青海湖北部近30年不变草地与不变耕地土壤粒度差异及其指示意义

在前期对青海湖流域1987年、1995年、2000年、2005年、2010年5期遥感图像解译基础上,对受人类活动影响严重和沙漠化趋势加剧的环青海湖北部区域近30年不变草地和不变耕地土壤粒度进行了分析。结果表明:研究区不变草地和不变耕地粒度组成上都属于砂黏壤级,但各组分之间存在明显差异,其中不变草地粉砂和黏粒大于不变耕地,而砂含量小于不变耕地;不变草地和不变耕地粒度参数特征表明不变草地平均粒径较小,分选更好,粒度曲线更为近对称分布,峰度中等,而不变耕地则平均粒径偏大,分选较差,粒度曲线偏正偏;不变草地和不变耕地剖面上表现为土壤粒度以地层深度30—35cm为界存在异同,其中不变草地和不变耕地在30cm以上地层范围内土壤粒度差异非常显著,30cm以下范围内土壤粒度差异很小。

青藏高原东北部残积母质土壤发育过程研究——以青海湖北部宁夏剖面为例

残积母质是青海湖地区重要的成土母质之一,目前对高原残积母质土壤的研究相对匮乏,特别是其形成发育的年代尚不明晰,限制了对高原残积母质土壤演变过程的认识及对区域气候环境演变的理解。为探究青藏高原东北部残积母质土壤的发育过程及其发育模式,以青海湖北部宁夏(NX)剖面作为研究对象,通过光释光(Optically stimulated luminescence,OSL)测年获得残积母质土壤发育年代,采用化学蚀变指数(Chemical index of alteration,CIA)、Rb/Sr和粉黏比等探究土壤发育程度,对比青海湖地区河湖相沉积和黄土的Zr/Nb、K2O/Al2O3和TiO2/Al2O3分析其物源。结果表明:NX土壤剖面在早全新世以来发育,其年代结果集中在10.02~8.67 ka,成土母质发育时间与流域内风沙强烈活动时期基本一致,为干暖气候背景下的产物;通过物源对比分析,NX剖面底部母质为母岩就地风化而成,上部为风尘加积发育,发育模式为混合母质风尘加积型;剖面整体处于弱化学风化阶段,土壤发育程度较弱。

青海湖北部高寒草地土壤粒度与磁化率关系探讨

文章以青海湖北部刚察县高寒草地为研究对象,分析测试土壤样品的各粒级组分进而计算出各粒度参数值,尝试探索土壤层剖面的土壤粒度与土壤磁化率的变化特征及其相关性。结果表明:该高寒草地土壤剖面粒度组成以粉砂为主,黏粒次之,再次是砂粒,土壤属性属于粉砂壤土—粉砂土;土壤质量磁化率总体较低,土壤物源既有基岩风化而成,又有远程物质的搬运沉积;土壤剖面上表现出两个较为明显的质量磁化率由高到低的周期演化,说明成土成壤过程经历了两个时期。土层在30 cm以上,质量磁化率与频率磁化率呈现出相反的变化趋势;30 cm以下随着越接近母岩方向,质量磁化率值呈现减小的态势。且在剖面上表现出两个较为明显的以高质量磁化率值开始、低质量磁化率结束为特征的周期演化。

青海湖沙柳河镇南部土壤入渗规律

通过对青海湖北部沙柳河镇不同植被类型土壤入渗实验测定,研究了不同植被类型土壤入渗特征及土壤蓄水性。结果表明,青海湖农场四大队厚土层低草地、高草地、油菜地和沙柳河镇南薄土层低草地的初渗率均值分别为4.55、4.71、0.64和2.31 mm/min,稳定前平均入渗率均值分别为2.09 mm/min、3.29 mm/min、0.53 mm/min和1.95 mm/min,稳渗率均值分别为1.53 mm/min、2.31 mm/min、0.32 mm/min和1.74 mm/min。在同一实验区,不同植被类型的土壤入渗率为高草地>低草地>油菜地。同种植被厚土层的初渗率大于薄土层,而厚土层的稳定前平均入渗率和稳渗率小于薄土层。不同植被类型、不同土层厚度的土壤达到稳定入渗所需的时间存在一定的差异,厚土层低草地、高草地、油菜地和薄土层低草地的入渗率达到稳定状态用时的均值分别为125 min、87 min、40min、49 min。霍顿模型是研究本区入渗过程较好模型,考斯加科夫模型和通用经验模型在本区的适用性相对较差。由于青海湖北部土壤颗粒间的孔隙和土壤的孔隙度比陕西黄土高原区的大,使得青海湖北部土壤稳渗率比陕西黄土高原区的较高。该区土壤厚度小,土壤水库容量小,蓄水能力小,旱年易发生草原退化。

青海湖北沙柳河镇土壤水分特征与植被建设

根据土壤含水量测定和粒度分析,研究了青海湖北沙柳河镇土壤水环境和适于发展的植被。结果表明,青海湖北沙柳河地区土壤粒度成分均为以粗粉砂为主的粉砂土。在2009丰水年该区土壤上部含水量丰富,油菜地重力水可达1.3m,草地重力水分布深度达到了0.5m左右。该区不同植被的土壤含水量差异明显,但都随着深度增加呈降低的趋势。沙柳河地区多数草地土壤0.8m左右深度以下土壤含水量在5%～11%,发育了轻度干层和中度干层,表明该区土壤水分不够充足,而且处于负平衡状态,指示该区不适于植树造林。由于沙柳河地区土壤干层发育广泛,为防止入湖水位的下降,应以发展耐旱牧草以及其它耗水量少的作物为主,控制耗水多的油菜种植面积,限制入湖河流水资源的开发利用。

自然生长和人为影响下土壤碳氮含量差异及影响因素

[目的]深入探讨环青海湖区近30年未变动放牧草地和耕地土壤碳氮含量影响因素,以期为该区土地利用优化管理提供参考。[方法]基于有幸在该区找到未变动放牧草地和耕地,采用前期研究工作中的多个指标,利用一元和多元回归模型进一步分析土壤碳氮含量主导因素。[结果]该区草地和耕地土壤理化指标基本以30 cm土层深度为界发生明显变化;从回归模型中可以看出,由于受到人类活动影响,耕地土壤碳氮含量受土壤理化指标影响较小,而草地土壤作为未扰动土壤,在自然发育背景下土壤碳氮主导因素明显多于耕地。[结论]土地利用变化显著影响了土壤性状,在该区减少土地扰动能有效减缓土地荒漠化进程。

Distribution of branched glycerol dialkyl glycerol tetraethers in soils on the Northeastern Qinghai-Tibetan Plateau and possible production by nitrite-reducing bacteria

Branched glycerol dialkyl glycerol tetraethers （bGDGTs） are ubiquitous and abundant in soils, but their sources remain elusive. Recent studies demonstrate that the distributions of bGDGTs are sensitive to various environmental factors. In an effort to understand how and to what extent soil moisture （expressed as soil water content （SWC） or mean annual precipita- tion （MAP）, pH and temperature may impact the distribution of bGDGTs, and to shed more light on the biological sources of bGDGTs in cold and arid regions, we investigated the distribution of bGDGTs as well as bacterial 16S rRNA gene and func- tional genes involved in the N cycle （including amoA, nirS and nirK） in 41 surface soil samples from around Lake Qinghai and east of Qaidam Basin on the Northeastern Qinghai-Tibetan Plateau. We found that lower soil moisture reduced the fractional concentrations of cyclic bGDGTs and thus the cyclisation ratio of branched tetraethers （CBT） index correlated negatively with SWC and MAP, suggesting that soil moisture is an important factor controlling bGDGT distributions in soils in this add and semi-add region. Two subgroups of bGDGTs were assigned on the basis of cluster analysis, and bGDGT indices behaved dif- ferently in the two groups, hinting at different biosynthetic mechanisms for bGDGTs under different environmental conditions. Real time PCR results showed that nirS and nirK genes correlated significantly with the concentration of bGDGTs, suggesting that the nirS- or nirK-encoding bacteria involved in denitrification might potentially be an additional biological source for soil bGDGTs （besides Acidobacteria）. Moreover, our results also support the application of new indices based on 5-methyl bGDGTs and 6-methyl bGDGTs in reconstructing past temperature and pH variations in this region.