环渤海微咸水区土壤盐分及盐渍化程度的空间格局

为了探求环渤海低平原区微咸水的农业利用潜力、缓解水资源危机,就需要掌握该区土壤盐分及其盐渍化程度的空间分布格局。本文通过对该平原微咸水区选取127个代表性样点,采集0～60cm深度内的8层土样进行土壤全盐量测定,并对130个水井的水位埋深及128个地下水样的矿化度进行了测定。采用地质统计学和GIS相结合的方法研究了该区土壤全盐量及其盐渍化程度的空间分布格局。结果表明,除表层土层盐分含量属于强变异强度外,环渤海低平原区其余土层盐分含量均属于中等变异强度。土层盐分的空间自相关距离从表层(0～5cm)的35.3km增加到深层(50～60cm)的59.7km。研究区各层土壤盐分含量自内陆平原向东部滨海平原逐渐增加,上下土层盐分含量呈相同的空间变化趋势。表层土层属于非盐化土、轻度盐化土和中度盐化土的比例基本相等,而重度盐化土面积较小,5～60cm土层无重度盐化土分布。总体上,环渤海低平原以轻度盐化土和非盐化土为主,0～60cm空间上盐分积聚不强,浅层微咸水灌溉存在很大利用空间。

环渤海低平原微咸水区土壤盐渍化与盐分剖面特征

采用统计分析、主成分分析和聚类分析方法,结合GIS技术研究环渤海低平原微咸水区土壤盐渍化特征,并探讨盐分剖面类型和分布状况。结果表明:0～5 cm表层土壤盐分属于强变异强度,5～60 cm各土层盐分属于中等变异强度。土壤盐分变量的全部信息可由盐渍化、碱化、区域地下水埋深和矿化度、K+等5个主成分反映,其累计贡献率达87.88%。土壤盐分剖面分为表聚型、底聚型和中聚型,在环渤海低平原区的面积比例基本一致,约各占1/3。

环渤海低平原水土盐分与水位埋深的空间变异及协同克立格估值

针对环渤海低平原水土盐分和水位埋深,通过选取0~20cm深度内的127个代表性土样进行土壤全盐量测定,并对130个水井的水位埋深及128个地下水样的矿化度进行测定。综合运用普通克立格（Ordinary Kriging）与协同克立格（CoKriging）方法与GIS技术研究水土盐分及水位埋深的空间分布状况。结果表明,土壤盐分和地下水矿化度的变异系数分别为0.91和0.87,属于中等空间变异强度,而水位埋深的变异系数为1.06,属于强变异强度。单变量空间相关程度均属于中等,交互变量的空间相关性较强,其空间自相距离（135.6~223.2km）高于单变量（40.6~144.8km）。Kriging与CoKriging分析表明,环渤海低平原土壤盐分与地下水矿化度分布规律基本一致,而与水位埋深相反。即土壤盐分和地下水矿化度自内陆平原向东部滨海平原逐渐增加,不同地面高程上存在分布差异,并随着高程的降低呈增加的趋势。盐分含量以唐山—天津—沧州—东营—滨州一线较高,矿化度以天津、沧州部分地区居高,水位在黄河三角洲较浅。通过CoKriging插值的均方根误差与Kriging相比减少了0.29%~4.78%,而预测值与实测值的相关系数提高了2.03%~20.58%。

环渤海低平原土壤盐分分布格局及其影响机制研究

查明土壤盐分分布特征及其主要影响因素,是治理土壤盐渍化的一项基础性工作。文章结合GIS技术和地统计学方法,对环渤海低平原土壤盐分空间分布特征及其主要影响因素进行了分析。结果表明环渤海低平原区土壤盐分含量普遍小于2 g/kg土,属于非盐化土和轻度盐化土;东部环渤海滨海平原部分地区土壤含盐量大于2 g/kg土,属于中度和重度盐化土。土壤盐分含量除表层属于强变异,其他各土层在水平方向均属于中等变异。在垂向上,各土层含盐量相差较小,以氯化物和硫酸盐为主的易溶盐组构成了第一主成分,是导致土壤盐分含量高的主要因素,碱度和p H是影响土壤盐分的第二主成分,第三主成分是地下水位埋深和地下水总溶解性固体。

环渤海低平原土壤盐化特征及基于DEM的Co-Kriging插值研究

针对环渤海低平原土壤盐化特征,通过选取0～20cm深度内的127个代表性土样进行土壤全盐量测定,结合DEM,综合运用地质统计学方法与GIS技术研究土壤盐分的空间分布状况。结果表明,土壤盐分空间变异强度属于中等,土壤盐分单变量和交互变量的空间相关程度均属于中等,空间自相关距离分别为40.60km和135.60km。环渤海低平原土壤盐分含量在不同高程上存在分布差异,并随着高程的降低土壤盐分含量呈增加的趋势。自内陆平原向东部滨海平原土壤盐分含量逐渐增加,盐分含量较高的地区出现在唐山-天津-沧州-东营-滨州一线。非盐化土以内陆平原为主,分布在保定-衡水-邢台-邯郸一线。通过协同克立格插值的均方根误差与普通克立格插值相比减少了0.29%,而预测值与实测值的相关系数提高了20.58%。

环渤海地区盐渍土养分空间分布特征及影响因素分析

为摸清环渤海地区土壤养分含量空间分布特征及其主要影响因素,本研究以黄骅市作为研究区,采集该地区土壤表层（0～20cm）样品共310个,按照土壤农化常规分析方法进行室内分析测定,得到各养分含量状况;以ArcGIS为技术手段对土壤养分进行空间分析,得到碱解氮、速效磷、速效钾、有机质空间分布;对影响土壤养分含量的各因素进行空间分析,得到土壤类型、土壤质地、土壤pH的空间分布,最后将土壤养分与土壤类型、土壤质地、土壤pH进行相关性分析。结果表明,黄骅市土壤类型以盐化潮土为主,土壤质地以中壤为主,pH集中在8.0～8.5的碱性区间。碱解氮含量的主要影响因素是土壤类型,速效钾含量的主要影响因素是土壤类型和土壤质地,有机质含量的主要影响因素是pH,而速效磷的空间分布与土壤类型、土壤质地、土壤pH关系不大。

开发海冰水资源及改良滨海盐碱土的研究

在总结海冰资源开发利用研究进展基础上,分析环渤海地区盐碱土其特殊的形成过程和原因;并结合研究工程效益提出与海冰淡水农业灌溉密切结合的改良利用对策和相关措施。

环渤海缺水区盐碱地改良利用技术研究

针对淡水资源匮乏制约盐碱地改良利用难题,自1982年以来,中国科学院遗传与发育生物学研究所农业资源研究中心在环渤海低平原和滨海平原开展了缺水盐渍区盐碱地改良利用研究与示范工作,取得了以下研究成果:1)研究明确了低平原缺水盐渍区盐碱地改良的浅层地下水埋深调控深度,建立了井灌代排、蓄雨淋盐的盐碱地改良技术模式;2)揭示了咸水结冰融水咸淡水分离在滨海盐土的入渗规律,发明了冬季咸水结冰灌溉改良滨海重盐碱地技术;3)提出了耦合盐碱区土壤水盐运移-气候条件-植物生长发育规律的盐碱地改良思路,建立了微域降盐、秸秆隔盐的盐碱地农艺改良技术模式;4)探讨了盐生植物适应盐渍环境的机理,建立了滨海盐碱地盐渍资源高效利用技术模式。形成了以咸水、雨水、耐盐植物高效利用为核心的工程措施、农艺措施与生物措施相结合的盐碱地改良利用技术体系,为环渤海缺水盐渍区农业发展和生态环境建设提供了科技支撑。

环渤海地区盐碱地土壤微生物多样性研究

以沧州环渤海地区盐场土壤以及冬枣园土壤为试材,采用高通量测序技术,研究了2种土壤中微生物的群落结构和多样性差异,以期为渤海地区盐碱地土壤改良和耐盐碱微生物挖掘提供参考依据。结果表明:冬枣园土壤细菌多样性高于盐场土壤,真菌多样性低于盐场土壤。盐场土壤中共检测出细菌35门275属、真菌7门44属;冬枣园土壤中共检测出细菌30门368属、真菌13门71属。盐场土壤中优势细菌门7个,优势真菌门3个;冬枣园土壤中优势细菌门10个,优势真菌门3个。其中变形菌门、子囊菌门在2种土壤中均占比最大。2种土壤中优势菌属差别较大,仅Gp10为共有优势属。

蚯蚓资源在海冰水改良渤海湾滨海盐渍土壤中的应用前景

海冰在其成冰过程中盐分大量析出而盐度较低,可能成为干旱季节的一种灌溉水资源。海冰水改良滨海盐渍土是在渤海湾地区利用海冰融解的低盐水灌溉和淋洗高盐土壤的一种措施,该措施应用的同时也产生土壤熟化时间慢、土壤结构恶化、土壤养分的流失和土壤生物种群数量减少等问题。本文在收集和分析大量资料基础上,论述了蚯蚓与盐渍土壤的相互关系:盐碱地土壤中蚯蚓种类和盐渍土壤对蚯蚓的影响因素。根据在盐渍土壤中,蚯蚓活动能够增加有机物的分解和养分释放,同时使盐碱地土壤的团聚体结构、渗透率、生物数量和活性得以恢复和改善,进一步阐述了在海冰水改良滨海盐渍土壤中引入蚯蚓的可行性,并探讨引入蚯蚓改良滨海盐渍土壤的研究方法和存在的问题以及今后的研究方向。