土壤可蚀性（K）值图编制方法的初步研究

利用土壤普查图件和剖面理化分析的成果资料编制了土壤可蚀性（Ｋ）值图，介绍了求取剖面点Ｋ值的查图表法，图斑分并与图斑Ｋ值的确定原则和编制程序等。应用上述方法，完成了我国第一张地区级Ｋ值图。经分析，与公式算法比，查图表法的Ｋ值精度为８５．４％，与径流小区实测值比，用Ｋ值图上相应Ｋ值监测的土壤年流失量的精度为８６．０％。     

中国亚热带土壤不同前期含水量对可蚀性K值的影响

采用人工模拟降雨试验的方法,研究我国亚热带７种有代表性土壤在干、湿两种状态下的土壤可蚀性Ｋ值,结果表明、相同类型土壤在干、湿两种状态下的可蚀性Ｋ值存在着明显的差异,耕作土壤的可蚀性Ｋ值高于非耕作土壤。     

土壤可蚀性（K）值图编制方法的初步研究

利用土壤普查图件和剖面理化分析的成果资料编制了土壤可蚀性（Ｋ）值图，介绍了求取剖面点Ｋ值的查图表法、图斑分并与图斑Ｋ值的确定原则和编制程序等，应用上述方法，完成了我国第一张地区级Ｋ值图，经分析，与公式算法比，查图表法的Ｋ值精度为８５．４％，与径流小区实测值比，用Ｋ值图上相应Ｋ值监测的土壤年流失量的精度为８６．０％。     

模拟降雨下土壤前期含水量对土壤可蚀性的影响

土壤前期含水量是导致土壤可蚀性动态变化一个重要因素.利用人工模拟降雨试验,以我国亚热带地区的14种典型土壤为研究对象,在各试验小区上分别设定3种不同的土壤前期含水量水平,研究土壤前期含水量对不同土壤可蚀性的影响.结果表明,14种土壤类型在3种不同土壤前期含水量水平下土壤可蚀性K值都存在动态变化,但不同土壤类型其可蚀性K值随土壤前期含水量变化的变动幅度不同,同一土壤可蚀性K值在土壤前期含水量变化范围内最高和最低值之间最高相差达到16倍;不同土壤类型可蚀性K值随土壤前期含水量变化的变动趋势也不同,其中绝大多数土壤可蚀性K值随前期土壤含水量的升高而增大,根据土壤可蚀性K值的变动趋势可以分为三类,首先,9种土壤的可蚀性K值随前期土壤含水量的升高而增大;其次,4种土壤可蚀性K值随前期土壤含水量升高先升高后降低,变化趋势大致呈倒"U"型;第三,仅有1种土壤的可蚀性K值随土壤前期含水量的升高而减小.     

青海省黄土丘陵沟壑区沟蚀影响因子的贡献率

以青海乐都县峰堆乡小流域6条侵蚀沟为研究对象,用钢钎法测定了年侵蚀模数,根据土壤砂粒、粉粒、粘粒和有机质的质量分数求算可蚀性K值,进行年侵蚀模数与植被盖度、坡度、K值之间的多元回归分析,采用标准化处理,来确定相对贡献率,探讨了3个指标对侵蚀沟的影响.结果表明:随着盖度增加侵蚀沟年侵蚀模数明显降低,沟蚀量对植被盖度的敏感度有随盖度升高而降低的趋势,沟蚀量有随坡度和可蚀性K值增加而上升的趋势.植被盖度、坡度和K值变化对峰堆小流域沟蚀量变化的贡献率分别为66.97%、7.12%和25.91%,可见沟蚀量受植被盖度的影响要大于坡度和K值的影响.     

安徽六安市表层土壤有机碳的空间分布及尺度变异分析

利用第2次全国土壤普查所获得的8 236个实测样本资料,分析了安徽六安市不同空间尺度水平表土有机碳含量及其变异.结果表明,供试市域表土有机碳含量在不同空间尺度水平存在明显差异,总体范围4.58～60.38 g·kg-1,其变化基本符合正态分布.空间变异性表现为县级尺度最大,而乡镇尺度、市域尺度相对较小,说明空间尺度对表层土壤有机碳含量及其估算有重要影响.在不同土地利用类型中,表土有机碳含量均为非耕地土壤[(13.99±2.19)g·kg-1]＞水田土壤[(10.39±1.58)g·kg-1]＞旱地土壤[(8.44±0.92)g·kg-1],其中非耕地土壤的空间变异性最大,变异系数达45.15%,水田土壤变异系数最小,为17.19%.在不同的地貌类型上表土有机碳平均含量表现为山地＞丘陵＞岗地＞平原,变异系数表现为丘陵＞山地＞平原＞岗地,显示出人类扰动对表土有机碳含量的明显影响.     

土地利用类型的分维值和稳定性指数空间变异分析

土地利用类型是一种在自然和人类活动双重作用下的产物,具有不规则、相对不稳定性和复杂性特征,可以利用分形方法进行探讨;分形理论在土地结构研究中的应用涉及土地利用类型分数维的计算、土地利用结构分形研究方法、土地利用结构及其动态变化的分形描述、区域景观结构的分形模型等方面;但土地利用类型的分形机制的空间差异研究少见报道。综合考虑广东省的自然地理环境和社会经济发展状况,文章选择韶关、潮州、汕头、广州作为不同类型区域的代表,基于分形理论计算了耕地、园地、林地、草地、居民点及工矿用地、道路用地、水体和未利用土地8种地类分维值(D)和稳定性指数(Si)以及平均分维值和稳定性指数,从影响土地利用结构的地貌和人文因素两个方面出发,对比和分析了地域之间的D值、Si值的关系,并从中得到了D值和Si值的变化规律。结果表明:(1)复杂的地貌类型是影响土地利用类型D值和Si值的最主要因素;(2)社会经济发展水平一定程度上影响土地利用类型的分维值和稳定性指数;(3)区域土地利用类型的平均分维值、稳定性指数的大小是土地利用结构的综合反映。     

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。     

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.     

土壤养分空间估测方法研究综述

土壤养分是土壤提供的植物生长发育所必需的营养元素。由于受到自然因素和人为因素的共同作用,土壤养分具有高度的空间变异性。土壤的这种特性不仅表现在区域尺度上,而且也表现在田块尺度上。在研究方法上经历了从传统统计学到地统计学,再到神经网络、地理信息技术以及高精度曲面建模等新方法的不断改进过程。文章从地统计学方法引入到土壤养分空间变异研究中为出发点,论述了国内外基于地统计学的土壤养分空间变异的研究现状,主要包括利用地统计学方法来确定合理的土壤采样数目,土壤养分空间变异的定量化研究,土壤养分空间变异的尺度效应;然后简述了神经网络、地理信息技术、高精度曲面建模等技术在土壤养分空间变异研究中的研究现状和应用。最后对比分析了各种研究方法在应用中存在的缺陷,同时指明了今后应加强作物生长的不同时期土壤养分的空间变异性、土壤在四维空间尺度上的演变机理以及环境信息获取的不确定性等方面的研究。     

土壤养分空间估测方法研究综述

土壤养分是土壤提供的植物生长发育所必需的营养元素。由于受到自然因素和人为因素的共同作用,土壤养分具有高度的空间变异性。土壤的这种特性不仅表现在区域尺度上,而且也表现在田块尺度上。在研究方法上经历了从传统统计学到地统计学,再到神经网络、地理信息技术以及高精度曲面建模等新方法的不断改进过程。文章从地统计学方法引入到土壤养分空间变异研究中为出发点,论述了国内外基于地统计学的土壤养分空间变异的研究现状,主要包括利用地统计学方法来确定合理的土壤采样数目,土壤养分空间变异的定量化研究,土壤养分空间变异的尺度效应;然后简述了神经网络、地理信息技术、高精度曲面建模等技术在土壤养分空间变异研究中的研究现状和应用。最后对比分析了各种研究方法在应用中存在的缺陷,同时指明了今后应加强作物生长的不同时期土壤养分的空间变异性、土壤在四维空间尺度上的演变机理以及环境信息获取的不确定性等方面的研究。     

花岗岩风化壳的不均一性与海岸带的可蚀性研究——以南海北大陆海岸带为例

海岸带岩土动力学特征的差异是影响海岸侵蚀过程与方向的重要因素之一。南海北大陆海岸带主要由花岗岩风化边坡组成。通过对该海岸带的北东翼及西南翼典型花岗岩风化壳剖面的黏土矿物及风化指标研究发现,两者存在不均一性：横向上,北东翼黏土矿物主要以高岭石、伊利石为主;西南翼黏土矿物主要以高岭石、伊利石和绿泥石为主,两翼均未见较明显的蒙脱石。相同层位比较,西南翼黏土矿物总量高于北东翼。垂向上,自地表到深部,北东翼黏土矿物组合及总量无明显的分层性,而西南翼则呈明显的分层性且地表含量明显高于深部。海岸带的风化作用也存在明显的不均一性：表现为横向上,北东翼海岸带风化程度要稍弱于西南翼;垂向上,北东翼化学风化指标n（Al2O3）/n（SiO2）,n（Fe2O3＋Al2O3）/n（SiO2）,n（TiO2）/n（Al2O3）、CIA在风化壳中呈无规律变化,而西南翼则呈明显的分层性,这种分层基本与表土层、红土层及砂土层成一定的对应关系。从化学可蚀性指标来看,由南海北大陆海岸带花岗岩风化壳演化而成的土壤均为强抗蚀性,但相同层位比较,北东翼可蚀性要稍弱于西南翼剖面。研究认为,组成南海北大陆海岸带的花岗岩风化壳之黏土矿物与风化作用的不均一性可很大程度影响海岸带的可蚀性。     

猪场废水污灌土壤的Cr和Ni空间变异及积累分析

为了解长期施用猪场废水对农田土壤Cr和Ni(以下简称重金属)的影响,采集了河北省京安猪场周边农田清洁区和灌溉8年猪场废水的污灌区耕层(0～20cm)共52个土壤样品,并测定了样品中pH、养分及重金属全量和有效态含量,应用GIS结合地统计学方法对重金属进行了空间结构和分布特征分析,探讨规模化猪场周边农田土壤重金属积累的影响因子及其贡献。结果表明,Cr和Ni全量和有效态含量变异函数理论模型均符合球状模型,具有中等程度自相关。根据背景调查,重金属与pH值和土壤养分的相关性分析以及重金属变异函数分析,研究区土壤Cr和Ni主要受成土母质的影响,受污灌猪场废水影响不大。富集因子分析表明,污灌猪场废水对土壤Cr和Ni几乎没有积累。灌溉猪场废水会降低土壤pH值,提高土壤Cr和Ni有效态含量。     

土壤中金属的生物可给性及其动态变化的研究

土壤中金属的生物可给性常应用于人体健康风险评价,如能准确地判定土壤中金属在胃肠阶段不同时间的溶出动态,研究者就可以更好地分析其对人体的健康风险。本文采集5种不同地区的重金属污染的土壤,利用改进的PBET方法,分别在胃阶段的20、40、60、80 min以及小肠阶段的1、2、3、4、5 h时取样并分析,探究土壤中8种金属元素（As、Al、Cd、Cr、Fe、Mn、Ni、Pb）的生物可给性和溶出动态,探讨造成金属溶出动态变化的影响因素,对其溶出机理进行初步探究。研究结果表明,Fe、Al的生物可给性较低,并且在胃肠阶段差异较小。与胃阶段相比,土壤中Pb、Cd的生物可给性在小肠阶段明显降低,而As、Mn、Cr、Ni的生物可给性在小肠阶段均升高。升幅最大的两个元素是Ni、Cr,其小肠阶段的平均生物可给性分别升高61.4%、29.9%。在溶出量随时间变化方面,在胃阶段,假定1 h时溶出率为100%。20 min时,土壤中Fe、Ni的平均溶出率较低,分别为59.3%、56.8%,其他6种金属元素的平均溶出率在71.2%~79.5%。As、Cd、Pb的溶出速率是先快后慢,Cr和Ni的溶出速率是先慢后快,而Fe、Mn、Al的溶出速率基本保持不变。在小肠阶段,假定4 h时溶出率为100%。Al、As、Cd、Mn的溶出率基本不变。1 h时,土壤中Cr（土壤A除外）、Ni的平均溶出率最低,分别为31.5%、32.7%,而5 h时,Fe、Cr、Ni的溶出率还在升高。由此可见,土壤中不同金属元素的生物可给性以及溶出动态是有明显差异的。     

不同国家基于生态风险的土壤筛选值研究及启示

本文介绍了土壤生态筛选值的定义以及国外一些国家在污染土壤生态风险评估领域的相关土壤筛选值。由于地理生态、社会文化、行政法规以及标准制定的科学基础等差异使各国基于生态风险的土壤筛选值的制定方法各有特色,导致各国基于生态风险的土壤筛选值名称和筛选值之间存在较大差异。我国的生态风险评价研究起步较晚,目前还没有国家权威机构发布的诸如土壤生态筛选值、生态风险评价技术导则等文件。本文就目前国外一些权威机构推出的并得到广泛认可的相关标准、方法做简要介绍,就国际上不同国家的土壤生态筛选值的制定方法、理论体系、使用策略等进行详细描述,为我国制定相关筛选值的方法体系提供参考,旨在推动我国基于生态风险的污染土壤筛选值的建立和生态风险评估研究。     

土壤中铅的植物可利用性化学调控研究

针对重庆市蔬菜重金属污染现状，选取Pb为研究对象，通过盆栽试验，探讨石灰、腐殖酸、硫化钠对污染土壤中Pb活性的影响及Pb在植物体内的积累效应。研究结果表明，石灰、腐殖酸、硫化钠均能降低Pb的植物可利用性。不同石灰用量均能明显抑制Pb向植物迁移；在石灰的各种加入量中，10．0g／kg的加入量对Pb的抑制效果最明显，莴笋中Pb质量分数下降了35．7％；在腐殖酸的各种加入量中，2．67g/kg的加入量对Pb的抑制效果最明显，植物中Pb质量分数下降了23．0％；在硫化钠的各种加入量中，0．47g/kg的加入量对Pb的抑制效果最明显，植物体内Pb质量分数降低了23．8％。各种添加剂均能使植物根部Pb的分配系数下降，而茎、叶Pb的分配系数上升。     

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。     

粤西典型崩岗侵蚀剖面可蚀性因子初步分析

广东崩岗侵蚀区土壤可蚀性研究是认识崩岗侵蚀机制的重要环节,而不同粒级土壤颗粒组成、有机质含量与可蚀性因子K又是评价土壤可蚀性的重要参数.针对粤西典型红壤侵蚀区的两种不同侵蚀强度的花岗岩风化壳侵蚀土壤剖面,从垂向上研究了两种剖面中土壤颗粒组成特性、有机质空间变化,并利用USLE模型中的土壤可蚀性K因子修正方程计算了两种不同侵蚀程度剖面的可蚀性K因子,分析了三个指标与土壤侵蚀的关系,发现典型花岗岩区土壤侵蚀剖面的土壤颗粒组成、有机质和可蚀性K因子呈现较好的规律性,表现为:自剖面上部至下部,土壤颗粒组成逐渐变粗,土壤有机质质量分数递减,可蚀性K因子逐渐升高,三个指标在红土层与砂土层过渡区(剖面2～3 m深度范围)分界明显,界面上下含量相差悬殊;相同层位对比研究发现,强侵蚀剖面相对于弱侵蚀剖面,土壤的黏粒与土壤有机质质量分数更低,可蚀性K因子值更大;两剖面中三个指标的相关性研究表明,土壤黏粒、粉粒、有机质质量分数与土壤可蚀性K因子具有显著相关性.综合分析认为,在广东崩岗侵蚀区,不同粒级土壤颗粒组成、有机质含量及可蚀性K因子的空间变化均可有效地反映来源于花岗岩风化壳的土壤之可蚀性.