黄土高原旱作土壤养分含量与供给

通过对黄土高原地区旱作土壤与灌溉土壤综合考察、矿化培养实验与土壤、雨水分析，表明旱作土壤养分平均含量均低于灌溉土壤，其中有机质、全氮、碱解氮、有效磷的平均含量均属低水平，速效钾含量较高。旱作土壤可为作物利用的养分主要来源于土壤矿化、大气沉降和肥料投入。     

黄土高原小流域土壤养分的时空变异及其影响因子

对黄土丘陵小流域尺度上土壤有机质与养分含量的时空变异性及其影响因子的研究结果表明,黄土丘陵小流域表层土壤有机质和诸项养分含量在植物生长期内的时间变异不明显,但是空间变异非常显著.土壤有机质和养分含量在景观尺度上的空间变异以全磷最小,速效磷最大,有机质、全氮和碱解氮居中.土地利用方式对表层土壤有机质和养分含量有重要的影响.林地和荒草地表层土壤有机质、全氮和碱解氮的含量都显著偏高,耕地显著偏低;全磷含量也是以林地最高,耕地最低;速效磷含量以间作地较高,灌木地最低.土壤养分还存在显著的地形分异.水平凸形坡的表层土壤有机质、全氮、碱解氮和速效磷的含量都显著低于水平直形坡和水平凹形坡,速效磷含量以水平直形坡最高.土壤有机质和全氮含量都以偏东坡显著低于偏西坡,全磷含量表现为偏北坡大于偏南坡;全磷和速效磷含量与坡度互为显著负相关;随着海拔的升高,表层土壤有机质、全氮、全磷、碱解氮和速效磷都显著降低.     

长江上游流域土壤容重的空间分异特征

为了探明长江上游流域土壤容重空间分布特征,并为水文循环的模拟与预测提供基本参数和依据,通过收集和整理2000—2022年公开发表论文的数据、第二次全国土壤普查数据等,采用经典统计学方法,分析了长江上游流域土壤容重的整体分布规律、垂直分布特征(0～15 cm、15～30 cm、30～60 cm、60～100 cm和100～120 cm)、不同土地利用方式以及不同土壤类型下土壤容重的差异.研究结果表明：长江上游流域的土壤容重分布呈现出自西向东逐渐增加的趋势.土壤容重与海拔高程呈负相关,其中四川盆地的土壤容重最高,而青藏高原和四川西北部的土壤容重较低.在0～120 cm范围内,土壤容重的变异性与土层深度呈负相关,而土壤容重与土层深度表现为显著的幂函数关系(R2=0.94).不同土壤类型间的土壤容重差异较大,初育土的平均容重最高(1.49 g/cm³),而高山土的平均容重最低(1.16 g/cm³);不同土地利用方式下旱地(1.38 g/cm³)的平均容重最高,依次是灌木林(1.27 g/cm³)、有林地(...     

黄河流域经济空间分异格局研究

黄河流域经济空间分异格局是进行黄河流域经济空间开发的重要基础,但它却是一个相对被忽视的研究领域.本文在地区和县域2个空间层次上对黄河流域经济空间分异格局进行了探讨,获得4个主要结论.其一,黄河流域经济空间"东重西轻"、经济重心偏东.其二,黄河流域经济活动沿干流及渭河、汾河等主要支流集聚,构成了黄河流域经济空间的主要轴线.其三,黄河流域经济空间总体上是一个多极多元核心-边缘空间结构,并在向着"点-轴-圈"结构模式演化.其四,黄河流域内经济空间呈现出有规律的3个梯度面,即由东向西递减的梯度面,由干流或主要支流沿岸向两边递减的梯度面,由济南、郑州、太原、兰州等区域性中心城市向周围递减的梯度面.这些研究结论为黄河流域经济空间开发提供了科学依据,同时,也为进一步揭示流域经济空间分异规律提供了经验事实.     

麦积区经济林种植土壤养分空间分布分析

随着我国经济林发展规模不断扩大,经济林已经成为区域经济发展的重要支柱和农民增加收入的主要途径,在促进社会主义新农村建设和生态环境保护中发挥着越来越重要的作用.本研究对经济林种植区的土壤养分进行少量地面调查,借助于3S技术,对麦积区经济林种植区土壤养分进行空间分布研究,得出如下结论:(1)苹果、葡萄、花椒、樱桃、梨、桃、杏、山楂、核桃、柿子中反映土壤养分的差异比较大,且比例与国家标准相比较严重失调;(2)土壤中有机质含量很小,说明在施肥管理方面主要以无机肥为主,农家肥和绿肥的使用很少,特别是绿肥很少使用;(3)麦积区经济林种植没有统一规划,在科学施肥管理方面有一定的难度.     

黑河流域地下水电导率空间分异特征及影响因素研究

黑河流域是我国西北干旱区的第二大内陆河流域,地下水电导率γ的研究对保护流域地下水资源,减少流域生态环境的破坏具有重要的现实意义.通过对黑河流域地下水γ的空间变化及其与主要离子的关系进行分析,结果表明:1)整体上,上游浅层及深层地下水γ均较低,明显低于中下游地区,中游浅层地下水γ明显高于深层地下水,下游浅层与深层地下水γ差异不大;2)从区域上来看,中游干流地区浅层地下水γ沿流程呈增加趋势,中、下游沿河道附近浅层地下水γ高于距河道较远地区,上游及中游山前平原地区深层地下水γ较低,明显低于中游细土平原地区,下游居延海—中蒙边界地区与狼心山—额济纳旗城河道附近地区的深层地下水γ存在明显差异;3)地下水γ与各主要离子的关系表明,上游山区地下水γ主要受到Na~+、Cl~-浓度的影响,中、下游地区地下水γ主要受到Na~+、Cl~-和SO_4~(2-)浓度的影响.此外,中游距河道较远地区的深层地下水γ以及下游沿河道附近的浅层及深层地下水γ均受到了农业灌溉活动的影响.     

基于GIS和地统计学的烟田土壤养分空间变异特征研究

基于GIS和GPS定位技术,结合网格取样,用地统计学方法研究了褐土烟区土壤养分(有机质、碱解氮、速效磷、速效钾)的空间变异规律,并绘制了养分空间分布图.结果表明:土壤养分在整个研究区内均表现出中等变异水平,其变异性大小表现为:速效磷有机质碱解氮速效钾.除有机质外,其它元素都表现出较强的空间结构性,土壤有机质的空间相关距最大,达447m,碱解氮的自相关距最小,仅123m;速效磷和速效钾的相关距分别为337m和345m.基于半方差函数模型,用普通克里格法对研究区土壤养分进行了克里格插值,结果表明:有机质在研究区内普遍缺乏,速效磷、速效钾含量中等,而碱解氮含量在整个研究区分布较复杂,呈零星装分布.     

山东省聊城市耕层土壤养分的空间异质性分析

按8km×8km网格将聊城市耕地分为136个采样点,调查土壤有机质、全氮、全磷、全钾4种土壤养分的含量。采用地统计分析与空间自相关的MoranI系数分析土壤养分的空间变异规律。研究表明,土壤耕层养分含量变化的空间异质性主要由随机性因素如灌溉、施肥、耕作措施、种植制度等人为活动引起,空间相关性很弱。4种土壤养分存在明显的空间分布规律,总体上呈现由东、南部向西、北部逐渐递减的空间分布格局。在40km范围内,4种土壤养分的MoranI系数均为正值,表现出在此范围内空间呈正相关。有机质对尺度的响应较其他3种养分更为敏感,全氮和全磷的MoranI变化趋势类似,而全钾在64km范围之外的MoranI系数表现出在0值附近的波动性,可能与地方农业活动有关。     

小流域土壤养分运移的数学模型及模拟

为研究土壤养分流失在流域内不同地貌单元的运移问题,通过建立小流域土壤养分运移数学模型及计算程序的编制,实现了对小流域土壤养分运移的数值模拟.该模型能描述小流域水土流失的水量及养分含量的运移过程,解决了养分源成点源、非点源分布和小流域土壤养分呈带状分布变化的问题,为大面积预测养分运移提供了科学依据.     

The effect of land use structure on the distribution of soil nutrients in the hilly area of the Loess Plateau, China

The irrational land use is one of the main reasons for the soil erosion and nutrienloss in the loess hilly area of China. In this project, 4 types of typical land use structure of sustain ment for about 15 years in the loess hill slope are selected to study the effect of land use structure on the distribution of soil nutrients. From hill bottom to hill top, the patterns of land use types are: grassland-slope farmland-forest, slope farmland-grassland-forest, terrace-grasslandforest and slope farmland-forest-grassland. By measuring the contents of the total N, total P, available N, available P and organic matter of soils, the results show that the land use structure types of slope farmland-grassland-forest and terrace-grassland-forest have a better capacity to maintain the soil nutrients.     

黄土高原地区降水的空间分布

采用8种空间捕值方法对黄土高原地区降水量的空间分布进行模拟.经验证发现:年均降水量用全局多项式插值方法最佳,7月的降水量和6-9月降水量占年降水量的百分比则用局部多项式插值方法最好.由空间插值结果得出:黄土高原地区年均降水量的区域分布不均匀,由东南部的700 mm左右向两北逐渐减少至120 mm左右,多年降水量等值线呈东北-西南走向;6-9月降水量占年降水量的百分比基本上由南向北逐渐增大;7月的降水最也南东南向两北逐渐减少,由东南部的150 mm左右向西北逐渐减少至不到40 mm.     

兰州市南北两山土壤养分空间分布及其影响因子

分析了兰州南北两山土壤有机质、全氮及全磷的空间分布特征并重点探讨了植被类型与坡向、海拔、坡度等环境因子对土壤有机质、全氮、全磷空间分布的影响.研究结果表明:兰州南北两山土壤有机质和全氮空间分布变异非常显著,空间变异系数分别为55.946%,49.597%,而全磷空间分布差异不显著,空间变异系数仅为8.935%.植被类型对土壤有机质、全氮质量分数有重要影响,其中对土壤有机质质量分数的影响达到显著水平.土壤全磷质量分数不受植被类型影响,仅取决于土壤黄土母质.阴坡土壤有机质、全氮、全磷质量分数均高于阳坡的,其中有机质、全氮质量分数差异达到了显著水平;海拔与土壤有机质、全氮、全磷质量分数均呈极显著的正相关性;坡度与土壤有机质、全氮、全磷质量分数呈负相关性,但相关性不显著.     

华北落叶松冠层光合生理特性的空间异质性

【目的】森林生产力取决于树冠的整体光合能力,而树冠不同部位的光合作用具有差异性。深入了解华北落叶松冠层内光合作用的差异,为冠层水平模拟和准确估算森林生产力提供依据。【方法】采用Li-6400便携式光合仪对山西省太岳山20年生和40年生华北落叶松不同层次和不同方位的光合生理特性进行研究。【结果】20年生华北落叶松树冠中上层与下层的净光合速率(P_n)差异显著(P<0.05),而不同方位上的P_n差异不显著; 40年生华北落叶松树冠上、中、下3个层次的P_n差异显著(P<0.05),不同方位上的P_n差异也不显著。影响20年生华北落叶松树冠P_n的主要因子是羧化效率(V_c)、胞间CO₂浓度(C_i)、蒸腾速率(T_r); 影响40年生华北落叶松树冠P_n的主要因子是V_c、气孔导度(G_s)、水汽压亏缺(p_VPD)。20年生和40年生华北落叶松树冠不同层次、不同方位叶绿素a、叶绿素b和总叶绿素含量差异不显著。【结论】冠层光合空间异质性是冠层水平模拟和估算森林生产力时必须考虑的因素,这对于从单木到林分的尺度推演和模型拟合具有重要的意义。     

佛山市城郊菜地土壤养分状况及对策

对佛山市城郊主要菜地土壤养分状况进行调查与分析。结果表明：菜地土壤酸化严重,碱解氮、速效磷、速效钾含量整体上处于较高水平,但是有机质含量普遍较低。说明佛山市城郊菜地施肥技术应该控制氮、磷、钾肥施用量,同时加大施用有机肥料,并增施石灰、壳灰等碱性物质来控制土壤酸化。     

黑河上游天然草地蝗蝻空间格局异质性

采用地统计学方法,研究了黑河上游祁连山地天然草地1～5龄蝗蝻混合种群在大尺度多海拔区域中的空间格局异质性.结果表明:不同龄期蝗蝻的空间格局都呈现聚集型分布,但随着龄期的增长,聚集程度由低龄聚居型转为高龄散居型,空间依赖范围也逐渐变大;空间自相关性因龄期的不同而表现为以4龄为峰值的倒U型变化趋势;空间分布趋势主要集中在东北—西南向和西北—东南向上,并且随着龄期的不断增长,西北—东南向的变化趋势性不断增强,而东北—西南向的变化趋势性逐渐减弱;海拔梯度上垂直分异现象明显,整体上形成了互补性和均衡性条带式斑块结构.这种动态的聚集扩散过程以及空间异质性规律,反映了草地蝗蝻在海拔梯度上出土顺序以及对气候的多元适应性.     

南水北调中线工程水源地土壤有机碳密度空间分异及驱动因素研究

【目的】通过分析中国南水北调中线工程水源地较大空间尺度土壤有机碳密度(SOCD)的空间分布及驱动因素,为该区域的土地资源合理利用及土壤有机碳(SOC)管理提供科学依据。【方法】在考虑海拔、土壤类型、土地利用等空间因素的基础上布设样地,通过野外取样和室内分析,借助GIS研究区域土壤有机碳密度空间分布格局,利用地理探测器模型分析各影响因子对土壤有机碳密度的解释力及各因子之间相互作用程度的差异,判定影响研究区SOCD空间分布的主要驱动因子,揭示其空间差异及随海拔、土壤类型、土地利用及森林类型的变化规律。【结果】①南水北调中线工程水源地0~20 cm与≥20~40 cm土层的SOCD分别为4.18和2.67 kg/m²,其中0~20 cm土层SOCD比全国平均水平(2.67 kg/m²)高出56.55%。②SOCD呈现南北林区高、中间农田和草地低的格局,SOCD大于10 kg/m²的集中在海拔≥1 000~2 000 m的林地,小于1 kg/m²的集中在海拔<500 m的草地。在海拔上,SOCD随海拔梯度升高先增大后减小,0~20 cm与≥20~40 cm土层SOCD均在海拔≥1 500~2 000 m出现峰值(7.32 kg/m²,4.94 kg/m²);在土壤类型上,SOCD最大的是石灰(岩)土,最小的是褐土,黄棕壤和棕壤在0~20 cm土层SOC储量最高,分别为2.005 Pg和0.815 Pg,二者占总储量的72.83%;在土地利用类型上,林地和农田是主要的土地利用方式,0~20 cm与≥20~40 cm林地土层SOCD分别为4.87 kg/m²和3.05 kg/m²,农田分别为2.75 kg/m²和2.00 kg/m²(比林地分别下降77.09%和52.50%);林地碳储量占87.48%,农田占12.02%。③对SOCD空间分布解释力较大的是海拔(0.25)和土地利用(0.20),其次是土壤黏粒(0.11)。不同驱动因子在交互作用下的解释力明显高于单因素的解释力。【结论】海拔和土地利用是影响南水北调中线工程水源地SOCD空间格局的主导因子,不同驱动因子交互后呈现双因子协同增强效应。农田SOCD明显低于林地,因此,应加强生态工程建设,进行林地保护和植被恢复,提高该区域土壤碳固存能力。     

黄土高原历史地貌与土壤侵蚀演变研究进展

黄土高原是引人注目的生态环境脆弱区,它的历史地貌与土壤侵蚀演变研究是其历史时期生态环境变迁研究的重要内容,也是黄土高原生态环境建设的基础性课题.回顾了黄土高原历史地貌与土壤侵蚀演变研究的过程,总结了研究取得的主要进展,指出了研究存在的不足和今后深化的方向.经过数十年的积累,黄土高原历史地貌与土壤侵蚀演变研究取得了重要的进展:较深入地研究了历史时期黄土塬区地貌演变的特征和规律,揭示了历史时期渭河河谷地貌的演变,研究了历史时期黄河中游的河道变迁,提出了黄土高原的侵蚀期,得出了历史时期黄土高原的土壤侵蚀历史、侵蚀速率.今后的研究应应用现代研究手段,以长时段、短周期、高分辨的研究为研究深化的方向.