燃烧阶段上覆土壤微生物群落功能多样性

[目的]了解不同燃烧阶段地下煤火上覆土壤微生物群落功能多样性.[方法]利用BIOLOG指纹图谱方法,分析新疆吉木萨尔县境内不同燃烧阶段地下煤火风化期、氧化期、自燃期、全面燃烧期、硫磺析出期、芒硝析出期和熄灭期的上覆土壤微生物功能多样性.[结果]地下煤火不同燃烧阶段上覆土壤理化性质差异显著,自燃期硝态氮含量最高,熄灭期有机质含量最低;不同时期微生物群落碳源利用能力及多样性均低于对照;主成分分析表明,土壤微生物在31种碳源构建的二维体系分布差异明显,微生物群落结构在地下煤火发生发展过程中呈现动态变化;相关性分析显示,土壤pH是影响地下煤火上覆土壤微生物群落利用碳源差异的显著因素.[结论]地下煤火降低上覆土壤微生物群落功能多样性,不同燃烧阶段微生物群落功能多样性差异显著,这对地下煤火区生态恢复具有一定参考利用价值.