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。     

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。     

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)。     

基于HYDRUS-1D模型的土壤容重对水分入渗影响的研究

将HYDRUS-1D模型用于模拟土体有机重构中土壤容重对水分入渗的影响。试验和模拟结果表明,HYDRUS-1D软件构建出的一维水分运动数值模型能形象地表明土壤水分运移规律。土壤质地对土壤水分分布的影响显著,相同入渗条件下,沙土湿润体土壤水分分布距离较黄绵土距离远,湿润体体积大,土壤中高含水量区(高于田间持水量)范围大,湿润体内的土壤水量也多。在相同入渗时间内,与表层覆黄绵土10cm和20cm相比,表层覆土厚度30cm和40cm下土壤水分入渗距离最小,且表层覆土厚度30cm和40cm下土壤水分入渗距离差异不大;表层覆土容重从1.2g·cm~(-3)到1.6g·cm~(-3),土壤水分入渗深度依次降低。表层覆土容重1.5g·cm~(-3)和1.6g·cm~(-3)下的土体水分分布差异不大。本文结果可为后期土体有机重构提供数据支持。     

砒砂岩与沙复配土壤速效氮垂直运移规律的初步探讨

以毛乌素沙地区域的"两害"砒砂岩与沙为研究对象,将其按照1∶1、1∶2和1∶5三种比例进行复配成土,并种植适宜该地气候环境的作物——马铃薯。在马铃薯收获期于各小区垄上、垄下采集不同剖面深度土壤,并测定其铵态氮与硝态氮含量。结果表明,三种复配土垄上下土壤剖面0~140cm铵态氮的分布均较为均匀,均处于0.50mg·kg~(-1)左右,且规律基本一致;混合比例对垄上下硝态氮剖面分布均产生明显影响,垄上0~60cm土层内、垄下0~20cm土层内,表现为1∶11∶21∶5,其余土层内1∶5复配土始终具有较高的硝态氮含量;1∶1和1∶2复配土壤垄上、垄下硝态氮积累峰值均出现在0~20cm土壤剖面处,140cm深度仍有一定的积累,1∶5复配土壤出现在120~140cm土壤剖面处,且各复配土壤垄下硝态氮淋洗均深于垄上;同一土层深度,三种复配土壤垄下硝态氮含量明显高于垄上,且1∶5复配土壤垄上、下差异尤为显著。     

不同改良材料对废弃宅基地复垦土壤养分提升的影响

针对废弃宅基地复垦土壤结构性不良、养分等营养物质含量较低等问题,本文以熟化剂、有机肥、熟化剂+有机肥等作为改良材料,并采用小区试验,开展了不同改良材料对提升废弃宅基地复垦土壤养分的效应研究。通过种植3季作物后,采集土壤样品,分析土壤养分含量,结果发现:(1)施入改良材料后,土壤养分含量均有显著提升,土体养分含量随着土层深度的增加而递减;(2)在0~60cm范围内土壤养分变化显著,60~105cm范围内土壤养分变化差异不大;(3)从耕作层来看,全氮含量在处理间变化规律为TFCTFTCTSFTSCTST0;有效磷含量的变化规律为TSFTFTSTFCTCTSCT0,土壤速效钾含量的变化规律为TSFTFTSTFCTSCTCT0、有机质含量变化为TFTFCTSFTSCTCTST0。由此得出,通过有机肥与粉煤灰配合使用以及耕作种植等技术措施,能显著改善新增耕地土壤养分状况;尽管仅经过3个生育季表层土壤的培肥与改良,却能够获得0~60cm土层养分状况不同程度地提升效果,体现了作物根系对土壤养分空间分配与提升的作用。     

黄土高原沟道小流域土壤水分时间稳定性分析

选取黄土高原一典型的沟道小流域坡面为研究对象,利用TRIME-PICO TDR测量了坡面不同坡位下0～1 m的土壤含水率,分析了坡面土壤含水率的变异性和时间稳定性。结果表明,土壤含水率的峰值出现在40～60 cm处,且在不同深度上表现出较大的变异特性,变异系数随深度的增加呈现先增大后减小的趋势,在相对较深的60～100 cm之间的变异性为弱变异,其他深度为中等变异;土壤含水率在不同坡位上表现出上坡位中坡位下坡位的趋势,从不同坡位的变异特性来看,不同坡位土壤含水率变异系数表现为上坡位、中坡位变异性较大,呈中等变异,下坡位变异性较小,为弱变异;Spearman秩相关系数法分析土壤含水率的时间稳定性显示,土壤含水率在观测期间不同深度上均具有较强的相似性;不同坡位下土壤含水率在4～6月3个月的观测期间,相关系数均较高,除上坡位的4～5月水分含量不显著外,其他各坡位在时间上的土壤水分含量均显著相关。     

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。     

土埝表层养分聚集效应分析

在黄土台塬地区,农民通常将土埝表面的土壤收集用作肥料。土埝经测定含有丰富的氮、钾等营养元素,研究土埝表层养分聚集效应对于生态化提高土壤质量以及土壤自我修复具有重要意义。在土埝的常见区域陕西省渭南市澄城县进行采样,分析不同年限(2年、6年和10年)、坡向(阴坡和阳坡)、垂直高度(距地面0.2 m、1 m和1.8 m)、深度(0～1 mm、1～3 mm、3～5 mm)等类型的土埝养分分布规律。结果表明:随着年限和距离地面高度的增加,在温度、光照、水分等自然因素的作用下,土壤全氮、有效磷和速效钾在土埝表层活化和富集;在阳坡上,土壤养分远远高于阴坡;随着采样垂直深度的增加,土埝养分含量减少,土埝表面土壤养分较高,土壤养分主要富集在土埝表层。     

治沟造地不同土地利用方式土壤有机碳和易氧化碳分析

治沟造地是我国黄土丘陵地区补充耕地,保障粮食安全,恢复生态环境的重要手段。以延安市南泥湾镇为试验地,测定分析了治沟造地区域水田、旱地、柳树林地、松树林地4种典型土地利用方式不同土层深度土壤中有机碳和易氧化碳的含量、分布规律以及易氧化态碳与有机碳的相关关系。结果表明:4种土地利用方式下土壤有机碳和易氧化碳含量均随土层深度的增加而呈现减小的趋势,且不同深度土层土壤有机碳和易氧化碳含量差异均达到显著水平(P0.05);0~60cm土层深度内,旱地在不同深度土层中的有机碳含量和易氧化碳均低于其它3种土地利用方式;土壤有机碳含量与易氧化碳含量之间的相关性达到显著水平,充分说明土壤易氧化碳含量在一定程度上取决于土壤有机碳的含量;治沟造地改变了区域生态系统,生态系统碳循环受到极大的影响,因此在研究全球碳循环中,治沟造地对生态系统碳循环的影响可作为下一步研究的方向。     

黄土高原丘陵沟壑区治沟造地土壤水分动态研究

黄土高原特有的黄土极难产生壤中流现象,但在实施黄土高原丘陵沟壑区治沟造地工程项目的过程中,发现了明显的黄土壤中流现象。本文运用TRIME-TDR传感器在延安市宝塔区南泥湾镇进行土壤水分随深度和时间变化的监测,分析土壤水分的动态变化。结果表明:同一深度土壤水分含量随着高程降低而增加,在山坡坡脚处土壤水分含量最高,而耕地中水分含量更高且比较稳定;土壤水分随时间的变化呈现季节性降水变化;高程越高土壤水分含量越低,反之,土壤水分含量越高;在垂直方向从上至下,土壤水分由高到低,再由低到高,有别于现有的增长型和降低型;土壤水分含量在时间尺度上的变化主要取决于季节性降水和当地作物的种植情况,在40~60cm深土壤水分含量的变化,可能存在壤中流现象。本文作为黄土高原丘陵沟壑区治沟造地土壤水分动态变化的初步研究成果,可为后续研究提供借鉴和参考。     

基于蓄排水模式下盐碱地土壤稳定性空间变异效应研究

针对陕西卤泊滩盐碱地在蓄排水模式下对土壤物理特征、稳定性及有机碳储量的影响展开研究,力求为提高治理盐碱地的土壤物理性质、稳定性及有机碳储量提供科学依据。在陕西富平设置盐碱地模型试验,分别设置排水和蓄水2种处理,测定分析0~30cm土层土壤容重、孔隙度、田间持水量及平均质量直径(WMD)、几何平均直径(GMD)、水稳性团聚体稳定率(WASR)、团聚体破坏率(PAD)、分形维数(D)和有机碳储量,并分析各指标间关系。结果表明:蓄水处理较传统排水处理可有效降低0~30cm土层土壤容重幅度为1.3%~4.2%,同时提高土壤孔隙度和田间持水量。干筛和湿筛处理下0~30cm土层土壤稳定性均呈现蓄水处理高于排水处理,土壤WMD和GMD表现趋势相似且均随着土壤深度的增加而增加;土壤水稳性团聚体稳定率提高幅度为14.5%~53.4%;平均团聚体破坏率较排水处理低3.2%,差异显著(P0.05)。蓄水处理可有效提高0~30cm土层土壤有机碳含量和有机碳储量,两者分别较排水处理高13.4%~27.9%和9.9%~18.8%。0~30cm土层土壤平均团聚体破坏率、分形维数与土壤有机碳储量(Y)均存在负相关关系,且相关系数分别为r=0.927 0和r=0.969 3,差异性显著(P0.05)。综上所述,蓄水处理较排水处理可有效改善土壤质量,提高土壤稳定性及土壤有机碳储量,可良好的实现盐碱地治理。     

植被重建下排土场扰动及小流域自然土体土壤有机碳储量比较

比较黄土丘陵沟壑区排土场扰动土体和小流域自然土体植被重建下土壤剖面有机碳(SOC)储量的差异,有助于了解区域SOC源汇效应的变化机理;同时,可从土壤碳储量增减的角度为该区域露天矿区土壤修复措施的选择提供一定的参考依据。在黄土丘陵沟壑区,选取内蒙古准格尔旗黑岱沟露天煤矿排土场和五分地沟典型治理小流域,研究了排土场平台与小流域梁峁顶SOC含量的差异、排土场边坡与小流域坡地的SOC储量差异及其影响因素。结果表明:植被恢复与重建模式显著影响表层(0~20cm)SOC和全氮(TN)含量(P0.05),20cm及以下随土层加深,影响越来越小。1m土层深度的土壤碳(氮)密度及储量表现为经治理的小流域坡地大于排土场边坡,且差异显著,草地模式显著大于林地模式(P0.05)。1m土层SOC储量与凋落物生物量呈正相关关系(y=alnx+y0,R~2=0.43~0.83),与凋落物含碳量也呈正相关关系(y=ax+b,R~2=0.48~0.78),且草地SOC储量随凋落物生物量和含碳量增加而增大的速率也较林地大。植被重建15年后,排土场边坡林地、草地的SOC储量仍未达到治理小流域坡地的水平。若要通过植被恢复与重建达到此水平,每公顷排土场林地和草地1m土深SOC储量分别需要增加13.64t和11.15t;若每年SOC储量增长匀速,排土场林地和草地SOC储量分别需要25年、21年才能达到目前小流域坡地的水平。     

不同流量涌泉根灌点源入渗湿润体特性研究

在陕北米脂山地微灌枣树示范基地,通过剖面法对原状土进行了涌泉根灌入渗试验,研究了不同流量条件下涌泉根灌湿润体特征值的变化规律。结果表明:湿润体形状近似于椭球体,其水平运移距离、竖直剖面上的入渗深度和水平扩散距离均与入渗时间呈显著的幂函数关系;灌水结束时,流量越大的入渗湿润体水平运移距离越大,水平扩散半径和入渗深度均越大;不同流量对湿润体土壤水分分布存在显著差异,但水分再分布48h后,土壤水分分布状况基本相同。相同深度处距滴头位置越近,土壤含水率越高。     

耕作方式对黄土高原土壤有效磷和速效钾的影响

为明确黄土旱塬区农田长期免耕耕作对土壤有效磷和速效钾的影响,建立适宜的高产高效耕作技术体系。在陕西省长武县的西北农林科技大学长武黄土高原农业生态试验站,选择连续3年进行免耕耕作的试验田,于2015年9月,在冬小麦播种前分别进行免耕、翻耕和旋耕3种耕作处理。2016年冬小麦收获后,分析了3种耕作方式下0～30cm土层土壤有效磷和速效钾含量。结果表明,在0～30cm土层,土壤有效磷和速效钾含量在3种耕作方式下都随着土壤深度的增加而减少。10～20、20～30cm土层有效磷和速效钾含量较0～10cm土层分别减少了16.07%、32.74%和15.54%、27.08%,且都有显著性差异(p0.05)。不同耕作方式下,0～10cm土层,翻耕方式下土壤有效磷含量比免耕显著减少了11.31%;翻耕、旋耕方式下土壤速效钾含量分别比免耕显著减少了6.16%、4.97%(p0.05)。20～30cm土层,翻耕方式下土壤有效磷含量比免耕显著增加了18.12%,翻耕方式下土壤速效钾含量比免耕、旋耕下分别显著增加了17.17%、9.22%(p0.05)。因此,在长期进行免耕的黄土旱塬上,需要进行适当的翻耕或旋耕。     

磷石膏堆放场地砷、锌和铅的污染特征分析

为了解湖南省郴州市资兴市磷石膏堆放场地周边土壤重金属锌、铅和类金属砷的污染特征,笔者在该场地中进行土壤和地下水采样并进行检测分析。结果表明,调查场地内土壤砷、锌和铅污染主要集中于T19、T20、T21、T28、T29和T30采样点处,As的超标程度和超标率远高于Zn和Pb,且As、Zn和Pb相互之间存在显著正相关。As、Zn和Pb的地累积指数均值均在0~1,调查场地内土壤整体处于轻-中度污染状态。水浸出毒性研究表明,土壤As、Zn、Pb的水浸出浓度随土壤深度的增大而降低,在100~300 cm深度的土壤中超过修复目标值,且As在700~900 cm的深度也超过修复目标值,土壤物化性质、历史污染状况以及地下水作用共同影响了重金属在垂直剖面上的分布。因而,本调查有助于在土壤修复时根据土壤局部污染状况进行有针对性的修复工作。     

无公害板栗高产栽培技术

1、选好园址精心整地无公害板栗产地应选择生态环境、水源、土壤条件好,无污染源的生产区域。2、园地的选址板栗树是深根性树种,根系(侧根)发达,因此宜选择土层厚度不低于5 0 c m、排水良好、地下水位低、土壤通气好的片麻岩、花岗岩、砂岩、页岩地区。属于中性或偏酸性pH值5.5~7.2,海拔500m以下,坡度为25度以下的阳坡、半阳坡,低山丘陵半阴坡。3、整地有两种方式:一种为沟状整地方法:沟宽、深各80cm,沟与沟     

不同改良材料对复垦土壤有机质及产量的影响

针对宅基地复垦土壤耕作层养分含量低、保水保肥性能差的特点,本文通过小区试验,研究了冬小麦生长季添加粉煤灰(TC)、有机肥(TF)、熟化剂(TS)、熟化剂+粉煤灰(TSC)、粉煤灰+有机肥(TFC)及熟化剂+有机肥(TSF)对土壤有机质及作物产量的影响。结果表明:0～15cm土层土壤有机质含量表现为TFCTFTSFTC TSCTST0,添加有机肥+粉煤灰有机质增加幅度最高;沿土层深度方向,土壤有机质分布呈现出"S"形趋势,随着种植年限的增加,整个耕作层不同土层深度有机质含量逐步提升。种植第1年和第2年,小麦产量均表现为TFCTFTSFTC TSCTST0,有机肥和粉煤灰在生土熟化过程中对小麦增产效果明显;经相关性分析,表层土壤有机质与小麦产量相关系数为0.73,呈显著(P0.05)正相关,即增加表土层有机质含量能提高作物产量。     

隔盐层处理对地下水浅埋区盐渍土盐分及养分变化的影响——以定边县白土岗子村土地开发项目区为例

针对定边县地下水浅埋区蒸降比高、盐分表聚明显、农作物产量差等问题,以定边县堆子梁镇白土岗子村土地开发项目为研究对象,设置秸秆隔层、砾石隔层和对照组三组试验,分析比较了1a时间内不同土层深度(0~10、10~20、20~40cm)条件下,土壤盐分(电导率、水溶性盐总量)和土壤养分(速效K、全N及有机质)含量的变化情况。结果显示:土壤盐分含量指标中,隔层处理较对照组均有显著减少;土壤养分含量指标中,隔层处理较对照组均有显著升高;土壤盐分含量随土层深度的增加呈逐层减少的趋势,土壤养分含量随土层深度的增加呈逐层递增的趋势。因此,采用秸秆隔层和砾石隔层进行根区隔盐处理能抑制盐分表聚,降低耕作层盐分含量,提高养分含量,可为地下水浅埋区盐渍化土地开发利用的机制探讨和技术路线制订提供理论依据和参考。     

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。