苏北滩涂围垦区土壤碳氮磷含量及其生态化学计量特征

研究目的:分析沿海围垦活动下土壤碳氮磷含量及其生态化学计量特征变化。研究方法:以江苏省东台围垦区为研究区,基于时空替代法进行土壤样品的采集和实验室分析。研究结果:在60年的围垦开发活动影响下,(1)0—100 cm土壤TOC含量由0.764 g/kg升至3.660 g/kg,TN含量从0.152 g/kg增至0.534 g/kg,TP含量由0.739 g/kg降至0.681 g/kg,而0—20 cm土壤中TOC、TN和TP含量分别从0.718 g/kg、0.127 g/kg和0.676 g/kg升至8.083 g/kg、1.052 g/kg和0.865 g/kg;(2)0—100 cm土壤C∶N先升高后降低,总体在6.797左右波动,C∶P由1.041升至5.082,N∶P从0.206增至0.752,0—20 cm土壤C∶N、C∶P和N∶P分别由5.581、1.052和0.188增至7.675、9.440和1.221;(3)不同土地利用方式下土壤TOC和TN含量及C∶N、C∶P和N∶P的总体趋势均为林地耕地草地光滩,土壤深度对TOC、TN和TP含量变化的影响及贡献率高于围垦年限和土地利用方式,围垦年限和土地利用方式对土壤TOC和TN含量产生极显著的高度影响效应,但对TP含量无显著影响。研究结论:人类围垦活动促进滩涂土壤TOC和TN的积累,对TP的影响较小,围垦60年后的土壤碳氮含量仍低于全国和全球的平均水平,土壤有机质供肥状况较差。     

东北黑土区设施栽培对土壤养分的影响——以哈尔滨地区为例

设施蔬菜土壤养分是制约蔬菜生长及品质的关键因子,迄今有关东北黑土区设施栽培对土壤养分的影响的研究鲜见报道。本研究以哈尔滨市为研究区,通过调查取样,分析了黑土区设施蔬菜栽培土壤的碱解氮、速效磷、速效钾、有机质和pH的丰缺程度,比较了设施蔬菜土壤与露天蔬菜土壤的养分含量。结果表明:(1)设施蔬菜土壤的碱解氮含量处于亏缺状态,其他土壤养分含量均处于高水平状态。(2)哈尔滨市设施蔬菜土壤养分含量均较露地蔬菜土壤高。碱解氮、速效磷和速效钾含量起初随着设施使用年限的增加而增加,到第8年达到最大值,随后开始降低。土壤有机质的含量到第8年达到最大值,随后开始降低。土壤pH随设施使用年限的增加起初变化不大,到第8年明显降低,达到最低值,之后又有所上升。(3)哈尔滨市区内的设施蔬菜土壤速效磷含量高,外县的设施蔬菜土壤碱解氮、速效钾和有机质含量高,郊区的设施蔬菜土壤碱解氮、速效磷、速效钾及有机质的含量均最低。本项研究表明,设施栽培使哈尔滨地区土壤速效养分及有机质含量发生明显变化,且随着地区不同而差异明显,土壤养分含量随设施使用年限而变化,使用8年的设施菜地土壤中pH值最低,碱解氮、速效磷、速效钾及有机质含量最高。     

黑瞎子岛地区土壤养分特征分析

以黑龙江省黑瞎子岛地区为研究对象,采用野外调查与实验分析相结合的方法,选取代表土壤性质的8个指标作为分析参数,对其进行经典统计分析、相关分析、主成分分析和聚类分析。结果表明,黑瞎子岛地区土壤养分含量异质性强,土壤养分含量较高,差异比较大,除pH之外的7个土壤理化指标均呈强度变异。主成分分析结果表明,土壤综合养分因子(有机质、全氮、全磷)是影响土壤养分水平的主要因子群,其次是土壤的碱解氮和速效磷水平,速效钾和全钾的作用相对较弱。根据土壤养分综合得分进行聚类分析的结果,可将土壤样本划分为5种类型,植物类型和地形直接导致了土壤养分含量的变化。     

秸秆还田农田土壤养分的 空间变异性研究

利用地统计学和多重分形方法研究分析秸秆还田农田土壤养分的空间变异性。结果表明:土壤碱解氮、速效钾和有效磷的空间相关范围介于14.30m-22.30m;土壤速效钾、碱解氮和有效磷均为强烈空间相关性;土壤碱解氮、有效磷和速效钾均具有多重分形特征;土壤碱解氮的空间变异性主要由其低值引起,土壤有效磷和速效钾主要由其高值引起;土壤有效磷、碱解氮和速效钾的空间变异程度依次减弱。     

晋北典型沟壑区耕地土壤养分调查研究

晋北典型沟壑区是水、陆面环境过程耦合与人为活动聚集的典型多元生态交错带。以晋北南洋河典型沟壑区耕地为案例,通过实地采样与化验分析,运用经典统计和半方差函数,解析土壤养分空间特征。表明区域有机质等主要土壤样方含量为中等,呈中等程度空间变异;各养分分布特征受自然因素控制,含量分布不均。     

干旱区精河流域绿洲化过程中土壤养分时空变异研究

[目的]对干旱荒漠区不同土地利用方式下土壤养分时空特征进行研究,为绿洲土壤的科学施肥及更合理的土地资源开发利用提供理论依据,以促使土壤养分在精河流域平原绿洲系统中合理迁移和分布。[方法]以精河流域平原绿洲为靶区,基于GIS与地统计学方法,利用2003年和2018年不同土地利用方式下获取的土壤采样数据,对绿洲化过程中土壤养分(有机质、碱解氮、速效磷)的时空动态变化及重心迁移特征进行分析。[结果](1)2018年的土壤有机质、速效磷低于2003年,而碱解氮高于2003年。在空间上,各养分含量的高值区均出现在绿洲北部和西北部,低值区则主要位于绿洲边缘及南部区域;(2)对土壤养分综合分级评价结果显示,2003—2018年绿洲化过程中研究区土壤养分整体下降,中等及偏上水平的土壤养分重心沿精河向绿洲东北方向(艾比湖西南缘)及西北部的博乐绿洲方向迁移;(3)不同土地利用方式下,土壤养分含量均与土壤pH呈显著或极显著负相关关系,其中在草地、耕地和未利用地中呈极显著的差异(P<0.01),在林地中两者呈显著差异(P<0.05)。[结论]该研究对精河流域绿洲化过程中土壤养分变化和迁移特征进行的时空对比分析,有助于推进研究区平原绿洲耕地的利用和发展布局,为实现生态可持续发展提供重要参考。     

土壤养分空间分布及三维可视化研究分析——以吉林省梨树县为例

随着计算机技术的不断发展,三维可视化技术被应用到农业、气象、林业、煤矿、灾害等多个领域,但是,三维可视化技术往往被应用于宏观三维场景,很少会被用于微观要素的三维可视化。近些年来土壤数据的空间化研究和分析成为3S技术的研究热点之一,该次研究主要基于GIS、GPS技术和地统计学方法,选择吉林省梨树县,从县级尺度研究该县土壤养分的空间分布,对研究区已采集的874个土样样本中全氮、全磷、全钾和有机质土壤养分含量进行空间分布特征的研究;通过SPSS 19中的K-S法对养分含量正态分布检验,利用GS+Version 9.0的半方差模型对土壤样本中服从正态分布的养分含量进行拟合,进而对土壤养分含量的空间变异性进行了分析。在掌握土壤养分空间分布状况的基础上,通过实现土壤养分含量的三维空间可视化,研究分析了养分含量分布与地形的关系,三维空间模型的建立使得土壤养分状况的分析更加深入、直观。文章最后指出,土壤养分空间分布及三维可视化技术对实现农业与生态环境的可持续发展具有重要意义。     

华北平原小麦—玉米轮作对奶牛粪肥的消纳能力研究

奶牛粪便富含植物营养物质,制作粪肥还田对提高土壤养分、改善土壤质量、提高作物产量以及解决牛场环境污染均具有重要的意义。文章设计了空白(CK)、习惯施肥(NPK)和不同粪肥量M30、M60、M120、M240处理,开展不同施肥模式对小麦玉米产量、土壤肥力及硝态氮残留等方面的研究。研究结果表明,连续施用两年粪肥后,粪肥施用量较高的M120、M240处理小麦玉米籽粒产量、秸秆产量、土壤全氮和速效钾含量均高于NPK处理;施用粪肥均提高土壤有机质和速效磷的含量。施用粪肥与常规施肥相比,在0~200cm的土壤剖面上NO~-_3-N分布特征完全不同,施用粪肥各处理土壤NO~-_3-N除在耕层含量较高外,耕层以下含量均较低,且差异较小。0~200cm土壤剖面NO~-_3-N累积量随着粪肥的增加而增加,6月份0~200cm粪肥各处理NO~-_3-N累积量均低于NPK处理,10月份NO~-_3-N累积量M240处理高于NPK处理,表现出过量施用粪肥造成NO~-_3-N大量累积。     

西藏农业面源TN、TP排放的空间差异与分布特征

[目的]农业面源污染已经成为西藏构建国家生态安全屏障的重要制约因素,揭示西藏农业面源污染的现状,探明其主要污染源和分布特征,能够为西藏农业面源污染防治政策的制定提供参考和依据。[方法]利用单元调查法,以西藏不同地区农田化肥、畜禽养殖和农村生活为污染单元,对2000—2016年西藏农业面源排放的总氮(TN)和总磷(TP)排放总量、构成及强度进行核算,并分析其空间差异与分布特征,反映西藏农业面源污染现状并把握其动态演变。[结果]西藏农业面源污染的TN、TP排放量基本呈现有增有减的平稳态势,畜禽养殖贡献率最大,占TN、TP排放总量的96. 3%和94. 5%,畜禽养殖是西藏农业面源污染防治的重点领域。西藏不同地区TN、TP排放量和强度差异明显,那曲市、昌都市、日喀则市的TN和TP排放总量位居前3位,拉萨市和昌都市的TN和TP排放强度位居前2位,阿里地区TN和TP排放总量和排放强度均最低。[结论]综合考虑到农业面源污染总量和负荷强度,拉萨市、昌都市、日喀则市、那曲市应当作为西藏农业面源污染治理的重点区域。     

重庆璧山区某葡萄种植园土壤营养组分特征及评价

为了解重庆璧山区葡萄种植区土壤养分丰缺状况,本文以某葡萄基地土壤为研究对象,测定土壤酸碱度、有机质、全氮、全钾、全磷、有效磷、速效钾等7个指标,并对其进行了评价。结果表明,葡萄基地土壤pH值为4.30～8.48,平均值为6.14,酸性土壤与微酸性土壤占60.32%,略偏酸性;土壤严重缺乏有机质,缺乏和较缺乏等级占比达97.81%;土壤氮含量中等偏低,缺乏和较缺乏占比56.88%,土壤磷含量适中,土壤中钾含量丰富;土壤有效磷含量较丰富,速效钾在中等及以上水平的葡萄种植土壤样点数占总数的45%,含量适中。璧山葡萄基地土壤需调节土壤pH值、增施有机肥、配方施用氮-磷-钾肥,改善葡萄基地土壤养分状况。     

基于地统计学和空间自相关的土壤有机质空间异质性分析及分区土地整治视角

目的 土壤指标是耕地质量分等的依据,其空间异质性和空间自相关性对土地整治分区,以及土地平整工程中的表土剥离、移土培肥和土壤改良等关键技术的实施都具有重要作用。方法 文章以渝西丘陵区的典型基本农田建设区为研究区,综合运用地统计学与Kriging插值法研究0~20cm、20~40cm和40~60 cm土层土壤有机质（SOM）的空间异质性,结合全局和局部空间自相关分析法分析各土层SOM的空间自相关性,并基于LISA聚类图进行SOM分区,进而提出土地整治的应用建议。结果 （1）研究区3层SOM平均含量处于全国第二次土壤普查土壤养分分级标准的4级,为中等水平。（2）20~40 cm土层SOM的最优模型为球面模型,其余两层均为高斯模型,3层SOM均属于中等变异,受结构性和随机性因素的共同影响,在空间上呈不规则的斑状与块状分布。（3）3层SOM均表现为显著的正空间自相关性及空间集聚特征,高—高（HH）集聚区分布在平坝与丘间谷地,主要为水田,这与水田更有利于SOC的贮存和提高土壤的固碳能力有关,其次为旱地;低—低（LL）集聚区主要分布在南部丘陵区,土地利用类型表现多样化,故丘陵区需重视土壤改良。（4）以表层SOM空间自相关分布特征为主,中、下层为辅,将研究区划分为高SOM集聚区、表层高SOM集聚区、低SOM集聚区和SOM随机分布区4个分区,根据不同分区间SOM含量差异和空间集聚特征,提出了不同的土地整治建议。结论 研究结果体现了SOM含量在剖面和水平空间上高值与低值的集聚特征,更有利于针对性地采取土地整治措施,可作为土地整治分区的重要参考。     

基于GIS的合肥市耕地地力评价

[目的]为查清合肥市耕地质量状况。[方法]利用GIS技术和县域耕地资源管理信息系统(CLRMIS)等软件,从耕地的立地条件、剖面组成、土壤理化性状、土壤管理4个方面选取14个评价因子,采用特尔斐法确定评价因子的权重和隶属函数对耕地地力进行综合性评价。[结果]合肥市耕地地力分五个等级,一,二,三,四,五等地面积分别占总耕地面积的14.85%,31.47%,35.00%,10.24%和8.43%。[结论]一,二等地主要分布在巢湖市、庐江县和肥西县,主要是水田,地貌类型以平原、平畈冲田和台地为主,少数地区存在黏磐层障碍层,灌溉排涝能力较强;三,四,五等地主要分布在肥东县和长丰县,地形部位主要是中坡地、平畈冲田、陡坡地和塝田,耕层质地主要是重壤和中壤,障碍层类型为黏磐层和砂砾层,灌溉排涝能力较低,土壤养分含量与一,二等地相比有所下降;合肥市耕地土壤有机质、有效磷和速效钾的平均含量均处于中等水平,其中巢湖市的有机质平均含量最高,肥西县有效磷和速效钾平均含量最高。     

洱海湖滨区菜园土pH值与土壤养分的相关分析

通过对大理洱海湖滨区菜园土具有代表性的98个土壤样品的pH值及其他养分含量进行测定分析。结果表明,菜园土pH值与土壤有机质,全N无明显相关性．而与土壤速效N,速效P呈显著相关。土壤有效Gu、Zn、Fe、Mn与pH值无明显相关性,速效B和pH值的相关性较显著,土壤有机质,N、P含量较高,而K不足,有效Mn、B含量较低。     

土地整治项目对渭北台塬区土壤理化特性的影响

为探究土地整治项目对土壤理化特性的改良效果,本文以宝鸡市陇县河北镇兰家堡村荒草地整治项目为例,对工程实施前、实施后耕作层土壤结构和理化特性的变化进行了分析。结果表明,土地平整工程对耕作层土壤质量的改善具有显著促进作用。通过开展土地平整工程,土壤pH值显著降低,土壤耕作层土壤pH值较工程实施前降低了3.81%。整个土壤耕作层0~30cm土层深度范围内黏粒含量较整治前提高了36.34%,0~30cm土层深度范围内砂粒含量较整治前降低了5.87%。工程实施对土壤全氮、有效磷、速效钾以及有机质含量均产生了不同程度的影响,土壤全氮含量较工程实施前提高了51.16%,土壤有效磷和速效钾在工程实施后分别较之前提高了53.0%和22.97%,有机质含量较之前高出47.72%。     

达日县高寒草甸土壤理化性质与物种多样性、地上生物量的关系

利用55个1m×1m的野外样方调查数据初步分析了达日县高寒草甸3种植被群落类型物种多样性与地上生物量及其同土壤理化性质的关系。结果表明:(1)土壤pH值和养分全量含量越低,其土壤有机质含量和速效养分含量越高。(2)在9个样地55个1m×1m的样方中共出现105种植物,物种丰富度最高为27种/m2,最低为4种/m2。(3)对于所有群落而言,物种多样性与地上生物量呈显著正相关关系,不同群落间,除矮嵩草群落外,小嵩草群落和山生柳+金露梅群落的物种丰富度与地上生物量呈显著正相关关系;对于Shannon-Wiener指数与地上生物量的关系,除山生柳+金露梅群落中两者呈显著正相关外,矮嵩草群落和小嵩草群落均没有表现出显著的相关性。(4)对于所有群落,土壤速效氮对物种多样性和地上生物量都有很大的影响,速效氮含量越高,物种多样性越丰富,地上生物量越高。     

蚯蚓粪对盐碱土壤速效养分和碱化指标的影响

本试验采用盆栽的方式进行,按照蚯蚓粪和盐碱土的不同配比设置处理,在大豆的不同生育时期取样,探讨了施用污泥蚯蚓粪对盐碱土壤速效养分含量和碱化指标的影响。结果表明：施加蚯蚓粪的各处理与对照相比,均增加了土壤速效氮、磷、钾养分的含量,且随着蚯蚓粪含量的增加而增加;降低了土壤的pH值,增加了土壤阳离子交换量,降低了土壤碱化度、总碱度和钠吸附比,各处理与对照相比pH值分别降低了0.56、0.6、0.66、0.7和0.79个单位;阳离子交换量分别提高了25.70%、28.52%、36.84%、64.63%和77.60%;碱化度分别降低了74.27%、78.70%、81.35%、84.95%和86.91%;总碱度分别降低了20.39%、23.68%、27.89%、30.52%和31.84%;钠吸附比分别降低了64.01%、68.32%、69.11%、67.80%和65.05%。以上说明,蚯蚓粪对盐碱土壤具有一定的改良效果。     

土壤养分空间变异特征与作物产量关系分析

本文以彭山县土地整理区为研究区域,运用地统计学与GIS相结合的手段和方法对其土壤养分的空间变异特征及其与产量的关系展开研究。结果表明:本区土壤中K的变异系数为0.084,属于弱变异强度,而N、P、Org的变异系数在0.2～0.26之间,属于中等变异强度;本区作物产量与氮、磷及钾含量呈正相关性,与有机质为负相关关系。     

基于DNDC的茶园土壤碳素空间分异及其影响因素——以福建省安溪县为例

[目的]通过探究福建省安溪县茶园土壤碳素储量,揭示各碳素指标的空间分异特征及其关键影响因子,有助于为减少茶园温室气体排放和建设生态茶园提供决策支撑。[方法]文章运用反硝化分解（denitrification decomposition, DNDC）模型和空间统计分析方法对茶园土壤碳素进行模拟和研究。[结果]（1）经过参数率定的DNDC模型对茶园土壤碳素动态循环的模拟具有较好的适用性;（2）安溪茶园土壤有机碳含量丰富,土壤肥力较好。凋落物输入碳是茶园土壤碳素输入的主要来源,平均输入量为505.52 kg/hm2,而通过呼吸作用转化为CO2排放是茶园土壤碳素输出的重要途径,平均CO2排放量为883.78 kg/hm2;(3)茶园SOC10～20cm量、凋落物输入碳量、CH4排放量、CO2排放量均呈现空间聚集分布特征,主要分布在安溪县西部的低山与中低山地区;（4）初始土壤属性中黏粒含量和土壤有机碳含量是影响安溪县茶园土壤碳素空间分异的关键因子,其中土壤黏粒含量对茶园土壤CO2排放量和CH4排放量的影响最强且负向作用效果明显。[结论]安溪县西部等低山和中低山区域土壤肥力较好,但亦应谨慎对待该区...     

黄河三角洲典型区土壤盐分空间分布预测方法研究

[目的]正确评估土壤盐渍化状况,掌握土壤盐分空间分布规律,是合理开发利用盐渍化土壤资源的基础和前提。[方法]文章选取黄河三角洲典型地区垦利县作为采样区,利用4种确定性方法 (全局多项式、局部多项式、反距离加权、径向基函数)和3种地统计不确定性方法 (普通克里格、简单克里格、协同克里格),分别对研究区进行土壤含盐量的空间分布特性估计,从误差和空间分布特点上对比分析不同方法的预测效果,并明确了研究区土壤盐分的空间分布特征。[结果]地统计不确定性插值方法的精度整体上优于确定性方法,简单克里格预测后的空间表达和误差精度均属最优。基于最优的空间预测方法,黄河三角洲土壤盐分目前在空间上整体呈现出东部高于西部的趋势,且部分区域存在斑块状现象。非盐渍化、轻度盐渍化、中度盐渍化、重度盐渍化和盐土面积分别占研究区总面积的2.54%、27.14%、43.70%、21.21%和5.41%。[结论]在土壤属性变异强度大的时候,采用简单克里格效果会更好。     

基于土壤特点的贵州省粮食生产研究

土壤是粮食生产的基础,也是粮食安全的核心。贵州省是西南喀斯特地貌集中分布区,土壤表现为肥力差、养分含量差异大、空间异质性强、空间格局分布差异大,成为粮食可持续性发展的重要障碍。本文基于贵州省土壤资源特点,结合近年来贵州省粮食资源现状,阐述了粮食安全面临着耕地资源减少、耕地质量下降、粮食产量及安全性降低等问题,并提出从严守耕地红线、应用合理技术改善土壤养分和大力发展林业资源角度出发解决粮食安全问题的途径。