不同农业土地利用年限干旱区土壤剖面碳存储动态变化

干旱区农业土地开发利用对土壤碳库的源汇效应一直存有争议,为研究该过程对土壤剖面碳存储作用,该文以新疆三工河流域阜北农场不同土地开发利用时段的农田为研究对象,对比分析近50 a 0~200 cm土壤剖面有机碳和无机碳分布格局及其变化。结果表明:土壤碳含量随利用年限增加而增大,但有机碳与无机碳变化趋势相反;长期的农业土地利用显著影响0~80 cm土壤碳的分布,其变异性在80~100 cm有明显的突变现象,即变异系数均减小40%以上;无机碳与有机碳的比例随土层深度和利用年限增加,变化率从荒地的0.028到50 a的0.088(P<0.01),增幅达2.14倍;随土地利用年限,有机碳和无机碳的碳储效应在土层间与时间尺度上不同,但剖面土壤碳密度为典型的碳汇进程。研究可为干旱区农业土地开发提供依据。

干旱区土壤剖面无机碳分布及其与盐碱性的关系

土壤无机碳作为干旱区土壤碳库的主要存在形式,其数量分布影响着区域内土壤剖面碳聚积和存储的格局。以往由于缺乏深层土壤剖面数据,无法准确量化土壤剖面碳分布与碳存储特征,使得土壤无机碳的数量存在很大的不确定性。以三工河流域典型的农田和相邻荒地土壤作为研究对象,共6个剖面190个采样点,挖掘取样深度至潜层地下水位,分析了剖面土壤无机碳(SIC)和可溶性盐离子的分布特征,并且通过冗余分析探究无机碳与土壤盐碱性之间的相互关系。结果表明:(1)农田的SIC含量显著大于荒地的SIC含量(p<0.05),相比于荒地,农田的SIC含量增加了27.9%,变化范围增大了3.66倍;荒地和农田的SIC含量在剖面上分别表现为"S"形和"M"形分布。(2)在整个剖面上,同层次的农田土壤中的可溶性离子含量显著小于荒地中的含量(p<0.05),并且在剖面上分布荒地表现为增加—减少趋势,而农田为逐渐减小趋势,表明农业活动显著改变了可溶性离子的数量和分布特征。(3)所有剖面土壤无机碳储量为0—100cm土层<100—300cm土层<300cm以下土层(p<0.05),虽然层次间其数值差异较大,但在相同层次,农田和荒地的土壤无机碳储量所占比例却基本相同,为10%,35%,55%(p<0.05)。(4)通过冗余分析得到土壤盐碱性因素对SIC的贡献作用排序,正相关性,pH>ESP>SAR>CO_3^(2-)>HCO_3^-;负相关性,K^+>Ca^(2+)>Mg^(2+)>Cl^->盐分>SO_4^(2-)>Cl^->Na^+。

新疆准噶尔盆地未开垦盐碱地土壤重金属评价及其来源

为了解新疆准噶尔盆地未开垦盐碱地土壤中重金属的污染状况,在未开垦盐碱地采集土壤样品,测定汞(Hg)、镉(Cd)、铅(Pb)、铬(Cr)、镍(Ni)、砷(As)和硒(Se)7种重金属元素的含量。运用多元统计分析方法、污染指数评价方法,并结合新疆土壤背景值(Se采用乌鲁木齐市背景值)对不同土层(020cm,2040cm)进行调查和评价,并对重金属的来源进行分析。结果表明:研究区土壤中Hg、Cd、Pb、Cr、Ni、As、Se7种重金属元素在020cm土层平均值为0.023、0.165、17.999、62.587、29.928、16.325mg·kg^-1和0.696mg·kg^-1;在2040cm土层土壤中平均值为0.021、0.148、17.497、61.091、29.995、17.384mg·kg^-1和0.634mg·kg^-1。除Pb元素外,其他元素均不同程度超过对应的新疆土壤背景值,7种元素在2个土层中无污染、轻度污染样点所占比例分别为66.2%100%和74.7%100%;内梅罗综合污染指数评价结果以轻度污染为主,2个土层轻度污染样点占比均为78.4%。Cd、As、Se重金属元素的来源以自然因素为主,主要与土壤母质的组成和性质有关,影响因素包括山地岩石风化和季节性洪水搬运等;Cr、Pb、Hg元素的来源主要受人为因素的影响,工业开发、交通运输、煤炭燃烧产生的烟气中所携带的重金属沉降到土壤中,是造成未被开垦和破坏的自然盐碱地土壤背景值升高的主要原因;而Ni元素的来源可能是人为因素和自然因素共同作用的结果。

献给我亲爱的祖国

我幼小的心灵有了记忆妈妈的叮咛就在我的耳际祖国!这是我听得最多的字而从此。