盐碱地土壤养分和盐分含量的空间变异特征研究

为了研究盐碱地土壤养分、盐分含量之间的相互关系,采用空间自相关、半变异函数和克里金插值方法,对酒泉市盐碱地土壤有机质、碱解氮、速效磷、速效钾、盐分含量的空间变异特征及其影响因素进行分析.结果表明,研究区土壤碱解氮、速效磷、速效钾含量平均值分别为64.30、15.50、121.40 mg/kg,有机质和盐分含量平均值分别为12.80、7.49 g/kg,养分和盐分含量的空间变异系数均表现为中等变异;空间变异性分析发现,研究区5类土壤因子块金系数均小于0.25,表明其主要受地形、成土母质和植被覆盖度等结构性因素的影响;盐碱地土壤中有机质、碱解氮、速效钾含量南高北低,而速效磷、盐分含量从东到西高、低交替循环;相关性分析表明,盐碱化土壤有机质含量、碱解氮含量与盐分含量呈极显著负相关(P<0.01),但速效磷含量与盐分含量呈显著正相关(P<0.05).这说明土壤养分含量在一定程度上影响土壤盐分含量状况.

基于遥感数据和数学模型的德州市土地利用动态变化研究

基于遥感与GIS平台,利用土地利用动态度和土地利用转换指标模型,对德州市2005—2015年间土地利用时空特征进行定量分析.结果表明,近11年德州市土地利用变化前期速度较快,后期趋缓.在此基础上运用马尔科夫预测模型对该市未来15年土地利用演变趋势进行预测,显示2015年与实际基本符合,2030年耕地、未利用地将有所减少,城镇、农村居民点和独立工矿用地将逐年增加,草地和水体的面积变化不大.

基于聚类分析的甘肃省静态与动态农业生态服务价值时空分布和变化趋势

以生态服务功能价值当量因子法估算了2008—2017年甘肃省农业生态服务静态价值构成和不同类型生态服务功能静态价值,在此基础上,考虑到农业生态服务的空间动态性,根据聚类分层分析不同服务功能的权重比赋加优先指数估算了各项生态服务功能的动态价值构成,并对其时空变化与时空分布进行了探究。结果表明,2008—2017年,甘肃省农业生态服务功能动态价值逐年增长,不同功能动态价值贡献差异较大,食物生产与其他服务功能动态价值相关性最低;在此期间,甘肃省农业生态服务静态总价值达21873.4亿元,而动态总价值为18345.8亿元,相比于静态价值,各项动态功能价值均降低。对其动态价值变化趋势进行冷热点预测发现,甘肃省农业生态环境变化不稳定,各服务功能构成不均衡,且弹性较差,恢复力较弱。甘肃省亟需开展农业生态服务功能建设,大力发展农业经济,积极建设生态农业,以保持农业生态平衡,推动农业生态系统可持续发展和提高农业生态系统服务功能价值。

控释尿素对黄河故道沙性潮土N2O排放的影响

建立田间原位试验,采用静态箱-气相色谱法,研究了常规尿素及其与硫包膜和聚氨酯包膜控释尿素配施(比例分别为30%∶70%、 50%∶50%和70%∶30%)对黄河故道沙性潮土玉米生长季氧化亚氮(N2O)排放的影响.研究发现:常规尿素处理N2O排放量(以N计,下同)为1.78 kg·hm-2,排放系数为0.38%;与之相比,配施30%、 50%和70%硫包膜尿素处理的N2O排放量分别降低了1.12%、 22.5%和11.2%,排放系数下降2.63%~26.3%.相反,配施聚氨酯包膜尿素处理增加N2O排放量0.02~0.41 kg·hm-2,其中70%聚氨酯包膜尿素处理增幅最大,达到23.0%.回归分析表明,各处理N2O排放通量与10 cm处土温、土壤NH+4-N和NO-3-N含量呈极显著正相关(P<0.01),而与土壤孔隙含水量和溶解性有机碳含量无显著关系.与常规尿素相比, 50%常规尿素+50%硫包膜控释尿素处理玉米产量略有增加,而30%常规尿素+70%硫包膜尿素处理稍微降低了玉米产量,但不显著(P>0.05).因此,控释肥减缓土壤N2O排放以及对作物产量的影响主要受控于包衣材料.

嘉峪关草湖湿地土壤水分含量与植被盖度的空间格局

土壤水分含量是植被格局形成和演变的主要因素。探讨干旱区盐沼湿地土壤水分含量的空间异质性,有助于揭示湿地植物的环境适应机理和土壤水分与湿地植物的相互关系。本研究利用地统计学方法建立了嘉峪关草湖湿地3个不同长势(植被盖度高、中、低)假苇拂子茅(Calamagrostis pseudophragmites)单优种群斑块土壤(0～90 cm)水分含量与植被盖度的变异函数理论模型,以Kriging插值法绘制了土壤水分含量与植被盖度的空间格局分布图,采用Moran I系数确定了湿地土壤水分含量和植被盖度的空间自相关关系,分析了湿地土壤水分含量与植被盖度的空间异质性及其相互作用关系。结果表明:草湖湿地样地土壤的平均含水量为湖边>干湖>沙丘间平地;盐分平均含量为干湖>湖边>沙丘间平地;在斑块尺度上,土壤水分含量和植被盖度均符合正态分布;各层土壤水分含量和假苇拂子茅盖度的空间结构均具有明显的斑块状分布特点,且均存在高度的空间异质性; 3个样地各层土壤的水分含量和植被盖度均具有空间正相关性和空间集聚特征,60～90 cm土壤水分含量的空间集聚强度较0～30和30～60 cm土层更大,湖边样地植被盖度空间集聚特征更明显。假苇拂子茅最大限度利用土壤水分资源,提高了其对干旱生境的适应力,且在一定程度上影响小尺度土壤水分的空间分布格局。