黄河口滨岸潮滩不同类型湿地土壤氮素分布特征

对黄河口滨岸潮滩不同类型湿地土壤氮分布特征进行了对比研究。结果表明,湿地土壤氮以有机氮为主,无机氮所占比例较低且以铵态氮为主。土壤氮水平分布特征明显,TN、NH4+-N和NO3--N含量较高的分别是芦苇湿地、碱蓬-柽柳湿地(过渡带)湿地和芦苇湿地;土壤氮垂直分布特征亦明显,表现为表层土壤氮含量大于下层,其中,TN、NH4+-N和NO3--N含量垂直变化最明显的分别是三棱蔗草-朝天委陵菜湿地、碱蓬湿地和芦苇湿地。影响土壤氮分布的主要因素有水分条件、植被类型及微生物活动等。相关分析表明TN与有机氮、有机质呈极显著正相关(P<0.01),NH4+-N与TP呈显著负相关(P<0.05)。研究发现,植被对调整湿地氮的空间分布有一定作用,从而为湿地生态修复提供了理论依据。     

霍林河下游洪泛区湿地土壤中铵态氮水平运移模拟研究

选择二百方子洪泛区湿地作为典型研究区,以NH4Cl为示踪剂,模拟研究了铵态氮在洪泛区湿地不同土层中的水平运移过程。结果表明,沼泽湿地土壤中铵态氮的运移通量随运移距离的增加呈一阶衰减指数变化;0-10cm土层中铵态氮的运移通量最小,20~60cm土层次之,10~20cm土层具有最高的铵态氮通量。各层土壤运移通量在0~6cm内最大,而后迅速下降,到18cm时3层土壤中铵态氮的运移通量相近并趋近于零。各层土壤中铵态氮的运移通量与土壤水扩散率及土壤含水量都呈一阶指数增长变化;在土壤水扩散率或土壤含水量达到一定数值前,铵态氮运移通量增长缓慢,之后则开始骤然增加。     

高密市农田土壤养分空间变异特征研究

以高密市为例,利用GIS和地统计学方法在县域的尺度上分析土壤有机质、全氮、碱解氮、有效磷、速效钾、有效锰、有效铜、有效锌、有效硼9种养分的空间变异情况,利用克里格插值分析土壤养分的空间分布格局。结果表明,有效磷变异系数最大为48.80%,有机质变异系数最小为21.76%,变异系数由大到小依次为有效磷>有效锌>速效钾>有效铜>有效硼>有效锰>碱解氮>全氮>有机质。各土壤养分都具有良好的半方差结构,除了有效锰符合线性模型以外,其他养分均符合指数模型。速效钾、有效铜、有效锌具有强烈的空间自相关性;有机质、全氮、碱解氮、有效磷、有效锰、有效硼具有中等强度的空间自相关性,自相关程度速效钾>有效铜>有效锌>有效硼>全氮>碱解氮>有机质>有效磷>有效锰。在空间自相关范围上,有效硼最大为28716 m,有效铜最小为1410 m。微量元素锰、硼在空间分布上呈现出明显的规律性,锰呈现出从北到南逐渐增加的趋势,而硼含量则是从北到南逐渐减小;有机质、全氮、碱解氮三种元素呈现出相似的空间分布格局;有效铜、有效锌没有明显的规律性;有效磷、速效钾高值区呈块状零星分布。该研究揭示了高密市土壤养分的空间分布规律,对于实施精准农业和耕地的可持续利用具有积极意义。     

茶陵县烟稻复种区土壤养分时空变异特征

采用传统统计学、地统计学的分析方法,使用2009年、2014年和2018年茶陵县烟稻复种区土壤养分含量数据,对该区土壤养分的时空变异特征及其与地形因子的相关性进行了研究。结果表明:2009年土壤有机质、速效钾含量偏低,pH适中,全氮含量适宜,全磷含量极低;2009年至2014年间土壤pH降低,氮、磷、钾养分含量升高;2014年至2018年间,土壤pH值升高,有机质、全氮含量降低,全磷、速效钾、可溶性氯含量继续升高。地统计学分析表明,随烟稻复种年限的增加,土壤pH、有机质变化受随机因素影响增大,速效钾、水溶性氯离子含量始终表现为强空间相关性。坡度对土壤pH、有机质含量影响显著,坡向对土壤速效养分含量影响较强,而时间和地形双因素间的交互作用对土壤养分含量的影响不显著。综上所述,湘东茶陵烟稻复种区的耕作制度有利于土壤肥力提高;整体而言,在现有施肥水平基础上,应适当增加氮肥用量、稳定磷肥投入,减少钾肥施用,以确保作物高产、地力可持续提升。     

我国东北寒温带湿地土壤碳氮分布及相关性

以东北寒温带不同纬度典型湿地土壤碳氮分布关系为研究对象,遴选漠河湿地、洪河湿地及七星河湿地进行土壤样品的调查采集并进行土壤碳氮分布相关分析,通过构建不同纬度沼泽湿地土壤碳氮含量垂直分布结构,考察不同湿地不同植被类型土壤碳氮分布规律及土壤对植被生长状况的影响。结果表明:土壤氨氮及硝态氮在土壤垂直分布中有明显的表聚现象,含量随土壤深度的增加呈明显下降趋势;七星河湿地及洪河湿地土壤碳氮含量呈显著的线性相关关系,而漠河湿地土壤碳氮含量相关性不显著。本研究通过对东北寒温带不同纬度沼泽湿地土壤碳氮含量分布的研究,旨在对全球沼泽湿地氮循环的研究提供一定的参考作用。     

广东省典型赤红壤区耕层土壤养分的空间变异

[目的]探讨我国典型赤红壤区——广州市增城区耕层土壤有机质、全氮、有效磷和速效钾含量的空间变异规律,为赤红壤区耕层种植的平衡施肥、水土保持和环境保护提供依据。[方法]利用地统计学方法和地理信息系统技术。[结果]研究区耕层土壤有效磷的含量较高,速效钾的变异系数最大(107.78%),有机质的变异系数最小(32.51%),变异系数由大到小依次为:速效钾有效磷全氮有机质;有机质、全氮具有强烈的各向同性空间自相关性,有效磷与速效钾有着较明显的各向异性空间自相关性;有机质、全氮有着相似的空间分布规律,含量呈东南部高西北低的趋势,有效磷含量处于中上偏高水平,空间分布从北向南呈逐步增多趋势,速效钾空间分布相对比较复杂,各个养分级别都有一定量的分布,总体由北到南逐渐增多。[结论]在一定空间范围内,耕层土壤有机质、全氮、有效磷和速效钾具有不同强度的空间相关性,且选取合适的方向性半方差函数模型能更好地拟合其空间变异情况。     

Evolution of soil respiration depends on biological soil crusts across a 50-year chronosequence of desert revegetation

Despite intensive study in recent decades, soil respiration rate (Rs) and its evolution accompanying vegetation succession remain perplexing. Using a 50-year chronosequence of sand-fixing revegetation in the Tengger Desert of China, we took intact soil columns of 20 cm in depth, incubated them at 12 levels of soil water content (0–0.4 m³ m^?3) and at nine temperatures (5–45°C) in a growth chamber, and measured Rs. The results showed that Rs increased rapidly 15 to 20 years following revegetation but stabilized after 25 years. Rs for soils covered with moss crusts were markedly higher than those covered with algal crusts. Further, Rs correlated significantly with sand content (negatively) and fine particle contents (positively), and increased exponentially with increased soil organic matter (SOM) and total nitrogen (TN) contents. Soil texture had a stronger influence on Rs than did SOM and TN. Also, Rs increased linearly with increased coverage and depth of biological soil crusts, which had a more pronounced influence on Rs than did soil physicochemical properties. Our results suggest that the capacity of carbon sequestration likely increases during the 50-year period after revegetation because the linear increase in SOM outweighs the limited sigmoidal increase in Rs.     

黄河三角洲湿地不同植被群落下土壤养分含量特征

以黄河三角洲潮上带湿地为对象,通过采样、分析,研究了4种典型的植被群落下水盐梯度和土壤养分含量的变化特征。结果显示．沿植物群落演替方向,土壤水分含量无显著差异,土壤盐分呈逐渐降低的趋势,在一定程度上反映了植物群落的不同演替阶段。在这种水盐梯度下,植被群落的变化能够影响土壤养分含量,沿着植被演替方向,全碳与有机质含量随着演替方向呈先逐渐降低后增加的趋势,土壤碳氮比（C／N）在植被演替中期相对较高;全氮含量沿着演替方向呈现增加趋势,硝态氮与铵态氮先增加后降低;全磷与有效磷随演替变化系数较小,演替中期各理化性质变异系数相对较大。各群落土壤C／N值均小于25。相关分析表明,全氮、有机质与有效磷两两显著相关（p〈0.01）,有效磷还与含水率显著相关（p〈0．05）,硝态氮、铵态氮和全磷未显示出与其他理化性质的相关关系。含水率与pH值显著相关（p〈0．05）,且二者均与土壤盐分显著负相关（P〈0．01）。     

湘西植烟土壤有机质和全氮时空变异特征研究

为揭示湖南省湘西州烟区土壤有机质(SOM)和全氮(TN)的时空变异特征和为合理施用有机肥和氮肥提供科学依据,采用经典统计学、地统计学和GIS等方法,对湘西州2000年和2015年植烟土壤SOM和TN时空变异特征进行了研究。结果表明:2015年SOM和TN平均含量较2000年分别增加了5.03g/kg和0.31g/kg,增幅分别达21.39%和21.99%,SOM和TN含量的最小值变小,变异系数、最大值和极差变大,Moran’sI指数标准化Z值下降,块金效应增加;SOM和TN含量"低""适宜"等级面积分别下降了3.42%、37.73%和2.04%、44.43%,"高""极高"等级面积分别增加了32.21%、8.94%和35.67%、10.80%。表明湘西植烟土壤SOM和TN含量和变异同时增加,SOM和TN空间自相关性减弱,随机变异性增强。植烟土壤SOM与TN含量表现出极显著的正线性相关,SOM的矿化释放是TN的一个主要来源。     

鄱阳湖南矶山湿地土壤养分的时空分布规律研究

通过研究鄱阳湖南矶山湿地土壤在不同季节、不同植被类型和不同土壤深度下总有机碳、总氮、总磷的含量变化,分析了鄱阳湖南矶山湿地土壤养分的空间分布特征和季节变化规律。结果表明：南矶山湿地土壤总有机碳、总氮、总磷含量在不同的土壤深度、季节和植被类型中均表现出极显著差异。其中南矶山灰化苔草、南荻、狗牙根植被群落样地0~15cm表层土壤总有机碳、总氮含量显著大于30~45cm底层含量;灰化苔草、南荻群落土壤总有机碳和总氮含量的季节变化明显,尤其是表层土壤在各个不同的季节差异显著,但狗牙根植被群落土壤总有机碳和总氮含量季节变化不明显;3种典型植被类型下土壤总磷含量季节变化明显,呈现＂N＂的变化趋势。土壤总有机碳与总氮含量极显著正相关、与总磷含量显著相关,表明鄱阳湖南矶山湿地土壤氮、磷主要以有机质的结合形态存在。     

莫莫格湿地土壤氮磷空间分布规律研究

以莫莫格湿地为研究对象 ,研究了氮磷在湿地土壤中的空间分布。结果表明 ,表层土壤全氮、全磷含量显著高于下层土壤 ,土壤全氮的水平变异性较全磷强 ;全氮和全磷的垂直分布总体变化趋势均为由上到下依次减少 ,且都以 5 0 cm处为其变化转折点 ,但全氮的变化较全磷快 ;全磷、全氮含量与土壤有机质、N/ P比极显著相关 ,但p H值对其影响十分微弱。     

Water diffusion coefficients of horizontal soil columns from natural saline-alkaline wetlands in a semiarid area

Water diffusion coefficients of soils directly control the solute (such as nitrogen and phosphorous) movement in wetlands, which greatly influences the water quality of rivers. The processes of water diffusion in natural saline-alkaline wetland soils were simulated by using horizontal soil columns from the Erbaifangzi (EBFZ) wetland in the Xianghai National Natural Reserve of China in 2001. The results showed that the water diffusion coefficient was the lowest in the topsoil. It followed the order 0–10 cm < 10–20 cm < 20–60 cm. The water diffusion coefficients decreased exponentially with an increase in the distance but increased exponentially with increases in the volumetric soil water contents. The changing curve of the topsoil was steeper, and the water diffusion coefficients were closely linked with the soil properties such as the SOM and clay contents. Published in Russian in Pochvovedenie, 2007, No. 6, pp. 733–737. The text was submitted by the authors in English.     

Land-use effects on soil carbon and nitrogen in a typical plateau lakeshore wetland of China

Wetland soils (WS) can store a significant amount of soil organic carbon (SOC) and total nitrogen (TN). Surface soils (0–20 cm) were sampled in WS, 20-yr-old conventionally tilled soils (CTS20), 2-yr-old abandoned tilled soils (ATS2), and 6-yr-old abandoned tilled soils (ATS6) to estimate changes in SOC and TN contents due to cultivation and abandonment. Our results showed that SOC and TN contents were significantly higher in WS than those in CTS20, ATS2, and ATS6. As a result of 20-yr cultivation, SOC and TN contents decreased from 43.75 to 24.06 g kg^?1 and from 4.96 to 2.32 g kg^?1, respectively. However, after the abandonment of cultivated wetlands, SOC and TN contents showed a slow increase but the change was not significant among CTS20 and ATS2. The findings of this study suggest that SOC and TN contents in top 20 cm soils of wetlands can be reduced significantly by cultivation, but they are restored slowly after abandonment.     

漓江流域氮磷排放对水肥管理和下垫面属性变化的响应

为分析漓江流域农业面源污染氮磷排放及其主要影响因素,该研究在多年野外监测试验的基础上,运用SWAT(soil and water assessment tool)模型模拟水肥管理和下垫面属性对青狮潭灌区会仙试区氮磷排放的影响。研究中根据会仙试区径流量、总氮及总磷月排放监测数据校准和验证模型,进而采用情景模拟方法,分析稻田化肥施用量(氮肥和磷肥)、灌溉水量、湿地面积和蓄水容积以及岩溶发育程度等变化对试区径流及氮磷排放的影响。结果表明:1)校准期和验证期径流、总氮和总磷排放模拟值与实测值的决定系数和纳什系数分别在0.70和0.63以上,说明SWAT模型在会仙试区径流、总氮和总磷排放模拟上具有较好的适用性。2)针对不同水肥管理水平,化肥施入量和灌溉水量减少30%时,试区出水口多年平均总氮、总磷排放量分别下降11.45%和8.98%、7.79%和5.81%,化肥施用量减少对总氮、总磷排放的削减效果优于降低灌溉水量的削减效果。3)湿地面积或蓄水容量的增加和减少会相应降低和增大试区总氮、总磷排放量,若将湿地面积和蓄水容量均扩大50%,出水口总氮、总磷排放量可削减12.40%和10.44%;同时改变湿地面积和蓄水容量对试区总氮、总磷排放量的影响,超过单独改变其中一个属性影响的叠加。4)岩溶发育程度参数对子流域出水口氮磷排放影响各异,土壤厚度和土壤容重降低可减少试区径流量和氮磷排放量,而土壤有效含水量和饱和渗透系数则表现出相反的作用。该研究显示合理控制化肥施用量,防止湿地面积萎缩和蓄水能力退化,改善和保持岩溶区土壤结构,有助于削减漓江流域岩溶灌区氮磷污染的排放,为当地农业措施优化和水土管理方法提供指导。     

江淮丘陵地区土壤养分空间变异特征——以安徽省定远县为例

以安徽省江淮丘陵地区的定远县为例,利用测土配方施肥获取的1 401个农田表层样点数据,运用地统计学方法和GIS技术研究了土壤有机质(SOM)、全氮(TN)、速效磷(AP)和速效钾(AK)含量的空间变异特征及其影响因素。结果表明,定远县SOM含量为17.74 g/kg,TN含量为1.04 g/kg,AP含量为13.45 mg/kg,AK含量为115.00 mg/kg,属中等水平。变异系数介于28.85%~73.38%,属中等变异强度。地统计分析表明,定远县土壤养分的变异函数符合指数模型,具有中等强度的空间自相关性,SOM和TN的空间自相关性稍强。土壤养分在空间上呈块状分布,SOM、TN和AK的空间分布总体上东南高、西北低;AP总体上西高东低。土壤养分空间变异主要受地形和土壤类型影响。     

水分梯度对若尔盖高寒湿地土壤活性有机碳分布的影响

沿自然原因和人为原因形成的水分梯度,对若尔盖高寒湿地沼泽土和泥炭土的有机碳(SOC)和活性有机碳(LC)进行了研究。研究表明,若尔盖高寒湿地沼泽土有机碳和全氮沿水分梯度(减小)变化趋势一致,即在表层0—10cm湿润环境中的有机碳和全氮含量远高于淹水环境和过渡地带,而10—30 cm沿水分梯度差异变小。泥炭土的有机碳和氮素含量在湿润环境远大于淹水(流水)环境。这说明当时的挖沟排水疏干沼泽使得相当一部分土壤有机碳或者释放到大气中,或者随水流流失。沼泽土活性有机碳在表层0—10 cm沿水分梯度升高;在10—30 cm差异变小,与有机碳和氮素的变化趋势一致。泥炭土的活性有机碳沿水分梯度升高,与泥炭土有机碳和氮素变化趋势一致。这一方面反映了两种土壤类型成土过程的不同,另一方面也反映了自然原因和人为原因造成的差异。沼泽土的碳氮比沿水分梯度有降低的趋势而泥炭土的碳氮比沿水分梯度有升高的趋势。此外,高寒沼泽土碳氮比,pH值以及机械组成都是影响土壤有机碳,氮素和活性有机碳的重要因子。     

干旱荒漠区人工梭梭林土壤碳氮磷密度与生态化学计量特征

为了阐明人工梭梭林土壤碳氮磷密度及其生态化学计量特征演变规律,以吉兰泰荒漠区不同林龄(3,6,11,16年)人工梭梭林为研究对象,分析0—20,20—40,40—60 cm土层土壤有机碳(SOC)、全氮(TN)、全磷(TP)密度和生态化学计量特征。结果表明:(1)4种林龄人工梭梭林0—60 cm土层SOC、TN含量及其密度随林龄增加而升高,而TP含量及其密度随林龄增加而降低。其中,3,6年梭梭林SOC、TN含量及其密度随土层深度增加而升高,TP含量及其密度则与之相反;11,16年梭梭林SOC、TN、TP含量及其密度随土层深度增加而降低。(2)4种林龄梭梭林土壤C∶N、C∶P、N∶P分别为2.24~9.21,1.59~7.05,0.56~0.81,均属于中等变异水平,且变异系数随林龄和土层深度增加逐渐减小,说明土壤C∶N、C∶P、[JP]N∶P趋于平稳状态。(3)林龄、土层深度及其交互作用显著影响SOC含量、SOC密度、C∶N、C∶P,对TN含量、TP含量、TN密度、TP密度、N∶P无显著影响。(4)土壤孔隙度(STP)与SOC密度呈显著正相关关系(P＜0.05),说明土壤孔隙度增加有助于SOC密度增加,提高土壤肥力。在干旱荒漠区建植梭梭林有利于提高土壤肥力,改善干旱荒漠区土壤环境。     

亚热带典型地区土壤全氮和地形、母岩的关系研究--以江西省兴国县为例

土壤具有内在的空间变异性,加上缺乏充足的数据,因而估算土壤全氮含量的空间分布比较困难。本次研究根据兴国县151个样点数据,揭示全氮(TN)含量的空间分布特征,分析TN和地形因子的相关关系,应用线性回归分析,建立回归模型。结果表明:表层土壤中TN含量平均值为1.06g/kg,千枚岩发育的土壤中TN的平均含量最高,为1.35g/kg;砂页岩发育的土壤中TN的平均含量最低,为0.88g/kg。空间分布上:TN含量在0.5～1.0g/kg的面积最大,为1583.7km2,TN含量在2.0g/kg以上的面积最小,为126.7km2。地形变量中坡向对土壤TN含量影响最大,TN含量和母岩、海拔、坡向存在着正相关关系,坡度和TN含量的相关关系不明显。利用线性回归模型,可以预测TN含量的空间分布。     

The effect of environmental variables on soil characteristics at different scales in the transition zone of the Loess Plateau in China

As a result of human disturbance and topographic variability, land use mosaics are characteristic of the transition zone of the Loess Plateau in Shaanxi Province, China. Soils are particularly sensitive to change when land degradation processes are dominant. An understanding of the influences of environmental variables is required to inform land management and agricultural production. In this study the relationships between land type, topography and soil properties were analysed for Hengshan County at two different scales using detrended canonical correspondence analysis. The results show that variations in soil properties are strongly influenced by topography, land use and vegetation. Slope, elevation and aspect are also of importance at the county and small catchment scales of analysis. Though land use type proved to be of lesser importance than topographic factors, ANOVA analysis showed that there were significant differences in soil organic matter (SOM), total nitrogen (TN), total phosphorus (TP), available nitrogen, available potassium and clay %. Areas under vegetables had significantly higher SOM and TN content at the catchment scale. The results will enhance our ability to predict spatial and temporal changes in soils. In addition, it is shown that soil fertility could be improved by land reform and management in the hilly‐gully area.     

曲靖市耕地土壤有机质状况

2006—2011年,采集曲靖市耕地12个土类13 171个土壤样品,进行有机质测定,了解曲靖市耕地土壤有机质状况。结果表明,与第二次土壤普查结果相比,曲靖市耕地不同土类土壤有机质有升有降。其中,赤红壤、水稻土、紫色土、冲积土和燥红土有机质平均含量分别升高13.0%、16.8%、19.5%、52.5%和222.4%;而草甸土、黄壤、红壤、石灰(岩)土、黄棕壤、棕壤和沼泽土平均含量则分别降低了6.2%、17.7%、19.6%、32.3%、36.0%、42.9%和74.1%。从面积上来看,80.8%的旱作耕地土壤有机质平均含量低于第二次土壤普查结果,这意味着曲靖市旱作耕地土壤质量有所退化。耕地土壤管理中需加强绿肥生产利用、秸秆还田,提升土壤有机质。