黑龙江兴凯湖平原土壤硒地球化学特征及富硒土地开发潜力

土地质量地球化学调查结果显示,兴凯湖平原土壤总体上属足硒土壤,富硒土壤面积不足1%。土壤硒的分布对成土母质具有较好的继承性,新近系富锦组(N_(1)f)发育的土壤中Se平均含量最高,平均值为0.375 mg/kg,该地层控制了研究区富硒土壤的主要分布,而石炭系北兴组凝灰岩发育的土壤中Se含量最低,平均值为0.183 mg/kg。同时,土壤Se含量还受地球化学环境、土壤类型、土壤性质等自然条件综合影响,其中白浆土的Se含量最高,暗棕壤最低;硒与土壤中Corg、N、P、TFe_(2)O_(3)、S、As、Cr、Cu、Hg、Pb、Cd和Ni呈显著正相关,与pH、CaO、Na_(2)O及Zn呈显著负相关。此外,研究区土地综合质量优良,5处潜在富硒区均符合AA级绿色食品产地,且发现天然富硒水稻,开发富硒农产品的潜力巨大。

兴凯湖北部平原的发展与湿地的形成

兴凯湖北部平原和湿地的形成与发展,过去研究的较少。在国家科技攻关时对其进行了专门调查研究,了解到它是在新生代断陷盆地的基础上发展起来的湖积冲积平原。发现自晚更新世TL63900a±3190a至TL12190a±610a间,有5道沙堤在兴凯湖北部平原上形成,第Ⅴ道沙堤以南的湖积平原,宽15.5km,由3道湖成沙堤和2道支堤将其分隔成一些湖滩、洼地和小湖,形成湖滩湿地和洼地湿地(类似海岸带的泻湖湿地)。平原的形成是沼泽湿地发生发展的基础,随着湖岸线的迁移,沙堤之间的湖滩、洼地和小湖,水体不断沼泽化,大约于9000a前以来发育泥炭沼泽,在距今7500a至5000a间和3000a至2000a间气候较为湿润,沙堤间滩地、洼地和松阿察的古河道河漫滩地带广泛发育沼泽湿地,不断进行泥炭积累。第Ⅰ道与第Ⅱ道沙堤之间的沼泽湿地,属强度沼泽化地区,生长小叶章(Calamagrostis angustifolia)和毛苔草(Carex lasiocarpa),是兴凯湖北部平原难以开发利用的湿地。

兴凯湖平原表层土壤有机碳空间变异的主控因素

准确获取兴凯湖平原土壤有机碳含量及空间变异主控因素,对土壤有机碳调控、恢复及农业可持续发展具有重要意义。本研究基于野外实地采集的4151个表层(0~20 cm)土样,探讨兴凯湖土壤平原有机碳空间分布特征及其主控因素。运用地统计学、回归分析等方法对比了成土母质、土壤质地、土壤类型、土地利用方式和土地开垦年限这5种因素对兴凯湖平原土壤有机碳空间分布的影响。结果表明:研究区表层土壤有机碳含量为0.35%~14.49%,平均值2.80%,变异系数为0.44,属中等强度的空间变异性。块金效应C_(0)/(C_(0)+C)为47.06%,表明空间分布受结构性因素和随机性因素的共同影响,土壤有机碳总体呈现“中、西部低,东、北部高”的分布格局。上述5种因素对土壤有机碳的影响均为极显著(P<0.01),其中成土母质、土壤类型、土地利用方式及开垦年限分别能够独立解释6.8%、3.8%、9.2%和3.3%的土壤有机碳空间变异,而土壤质地能独立解释30.1%的土壤有机碳空间变异,远大于其余4种因素,是研究区土壤有机碳空间分布的主控因素。

黑龙江省兴凯湖平原土壤pH值时空变化特征分析

土壤酸碱度是影响土壤化学和生物学性质的一个重要因素,会对土地生产力产生重要影响.为掌握兴凯湖平原土壤pH值近年来变化状况,采用空间统计方法,基于全国第二次土壤普查及2019年土壤pH值数据,对工作区近30年土壤pH值时空变化特征进行了分析.结果表明:兴凯湖平原土壤pH值总体呈下降趋势,但整体上土壤pH值变幅不大,主要集中在±0.5~±1区间.从土地利用类型上来看,兴凯湖平原耕地区土壤pH值均呈下降趋势,西部的林地区pH值整体保持不变或略有上升.在兴凯湖平原4种主要土壤类型中,除暗棕壤外,其他3类土壤在近30年间pH平均值均呈下降趋势.因此需要对工作区土壤pH值变化的原因进行多因素、定量分析,以进一步明确具体原因.

穆兴平原地下水开采对乌苏里江流量的影响

为分析地下水开采对乌苏里江流量的影响,利用地下水流数值模拟模型,模拟分析了不同开采强度下地下水向乌苏里江排泄量的变化。结果表明,2017~2027年,穆兴平原地下水开采量在维持现状和增大开采至11×10^8 m^3/a的条件下,地下水流向基本无变化,在乌苏里江沿岸的地下水变幅基本在±1m以内。现状持续开采条件下,汇入乌苏里江的地表径流量有所减少,但地下水开采量每增加1×10^8 m^3/a,地下水和地表水向乌苏里江的排泄量仅减少0.2×10^8 m^3/a,相对于乌苏里江流量而言可忽略不计。因此,可认为穆兴平原地下水开采对乌苏里江的流量影响不明显。

穆棱河-兴凯湖平原土地质量地球化学评价

基于穆棱河-兴凯湖平原1∶25万土地质量地球化学调查土壤养分元素数据,参照《土地质量地球化学评价规范》(DZ/T 0295—2016),采用单指标评价法对研究区土壤养分进行分别和综合评价.结果表明:研究区内全氮、全磷、有机质、硫、锰、钼、氧化铁以丰富—较丰富为主,全钾以三等适中为主,研究区缺乏氧化钙、氧化镁、硼、锌、铜.土壤养分综合指数显示,穆兴平原土地以丰富(一等)及较丰富(二等)为主.发现了富硒土地资源面积344 km2,土壤中硒含量在0.4×10^(-6)~0.79×10^(-6)之间,平均值为0.44×10^(-6),占研究区总面积的2.07%.

穆棱河—兴凯湖平原土壤有机碳、全氮的时空变异特征

土壤有机碳(SOC)和全氮(TN)不仅是可持续农业的基础,更是土壤肥力的关键,对维持土壤养分的含量具有重要作用。基于穆棱河—兴凯湖平原1∶25万土地质量地球化学调查土壤养分元素数据和第二次全国土壤普查土壤养分元素数据,运用地统计学方法和GIS技术,探讨1979~2019年穆兴平原表层土壤SOC含量和TN含量的时空变化规律。结果表明:研究区表层土壤SOC含量和TN含量主要处于三等以上水平,呈现出整体较丰富和丰富、局部缺乏的分布特征。经过40年演变,SOC含量下降了25.65%,TN含量下降了29.87%,C/N比增加了6.00%;与1979年相比,2019年的表层土壤不同土壤类型中SOC、TN含量都在下降,只有水稻土增加;自然生态系统转变为农田导致SOC、TN含量都在下降;说明土壤类型和土地利用方式变化等因素对研究区土壤养分的空间变异程度有着显著影响。

遥感监测东北地区典型湖泊湿地变化的方法研究

湖泊湿地生态脆弱,易受环境因子的影响。近十年来,东北地区湖泊湿地的时空格局发生了显著变化。如何简单、有效地提取湿地变化范围进而确定其变化类型是湿地变化检测中最需要解决的问题。基于2006~2016年30 m空间分辨率的Landsat-TM/OLI影像数据,水体、植被和土壤等生态因子的动态变化率被用于提取东北地区湖泊湿地变化范围;多维特征数据集的湿地分类方案确定湿地的变化类型。另外,湿地变化检测类型分为转出类型(湿地减少),转入类型(湿地增加)和湿地间转换类型(湿地相对稳定)。最终基于动态变化率计算方法,松嫩平原湿地、兴凯湖湿地和呼伦湖湖泊湿地变化结果的正检率均高于90%。同时,利用年内多时相数据和综合多维生态指数共同表征地表的状态变化,实验区的湖泊湿地分类结果的整体分类精度和Kappa系数分别达到84.31%和0.788。湖泊湿地变化检测方法具有很好的检测精度,可以代表研究区湖泊湿地类型的实际变化,是湿地资源调查与遥感监测技术研究的有益补充,为进一步深化与拓宽地表生态质量评价及其动态变化检测的方法研究提供理论基础。