不同改良剂对融雪剂盐害土壤的修复效果

[目的]探究不同改良剂对融雪剂盐害土壤的修复效果及其对矮牵牛生长的影响,为改良剂的大田推广提供理论依据。[方法]采用香菇菌糠、平菇菌糠和脱硫石膏3种改良剂,通过土柱室内模拟试验,对改良后土壤的pH值,土壤电导率(EC),K+,Na+,Cl-、容重和孔隙度进行测定。[结果]改良处理后,pH值均有不同程度的降低;香菇菌糠施用量为24g/kg时,降低土壤EC值效果最显著;平菇菌糠改良可以有效提高土壤中K+离子含量;对于降低土壤中Na+离子含量而言,表现为:平菇菌糠香菇菌糠脱硫石膏;香菇菌糠处理(24g/kg)对于降低土壤中Cl-离子含量、土壤容重和提高孔隙度等方面效果最显著,土壤容重比CK减少了57.3%,孔隙度增加了24.6%,使矮牵牛单株鲜重较CK增加了244.64%。[结论]当香菇菌糠施用量达到24g/kg时,改良融雪剂盐害土壤的效果最显著。     

水库集水区水土资源合理开发利用模式的研究

集水区是水库主要的集水单元，研究水库集水区水土资源合理开发利用可以有效的保护好集水区及库区的良好生态环境，涵养水源，为集水区、水库及其下游城市提供充足洁净的水源。苏子河流域是大伙房水库及辽宁中部城市群的主要水源涵养区和水源供应地。主要根据苏子河流域的具体情况，在保护水质、涵养水源的目标要求下，研究适合集水区水土资源合理开发利用的模式，给出开发利用措施合理性的分析模型，并提出流域开发的建议。     

不同矿化度咸水结冰灌溉对重度盐碱地土壤水分入渗和盐分运移的影响

为探究不同矿化度咸水结冰灌溉对重度盐碱地土壤水分入渗和盐分运移的影响。采用室内有机玻璃土柱模拟试验,设置3个梯度灌水水质(蒸馏水、3 g/L微咸水、10 g/L咸水)和2种灌溉方式(结冰灌溉、直接灌溉)的6种不同处理,对土壤的水分入渗特性及脱盐效果进行对比分析研究。结果表明:(1)3个梯度灌水水质下,结冰灌溉方式的土壤初始入渗速率分别是直接灌溉方式的8.2,4.6,5.8倍。结冰灌溉方式下,灌溉水矿化度越高,土壤入渗速率越快;(2)Kostiakov模型适合拟合不同矿化度咸水结冰灌溉方式下的土壤水分入渗过程,Horton模型适合拟合不同矿化度咸水直接灌溉方式下的土壤水分入渗过程;(3)3个梯度灌水水质下,直接灌溉方式0—60 cm土层土壤含水率较结冰灌溉方式分别提高1.4%～6.3%,1.6%～3.6%,0.9%～7.6%;(4)各处理下0—30 cm土层土壤脱盐效果较为显著,盐分不断向土层60 cm处迁移,各处理土壤脱盐率逐渐降低。0—30 cm土层处,淡水直接灌溉方式下土壤脱盐率最大(93%～97%),3 g/L微咸水结冰灌溉的脱盐率次之(87%～91%)。50—60 cm土层处,淡水结冰灌溉方式下土壤脱盐率最高(13.3%),其次为3 g/L微咸水结冰灌溉方式(9.1%)。综合考虑,3 g/L微咸水结冰灌溉能够提高土壤水分入渗速率,有效降低0—60 cm土层的土壤盐分含量。     

微咸水入渗下施加PAM土壤水盐运移特性研究

土壤改良剂与微咸水灌溉相结合,对于合理开发利用微咸水、改善盐碱土结构及促进作物生长有着重要意义。基于一维垂直土柱积水入渗和水平土柱吸渗试验,研究了微咸水入渗条件下,不同聚丙烯酰胺(polyacrylamide,PAM)施量(0、0.02%、0.04%和0.06%)对盐碱土水盐运移特性的影响。结果表明:(1)微咸水入渗条件下,施加PAM能够降低土壤入渗速率,增加土壤保水性能。(2)施加PAM对Philip及Kostiakov入渗模型参数有显著影响,在PAM施量0.04%时,吸渗率S和经验系数K最小,而经验指数β最大。(3)在PAM施量为0.04%时,土壤饱和体积含水量最大,BrooksCorey模型进气吸力hd增加了15.30%,土壤持水性能显著提高;土壤水分扩散率最小,水分分布最均匀。(4)施加PAM能够显著提高土层的持水效率和微咸水的淋洗效果,在PAM施量为0.04%时,土层持水效率最高,盐分淋洗量最大。     

灌溉水盐分组成对番茄生长及土壤盐碱的影响

[目的]为探究适宜于干旱、半干旱区番茄大田栽培的灌溉水盐度和盐分组成。[方法]在宁夏银北灌区开展3年番茄膜下滴灌野外田间试验,设置3种不同盐分浓度(1,2,3 g/L)和5个Na∶Ca摩尔浓度比(1,3,5,7,9)的灌溉水源。[结果]在较低的灌溉水盐度(1 g/L)下,适当增加灌溉水Na∶Ca摩尔比有利于番茄植株的干物质和氮磷钾素积累;番茄单果重、商品果产量和总产量随灌溉水Na∶Ca摩尔比增加而线性下降,且灌溉水Na∶Ca摩尔比每增加1,番茄商品果产量下降5 761.7～6 036.7 kg/hm²;“高盐度(2,3 g/L)、低Na∶Ca摩尔比(1,3)”的灌溉水较“低盐度、高Na∶Ca摩尔比”的灌溉水,更有利于番茄增产;膜内表层40 cm土壤钠吸附比和表层100 cm土壤积盐量随灌溉水Na∶Ca摩尔比的增加线性增加。[结论]为在宁夏银北灌区大田栽培番茄生育期内减少积盐并获得相对高产,推荐土壤基质势控制下限-20 kPa下膜下滴灌的适宜灌溉水盐度为2 g/L且Na∶Ca摩尔浓度比为5。     

土壤水盐因子对盐湖防护林体系植被群落分布的影响

[目的]以内蒙古自治区吉兰泰盐湖防风固沙林体系为研究对象,探讨土壤水盐因子对盐湖防护林体系植被群落分布的影响,为该盐湖防护林抚育和管理提供理论依据.[方法]应用数量分类和排序方法,探讨土壤水盐因子对吉兰泰盐湖防护林体系植被群落分布特征的影响.[结果]双向指示种分析将防护林体系共8科16属16种植物划分为6群落类型,其中...     

枯草芽孢杆菌对盐碱土面蒸发及水盐分布的影响

基于室内模拟土面蒸发试验和土壤持水性能试验,设置5种不同含量枯草芽孢杆菌(0,1,3,5,7g/kg)处理,研究不同含量枯草芽孢杆菌对盐碱土面蒸发及水盐分布的影响。结果表明:(1)施加枯草芽孢杆菌后,土壤累积蒸发量、蒸发速率均显著降低,在蒸发开始后2天,枯草芽孢杆菌的保水性能显现,枯草芽孢杆菌含量为0,1,3,5,7g/kg的累积蒸发量和蒸发速率均小于0g/kg,在3g/kg时累积蒸发量和蒸发速率最小,蒸发后41天,处理为1,3,5,7g/kg累积蒸发量较0g/kg分别减少了16.63%,21.39%,11.26%,5.96%,且不同处理间差异极显著(P0.05)。(2)枯草芽孢杆菌同样影响Black和Rose蒸发模型,对于Black蒸发模型,随着枯草芽孢杆菌含量的增大,蒸发参数B呈现先减后增的趋势,与0g/kg相比较为显著(P0.05);对于Rose蒸发模型,随着枯草芽孢杆菌含量的增大,稳定蒸发参数C和水分扩散参数D均呈现先减少后增大的趋势,其中在含量为3g/kg时取得最小值,并且各处理差异性较为显著。(3)枯草芽孢杆菌能增加土壤的保水性能,在6cm深度处,施加量为1,3,5,7g/kg相比0g/kg的剖面含水量分别增加了28.24%,37.40%,20.00%,6.87%。(4)枯草芽孢杆菌的添加使土壤的含盐量显著减少,枯草芽孢杆菌施加量为1,3,5,7g/kg相比0g/kg的处理分别降低了32.26%,46.89%,26.34%,14.65%。(5)当枯草芽孢杆菌含量为3g/kg时,van Genuchten公式中土壤的滞留含水率θr、饱和含水率θs和与进气值有关的参数α最大,形状系数n最小,且各处理差异显著。综上,在盐碱土中施加3g/kg的枯草芽孢杆菌,可使盐碱土壤抑盐,提高土壤的持水性能。     

微咸水灌溉对莱州湾南岸土壤水盐运移的影响研究

莱州湾南岸区域富含卤水,由于人类过度开采卤水资源造成该区域海水入侵较为严重,导致地下水矿化度较高。通过采用卤水配置的微咸水、咸水对对莱州湾南岸典型地区非盐渍化土壤进行垂直排水灌溉,研究非盐渍土在不同灌溉水质的漫灌条件下,土壤电导率的变化及盐分积累情况。结果表明:相同灌溉水量,其矿化度的增加,会使得土壤结构改变,湿润锋运移距离增大。在本实验条件下,3 L的灌溉水量其淋洗的最大影响深度为60 cm,微咸水、咸水都会导致表层土壤电导率的增加。当灌溉用水的水质约超过4.31 g L-1时,土壤表层(0~40 cm)的含盐量会增至0.37%,Na+、Cl-的浓度会大幅增大,发生碱化现象。因此本研究区域在采用微咸水灌溉时应使用矿化度小于4.31 g L-1的微咸水,并保证良好的排水条件,才能防止土壤次生盐渍化的发生。     

不同改良剂对滨海盐渍土水盐特性的影响

针对滨海盐渍土盐分含量高和土壤导水性能差的问题,采用禾康盐碱土改良剂、康地宝盐碱土改良剂、金满田生物菌剂、腐殖酸和石膏5种土壤改良剂,通过田间小区试验,分析测定了土壤含水量、土壤盐分含量、pH值、容重和饱和导水率等指标,并测定了作物收获产量,筛选适宜于改良研究区滨海盐渍土水盐特性的改良剂.试验结果表明:(1)土壤水分含量变化极大地影响着土壤的含盐量,土壤含水量与土壤含盐量呈极显著线性负相关关系.(2)腐殖酸在抑制滨海盐渍土盐分和降低土壤容重方面效果最佳,经腐殖酸(300 kg/hm2)处理后,0-5,5-20和20-40 cm土层盐分含量较CK分别减少了29.2％,32.6％和25.9％,土壤容重较CK减少了10.2％,土壤孔隙度和饱和导水率较CK也相对提高.(3)5种改良剂不同程度提高了作物的产量,以腐殖酸处理作物增产效果最为明显,玉米和油菜产量较CK分别增加了104.8％和41.6％.     

Initial Effects of Wood Ash Application on the Stream Water Chemistry in a Boreal Catchment in Central Sweden

Due to increased whole-tree harvesting in Swedish forestry, concern has been raised that a depletion of nutrients in forest soil will arise. The Swedish Forest Agency recommends compensation fertilization with wood ash to ensure that unwanted effects are avoided in the nutrient balance of the forest soil and in the quality of surface water. In this investigation, the chemistry of two first-order streams, of which one was subjected to a catchment scale treatment with 3 tonnes of self-hardened wood ash/ha in the fall of 2004, was monitored during 2003?C2006. Large seasonal variations in stream water chemistry made changes due to ash application difficult to detect, but evaluating the ash treatment effects through comparison of the stream water of the treated catchment with the reference was possible via statistical tools such as randomized intervention analysis in combination with cumulative sum charts. The wood ash application did not yield any significant effect on the pH in the stream water and hence did not affect the bicarbonate system. However, dissolved organic carbon increased, a previously unreported effect of WAA, bringing about an increase of organic anions in the stream water. The wood ash application also induced significant increases for Ca, Mg, K, Si, Cl and malonate, of which K was most prominent. Although significant, the changes induced by the wood ash application were all small compared to the seasonal variations. As a tool to counteract acidification of surface waters, WAA seems to have limited initial effects.     

不同覆砂厚度对土壤水盐运移影响的实验研究

采用室内土柱模拟试验,研究了不同覆砂厚度条件下土壤潜水蒸发及蒸发后盐分(EC)分布特征,并就覆砂厚度对土壤水盐运移的影响进行了分析。结果表明:覆砂厚度对潜水蒸发的抑制率有显著效果,且抑制率随覆砂厚度的增加而升高,如当覆砂厚度1.7 cm时抑制率达到83%,当覆砂增加到3.6 cm和5.7 cm时,抑制率分别为95%和97%;土壤表层覆砂具有显著的抑盐效应,通过覆砂明显的减轻了土壤盐分向上运移和表聚,如当覆砂厚度1.7 cm时,表层盐分抑制率达到83%,当覆砂厚度为3.6 cm与5.7 cm时,盐分抑制率则分别上升到96%和97%。本试验表明,土壤表层覆砂是一种防止土壤水分蒸发,提高土壤保水能力和抑制土壤盐分表聚的有效方法,覆砂厚度达到3.6 cm是一种在新疆北疆绿洲合理覆砂厚度。     

土壤盐分对土壤水分扩散率的影响

土壤水分扩散率是土壤水盐运动的重要参数之一。利用水平土柱吸渗法对不同含盐量土壤的水分扩散率与含水量之间的关系进行了测定,并建立了土壤水分扩散率、土壤含水量与Boltzmann参数间的定量关系。结果表明,不同含盐量土壤之间的水分扩散率存在明显差异,表现在相同土壤含水量情况下,土壤水分扩散率随土壤含盐量的增大而增大;土壤水分扩散率随土壤含水量增大而单调增大,且当含水量接近饱和时,土壤水分扩散率接近无穷,通过建立含水量与土壤水分扩散率的经验函数关系能较好地反映了土壤含水率与土壤水分扩散率间的关系。     

冻融作用对棕壤水溶性盐和土壤氧化物的影响

为了解沈阳棕壤水溶性盐和土壤氧化物在冻融条件下的变化规律,采用冻融模拟试验研究了冻融作用对棕壤水溶性盐和土壤氧化物的影响。结果表明,(1)冻融作用促进了土壤K+、Na+、Ca2+、Mg2+的释放,有机质和黏粒含量是影响其释放的重要因素。(2)冻融作用促使土壤中CO2含量增加,促进了HCO3-的形成。虽然SO42-、Cl-性质稳定,但冻融作用中水分和温度的变化,致使SO42-、Cl-随着冻融次数的增加呈先增加后稳定的趋势。(3)冻融作用促进土壤铁结晶老化形成氧化铁,且氧化铁含量随土壤深度增加逐渐增加;氧化锰主要受冻融条件下土壤pH影响,pH上升氧化锰含量增加。(4)土壤氧化硅和氧化铝受pH影响,pH降低其含量增加,pH增加其含量降低。此外,有机质含量较多的土层不易形成硅铝氧化物,土壤铁锰氧化物的增加不利于土壤硅铝氧化物的形成。     

Sulphur Balances and Dynamics in Three Forested Catchments in Sweden

The deposition of sulphyr (S) has decreased considerably during the last decade and is now at levels below those recorded in the middle of the 1950s in Sweden. However, the sulphate concentrations in surface waters have not decreased to the extent that could be expected from the decreased S deposition. Catchment studies have shown a net S output, indicating a soil-derived S source besides the atmospheric S input. This study was performed in three small, forested catchments in southern and central Sweden, that are part of the national, integrated monitoring program for forests. The aim was to assess S levels and fluxes in and between the different compartments of the ecosystems in order to trace the possible sources of excess S in runoff. The sulphate concentrations in soil water indicate that the excess S originates from mineralization and oxidation of organically bound S in humus and peat, as well as from desorption of sulphate from Fe and Al oxohydroxides in the B-horizon. The latter process will quickly respond to changes in S deposition, while the former probably is independent of S deposition in a short time perspective. This will have implications for the modelling of recovery from soil and surface water acidification.     

初始湿度对覆膜开孔蒸发水盐运移的影响

为了解初始含水率(湿度)变化对覆膜开孔蒸发的盐分与蒸发量的定量关系,通过不同湿度土壤的室内蒸发实验,研究了覆膜开孔率影响下土壤水分和盐分的运动特征.结果表明,初始含水率越大,不同覆膜条件下累积蒸发量越大,单位膜孔面积累积蒸发量(E_R)随开孔率增大而急剧减小.不同初始湿度的ER与覆膜开孔率的关系可用乘幂表示;表土返盐量随覆膜开孔率的增大而逐渐增加;不同含水率土壤的盐分浓度削面分布趋势一致,含水率越大,表层盐分浓度越大,含水率较小的土壤.盐分浓度在表层最大.在盐分含量最低点附近达到最小值,表层以下4-13cm的盐分浓度均小于初始值;不同覆膜开孔率条件下不同含水率土体剖面盐分浓度与垂直位置之间可用幂函数表示.研究表明,初始湿度对土壤水盐运动的影响存在定性特征,而覆膜开孔率对水盐运动的影响有定量关系可循.     

灌溉水盐分及灌水量对土壤水盐分布与春玉米生长的影响

在大田试验的基础上探明灌溉水盐分以及灌水量对土壤水盐分布的影响规律以及对春玉米生长的影响。以河套灌区春玉米为研究对象,设置2种灌溉水含盐量（1.1,5.0 g/L）与3种灌水量（210,255,300 mm）进行大田试验。结果表明,至成熟期,5.0 g/L微咸水灌溉处理0—100 cm土层土壤平均含水量及电导率相比1.1 g/L地下水灌溉处理显著增加;地下水灌溉处理中,随着灌水量的增加,生育期内土壤平均含水量下降趋势减小,土壤盐分淋洗作用更加明显;微咸水灌溉处理中,剖面土壤在灌水量少时出现盐分表聚现象,随着灌水量的增加,表层土壤盐分呈下降趋势,深层土壤由于盐分的积累呈增加趋势;在灌水后表层的土壤含水量变化明显且出现返盐现象,微咸水灌溉处理中土壤水分水平运移及深层土壤盐分累积更明显;在地下水和微咸水灌溉处理中,灌水量的增加能够显著提高玉米产量,但255,300 mm灌水量处理间差异不显著,微咸水灌溉条件下春玉米的产量较地下水灌溉条件下显著降低。综上所述,在地下水和微咸水灌溉条件下,255 mm灌水量既能适合春玉米生长,又能保证产量,可作为较好的灌溉定额选择,能够同时满足保障灌区作物生产和节约淡水资源的要求。     

瑞典的水土保持经验及启示

瑞典不仅是先进的工业国家,而且是欧洲最先倡导对自然环境进行保护的国家。瑞典在水土保持、森林资源保护等方面有许多值得我们借鉴、学习的成功经验和做法:适合国情的管理体制和运行机制,国家政策在促进自然资源保护和发展方面的积极作用,在工程建设中对生态环境保护的高度重视,尊重自然的近自然治理,对森林资源的有效保护和生态修复等。建议:制定灵活的优惠政策,吸引社会各界参与水土保持建设;将重点水土保持建设项目纳入经济发展计划,加大对水土保持的投入;尽快适时修改和完善现有的水土保持法规;加大水土保持法规的宣传力度,增强全民的生态意识和水土保持意识;进一步加强城市水土保持。     

融雪剂在路域土壤中的累积、扩散及其对土壤性质的影响

以我国吉林省多条常年使用融雪剂的高速公路为对象,研究了融雪剂成分在路域土壤中的累积、扩散及其对土壤相关理化性质的影响,结果表明;(1)道路使用氯盐型融雪剂后,路域土壤表层(0-20cm)的酸碱性、电导率及盐分离子的组成均有明显变化,总体呈电导率增加.Na~+、Cl~-的含量及比例上升的趋势,其中以道路隔离带土壤的变化量最为显著,并已表现出明显的盐化及钠质化趋势.(2)融雪剂对当地路域土壤的影响范围为距路基3m范围内,在此范围内土壤电导率及主要盐分离子Na~+、Cl~-的含量均显著高于对照土壤.各离子成分在土壤剖面的迁移、分布无明显规律性,其原因主要与土壤本身的理化特性及环境条件如降雨量等因素有关.(3)融雪剂成分在路域土壤中的大量蓄积改变了土壤的自然物质组成,其中Na~+、Cl~-的累积是影响土壤理化性质的主要因子,一方面其含量的增加可引发土壤的盐化、酸化、钠质化以及土壤结构的破坏.同时,Na~+浓度的提高也加大了其余养分离子置换流失的可能,成为影响植物正常生长、降低土壤肥力和增加环境风险的重要因素.     

水盐梯度对滨海湿地土壤养分指标和酶活性的影响

[目的]研究海水入侵对滨海湿地土壤性质的影响,为分析水盐梯度对土壤养分指标和酶活性的影响机制提供依据。[方法]采集胶州湾滨海湿地表层土壤并设计室内模拟试验,测定不同水盐梯度上的土壤养分指标和酶活性。[结果]盐分和水分对土壤pH值和容重(BD)的影响显著;土壤有机质(TOM)、氨氮(NH_4~+-N)、速效磷(AP)、速效钾(AK)、蔗糖酶(SA)、脲酶(UA)、碱性磷酸酶(APA)均随水梯度的增加表现为先升高后降低的趋势,在30%水梯度时达到最高值;土壤TOM,AP,AK,SA,UA,APA均随盐梯度的增加而降低,NH_4~+-N随盐梯度的增加而增加。土壤SA与TOM,AP,AK存在显著正相关关系;APA与TOM,AP,AK,BD显著正相关;UA与pH值,BD显著正相关,与NH_4~+-N具有一定的相关性。[结论]在一定范围内,土壤中水分过高或过低、盐分增加均会对土壤养分含量和酶活性产生抑制作用;土壤养分和酶活性之间存在密切的相关关系。     

不同水质淋洗与改良剂施用对银北灌区碱化盐土水盐运移的影响

通过土柱模拟试验,开展了不同水质淋洗下磷石膏及其与酸性材料组合施用后对宁夏碱化盐土土壤水盐运移的影响研究。以黄河水、低矿化度农田退水和高矿化度农田退水作为淋洗水源,腐植酸、糠醛渣和硫酸铝作为酸性材料。结果表明：（1）不同水质淋洗下,垂直湿润锋推进深度、累积入渗水量与入渗时间的平方根均呈线性关系,黄河水淋洗下,改良剂组合措施表现最优,而在高矿化度农田退水淋洗下,单施磷石膏措施最优。（2）黄河水和低矿化度农田退水淋洗下,施用改良剂降低了0—50 cm土层土壤电导率,黄河水淋洗下磷石膏+硫酸铝处理最低;高矿化度农田退水淋洗下为磷石膏+腐植酸和磷石膏+硫酸铝处理表现较优;（3）随着淋洗水矿化度的增加,土壤pH降低深度增加,施用改良剂降低了0—30 cm土层的土壤pH,黄河水淋洗下,磷石膏+硫酸铝处理表现最优;低矿化度农田退水淋洗下表现为磷石膏+糠醛渣+硫酸铝处理最低;高矿化度农田退水淋洗下表现为磷石膏+糠醛渣处理最低。（4）黄河水淋洗下,施用改良剂提高了不同深度土壤含水率,不同水质淋洗下,施用改良剂提高了0—70 cm土层深度土壤含水率,而各改良剂之间土壤含水率相差不大。综上所述,针对宁夏碱化盐土的改良,建议黄河水和高矿化度农田退水淋洗下,采用磷石膏+硫酸铝组合措施进行土壤改良;低矿化度农田退水淋洗下,采用磷石膏+糠醛渣+硫酸铝组合措施进行土壤改良。