小流域土壤有机质和全磷空间变异分析——以安徽省舒城县龙潭小流域为例

为了解土壤的地域差异性,基于地统计学半方差函数理论和GIS空间克立格插值定量分析了安徽省舒城县龙潭小流域有机质、全磷的各向同性、各向异性变异特征及分布格局.结果表明,有机质、全磷的半方差拟合模型均为指数模型,两者的分布都显示了强烈的空间自相关,自相关距离分别为642 m、435 m.有机质、全磷变异的各向异性都比较显著,有机质在0°、50°方向上变异程度明显大于90°、145°方向;全磷则在0°、145°方向的变异程度更加突出.有机质、全磷的分布呈明显的块状和带状,其中有机质中部含量高,南部、西部含量低;全磷则是南部、西北含量高,西部、东北含量低.     

大别山区龙潭小流域土壤全氮和有效磷的空间变异及条件模拟

土壤属性的空间变异研究对于了解土壤的差异性具有重要意义.运用普通克里格法和序贯高斯模拟方法对大别山区龙潭小流域土壤全氮和有效磷的空间分布进行估值和模拟.结果表明:土壤全氮、有效磷的空间变异均属于中等程度变异,具有强烈的空间自相关,半方差函数拟合的模型均为指数模型,全氮变程为333 m,有效磷变程为474 m.全氮含量主要分布在1.2-1.6 g kg-1之间,占总面积的34.96%,流域的中部和南部较高,北部、东部、西部较低;有效磷含量主要集中在60-100 mg kg-1之间,占总面积的42.17%,流域的西北和南部含量较高.1 000次的序贯高斯模拟显示,普通克里格插值得到的土壤全氮、有效磷的空间分布整体较连续,具平滑效应,序贯高斯模拟的空间分布整体离散,波动性较强.临界概率值为0.50时可以满足条件模拟的要求.随机模拟能够较好地描述土壤属性空间分布的不确定性,为揭示区域土壤属性的空间结构特征提供了有力的工具.     

崇明县土壤主要理化指标的空间分布与变异特征

于上海市崇明县(崇明岛、长兴岛、横沙岛3岛)采集0～20 cm表层土壤样品128个,采用经典统计学和地统计学相结合的方法,分析土壤有机质、全氮、有效磷、有效钾含量和土壤电导率、容重、pH值等数据,研究土壤特性的空间分布规律.结果表明:崇明3岛有效磷和电导率的分布具有强变异性,pH值的变异强度最弱,其他土壤特性均具有中等变异强度.土壤容重和pH值具有很强的空间相关性.而土壤有机质、全氮、有效磷和有效钾的空间相关性最弱,其分布受随机因素影响较大.Kriging空间插值分析表明,受农事活动和城镇效应的影响,崇明岛土壤有机质和全氮含量高值区主要集中于人为活动比较密集的地区,土壤容重和pH值分布趋势基本一致,呈现由东西两端向岛中央递减的趋势.崇明岛土壤有机质、全氮、有效磷和有效钾含量两两间呈显著相关关系(α=0.01).     

大金山岛土壤有机质与全氮的空间分布及其相关性

为探究大金山岛土壤有机质和全氮的季度性变化、空间变化特征及其相关性,分4个季节共采集146个土壤样品.结果显示,大金山岛土壤有机质较为丰富,含氮量较高,其全年均值分别高达9.04%、4.52 g·kg-1,与2002年所测数据相比较,有机质含量(9.01%)几乎未变,全氮含量(6.89 g·kg-1)有所降低;变异系数在33.9%～49.7%之间,属于中等变异程度;季度性差异较为明显,夏季低,冬、春两季高;北坡(阴面)>南坡(阳面).大金山岛土壤中有机质和全氮的分布呈现偏正态分布;有机质与全氮之间呈显著的正相关(0.01水平),Pearson系数为0.778.C/N的比值接近25,有机质含量和全氮含量均富足.     

红壤有机无机复合状况及氮素形态分布与肥力的关系

不同肥力红壤有机无机复合状况及氮素形态分布的研究结果表明，土壤肥力水平提高，有机无机复合量增大．复合量与土壤有机质、全氮、碱解氮、速效磷和ＣＥＣ呈显著或极显著正相关，与速效钾、缓效钾的相关性不显著；复合度与上述肥力性状的相关性均不显著．因此，可以用复合量来评价肥力状况．红壤酸解性氮占全氮７７％－８６％；在酸解性氮中，各组分氮所占比例为氨基酸态氮＞酸解氨态氮＞酸解未鉴别态氮＞氨基糖态氮．氨基酸态氮占酸解性氮的比率为高肥力红壤大于低肥力红壤，且与土壤有机质、全氮、碱解氮、速效磷里显著正相关，也可作为衡量土壤肥力状况的指标之一．     

基于县域尺度的稻田土壤碱解氮空间异质性研究

掌握土壤氮素的空间分异特征是实现养分优化管理的重要基础。以江苏省扬中市为研究区,基于田间采样的99个土壤碱解氮样本数据,运用地统计学与缓冲区分析方法,研究县域稻田土壤碱解氮的空间变异特征及其影响因素。结果表明,研究区土壤碱解氮平均含量为114.30 mg·kg~(-1),处于较丰富水平。半方差分析结果显示,土壤碱解氮空间分布具有中等程度的空间自相关性。空间插值结果显示,扬中市土壤碱解氮空间分布总体上呈斑块状,大致表现为中部高、两端低,高值区主要位于研究区中部3镇,在工业区与养殖基地附近均出现局部高值区。影响因素分析表明,城镇化、土壤质地、产业分布、农户经营等因子对研究区土壤碱解氮空间分布均具有较大影响。距离养殖合作社1 km以内区域的土壤碱解氮易于积累,工厂、企业对周边600 m范围内的土壤碱解氮含量影响显著(P0.05)。     

河北省曲周县盐渍土区土壤养分含量的动态变化

对华北盐渍土区河北省曲周县79个土壤样点1980年和1999年土壤养分含量进行了分析，结果表明：1999年与1980年相比，土壤有机质含量增加了4l％，土壤全氮和速效磷含量分别增加了102％和35l％，而土壤速效钾含量则下降了38％；土壤有机质含量增加的原因是秸秆还田量增加，土壤中全氮、速效磷含量增加的直接原因是土壤中氮肥、磷肥投入量增加，而土壤速效钾下降的原因则是钾肥的施入量不足。对不同质地土壤养分含量变化分析表明，质地可控制养分的空间分配，但人为干预促进了土壤养分含量向均一化方向发展。对不同质地土壤有机质含量与表层含盐量进行相关分析表明，表层为轻壤时，土壤有机质含量与表层含盐量具有明显的负相关性。     

污染场地土壤重金属空间异常值识别及其点源效应的分离

由点源污染导致的土壤重金属空间异常值的分布及点源效应的大小将影响场地风险评估和修复方案的制定,进而影响场地的环境管理.以某典型重金属污染场地为研究区域,以表层土壤Cd含量为研究对象,引入稳健变异函数模型,并筛选出合适的变异函数模型,结合平尾化方法对表层土壤Cd含量空间异常值进行识别和处理,并有效地分离出点源效应.研究表明：研究区表层土壤Cd含量空间变异大且存在明显的空间异常值;CressieHawkins稳健变异函数更适用于对研究区表层土壤Cd含量半方差函数的估计,采用稳健变异函数和平尾化方法能够有效地识别空间异常值和分离点源效应,空间异常值主要分布在受人为活动影响较大的区块;由于准点过程导致的变异较大,分离出的点源效应解释了异常值点位表层土壤Cd含量的大部分.     

基于遥感的石漠化治理下土壤肥力变化特征分析

为揭示生态治理下不同石漠化等级土壤肥力变化特征和规律。采用2009年和2015年治理前后两期遥感影像进行石漠化解译,结合撒拉溪示范区测土配方施肥和定点采样监测测定数据,通过Kriging插值和GIS空间分析,研究土壤肥力变化特征,探讨不同石漠化等级与土壤肥力变化规律。结果表明,(1)从2009-2015年,撒拉溪示范区无石漠化面积增加了258.14hm~2,年动态度为1.91%。潜在、轻度、中度和强度石漠化面积分别减少了119.75、61.66、56.68和20.05 hm~2,石漠化得到明显好转。(2)土壤pH由弱酸向中性变化,速效钾含量有所降低,变异系数均由中等变异向弱变异变化。土壤有机质含量增加了16.13g?kg~(-1),增速最快,碱解氮增速也明显,土壤全氮含量变化不大,但是有效磷含量降低明显且变异最大,有机质、全氮、碱解氮和有效磷变异系数均为中等变异。(3)从潜在石漠化到强度石漠化,土壤pH缓慢升高后降低,全氮的变化趋势与有机质基本一致且均为下降。2009年土壤碱解氮含量变化先上升后下降,而2015年则先下降后升高再下降,呈波浪式变化;有效磷含量2015年逐渐降低,而2009年则先升高后逐渐降低;土壤速效钾含量先升后降。各肥力指标变异系数2009年明显高于2015年。(4)石漠等级变化趋势为强度向中度、中度向轻度、轻度向潜在、潜在向无石漠化方向转移,除pH、有机质和碱解氮朝正向变化外,其余指标均为负变化,其中碱解氮正向变化值最大,速效钾负向变化值最大。通过生态治理,石漠化等级逐渐降低,石漠化趋向良性发展,生态系统逐渐恢复,可在不同石漠化等级土壤中适量补充氮磷钾以保持土壤肥力。     

丘陵山区土壤阳离子交换量（CEC）的空间分布预测

运用GIS的空间分析技术和DEM.在区域范围内可以表征基于地形因子的土壤-景观模型.本研究根据江西省兴国县151个样点数据,分析CEC和地形因子的相关关系,建立回归模型,进行预测.结果表明,表层土壤中CEC含量平均值为8.7 cmol/kg.空间分布上,CEC含量在5～8 cmol/kg、8～12 cmol/kg和12～15 cmol/kg的而积分别为l 270 km2、l500 km2和281 km2.CEC含量大于12 cmol/kg,主要分布在干枚岩和红砂岩发育的土壤中,分布面积分别为242 km2和56km2.地形变量巾坡向埘CEC含量影响最大,CEC含量和有机质、粘粒、海拔、母岩、坡向存在着正相关关系,坡度和CEC含量的相关关系不明显.利用回归分析模型和DEM(30 ITIX 30 m),预测CEC的卒问分布,R2为0.575.     

Long term effects of thinning on soil and forest floor in a sessile oak (Quercus petrea (Matlusch) Lieb.) forest in Turkey

The effects of thinning on mineral soil and forest floor for three different thinning intensities (control, moderate and heavy) were studied in a sessile oak forest 8 years after treatment. To examine responses to thinning, mass, organic matter and total nitrogen content in forest floor, bulk density and fine soil weight, total nitrogen, organic carbon concentrations and pH in upper mineral soil horizons were measured, and the results compared to control plot. The thinned plots have shown higher total nitrogen concentration and organic carbon in soil. Total mass, weight of layers of forest floor have shown significant patterns with thinning intensity. The present results indicate that various intensities of thinning for a sessile oak stand had major influence on soil and forest floor in eight years following treatment.     

河北省土壤苯并(a)芘含量的空间变异特征

根据实地采样数据,运用地统计学方法分析苯并(a)芘污染的空间变异特征,同时研究各地污染水平与其自然环境、产业布局之间的关系。结果表明:土壤苯并(a)芘含量在研究区存在空间异质性,在240 km空间尺度上尤其明显,块金值(C0)和基台值(C0 C)之比为44%;这说明其空间变异由结构性因子(如土壤有机质)和随机性因子(如污染源分布)共同构成;钢铁工业(包括焦化工)是苯并(a)芘的主要排放源,土壤苯并(a)芘污染也以钢铁工业(包括焦化工)发达的城市及其附近区域为核心。     

广东省土壤砷元素空间变异与环境意义

利用广东省260个土壤剖面数据,开展区域尺度下的土壤砷（As）元素质量分数的空间分布和垂直变异研究。结果显示,研究区土壤砷的几何平均质量分数为10.4 mg.kg-1,高于全国的平均水平9.6 mg.kg-1。表层土壤As的上基线质量分数为23.4 mg.kg-1。土壤As的空间分布特征主要决定其成土母岩的类型,主要表现为A、B、C 3层土壤As的空间展布形式相似,高As背景质量分数主要分布于石灰岩和砂页岩地区。此外,由A层至C层,As质量分数呈逐渐增加的趋势（由低到高依次为10.4 mg.kg-1,10.7 mg.kg-1,11.3 mg.kg-1）,但无底层富集特征,这种垂直变异特征与低有机质含量和强烈的土壤侵蚀作用有关。计算得出,研究区由土壤侵蚀引发的流入周边水体的土壤As每年可高达1 040 t。     

西北干旱区植被恢复的土壤养分效应

通过对西北干旱区植被恢复过程中不同退耕模式下土壤养分的变化、土壤各养分的时空分布及各养分间的相关性分析,系统研究了干旱区植被恢复过程中土壤环境变化特征和规律。结果表明,在西北干旱区,进行植被恢复能明显改善土壤肥力状况,但不同植被恢复方式对土壤的腐殖化作用差异显著,依次为侧柏＋灌木＋苜蓿〉侧柏＋苜蓿〉侧柏＋灌木〉侧柏,而且随着植被恢复年限的持续,土壤中各养分质量分数明显增加。不同养分对植被恢复的响应程度从高到低表现为：速效磷〉速效氮〉速效钾〉全氮〉有机质〉全磷〉全钾。同时,相关性分析表明,土壤有机质的变化与全氮、速效氮呈现出显著的相关性,R2为0.867和0794,并且各养分具有明显的表聚性,尤以有机质、速效磷和速效氮表现明显。     

土壤中锗的形态提取和形态分布研究

本文对不同类型土壤中锗的存在形态、开态分布和有效锗进行了研究，选择了合适的提取剂，建立了土壤中锗的形态连续提取方法。探讨了影响土壤中锗形态分布的因素。锗在土壤中主要以残渣态、酸可提态和有机结合态形式存在，土壤有机质能富集锗，此外，还试验了土壤有效锗与盆栽玉米吸收锗的相关性。     

浙北典型稻作区近30年表层土壤碳氮含量变化

农业土壤碳库作为表生碳库的重要组成部分,对研究陆地生态系统碳循环具有重要意义。水稻土作为农业土壤的重要类型之一,其固碳能力研究对研究陆地生态系统碳循环具有现实意义。文章通过嘉善县20世纪80年代、2002年、2008年3次土壤调查数据,对嘉善县表层土壤中有机碳、氮含量及分布进行了分析,有机碳平均值在80年代到2002年呈下降趋势,2002—2008年微弱上升。全氮的平均值在80年代到2002年亦呈下降趋势,2002—2008年呈较快上升。以高密度网格化（1点/4km2）实测数据,计算得到2008年表层土壤有机碳、氮平均密度为44.36t·hm-2和5.3t·hm-2,平均容量为22.182kg·m-3和2.67kg·m-3,总储量分别为1.122×109kg和0.135×109kg,依据2002年、2008年两次可对比的实测数据,采用GIS和地统计学工具,进行了含量的空间分析,以1点/4km2精度,计算了2002—2008年县域内农用地表层土壤的有机碳、氮的变化。2002—2008年每年平均储碳速率为30.8kg·hm-2,储氮速率为156kg·hm-2。2002—2008年碳氮比平均值下降了2.3,依据土壤粒级数据和Hassink的碳保持容量公式,计算出嘉善县土壤平均固定容量为2.478%,初步估算,全县耕地表层土壤还具有42.43万t的固碳潜力,影响表土有机碳储汇的自然因素主要为土壤含水量和质地。     

基于地理探测器的中国陆地生态系统土壤有机碳空间异质性影响因子分析

中国陆地生态系统土壤有机碳库对全球生态系统碳平衡具有显著影响。为揭示土壤碳库空间分布的潜在主控因子并为今后建立碳库空间分布模型提供依据,利用地理探测器对中国陆地生态系统表层土壤(0—20 cm)有机碳密度的影响因子(气温、降水量、DEM、NDVI、陆地生态系统类型、人口密度)进行空间分异性探测和定量归因。结果表明:自然因素是全国和区域尺度陆地生态系统表层土壤有机碳密度的主要因素,而人为因素影响较小。全国尺度各影响因子按解释程度大小排序分别为:温度(0.22)>NDVI(0.16)>DEM(0.12)>陆地生态系统类型(0.09)>降水量(0.06)>人口密度(0.04);自然因素中的气候因素是中国陆地生态系统表层土壤有机碳密度空间分异性的主要影响因子,温度与降水量交互作用的解释程度为0.37,其中温度的作用尤为重要;气温因子与土壤有机碳密度在相对寒冷的地区(均温<15℃)呈负相关,但在更热的地区则呈正相关,意味着生态系统碳平衡对未来气候变暖可能表现出异质性的响应特征;强烈的因子互作效应表明,中国陆地生态系统表层土壤有机碳空间分异性是由多种因子共同作用影响而非单一因素决定;中国六大分区(东北、华北、华东、西北、中南、西南)陆地生态系统表层土壤有机碳密度的各影响因子解释程度存在差异,体现出土壤有机碳密度的主控因子的空间异质性。     

海南热带橡胶园土壤易氧化有机碳空间变异特征研究

为了解热带橡胶园土壤活性有机碳状况,采集了海南全岛13个不同胶园土壤,用高锰酸钾氧化-比色法测定了土壤易氧化有机碳质量分数,分析了其影响因素。结果表明,海南橡胶园土壤易氧化有机碳质量分数平均为2.70 g.kg-1（以C计）,变化在0.92~6.82 g.kg-1之间,变幅达到641%。易氧化有机碳质量分数与土壤有机质、全磷和全氮显著正相关,同时受成土母质的强烈影响,玄武岩发育的土壤最有利于易氧化有机碳累积,砂页岩和花岗岩次之,而变质岩和浅海沉积物形成的土壤易氧化有机碳质量分数较低。土壤易氧化有机碳质量分数也受气候强烈影响,随湿度降低而下降。     

坡位对马尾松林下土壤理化性质、酶活性及微生物特性影响

以我国南方花岗岩区退化马尾松林地土壤为研究对象,通过典型样地调查方法研究不同坡位（坡上、坡中,坡底）马尾松对土壤理化性质、酶活性和微生物学性质的影响。结果表明,0～20和20～40 cm土层土壤w（有机质）、w（全氮）、w（碱解氮）和w（速效钾）坡位间差异均显著（p〈0.05）,其中w（有机质）和w（全氮）均表现为坡底〉坡中〉坡上;而w（全磷）和w（全钾）位间差异不显著;3坡位中坡底土壤w（粘粒）较高容重较小。土壤酶活性坡位间差异不显著,可能受林分密度影响较大。两土层微生物生物量碳氮与土壤呼吸强度均为坡底最大,且与有机质和全氮相关性分别达显著（p〈0.05）和极显著（p〈0.01）正相关,但在微生物对碳利用效率、有机碳氮累积程度等方面坡位间差异不显著。所以,对养分瘠薄且易受侵蚀的花岗岩红壤区域,马尾松作为恢复植被须谨慎选择。     

粪斑对结缕草放牧草地根系层土壤氮素的影响

研究了结缕草放牧草地根系层土壤氮素的季节性变化特征．结果表明：结缕草放牧草地根系层土壤的全氮量和C／N比值的变化与草地土壤总的肥力水平有关，同时也受到草地放牧的强度和历史的影响；但无机态氮(硝态氮和铵态氮)却较少受到这些因素的影响；铵态氮在根系层土壤的无机态氮总量中占优势．在所研究的放牧草地上，放牧牛在前一年排泄的粪斑对下一个生长季根系层土壤氮素水平的影响很小，因此，由粪斑引起的结缕草放牧草地根系层土壤氮素的空间异质性持续时间一般可能不会超过两个生长季．表1参10