莱州湾南岸土壤盐碱程度与养分含量空间变异

【目的】探究莱州湾南岸土壤可溶性盐含量、pH值和养分的空间分布特征,为我国北方滨海盐渍土区脆弱生境生态保护与修复提供科学依据。【方法】以莱州湾南部海岸线以南30 km的区域为研究对象,基于3 km距离的网格化布点法采集313个样点0~20、20~40、40~60 cm深度的土壤样品,经室内测定结合地统计学原理与地理信息系统等方法,揭示不同土层可溶性盐含量、pH值及表层土壤各养分指标的空间变异性特征。【结果】1)研究区域0~20、20~40、40~60 cm土层可溶性盐含量分别介于0.19~8.44、0.14~9.86、0.18~10.61 g∙kg^(−1)之间,各土层平均土壤可溶性盐含量分别为1.23±1.65、1.42±1.73、1.48±1.72 g∙kg^(−1),盐渍化等级以非盐渍化土为主,盐渍化类型以硫酸盐−氯化物型及氯化物−硫酸盐型为主,土壤含盐量随土层深度增加而增加。各土层可溶性盐含量空间分布不均,0~20 cm土层土壤盐分呈中等程度的空间自相关性,20~40 cm和40~60 cm土层盐分空间自相关性较强。2)研究区域0~20、20~40、40~60 cm土层土壤pH值分别介于7.04~9.38、7.04~9.66、7.08~9.79之间,各土层平均土壤pH值分别为8.17±0.46、8.39±0.47和8.46±0.46,整体以非碱性等级为主;0~20 cm土层pH值呈中等程度的空间自相关特征,20~40 cm和40~60 cm土层pH值空间自相关性较强。3)研究区域表层土壤有机质、全磷和全钾含量介于0.28~30.29、0.20~1.29、15.44~23.01 g∙kg^(−1)之间,平均含量分别为9.70±6.50、0.59±0.21和19.21±1.31 g∙kg^(−1);有效氮和速效钾的含量介于1.33~66.72mg∙kg^(−1)和24.90~248.20 mg∙kg^(−1)之间,平均含量分别为12.67±9.62mg∙kg^(−1)和94.64±45.60 mg∙kg^(−1)。土壤有机质和速效钾含量呈由海到陆沿平行于海岸线的方向带状增加的分布趋势,空间自相关性较强。有效氮、全磷、全钾空间分布不均,呈中等程度的空间自相关特征。【结论】莱州湾南岸土壤盐碱程度和养分含量总体呈较低水平且空间分布不均,各指标空间变异在不同程度上受到结构性因素与随机性因素的共同影响,人为活动、土壤质地与植被生长状况是莱州湾南岸土壤盐碱与养分空间变异的主控因素。本研究可为我国陆地生态系统脆弱生境生态保护与精准修复、北方滨海盐渍土科学管理与利用、边际土地产能提升与固碳增汇等工作提供理论依据。

指向减负增效的高中地理主题单元作业设计——以“土壤盐碱化”单元为例

高中地理主题单元是围绕某一主题情境,对不同版本、模块、章节的教材内容进行整合与重构等二次开发形成的,由特定地理概念统摄的中观学习单位。在主题单元教学的实施过程中,设计配套单元作业是关键的一环。本文以“土壤盐碱化”单元为例,基于学理逻辑与认知逻辑,构建“内容规划—形式选择—评价设计”的作业设计路径,助力减负增效目标的落地。

土壤盐碱胁迫对春小麦K^+、Na^+选择性吸收的影响

通过对 2种浓度土壤盐分胁迫下春小麦各品种不同时期各器官 K+、Na+含量以及K+ /Na+的变化及其与抗盐性的关系研究 ,结果表明 ,随土壤盐浓度的升高 ,各品种的产量及各农艺性状值均有所下降 ,但不同品种的下降程度不同。随土壤盐浓度的升高 ,植株中 K+ 、Na+ 含量均有所增加 ,但 K+ 增加的幅度小于 Na+ 的增加幅度 ,因而 K+ /Na+ 呈明显下降趋势 ;在不同土壤盐分胁迫下 ,小麦品种 K+、Na+随生育进程在体内各器官的分配发生动态变化 ,在分蘖期地上部 K+ /Na+ >根部 ,孕穗期各器官 K+ /Na+ 依次为 :幼穗 >旗叶 >茎 >倒 4叶 ,而灌浆期则依次为 :籽粒 >旗叶 >茎 >倒 4叶 ,说明生长旺盛的器官拒 Na+能力强于其它器官 ;不同品种的 K+ 、Na+ 含量及 K+ /Na+ 不同 ,一般抗盐性强的品种在各时期均具较高的K+ /Na+ ,反之则 K+ /Na+ 较低 ;小麦的籽粒产量在一定范围内与其植株地上部各器官的K+ /Na+ 呈一定的正相关 ,其中与分蘖期植株地上部的 K+ /Na+ 及叶 (K+ /Na+ ) /根 (K+ /Na+ )呈极显著正相关 ,而与此时期的 SNa+ K+ 相关性最强 ,r为 - 0 .96 70。因而 ,以分蘖期的K+ /Na+ 尤其是 SNa+ K+ 作为小麦田间抗盐性的指标 ,具有一定的可靠性。

干旱区微咸水滴灌条件下典型土壤盐碱化影响因素研究

以代表性的沙壤和黏壤棉田土壤为研究对象,分别利用高、低矿化度水进行5年灌溉,即黏壤-低矿化度,黏壤-高矿化度,沙壤-低矿化度,沙壤-高矿化度共四个处理,测定0∽100 cm分层土样总盐、p H、Na＋、K＋、Ca2＋、Mg2＋、SAR、ESP等指标,以研究玛纳斯河流域冲积扇扇缘和干三角洲区不同浓度微咸水长期滴灌条件下土壤盐分、土壤碱度、主要阳离子的变化,探讨对土壤盐化和碱化产生主要影响的离子,为干旱区微咸水灌溉生态安全管理提供理论参考。结果表明：冲积扇扇缘带黏壤土和干三角洲沙壤土盐化和碱化相伴发生,且主要受灌溉水矿化度影响;对土壤盐化和碱化均产生主要影响的离子为Na＋,对土壤盐分产生主要影响的离子为Na＋与Ca2＋。这表明玛纳斯河流域土壤盐碱化的治理应从降低灌溉水Na＋入手,将控制灌溉水总盐分和降低Na＋占比结合起来,达到既降盐又防治土壤持续碱化的目的。

沙尘暴源区土壤盐碱扬尘对大鼠呼吸系统的免疫损伤

为研究沙尘暴源区土壤盐碱扬尘对大鼠呼吸系统的免疫损伤,采集距北京200多公里的张家口张北地区的安固里诺尔干盐湖(N41.316°,E114.350°)0~5 cm的盐碱表土,过200目(<75μm)筛,测试土壤盐碱扬尘中水溶性离子。将32只雄性7周龄Wistar大鼠随机分为4组,即生理盐水对照组、低浓度组(1.5 mg·kg^(-1))、中浓度组(7.5 mg·kg^(-1))、高浓度组(37.5 mg·kg^(-1)),配制颗粒物悬液,采用气管滴注急性染毒方式,24 h后处死动物,检测血常规及血浆和肺泡灌洗液(BALF)的总抗氧化能力(T-AOC)、白介素-6(IL-6)、肿瘤坏死因子(TNF-α)、乳酸脱氢酶(LDH)、转化生长因子(TGF-β1)等氧化炎症因子,并制作肺组织和气管病理切片。结果表明,沙尘暴源区土壤盐碱扬尘中含有大量的SO_4^(2-)、NO_3^-和NH_4^+等离子;土壤盐碱扬尘急性染毒会对大鼠气管和肺组织造成明显的炎症病变,并随着染毒试剂浓度的升高而加重;但对大鼠血常规的影响较小。中、高浓度染毒使血浆中T-AOC显著下降(P<0.05);染毒促使血浆TGF-β1分泌显著增加(P<0.05),但不存在剂量-效应关系,其他氧化炎症指标分泌无显著变化。中、高浓度组BALF的TGF-β1因子分泌量显著高于生理盐水对照组(P<0.05),高浓度组BALF中IL-6含量显著低于生理盐水对照组(P<0.05),其他氧化炎症指标分泌无显著变化。这些研究显示土壤盐碱扬尘粒径大小及化学成分可能是造成大鼠氧化炎症差异的原因。

基于ASTER图像的干旱区土壤盐碱化遥感应用研究

土壤盐碱化是干旱地区常见的一种土地退化现象。为了对土壤盐碱化程度进行快速的评估，采用ASTER遥感数据敏感波段组合结合光谱角度制图(SAM)的方法进行了探索性的研究。研究从分析干旱区盐碱地表光谱特征的角度出发，采用图像像元纯度指数分析(PPI)方法提取不同盐碱化水平的地表特征纯像元，结合实地测量光谱数据和采样分析数据确定纯像元的物理意义，并应用光谱角度制图方法进行了土壤盐碱化程度分级制图。经检验，总体分类精度达到79．1％。这种方法对常规数据的依赖性较小，提供了一种适合盐碱化快速定量评估的有效途径。

论新疆平原灌区土壤盐碱化与水资源开发

通过对灌区土壤盐碱化及治理阶段的分析可以看出,灌区土壤盐碱化的严重程度与水资源开发利用的方式和程度是密切相关的,是灌区水盐不平衡所致。为此,在以水资源合理开发利用为中心的灌区水土资源利用规划中,应将维持绿洲水盐平衡的水量视为“生态用水”,将盐份聚集地视为“生态用地”。实现流域水土资源合理配置,是新疆平原灌区土壤盐碱化治理的关键。

黄河三角洲海水灌溉对土壤盐碱化和导水率的影响

为研究海水灌溉对土壤盐碱化和导水率的影响,该文在黄河三角洲滨海盐渍土上采用75%的海水于田间小区进行3年灌溉试验,分析了海水灌溉前后土壤含盐量、土壤盐碱化的各项指标、土壤中各种离子和饱和导水率的变化,结果表明:采用75%的海水灌溉后土壤剖面中盐分含量明显升高,在土层80 cm以下有盐分积累的现象;而饱和导水率减小;土壤的pH值在海水灌溉前后变化不大;残余碳酸钠(RSC)的变化也较小;土壤的钠吸附比(SAR)和碱化度(ESP)在3年海水灌溉后上升较大,已经超过了碱化土壤的临界值,并均与土壤中的盐分含量呈对数曲线变化。在黄河三角洲地区运用海水灌溉可能会对土壤资源安全产生影响,海水灌溉必须防治次生盐渍化和土壤碱化的发生。

再生水和养殖废水灌溉下生物质炭和果胶对土壤盐碱化的影响

再生水和养殖废水作为农业灌溉替代水源会对土壤盐碱性产生影响,而生物质炭和果胶由于其对土壤结构和性质的影响而有可能对2种水源灌溉下造成的土壤盐碱化产生调控作用。【目的】揭示再生水和养殖废水灌溉下生物质炭和果胶对土壤盐碱化的影响及其差异性。【方法】利用根箱试验的方法测定了土壤pH值、EC、盐分离子等指标,计算了土壤钠吸附比和碱化度。【结果】与养殖废水灌溉相比,再生水灌溉增加了土壤pH值、EC、盐分、钠吸附比和碱化度,有引发土壤次生盐渍化和碱化的风险。生物质炭和果胶的添加对土壤pH值无显著影响。在蒸馏水和再生水灌溉时生物质炭处理土壤的电导率和盐分与不添加处理无显著差异,但在养殖废水灌溉时生物质炭处理非根际土壤电导率和盐分分别比不添加处理显著增加了34.9%和40.4%。灌溉水源相同时,果胶处理土壤电导率和盐分与不添加处理无显著差异。果胶处理土壤的钠吸附比和碱化度高于生物质炭处理和不添加处理。【结论】生物质炭增加了养殖废水灌溉下土壤发生次生盐渍化的风险,而果胶增加了再生水和养殖废水灌溉下土壤发生碱化的风险。

土壤盐碱化对羊草草地植物多样性的影响

从群落物种丰富度、均匀度和多样性三个测度水平，采用八个指数和Zahl的大折刀法统计处理，探讨了松嫩平原单草草地次生盐碱化梯度植物多样性的变化，结果表明，随着土壤盐碱化的加重，群落植物多样性单调衰减，并与土壤pH值和电导率呈显著指数负相关，与土壤水分是指数正相关；其植物多样性的演替序列是：羊草一条类草群落＞羊草群落＞羊草-星星草群落＞星星草群落＞朝鲜碱茅群落＞角碱蓬群落，结果与次生盐碱化演替序列一致；其植物多度分布格局的变化随着土壤盐碱化的加重导致个体数量居中种类的缺失，该结果较好地解释了土壤盐碱化对羊草草地植物多样性的影响；其生活型多样性的变化主要表现在：活土壤盐碱化逆行演替梯度，地面植物多样性相对减少，一年生植物多样性相对增加，趋向于短生活周期物种占优势。

基于GIS与Geo-CA模型的半干旱区土壤盐碱化动态模拟研究

土壤盐碱化是半干旱地区土壤退化的重要表现形式之一,其发生发展是一个复杂的非线性动力学过程.利用地理元胞自动机对复杂系统时空动态演化过程具有较强的计算与模拟能力的特点,以吉林省西部盐碱化土地为研究区,在GIS的支持下系统分析了土壤盐碱化的特征及其影响因子,建立了基于Geo-CA的土壤盐碱化动态模型,模拟了吉林省西部土地盐碱化发生发展的时空动态规律.

基于ArcGIS的河套灌区土壤盐碱化空间分析

以河套灌区内沙壕渠灌域为代表,采用ArcGIS 9.2软件,对土壤采样点不同深度土层的盐化和碱化指标进行等级划分,并进行空间插值,得到了不同深度的盐化分布专题图和碱性分布专题图,实现了盐化、碱化分布的空间可视化。插值结果表明:在空间分布上盐化分布比碱化分布具有更强的变异性,两者在0～10、10～20 cm和20～50 cm土层上具有相同的分布规律,随着土壤深度的增加盐碱化程度呈降低趋势。在此基础上,提出了有针对性地改善灌溉方式、提高耕作技术、结合灌水淋洗使用化学改良剂以及修建排水设施等河套灌区治理盐碱化措施。

半干旱地区土壤盐碱化预报研究——以吉林省西部洮儿河流域为例

通过对地下水盐均衡和包气带的盐通量及积盐率计算 ,用土壤盐碱化预报模型 ,对吉林西部洮儿河流域不同地貌单元进行了土壤盐碱化预报研究 ,流域内土壤盐碱化发展的总体趋势加重 ,但不同地貌单元的发育程度有很大的差别 ,从流域的上游到下游 ,土壤盐碱化从无到有 ,由轻到重。

土壤盐碱化的灾害学定义及其风险评价体系

阐明土壤盐碱化的灾害学概念提出的必要性,并分析土壤盐碱化传统概念在风险评价和其造成的灾害损失评价中的局限性。从深入剖析土壤盐碱化成因出发,以对区域内整体生态环境及社会经济造成损失为判别依据,提出了土壤盐碱化的灾害学定义并论述其概念的内涵与组成。通过与传统土壤盐碱化概念的比较和分析,进一步阐述新概念所具备的进步性和实际应用意义,最后建立了土壤盐碱灾害风险评价体系。

土壤盐碱化遥感监测方法

由于遥感技术获得的信息具有真实客观、及时准确、重复性强等优势。因而,利用遥感技术进行盐碱化监测是进行土壤盐碱化定性、定量和动态分析的重要手段。为此,对目前土壤盐碱化遥感监测的主要方法(直接、间接和综合等方法)及其存在的问题进行了阐述,并展望了遥感监测土壤盐碱化的发展前景。

碱性矿化水淋洗对土壤盐碱化及小麦生长的影响

为探讨不同矿化度的水对土壤盐渍化的影响及相应的淋洗分数,采用土柱模拟方法,以小麦为指示作物,设计1.0 g/L,1.5 g/L两种矿化度,按3750 m3/hm2灌溉量,分一水、二水两种灌次,秋后进行人工淡水淋洗。结果表明,在半干旱气候条件下,开发碱性矿化水灌溉矿化度不宜超过1.5 g/L,否则有引起碱化的危险。干旱期用碱性矿化水灌溉抗旱时,在同等灌水量的情况下,一水灌溉比二水灌溉积盐轻。各种人工淋洗处理比CK洗盐效果好,其中以等量淋洗综合效益最好。

土壤盐碱化对紫花苜蓿(Medicago sativa L.)生物学特征的影响

松嫩草地由于自然及人为因素的影响,出现了严重的次生盐碱化现象。盐碱化与次生盐渍化导致草地生物量急剧下降,许多优质牧草(如羊草等)消失,严重影响该区域畜牧业的发展,因此改良盐碱土,发展人工草地已成为该区域畜牧业可持续发展的重要途径。鉴于吉林西部草地的气候与土壤特点,本研究选择砂土改良之后建植的人工草地,开展了土壤盐碱化对紫花苜蓿生物学特征影响的研究。采用大地电导率仪(EM38)将研究区域分成3个盐碱程度(轻度、中度与重度);测定土壤(1.0m深度)盐碱指标,并对紫花苜蓿生物学特征进行长期调查。结果显示,紫花苜蓿的生长速率、生物量、鲜干比(FWR)、Na/K和叶绿素(SPAD)与土壤盐碱化程度呈负相关关系。随着土壤盐碱程度的增加,紫花苜蓿第一茬的生长速率由1.70cm·d^-1显著降低到0.40cm·d^-1(P<0.05),而第二茬的生长速率则由1.40cm·d^-1降低到0.45cm·d^-1;SPAD由62.3下降到53.2;Na/K由1.49减小到0.78;生物量(干重)由1.88t·hm^-2降低到0.20t·hm-2;鲜干比由2.59降低到1.80;而随着土壤盐碱化程度的增加,紫花苜蓿的茎叶比由1.72增加到了2.61。因此,土壤盐碱化降低了紫花苜蓿产量与品质。本研究结果可为盐碱化土地的利用以及盐碱化人工草地生产力提升提供理论依据。

防治土壤盐碱化地表水地下水联合管理模型

对防治土壤盐碱化的地表水地下水联合管理模型的一般结构进行了描述,重点介绍了国内防治土壤盐碱化的地表水地下水联合管理模型及其优化方法的研究现状,对代表性文献进行了评述。分析了联合管理模型中存在的不足,并就该研究领域的发展趋势提出了个人看法。

劣质水灌溉对土壤盐碱化及作物产量的影响

长期的劣质水灌溉将导致土壤潜在的次生盐碱化。通过在以色列的大田试验 ,分析了劣质水灌溉对浅埋地下水位条件下土壤盐碱动态和作物产量的影响。试验在安装有暗管排水系统的试验田中进行。试验田土壤为粉砂粘土 ,种植有饲料玉米 (Zea mays L .)。试验结果显示 ,高盐碱地下水的侧向运动和蒸发形成了试验田南半部和北半部土壤中盐碱度分布的巨大差异。在试验条件下 ,0～ 1.2 m土壤中的盐分在整个玉米生长期内平均增加了 7.5 % ,碱度增大了 19.6%。作物产量和植株高度与土壤含盐量成反比 ,籽粒产量受影响最为严重。

基于决策树分类的张北土壤盐碱化研究

利用2001年ETM遥感数据,采用SAVI、NDWI、BRIGHT以及纹理等指数,使用决策树分类的方法对研究区进行了盐碱化信息提取,根据实际情况,分为重度盐碱、轻度盐碱、水体、植被和裸地等5个类别,有效地提取了实验区的盐碱地信息。