黄土丘陵区沟道土壤养分含量分布特征

为了探明黄土丘陵区沟道土壤有机质、全氮和全磷含量分布特征及沟道含量与坡面的差异,本文在园则沟小流域沟道和坡面上分别采取了29个和58个样点,分析了土壤有机质、全氮和全磷含量。结果表明:0～60 cm土层,沟道土壤全氮、全磷和有机质含量范围分别为0.091～0.628、0.402～1.388、0.826～6.550 g·kg~(-1),根据全国第二次土壤普查结果可知,该沟道土壤全氮和有机质含量都处于6级较低水平,土壤全磷含量处于2级较高水平,变异系数范围为21.6%～33.4%,属于中等程度变化。皮尔逊相关分析表明,土壤全氮、全磷和有机质含量与坡向和海拔呈正相关,与坡度呈负相关,且关系较弱,与土壤含水量、粘粒含量和粉粒含量呈极显著或显著正相关(p0.05或0.01),与沙粒含量呈极显著负相关(p0.01)。0～20 cm土层,沟道有机质含量高于坡面有机质含量7.19%,20～40 cm和40～60 cm土层,沟道有机质含量分别低于坡面有机质含量4.66%和12.67%,但都无显著差异性。0～20 mm、20～40 cm、0～60 cm土层,土壤全氮和全磷沟道含量均高于坡面,全氮高出分别为24.31%、13.04%和8.70%,仅在0～20 cm有显著差异性(p0.05);全磷高出分别为15.68%,13.56%和15.11%,且都有显著差异性(p0.05)。     

金矿区土壤重金属污染及植物富集特征研究

为掌握金矿区尾渣堆积对土壤环境的影响,以重金属元素Cr、Ni和As为研究对象,设置与尾渣堆不同距离采样点,采集了不同剖面深度的土壤样品,采用单因子污染指数法和内梅罗综合污染指数法对研究区土壤重金属污染程度进行评价。同时,在采样点采集了芦苇、茵陈蒿、铁杆蒿和针茅等典型土著植物样品,测定并计算了各植物样品的重金属富集和转移系数,探明了3种重金属在植物不同组织中的累积和再分配情况。结果表明:以陕西土壤元素背景值为标准,在距离尾渣堆30m和50m范围内,污染等级为轻度。以GB 15618—2018土壤污染风险筛选值为标准,Cr、Ni、As无污染。尾渣中Ni、As含量随采样深度的增加而增大,在距尾渣堆10m处的As在表层0～10cm含量显著高于10～30cm含量的现象。0～30m范围内,Ni和As平均含量与尾渣堆距离显著相关(p0.05)。芦苇、铁杆蒿和针茅根部对Cr、Ni,铁杆蒿和针茅对As的吸附累积能力较强。     

金矿区土壤重金属污染及植物富集特征研究

为掌握金矿区尾渣堆积对土壤环境的影响,以重金属元素Cr、Ni和As为研究对象,设置与尾渣堆不同距离采样点,采集了不同剖面深度的土壤样品,采用单因子污染指数法和内梅罗综合污染指数法对研究区土壤重金属污染程度进行评价。同时,在采样点采集了芦苇、茵陈蒿、铁杆蒿和针茅等典型土著植物样品,测定并计算了各植物样品的重金属富集和转移系数,探明了3种重金属在植物不同组织中的累积和再分配情况。结果表明:以陕西土壤元素背景值为标准,在距离尾渣堆30m和50m范围内,污染等级为轻度。以GB 15618—2018土壤污染风险筛选值为标准,Cr、Ni、As无污染。尾渣中Ni、As含量随采样深度的增加而增大,在距尾渣堆10m处的As在表层0~10cm含量显著高于10~30cm含量的现象。0~30m范围内,Ni和As平均含量与尾渣堆距离显著相关(p<0.05)。芦苇、铁杆蒿和针茅根部对Cr、Ni,铁杆蒿和针茅对As的吸附累积能力较强。     

陕南丘陵区新增耕地质量及提升对策研究

耕地占补平衡是保证耕地资源及我国粮食安全的重要举措,土地整治是补充耕地的主要措施,是实现耕地占补平衡的重要保障。本文选择陕南商洛山地丘陵区新增耕地整治项目区为研究对象,选取典型整治项目区田块,对整治后其土壤养分质量进行研究。研究结果表明:项目区经土地整治后的新增耕地有效磷的含量处于13.17～27.17 mg·kg~(-1)之间;速效钾的含量处于102～110 mg·kg~(-1)之间;有机质的含量处于5.37～8.85 g·kg~(-1)之间;全氮的含量处于0.34～0.57 g·kg~(-1)之间。项目区除巡检镇大河村与永丰镇刘沟村全氮含量未达到标准要求外,其余新增耕地养分指标均符合标准。为改善新增耕地氮养分不足的情况,较传统的施加氮肥,增施有机肥是保障土壤氮素可持续提升的有效措施。     

不同修复材料对空心菜铅镉重金属富集特征的影响研究

采用Pb、Cd复合污染的土壤进行盆栽试验,以空心菜为试验对象,分别研究有机质、生物炭和铁渣对空心菜-土壤系统中空心菜生长状况以及重金属Pb和Cd累积与分布的影响,探寻不同修复材料对空心菜Pb、Cd富集的影响。结果表明:添加5g·kg~(-1)铁渣的处理能显著降低土壤中Cd含量,添加20g·kg~(-1)有机质的处理则能显著降低土壤中Pb含量。空心菜叶片对Cd的吸收效果显著高于空心菜茎对Cd的吸收效果,其中添加10g·kg~(-1)生物炭和铁渣的空心菜叶片吸收效果最佳。添加有机质和生物炭处理中的空心菜叶片对Pb的吸收效果优于空心菜茎,但是添加铁渣处理的空心菜中茎对Pb的吸收效果优于叶片。其中添加10g·kg~(-1)生物炭的空心菜叶片对Pb的吸收效果最佳。     

不同林龄华北落叶松土壤养分及酶活性变化规律研究

研究选择5年、10年、20年林龄的华北落叶松林地为调查对象,确定其各个生育期林地土壤中养分含量及酶活性的变化趋势。结果表明:各生育期林地土壤中有机质和有效磷含量均随着土壤深度的增加而呈现显著下降趋势。而对于相同土层不同林龄间,土壤有效磷含量随着林龄的增加而下降。在40～60cm处,以20年林龄有机质含量在7月时最低,为4.17g·kg~(-1),显著低于其他土层。同时,5年的土壤有效磷含量在7月时达到最大,平均为4.44mg·kg~(-1),高于5月和9月时土壤中有效磷含量,但三者间差异不显著。不同林龄林地土壤铵态氮、硝态氮含量随土层深度而产生的变化趋势基本一致,表现为下降趋势。在落叶松林的新叶生长期内,5年落叶松林地在20～40cm和40～60cm处的铵态氮为13.47 mg·kg~(-1)和9.09 mg·kg~(-1),分别较0～20cm(25.36mg·kg~(-1))下降了46.9%和64.2%。而20年林龄的林地土壤硝态氮为19.24mg·kg~(-1),较10年的25.93mg·kg~(-1)下降了25.8%,且达到显著差异(P0.05)。土壤过氧化氢酶(CAT)、磷酸酶(ALP)和脲酶活性(Ure)随林龄的增加而下降,其中ALP下降趋势较缓,而CAT和Ure均显著下降。综合分析调查林龄范围内养分和酶活性的变化趋势,发现林地的地力随林龄的增加而衰退。     

北京市房山区土壤质量调查与评价

通过对北京市房山区土地整治、耕地质量等别进行实地调查、土壤样品采集与测定分析,基于土壤类型及其功能建立了区域土壤质量指标体系,并对房山区土壤质量进行评价。结果表明:房山区土壤类型及其面积由大到小为:褐土粗骨土、裸露岩石与砾石潮土与沼泽土山地棕壤和山地草甸土,其中大多数土壤属于幼年发育阶段;除山地棕壤、山地草甸土、沼泽土和部分草甸土之外,多数土壤表土层(0~20cm)的有机质、全氮、速效磷、速效钾含量介于7.5~15.5g·kg~(-1)、0.45~1.50g·kg~(-1)、8.0~25.0mg·kg~(-1)、65.0~92.0mg·kg~(-1)之间,养分整体含量不高,草甸褐土、草甸土、部分粗骨土经长期耕作培肥或土地整治,其耕地之国家利用等别介于7~8等,属于高等耕地范畴;研究区耕地土壤整体处于清洁的健康状态,仅有零星地块土壤受残留工矿场地污染物扩散的影响,使局地土壤遭受重金属与石油类轻度污染。多数土壤发育程度低、土层薄、质地偏粗,对人类活动较为敏感,如土壤受到污染将对区域生态系统安全与相关人群健康构成较大风险,值得对研究区耕地土壤加以管护。     

某化工厂搬迁后遗留场地土壤重金属污染评价

近年来,随着我国城市发展和建设的加快,原处于城市中的重工业企业进行了搬迁,遗留场地对人类健康、环境生态安全和经济社会的危害较大。以某化工厂搬迁后遗留场地内土壤为研究对象,采集表层0～20 cm土样18个,测试了Ni、Cu、Cd、Pb、Hg、As和Zn共7种重金属元素含量,运用质量比统计分析、污染特征分析和相关性分析,判断场地内重金属污染情况。结果表明:Ni、Cu、Cd、Pb、Hg、As和Zn含量分别为30.16、35.10、0.28、31.74、0.92、18.99和72.63 mg·kg~(-1),受测的7种重金属与关中地区背景值相比超标率为83.3%,以Hg、As污染为主且已超出《土壤环境质量建设用地土壤污染风险管控标准(试行)》(GB36600—2018)中的筛选值,说明化工厂对研究区域的重金属含量有极大的影响;重金属主要在污水池与反应堆处明显富集,说明化工厂可能存在渗漏或偷排现象,这也是该区域土壤重金属污染的重要来源。     

黄土高原治沟造地农田土壤养分分布特征

治沟造地是黄土高原丘陵沟壑区实施的一项重大土地整治工程,工程实施前后土壤养分状况的变化直接影响了工程质量及项目的可持续性,本研究以羊圈沟治沟造地工程为例,分析了沟道农田土壤养分的分布特征。结果表明,研究区域内有机质含量随土壤深度的增加呈现出先减小后增大的趋势,全氮、有效磷、速效钾含量则随土层深度的增加逐渐降低;沟道不同土层养分指标的变异性表现为全氮有机质有效磷速效钾;随着距沟头距离增加,0～30 cm土壤有机质含量先减小后增大,30 cm以下有机质含量逐渐减小,土壤全氮在各个深度范围内均呈现出先减小后增大的趋势,土壤有效磷及速效钾含量变化相对较小。     

水利区周边土壤重金属含量特征及污染评价 —以宿州市新汴河为例

以宿州市新汴河流域内水利区的土壤重金属为研究对象,共采集深、表层(5～15cm)土壤55份并测定其重金属含量。运用多元统计分析、单因子污染指数法、内梅罗综合污染指数法和综合潜在生态危害指数法,对研究区内土壤重金属含量特征、来源和污染现状进行了分析与评价。结果表明:Cr、Co、Ni、Cu、Zn和Pb的含量均值分别为44.60 mg/kg、10.62 mg/kg、22.65 mg/kg、20.36 mg/kg、53.59 mg/kg和23.51mg/kg。除局部采样点的Ni、Cu超过安徽省土壤背景值外,其余重金属平均含量均低于安徽省土壤背景值。单因子污染指数评价中Ni、Cu显示为轻污染,内梅罗综合污染指数中Ni、Cu处于低污染,综合潜在生态危害指数变化范围为13.7～23.7,其平均值为18.7,均处于低风险。多元统计分析(相关性分析、因子分析及聚类分析)来源表明,Ni、Cu来源于农业活动和土壤母质,Zn、Pb、Co和Cr来源于周边的工业及交通运输。     

芦苇对盐渍地土壤盐分改良及分布规律的影响

为研究芦苇对盐渍地土壤盐分改良及分布规律的影响,对芦苇种植前后及单生长季内不同土壤层次的pH、电导率、有机质、盐分分布特征进行测定,结果表明:(1)经过7年的芦苇种植改良,土壤中Ca~(2+)、Mg~(2+)、Cl~-、SO_4~(2-)、HCO_3~-、CO_3~(2-)6种盐分离子的含量均显著降低60%以上。(2)单生长季内随着芦苇的生长,土壤粘粒含量有向下运移的趋势,表层土壤(0~20cm)粘粒含量有少量减少;底层(40~60cm)土壤粘粒含量少量提高。同时表层土壤pH值和电导率显著下降,中层变化不显著,下层则略有升高。(3)芦苇种植的盐渍地表层土壤有机质含量显著高于中层和底层,且单生长季内表层土壤有机质含量随芦苇的生长,由8.95g·kg~(-1)提高到11.80g·kg~(-1),提高显著,但中层和底层土壤有机质变化幅度较小,相对稳定。(4)芦苇出苗期盐渍地土壤盐分的表聚现象明显,表层土壤各类盐离子含量均显著高于中层和底层,但后期表层盐分含量下降明显,即芦苇对盐渍土的改良在单生长季内效果显著,其中以对表层土壤盐分改良效果最好。     

陕北地区石油污染对土壤性质的动态影响研究

为了研究石油污染对陕北地区土壤性质的动态影响规律,以陕北地区主要土壤类型黄绵土为研究对象,以混油法设置了0、0.5%、1%、2%、4%共5个不同梯度的土壤石油污染水平,开展了培养监测试验,分析了石油污染对土壤pH、有机质和全氮的影响,以及随着时间变化各指标的动态变化规律。结果表明:土壤石油污染对陕北地区土壤pH和有机质影响显著,pH与污染水平呈显著负相关(p0.05),有机质和污染水平显著正相关(p0.05),全氮则和污染水平无相关性。随着培养时间的延长,除清洁土壤外,同一污染水平下,土壤pH、有机质和全氮基本上均随着培养时间的延长,呈现逐渐下降的趋势,其中全氮在培养4周之后,下降趋势逐渐变缓,含量趋于稳定。石油污染引起土壤碳含量的大幅升高,导致了土壤C/N的显著失调,因此,在采用石油污染土壤生物修复技术时,需在土壤中添加一定量氮营养元素,以增强土壤微生物活性,从而发挥最大的修复效果。     

西安市建设用地土壤重金属空间分布及污染源分析

以西安市主城区为研究区,采集0～20 cm的表层土壤经过筛选,选取部分样品进行分析,测定其中重金属Cr、Cu、Ni、Zn、Pb的含量,应用克里金插值法,探究西安市主城区5种重金属空间分布特征,利用相关性分析和地累积统计法对污染程度和污染来源进行评价分析。结果表明,Pb主要在雁塔区中部含量较高,Cu主要在碑林区和雁塔东部含量较高,Ni主要在未央区东部和碑林区含量较高,Zn在雁塔区西部含量较高。研究区土壤中除了Cr元素的平均含量没有超过陕西和中国土壤背景值,Cu、Ni、Zn、Pb的含量均超过陕西和中国土壤背景值,其中Cu平均含量是陕西土壤背景值的2倍,是中国土壤背景值的2.18倍。根据相关性分析和地累积指数分析,参考陕西省土壤背景值,西安市主城区Cr、Cu、Ni、Pb、Zn含量超标样本点分别占3.2%、44.2%、13.0%、27.9%、39.0%。西安市主城区建设用地土壤中的Pb和Zn主要来源于交通,Cr、Ni和Cu主要来源于工业生产和排放。本文研究结果将为后续的污损土地修复提供参考。     

荒草地整治后土壤碳量的空间分布特征

为了深入了解荒草地整治工程实施后土壤碳含量的空间垂直分布特征,本研究以陕西省澄城县开展的土地整治项目为依托,对整治后土壤容重、总碳、有机碳和无机碳进行研究。结果表明,各土层土壤容重平均表现为40～60cm20～40cm0～20cm,随着土层的加深,容重逐渐变大。荒草地整治后0～20cm和40～60cm土层总碳含量小于整治前,土壤无机碳在垂直尺度上的分布规律与土壤总碳变化规律一致,20～40cm土层与之相反。土地整治措施后,总碳的垂直分布规律变为20～40cm0～20cm40～60cm,无机碳的垂直分布规律变为20～40cm40～60cm0～20cm。整治前土壤有机碳的垂直分布规律均为0～20cm(6.31g·kg~(-1))20～40cm(3.48g·kg~(-1))40～60cm(2.63g·kg~(-1)),整治后较整治前土壤有机碳含量依次降低了4.01、2.20、1.40g·kg~(-1)。荒草地复垦1年后的土壤有机碳固碳潜力在0～20cm、20～40cm和40～60cm土层上依次为15.92、17.94、14.27t·hm~(-2)。可知荒草地复垦1年的土壤有机碳还存在较大的固碳潜力,这些过程都是生物地球化学正常的变化过程,土壤碳在复垦年限内所表现出来的动态变化特征就是荒草地在土地整治过程后的历史痕迹。     

治沟造地新增耕地的土壤质量评价——延安宝塔区为例

以延安市宝塔区治沟造项目为例,利用39组土壤样品的有机质、全氮、有效磷等测试数据,采用土壤养分地球化学单指标和综合指标评价方法,分析评价治沟造地新增耕地的土壤养分特征。结果显示:治沟造地形成的新增耕地质量等级低;粒径组成与有机质、全氮、有效磷和速效钾相关关系弱;新增耕地利用时间短,造成有机质、速效钾和有效磷含量低,但全氮含量高,并非来自有机质释放。建议在对新增耕地进行土壤培肥时,注重有机、无机肥配合使用,以全面提高土壤养分质量。     

秦岭北麓地区替代性成土材料的土壤养分对比研究

针对秦岭北侧山前冲积扇地区不适宜农业种植的条件,科学合理完成替代性成土材料试验,可为土体有机重构提供科学依据。设计出不同的替代性成土材料,如蛭石、页岩、珍珠岩、陶砾、沙、砒砂岩六种材料与土以0.5L·m~(-2)和1L·m-2的比例混合,在2m×3m的试验田里种植大豆,对种植大豆后的土壤养分进行试验分析。发现六种成土材料的养分整体含量较低,有机质及全氮含量在0~30cm土层中均随着深度的增加而减小;0.5L·m-2比1L·m-2养分含量高,更适宜大豆的生长,且在0.5L·m-2的配比条件下,页岩及蛭石最有利于大豆的生长。各土壤养分综合比较,全氮及有机质是导致秦岭北麓地区养分指标含量较低的主要原因,提高土壤中全氮及有机质含量是提高本地区土壤养分的最直接方式。     

基于Meta-analysis研究中国北方人工植被恢复对土壤全氮的影响

通过Meta-analysis研究发现,我国北方地区植被建设从整体上增加了土壤全氮的含量(结合效应值为0.49)。乔木栽植对该地区土壤的全氮含量有显著的增加作用(结合效应值为0.78),灌木栽植对土壤的全氮含量的增加效果(结合效应值为0.49)低于乔木。不同建植年限植被与土壤全氮含量关系的研究发现,乔木栽植对不同建植年限土壤的全氮含量都有显著增加作用,其中随着建植年限的增加,土壤全氮含量的增加量越大。但是只有种植超过20年的灌木对土壤全氮含量有显著的增加作用。通过对不同降雨量区域植被与土壤全氮含量关系的研究发现,降雨量超过400mm的地区,乔木对土壤全氮含量有显著增加作用。降雨量低于400mm的地区,灌木对土壤全氮含量有显著增加作用。     

鄱阳湖南矶山湿地土壤养分的空间分布特征

本文通过研究鄱阳湖南矶山湿地土壤在不同植被类型和不同土壤深度下总有机质、总氮、总磷、总钾的含量变化,分析了鄱阳湖南矶山湿地土壤养分的空间分布特征。结果表明荻,湿地土壤总有机碳和总氮含量极显著正相关,总有机碳和总磷含量、总氮与总磷含量之间则无相关性。这表明南矶山湿地土壤氮主要以有机质的结合形态存在,笔者推测土壤中磷以无机磷结合形态存在,则鄱阳湖轻度的富营养化现象可能由湿地土壤中无机磷淋溶所致。     

攀枝花钒钛高新区土壤重金属污染研究

为了解攀枝花市钒钛高新区土壤重金属的污染程度,本研究采集测定了11家企业周边表层土壤Hg、As、Pb、Cd、Cr、V、Zn、Ni、Cu。结果表明,11家企业周边表层土壤整体呈轻度重金属污染,Cd、Pb、Cr、As在不同区域中出现明显的积累,化工、冶炼行业对土壤重金属污染影响较大。     

无机有机还田材料对空心村整治后土壤养分的影响

了解空心村整治后的土壤养分特性,为废弃、空置宅基地高效利用及复垦为新增耕地提供科学参考。利用陕西澄城县空心村整治项目区复垦后的土样进行小区试验,分别在改良剂FeSO4(TS)、有机肥鸡粪(TF)和改良剂+有机肥(TSF)三种不同还田材料处理下,以不添加还田材料(T0)为对照,按照0～10、10～20、20～40、40～60、60～80、80～100cm分层采样,分别测定其全氮、有效磷、速效钾和有机质。结果表明,空心村复垦经一季作物夏玉米种植后的土壤0～100cm剖面平均养分指标(全氮、有效磷、速效钾和有机质)含量均以处理TSF最大,相对处理T0含量分别高出32.21%、154.03%、14.76%和85.76%(P0.05)。土壤有效磷和有机质含量在处理TSF和TF下存在显著性差异(P0.05)。土壤全氮和有效钾在TF处理下也存在显著差异性(P0.05)。因此,在对空心村进行整治后增加复垦地养分方面,与仅施用FeSO4或鸡粪相比,将鸡粪与FeSO4进行结合施用是最优方案。