砾石覆盖下的农田土壤环境效应:研究进展与展望

砾石覆盖是旱区特有的一种保护性耕作模式。长期的农业生产实践已经证明,地表覆砂能够很好地适应旱区严酷、恶劣的自然环境,并为当地农业发展和效益提升带来极大助力。然而,砾石覆盖农田退化所带来的一系列负面效应愈加凸显,成为当地农业发展的障碍因子。文章以砾石覆盖的土壤环境效应为脉络,归纳总结了砾石覆盖对土壤水热环境、土壤盐分、土壤有机质、土壤微生物和酶活性,以及水土保持等方面的影响效应和相关机制。同时,进一步指明旱区砂田当前所面临的问题与挑战,并提出该领域未来可持续深化和拓展的方向,主要包括:(1)砾石覆盖农田退化过程中土壤环境的综合演变机制;(2)“砾石-土壤-作物”系统间的协同作用机制;(3)应对砂田退化的农业修复模式及可持续发展路径;(4)砾石覆盖对局部区域气候的影响机制。

旱区连作砂田土壤质量和土地生产力演变与调控研究进展

砾石覆盖在改变旱区水文循环和物质转化方面有着至关重要的作用。然而,长期连作给砂田土壤质量及土地生产力带来危机和不确定性。以连作砂田为研究对象,归纳总结了连作年限对砂层质地结构、土壤物理结构、土壤水盐热效应、土壤养分状况、土壤酶活性、土壤微生物特性、作物生长发育以及产量品质的影响效应和可能机制,发现砂田土壤生态环境和土地生产力在人类活动及自然侵蚀的扰动和破坏下整体呈现退化态势,但对不同覆盖条件、施肥水平和种植结构等农田管理措施的响应过程表现出差异性。继而,基于土壤质量和土地生产力的协同和互作效应深入揭示了砂田性能逐年退化机理,并简述了生物、农业及工程调控措施在砂田退化阻控和修复方面的应用进展。在此基础上,提出了砂田退化进程中急需解决的关键科学问题和未来发展方向,主要包括土壤质量演变的基本过程及其发生机制、“砾石-土壤-微生物-植物”系统的叠加和互作效应及其分子机理、土壤改良与生物防治措施的定量化及其调控机制三个方面。在气候变化、植被演替和土地退化背景下,废弃风化砾石的劣化增肥机制及其环境效应将是今后研究的重点。

寒旱区温度效应下土壤水盐运移多因素耦合理论研究进展

土壤盐碱化是一个全球性问题,严重制约着农业发展,了解水盐运移规律是改善和预防土壤盐碱化的关键。在寒冷干旱地区农田非耕作期,土壤水盐运移规律主要受冻融作用的影响,而冻融循环下正负温交替对土壤水盐的迁移起到了决定性作用。基于冻融循环作用,从正、负温度效应入手,综述了水-热-气-力-盐耦合等一系列研究成果,分析了正、负温度驱动力的产生及数值模型与试验研究的发展,并在此基础上展望了变化环境条件下土壤盐碱化研究未来的发展方向。盐碱地是世界上最重要的后备耕地资源之一,合理、科学地利用盐碱地,对盐渍土进行改良,防止土壤进一步盐碱化,显得尤为重要。改良盐碱地在农业发展中凸显了节水、生态、低能耗的趋势。研究不同条件下土壤盐分演变的驱动机制和生态调控机制,对改善土壤盐分具有重要意义。

中国西北旱区砂田表层土壤养分效应对连作响应的整合分析

为明确砂田表层土壤养分对连作的响应规律,深入揭示砂田性能逐年退化机理,文章基于国内外已发表的16篇相关文献的586组有效数据,借助Meta-analysis方法进行整合定量研究,定量分析覆砂1—3年农田与其他连作年限砂田(4—6年、7—9年、10—12年、13—15年、16—20年)在表层土壤水分状况(SWC)、养分特性(有机质SOM、全氮TN、全磷TP、全钾TK、碱解氮AN、速效磷AP、速效钾AK、全盐TSS)和酸碱环境(pH)方面的差异效应,系统阐释砂田表层土壤养分特性逐年变异的发生路径及驱动因素,进而综合评估其肥力水平。结果表明:伴随种植年限的增加,砂田表层土壤水分储量和养分强度整体呈现下降态势(P<0.05),4—20年的土壤SWC、SOM、TN、TP、TK、AN、AP、AK含量分别较1—3年减少39.06%、14.21%、14.96%、10.06%、8.20%、15.87%、37.01%、18.60%(P<0.05)。表层土壤SOM、TN、TP、TK、AN、AP、AK主要于10—12年开始大幅流失(P<0.05),而4—6年土壤SOM、TP、TK、AK含量的相对变化则不显著(P>0.05)。砂田在耕作12年内具有显著压盐效果,12年以后的表层土壤TSS含量则开始呈现逐年增加的发展趋向(P<0.05),其土壤pH整体增加1.29%(P<0.05)。连作年限是砂田表层土壤TN、TP和AK变异的关键因子;SWC则为土壤SOM、AP和TSS演化的主导要素。总体而言,砂田在连作10年左右即可出现明显的养分亏缺状态。因此,亟需提出科学合理的农田管理措施,以有效提升退化砂田的土壤肥力水平。

掺砂量对中度盐碱土壤水力特性及溶质运移过程的影响

[目的]为探究不同掺砂量对中度盐碱土壤水力特性和溶质运移过程的影响。[方法]采用室内土柱试验,设置4种掺砂比例CK(掺砂0)、B1(掺砂10%)、B2(掺砂15%)、B3(掺砂20%),研究中度盐碱土壤在不同掺砂量条件下的土壤水力特性和溶质运移过程变化规律并进行模型模拟。[结果](1)掺砂量在0~20%内,中度盐碱土掺砂明显影响土壤水分特征曲线变化,掺砂比例越大,曲线越靠近Y轴。在任一吸力条件下土壤含水率表现为CK>B1>B2>B3。且掺砂比例越大,土壤小孔隙数量越多,微小孔隙减少,土壤持水性能减弱。土壤的饱和导水率随掺砂量的增加而增大。(2)随掺砂量的增加,溶质穿透曲线明显左移,初始穿透时间、完全穿透时间及穿透总历时均减少,B1、B2、B3处理总穿透历时分别比CK减少34.48%,47.22%,69.71%。(3)CED方程和两区模型均能较好地模拟掺砂条件下土壤中溶质运移状况,但相较于CDE方程,两区模型的拟合精度更高。对两区模型拟合参数进行分析发现,随掺砂量的增加,土壤孔隙流速、可动区含水比率和质量交换系数逐渐增大,而水动力弥散系数和弥散度呈减小趋势。[结论]盐碱土掺砂能够有效改善土壤水力特性,促进溶质在土壤中运移,有助于缓解盐碱对作物生长的不利影响。研究结果可为盐碱土改良与治理工作提供参考,为未来的研究和实践提供理论支持和实践指导。

基于文献计量的地下水动态变化对土壤水盐影响的研究进展与展望

[目的]系统探究地下水动态变化对土壤盐渍化演变影响及其作用机制,为综合治理盐碱地提供理论参考。[方法]基于VOSviewer和Citespace可视化软件,以Web of Science核心数据库(WoS)和中国知网数据库(CNKI)相关文献为研究对象,从发文数量、发文国家、发文机构、发文作者和关键词聚类及其演变着手,对该领域2000-2022年国内外研究进行定量、多元的动态可视化分析。[结果]国内外地下水动态变化对土壤水盐影响研究总体呈现波动上升趋势;该领域形成以中美两国为关键核心的研究格局,且中国与美国、德国、澳大利亚等国家的合作联系较为密切;核心作者和机构聚焦盐碱地综合利用和地下水调控等方面的研究,极大地推动耕地质量有效提升;英文文献涉及的学科主要为水资源(26.18%)和环境科学生态学(23.22%),中文文献中比例最大的学科则是农业基础科学(30.05%)和农艺学(27.76%);该领域主线脉络由单一化向多元化逐步完善,由盐渍化基础理论向盐碱地综合利用提质增效转变,并积极响应国家战略需求,明确盐碱地综合利用发展方向。[结论]该领域仍是未来的研究热点,今后可以重点从以下几方面开展研究:优化水资源配置,建立健全水资源开发管理体系,搭建全国盐碱地综合利用云平台,加强信息技术与水利深度融合,深入探究地下水调控对土壤包气带水盐运移的影响机制。该研究可为盐碱地综合利用提供新思路、新方法。

基于文献计量的土壤环境对砾石响应研究进展

砾石广泛分布于土壤内部和表面,显著影响着土壤特性和生态系统功能。为系统了解土壤环境对砾石响应相关领域研究进展,探究其研究热点与未来发展趋势,基于Web of Science核心数据库(WoS)和中国知网数据库(CNKI),借助Citespace和VOSviewer可视化软件,从发文数量、发文作者、发文国家、发文机构、刊载期刊、关键词共现及其演变进程等方面对2000-2022年国内外土壤环境对砾石响应相关领域研究进行定量综述和可视化分析。结果表明:国内外在该领域发表文献数量呈快速增长态势,且中文文献发文量高于英文文献;中国、美国、比利时、英国是英文文献发文量排名前四的国家,中国学者发表论文数量最多,占英文文献总量的47.34%,是土壤环境对砾石响应研究领域的主力军;国内外对该领域的研究主要聚焦在砾石单一特征(砾石覆盖度、砾石尺寸、砾石位置等)对水文过程、生态演替及环境效益等影响。因此,未来应继续加强土壤水文过程对砾石响应机制、营养元素在砾石-土壤-植物之间的迁移机制以及“砾石-微生物-植物”系统内部互作效应等方面的研究。可为全球具有相似土壤情况的生态系统服务和农业生产提供新思路、新方法,从而实现节水、高效、高产的农业生产目标,为水土保持等生态服务提供理论依据。

硫酸钠盐渍土冻结温度计算模型构建及验证

土的冻结温度是使土体物理力学性质发生显著变化的关键温度,盐渍土中由于盐分存在使冻结温度的预测变得困难。本文提出了一种适用于硫酸盐渍土有盐分析出时的冻结温度计算模型,分别对硫酸钠自由溶液、硫酸钠盐渍土及石英砂的冻结温度变化规律展开了研究。首先,依据固液两相平衡时化学势的规律、冰晶表面曲率影响以及盐分结晶析出对溶液浓度的影响,构建了自由溶液、盐渍土及石英砂的冻结温度预测模型;然后,开展室内冻结试验得到了冻结温度测量值,通过计算测量值与计算值二者的均方根误差(RMSE)、显著性水平(α)及一致性系数(LA),验证了本文模型的精度与适用性。结果表明:土样中初始含水率越小,土样表面的毛细作用和吸附作用越强,使土样冻结温度越低。在土样孔隙中盐溶液有效浓度越大,冻结温度越小。由于盐分结晶的影响,有效浓度随盐浓度增大先增大后减小,然后保持不变。土样孔隙半径越小,冰晶表面曲率影响越大,冻结温度越低。该研究成果能为盐渍土盐冻胀变形及人工冻结中的温度参数分析提供一种新的方法。

冻融干湿循环条件下粒径及盐分对土壤粗颗粒风化速率的影响

【目的】探究冻融干湿循环条件下,土壤粒径及盐分对土壤粗颗粒风化速率的影响。【方法】以土壤粗颗粒(灰绿板岩)为研究对象,设置粒径(10、20、30mm)、盐分浓度(3、6、10g/L及蒸馏水作对照)两因素,开展冻融干湿循环随机试验,分析不同循环次数下土壤粗颗粒风化速率的变化规律。【结果】(1)在水盐溶液处理下土壤粗颗粒风化速率均比单纯水处理大,10g/L盐分处理下的土壤粗颗粒风化速率大于其他处理。在20~60次冻融干湿循环之间,10 mm土壤粗颗粒的风化速率随盐分浓度的增加而增大。(2)土壤粗颗粒风化速率随粒径的增大呈减小趋势,且10 mm的土壤粗颗粒风化速率大约是30 mm的2倍。(3)土壤粗颗粒风化速率随冻融干湿循环次数的增大而增大,A1B4(10 mm 10 g/L)组合下的土壤粗颗粒风化速率最大。【结论】在冻融干湿循环影响下,小粒径的土壤粗颗粒风化速率大于大粒径,且水盐作用对土壤粗颗粒风化速率的影响大于单纯水作用。

砂土混合覆盖下的土壤水分蒸发特性及其因子分析

为明确不同砂土混合物覆盖对土壤蒸发过程的影响,基于土壤蒸发分阶段理论及微型蒸渗仪田间试验,深入探析了6种砂土混合覆盖模式(1.0,0.8,0.6,0.4,0.2,0,分别为M1~M6)下的土壤蒸发动态变化及其作用机制。结果表明:土壤蒸发分阶段理论能够真实刻画砂土混合覆盖下的土壤水分蒸发状况,其累计蒸发量可用砂土混合比与蒸发时间进行定量表征。当砂土混合比≥0.8时,土壤蒸发过程仅存在2个明显阶段,抑蒸效果显著;当砂土混合比<0.5时,M3~M6处理的土壤蒸发稳定高峰期明显,且集中于前2.53~2.66天,水分主要散失历时则分别较M1增加6.49,6.49,6.49,7.09天;而当砂土混合比介于0.5~0.8时,覆盖层易诱发且能够更早地形成结构致密的覆盖干层,整体保墒效果反而凸显。受土壤蒸发阶段特性及覆盖模式的影响,蒸发第1阶段主要受下垫面净辐射通量供应的限制;而在蒸发第2,3阶段,砂层结构的作用凸显,土壤水力特性调控效应逐渐占优。总之,砂层结构恶化将加快土壤失水过程,增加农田水分的无效损失,当砂土混合比<0.5时,其抑蒸保墒功效将逐渐丧失,这对西北旱区砂田退化机理的揭示及压砂地可持续健康发展具有现实意义。

宁夏北部引黄灌区玉米生长季气候变化及其对气候产量影响

【目的】为明确气候变化对宁夏北部引黄灌区玉米产量的影响,合理有效利用气候资源提供科学依据,保障粮食安全。【方法】选取1961—2020年气象站点数据和产量数据,结合气候倾向率,M—K趋势分析,自回归分布滞后(ARDL)模型等数理统计方法,分析玉米生长季气候变化特征,研究了引黄灌区玉米生长季各气候要素与玉米产量的关系。【结果】1)各个区域最高温、最低温、平均温均呈现明显上升趋势。除陶乐呈下降趋势外,其他地区大气压均呈升高趋势。风速和日照时数大致呈现西南高东北低。各地区降雨量变化趋势均不显著,除中宁、惠农呈减少趋势外,大部分地区降雨量呈升高趋势。各地区的相对湿度均呈显著下降趋势。2)引黄灌区各个市(县)玉米单产总体均呈上升趋势,用5年滑动平均法拟合出的趋势产量能较好地反映出引黄灌区各市(县)玉米产量增长特征,从而进一步反映因生产力和国家政策变化等因素引起的实际产量变化情况。在空间分布上,产量中心虽有部分年份出现南移现象,但整体仍保持向东北方向移动的趋势。3)最高温、最低温、平均温、相对湿度是影响引黄灌区玉米产量的重要因素,风速次之。【结论】宁夏北部引黄灌区各气象因素对不同地区玉米产量的影响效应有正有负,程度也各不相同,因此,应根据当地实际情况,制定科学的增产对策,以达到增产目的。

干旱胁迫下植物根系适应性机制研究进展与热点分析

随着极端天气和水资源短缺现象的加剧恶化,干旱已成为限制植物生长的最严重的非生物胁迫之一。根系作为植物吸水的关键器官,具有较强的可塑性,通过基因差异表达调控自身生长发育形成不同的根系构型和渗透物质等对干旱产生适应性。为了解干旱胁迫下植物根系的适应性机制,通过收集中国知网(CNKI)和Web Of Science(WOS)数据库中2001—2021年近20年已发表的核心期刊内容,采用VOSviewer软件对干旱胁迫下植物根系适应性机制的相关研究内容和热点趋势进行聚类分析,依照研究热点演进顺序综述了植物根系形态特征、生理特性和分子机理3个方面的适应机制,并建议开展植物根系适应性阈值确定以及联合微观和宏观系统明确植物抗旱机理的相关研究,以期为水资源的高效合理利用以及干旱地区的生态恢复提供帮助。

基于文献计量的土壤溶质运移可视化分析

【目的】系统分析国内外土壤溶质运移领域的研究现状,探究其研究热点与未来发展趋势。【方法】基于Web of Science核心数据库(WoS)和中国知网数据库(CNKI),借助CiteSpace和VOSviewer可视化软件,从发文数量、发文国家、发文机构、文献来源、学科分布和关键词着手,对2003-2022年国内外土壤溶质运移研究进行可视化分析。【结果】①国内外土壤溶质运移研究总体呈上升趋势,且英文的发文数量多于中文。其中,中国和美国在该领域占据主导地位。②在发文量前10的机构中,中国仅有中国科学院,美国则有4家。此外,国内机构间的合作较为松散,而全球相关机构间的国际合作较为紧密。③该领域刊出的主要英文期刊有《Journal of Hydrology》《Vadose Zone Journal》《Water Resources Research》,主要中文期刊则为《灌溉排水学报》《水土保持学报》《节水灌溉》。④土壤溶质运移研究主要聚焦环境科学、水资源学和农业学等学科领域,且各学科间的知识内容具有交互性。⑤国内在该领域研究的主要关键词为“重金属”、“水盐运移”和“重金属迁移”,国外则为“solute transport”、“transport”和“water”。【结论】土壤溶质运移仍然是未来的研究热点,今后可从以下几点入手:生态系统中重金属或污染物的迁移转化;土壤溶质运移的尺度效应;农田灌排和耕作模式下的生态环境效应;考虑多因素影响的土壤溶质运移和作物生长耦合模型建立;土壤改良剂的筛选和集成应用示范。

不同水分对白茎盐生草(Halogeton arachnoideus)根区土壤水盐动态及其生长的影响

为研究不同水分条件下白茎盐生草根区土壤水盐动态变化及生长规律,采用桶栽试验,以水分和植被生长为控制因素;探索了白茎盐生草生长对土壤水盐动态的影响及土壤水分对白茎盐生草生长的影响。结果表明:土壤含水率随土层深度增加而增大,呈“反S”型分布,土壤剖面电导率随土层深度呈递减趋势,为“S”型分布。与裸土相比,植被生长条件下的土壤水盐动态变化更加复杂;水分不足条件时更容易产生盐分表聚现象。特枯水年下的白茎盐生草生长受到严重抑制,但特丰水年和丰水年对植物生长的影响差异并不显著。因此,与裸土相比,白茎盐生草生长显著影响其根区土壤水盐动态。

不同类型微型蒸发器测定土壤蒸发的田间试验研究

利用微型蒸发器(Micro-Lysimeter,简称ML)测定土壤蒸发是一种简单、有效的方法,在中国西北旱区有很大的利用价值,但目前还没有统一的ML设计标准,所以寻求适合西北旱区使用的ML类型具有重要的现实意义。该文利用不同直径、不同长度、不同材料以及不同封底情况的ML在西北旱区进行了砂土和壤土的蒸发测量试验。研究结果表明:测得的土壤蒸发量随ML直径的增大而减小,不同直径ML测得的蒸发量在0.05的水平下有显著差异,测量砂土蒸发采用直径为15cm的ML效果较好,壤土采用10cm的较为理想。直径较小的情况下,ML的长度对蒸发量的影响显著,直径较大时则不显著,ML的长度以20cm为宜。ML的制作材料和是否封底对蒸发测量也有显著影响,在西北旱区,采用PVC不封底的ML较好。

冻融干湿条件下压砂砾石元素淋溶规律研究

通过室内冻融干湿循环试验,宁夏中部干旱带夏秋季干湿和冬春季冻融的自然条件,设置温差与粒径两个因素探究压砂砾石(灰绿板岩)元素淋溶规律。结果表明,温差对灰绿板岩元素累积淋溶总量影响极显著(P<0.01),促进灰绿板岩元素淋溶释放的最佳温差为48℃,在灰绿板岩淋溶释放的所有元素中,贡献率大于0.1%元素顺序为S>Na>K>Mg>Ca>Si>N>Sr>B,其中S贡献率最大(34.86%)。灰绿板岩淋溶释放元素中包含有助于植物生长的部分元素,其中大量元素包括N、P、K、Ca、Mg、S,微量元素包括Fe、Mn、Zn、Cu、Mo、B,有益元素包括Co、Si、Na。S、K、Na三种元素对灰绿板岩元素累积淋溶总量贡献率之和为70.94%,可将这三种元素的累积淋溶量作为表征灰绿板岩在冻融干湿条件下元素淋溶释放程度的评价指标。

不同水文年型下盐胁迫对白茎盐生草生长的影响

【目的】为明晰白茎盐生草在典型干旱区适宜生长的最佳水盐条件和耐盐阈值。【方法】采用室外桶栽控制试验,以当地土壤盐浓度3.2 g/kg(S1)为对照,分别设置4.5 g/kg(S2)、6 g/kg(S3)、10 g/kg(S4)、14 g/kg(S5)、18 g/kg(S6)和22 g/kg(S7)的土壤盐浓度,共7个盐分水平,研究特丰水年(W3)、平水年(W2)、特枯水年(W1)下不同程度盐胁迫对白茎盐生草不同生育期的生长特征、生理变化和生物量的影响。【结果】(1)土壤含盐量为14 g/kg以上时白茎盐生草将无法萌发及生长。(2)不同生育期白茎盐生草对水分和盐分胁迫响应的敏感性不同,水盐胁迫对其生长期的影响高于成熟期。生长期时,水分和盐分对其生长生理等指标均产生显著的影响(P<0.05),水盐交互作用对肉质化、叶片保水力、叶片相对含水量和质膜相对透性影响显著,但成熟期水盐交互作用对白茎盐生草的生理生长无显著的影响。(3)水分主要影响白茎盐生草的生理特征,而盐分对其生理生长特征均有显著的影响。在水分和盐分胁迫的交互作用下,白茎盐生草主要通过增大肉质化程度和质膜相对透性,降低叶片保水力和生物量等应对逆境。(4)由白茎盐生草地上鲜重和土壤盐分的回归方程(y=107.36+5.54x-0.92x^(2),R^(2)=0.97)求解得出,白茎盐生草的耐盐阈值为10.98 g/kg。白茎盐生草的耐盐生长综合评价模型结果显示,各处理按生长指标的隶属函数平均值从大到小排序依次为:W2S2(0.82),W3S2(0.78),W2S1(0.77),W3S1(0.72),W3S3(0.71),W2S3(0.67),W2S4(0.54),W1S2(0.38),W3S4(0.36),W1S1(0.34),W1S3(0.20),W1S4(0.13)。【结论】平水年下4.5 g/kg的土壤盐浓度(W2S2)是白茎盐生草的生长最佳水盐条件,且白茎盐生草属于耐盐能力强的植物,可用于盐碱地的改良和生态脆弱区的植被恢复。

玉米冠层对喷灌水量空间分布的影响

作物冠层对喷灌水量分布的明显影响 ,为了弄清楚作物冠层对喷灌水量分布的影响作用 ,该文以春玉米为研究对象 ,进行了多组试验 ,初步探讨了在不同生育期玉米冠层上部与下部水量的分布情况。田间试验结果表明 ,玉米冠层对喷灌水量近地表附近分布均匀度有很大影响。喷灌水量到达玉米冠层后 ,通过 4种途径落向地面 ,即 :秆径流水量、叶尖水量、叶下水量和行间水量。这 4部分水量在其分布点上的均匀程度很高 ,但作为一个整体 ,其水量的连续分布均匀性则很差。可见冠层对喷灌水量分布的影响不容忽视 ,有必要进一步弄清它们之间的影响机理 ,这将为喷灌制度的设计提供重要依据。

石羊河中游荒漠绿洲区土壤水分的分布特征

通过田间实验,研究了不同土壤层颗粒组成、土壤水分的分布特征及不同土壤层间土壤水分的关联性。结果表明:(1)土壤颗粒组成决定了不同土壤层的持水性能,是导致土壤水的分布及运动方式发生变化,影响水分在土壤中滞留时间的根本原因,土壤层中的砂砾所占百分数越大,粘粒含量就越少,含水率就越小,壤土中的土壤水分滞留时间远大于砂质土壤。(2)试验区3m内土壤层可分为水分散失带、水分滞留带和水分过渡带,水分滞留带是土壤水分暂时贮存的重要土层,也是为植被提供深层土壤水分的直接来源,对植被的生长及农作物生产有重要的影响,而土壤中粉砂质粘粒含量的高低决定了水分过渡带的形成及其对水分调节能力的强弱。(3)在地下水深埋区,灌溉是土壤水分重要的补给来源,也是影响土壤水分重分布的主要因素,在天然降水量大部分为无效降水的情况下,灌溉水是土壤水唯一的补给源。补给水分滞留带的灌溉水量的多寡,直接影响着水分滞留带的调节能力及作物和植被的生长。

宁夏压砂地砾石元素淋溶影响因素研究

研究压砂地元素淋溶对宁夏回族自治区压砂地土壤环境维护以及健康发展至关重要。为研究宁夏中卫地区压砂地在不同补水量、盐分处理和温度下的元素淋溶规律,采用电感耦合等离子体发射光谱仪及电感耦合等离子体质谱仪,测定了宁夏回族自治区中卫市环香山地区2种压砂砾石的元素含量,并根据当地多年降雨灌溉资料以及气象温度水质等数据,通过室内试验分析不同补水量、盐分及温度对压砂砾石元素淋溶的影响,同时运用多元回归法分析各影响因子对元素淋溶量变化的贡献率。结果表明:1)水分的参与对压砂砾石元素淋溶有促进作用。随着补水量的增加,绿色板岩各元素淋溶量呈波动增加趋势,红色砂岩Na、Si、Cl元素淋溶量随补水量的增加逐渐增大,Mn、Ba元素淋溶量在补水量为397 mL时出现峰值,随后淋溶量减小,通过拟合方程发现压砂砾石元素淋溶量与补水量呈对数函数关系,且拟合度较高(R2>0.99)。2)随着矿化度的增加,元素淋溶量呈现先增大后减小的趋势,且在矿化度为3 g/L左右时的NaCl溶液处理下元素淋溶量达到最大值,然后逐渐减小。且通过拟合方程发现,压砂砾石元素淋溶量与盐分呈2次多项式关系。3)影响宁夏中卫地区元素淋溶量影响因子中,补水量对其元素淋溶量的影响最大,温度次之,盐分最小。研究可为压砂地土壤健康发展与可持续利用提供依据。