重庆市岩溶区不同石漠化程度下土壤磁化率特征分析

对重庆市岩溶区不同石漠化程度下的土壤磁化率、有机质质量分数进行分析,结果表明,土壤磁化率χ_(lf)和χ_(fd)平均值随着石漠化程度的加深而增大,χ_(fd)10%,表明土壤样品存在有相当质量分数的SP颗粒;轻度撂荒地剖面之外其它样地的χ_(lf)与χ_(fd)之间都呈现出正相关性;植被覆盖好的区域土壤有机质平均质量分数高于低植被覆盖区域,重度撂荒地土壤中有机质质量分数与χ_(fd)呈明显负相关性,说明土壤中有机质(特别是富里酸等物质)对土壤中多畴或单畴的磁性矿物可以有效地溶解,而对超顺磁粒径范畴磁性颗粒不能有效溶解.     

城市不同功能区绿地土壤有机质和磁化率特征及其相关性研究——以咸阳市为例

以咸阳市不同功能区绿地为研究对象,对其进行了土壤有机质(烧失量)和磁化率特征研究,并分析了二者的相关关系,结果表明:咸阳城市绿地土壤烧失量波动变化范围在1.75%~10.67%之间,平均值为5.89%,4种功能区绿地土壤的烧失量(有机质)值由大到小依次是:公园绿地道路绿地居住区绿地单位附属绿地。城市绿地土壤低频质量磁化率(χlf)在(79.80~293.90)×10-8m3/kg之间,平均值为113.60×10-8m3/kg;频率磁化率(χfd)在0.92%~12.16%之间,平均值为5.73%;不同功能区绿地土壤χlf和χfd%总体都偏高,说明土壤中的磁性矿物总体较高,且存在超顺磁性细颗粒;不同功能区绿地土壤的χlf和χfd%呈现出不同的正负相关关系,表征土壤磁化率的强弱程度受人类活动和自然成土过程的共同作用。不同绿地土壤烧失量与其χlf及χfd呈现不同程度的正负相关性,一方面可以说明土壤有机质的主要来源,另一方面,可以印证人类活动对自然成土过程的过度干扰,从而使土壤的理化性质在发生学上的联系相对较弱,或者不存在。     

公路边土壤的磁化率特征及其对污染的指示意义

对徐州郊区某典型路段两侧农田的表层土壤开展详细的磁化率测量。结果表明,公路边土壤的磁性明显增强,磁化率(χlf)高达497.6×10-8m3/kg,比正常值高出近7倍。结合频率磁化率(χfd)的分析可知,公路边土壤磁性的增强主要是源于道路交通污染的影响。垂直公路方向的土壤磁化率分布具有明显的变化特征,采样点距离公路0~15 m内,表土磁化率变化显著,且受气候条件的影响;但在距离为15~40 m内磁化率值较低且变化幅度很小,接近于距离公路500 m区域的磁化率值,受交通污染的影响很小。表明磁化率测量对于快速推断公路边表层土壤的交通污染状况是可行的。     

徐州城市表层土壤中铁的氧化物、有机质以及粒径组成与磁学参数的关系

通过对徐州城市表层土壤中不同类型铁的氧化物、有机质与粒径组成的分析以及表层土壤的磁学特征的测量,探讨了表层土壤中铁的氧化物、有机质以及不同粒径与磁学参数的关系。结果表明,表层土壤中游离氧化铁和无定形氧化铁与磁学参数χ、SIRM、χARM以及SOFT呈显著正相关,土壤中有机质含量与磁学参数χ、SIRM、χARM以及SOFT呈显著负相关,指示土壤中有机质能溶解磁性物质;表层土壤中的磁性矿物倾向于在细粒子特别是粘土矿物中富集,因此,磁学参数χfd、χARM/χ以及χARM/SIRM可以作为粘土矿物粒径的代用指标。     

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.     

黑河中游山前荒漠和绿洲荒漠过渡带土壤植被空间分布特征研究

干旱区呈现荒漠和绿洲邻接共存的独特景观,区域内土壤植被起到维持生态系统结构功能稳定的基础性作用.本文以黑河中游山前荒漠及绿洲荒漠过渡带作为典型区域,设置土壤植被调查样带,在采样分析土壤机械组成、水分、盐分离子、有机质质量分数及植被覆盖度、冠幅、高度等数据的基础上,探究土壤植被在垂直和水平方向的空间分布特征.得到以下结论:1)黑河中游样带土壤平均质量含水量在1.49%~5.57%范围内,祁连山前样带北山前样带,体现祁连山区对于荒漠的水分补给;2)祁连山前样带土壤质地主要为粉壤土和砾质壤土,盐分和有机质含量较高,相反,北山前样带土壤质地主要为砾石土和砂土,盐分和有机质含量较低,土壤含水量与土壤颗粒组成、盐分、有机质含量等其他土壤属性存在显著的相关关系;3)植被覆盖度在祁连山前荒漠较高,北山前荒漠较低,远离绿洲方向的样带土壤含水量及植被覆盖度总体呈上升趋势,表现生态裂谷特征,威胁黑河中游绿洲生态系统安全;4)植被与土壤属性之间高度相关,主要表现在植被覆盖度与土壤水分、土壤细粒径颗粒和有机质含量的正相关关系,以及植被覆盖度、高度和冠幅随盐分先增加后降低的二次抛物线关系,表明盐分对植物的生长具有一定的抑制作用.     

海岛表层土壤磁化率与土壤金属污染的相关性研究

土壤磁化率反映土壤中亚铁磁性矿物的含量。土壤磁化率与土壤金属元素含量的关系是近年来环境科研人员讨论的热点。该文选取我国东南沿海平潭岛表层土壤样品50个,分别测定土壤低频磁化率、高频磁化率和土壤V、Cr、Mn、Co、As、Cd、Cu、Zn、Pb、Fe元素含量,探讨土壤磁化率与土壤金属污染的相关性。研究表明,平潭岛表土低频磁化率(χlf)的范围是2.64×10-8~596.63×10-8m3?kg-1,其均值低于福州市工业区、居民区、交通用地,高于福州市农用地;平潭岛表土As、Cd、Cu元素均值超过福建省海岸带背景值;低频磁化率与污染负荷指数(PLI)线性回归模型为:YPLI=0.0019Xχlf+0.68,且低频磁化率值为168.42×10-8m3?kg-1,作为海岛土壤金属污染阈值。土壤低频磁化率可以作为海岛土壤污染快速综合评价的有效指标。     

徐州城市表层土壤中硫与磁学参数的关系及其环境意义

比较系统地采集了徐州城市表层土壤样品20件,测定和计算了土壤样品中元素S和Fe的含量以及5个磁学参数(即质量磁化率(χ)、非磁滞剩余磁化率(χARM)、软等温剩磁(SOFT)、饱和等温剩磁(SIRM),以及频率磁化率(χFD)的数值。结果表明,与本区土壤中S的背景值相比,徐州城市表层土壤样品中富集较高浓度的S,且S的含量与磁学参数(质量磁化率、非磁滞剩余磁化率、软等温剩磁、饱和等温剩磁)的数值呈显著正相关,与频率磁化率的数值呈弱的负相关。徐州城市表层土壤中磁性矿物与表层土壤中S以及大气环境的SO2有相同的人为发生源,因此可以在一定程度上利用磁学测量技术初步评估该区域过去大气中SO2污染强度。     

滇池东部第四系浅层湖滨相沉积物磁学特征及其环境意义

为了探究昆明盆地第四纪以来的总体气候特征及滇池湖泊的演化规律。本文综合环境磁学、TOC、pH等指标,对滇池东岸DC1钻孔岩芯沉积物进行了系统研究,测试了包括质量磁化率（χ）、非磁滞剩磁（ARM）、饱和等温剩磁（SIRM）、低频磁化率（χlf）、高频磁化率（χhf）、软剩磁（IRM-300mT）、pH值及总有机碳（TOC）。结果显示：DC1沉积物磁性特征由亚铁磁性矿物主导,反铁磁性的赤铁矿在0.3-3.6 m与14.7-15.6 m两个区段含量相对较高,结合赤铁矿的形成环境,反映了这两个区段对应的沉积环境为湖退时期;另外,结合TOC与磁化率在不同深度上的关系,表明TOC的高值与细颗粒的磁性矿物溶解有关。结合TOC在各区段的含量特征表明整个21 m沉积过程所对应的气候类型以温暖气候为主。     

霍侯一级路两侧土壤磁化率空间分布及其对重金属污染指示意义

以霍侯一级路表层土壤为对象,测定土样的磁化率、重金属(Pb、Cu、Zn)含量和理化指标,利用统计分析对重金属来源进行分析并对污染做出评价.结果表明:公路两侧土壤的低频和频率磁化率均值分别为77×10~(-8) m~3kg~(-1)和5.46%,土壤中超顺磁颗粒含量较少,磁化率的高值主要由人为活动产生的磁性颗粒沉积造成.随着到公路距离的增大,低频磁化率减小,而频率磁化率增大.Pb、Cu、Zn的含量分别为33.76-150.45mg/kg、18.41-67.86mg/kg和40.53-240.67mg/kg,都不同程度的超过山西土壤背景值.低频磁化率与pH、频率磁化率呈显著负相关,与砂粒含量正相关,而频率磁化率与粘粒含量呈负相关,有机质与磁化率表现弱相关,三种重金属之间相关性也很高.污染评价表明重金属的污染程度由强至弱依次为:PbZnCu,土壤环境总体处于中度污染.另外,基于磁化率的土壤分级标准得出的土壤污染程度也符合积累指数计算得到的结果,但此法的适用范围还有待于进一步的研究.     

土壤频率磁化率与矿物粒度的关系及其环境意义

对土壤频率磁化率(xfd)与磁性矿物颗粒大小的关系及其环境意义进行了讨论．频率磁化率主要反映超顺磁性(SP)—稳定单畴(SSD)过渡态磁性颗粒的数量,对风化成土过程中形成的土壤成因磁性矿物具有指示作用．结果表明热带亚热带土壤表现为随风化成土作用的进行SP和SSD颗粒逐渐增多,其xfd和非滞后剩磁(ARM)逐渐增大,导致土壤磁化率增大．统计分析证明,土壤磁化率与xfd和ARM呈极显著正相关．土壤的xfd与游离氧化铁含量呈极显著正相关,与DCB处理的磁化率损失量呈极显著指数正相关,认为DCB处理的磁化率损失量与xfd有相同的环境意义．根据DCB处理的磁化率损失量分析可将xfd 10％作为土壤中存在相当数量SP颗粒的指标．对xfd在环境变迁、古气候演变、土壤性态、土壤侵蚀和环境污染方面的应用及其潜力进行了探讨。     

漳州平原变性土粒径分布分形维数特征

 分形是许多自然事物和现象的客观特征之一。根据不同地形及土地利用/土地覆盖,从漳州平原不同地域分别采集22个0~60cm土层土壤样品,测定土壤各粒径质量分数,结果说明变性土土壤颗粒具有一定的分形特性。在此基础上,论述了漳州平原变性土粒径分布分形维数的变化特征以及土壤粒径分布分形维数与土壤性状间的关系。结果表明,漳州平原22个土壤样品粒径分布分形维数介于2.756~3.002之间,在垂直方向上,土壤粒径分布分形维数具有随着土层深度增加而增大的变异规律。通过回归分析发现,土壤粒径分布分形维数与各粒级颗粒质量分数明显呈线性关系,正负相关性以粒径r=0.1mm为界,即其分形维数与r>0.1mm的颗粒质量分数负相关,与r<0.1mm的颗粒质量分数正相关。土壤粒径分布分形维数随着植被覆盖度的增大而增加,并且土壤粒径分布分形维数随地形发生变化,表现为坡下>平地>坡上。     

徐州市表层土壤中金属、S、Br等元素与磁学参数的多元统计解析

系统采集了徐州表层土壤样品21件,测定了土壤中Al,Fe,Ti,Ag,Se,Sc,Ga,Ba,Li,Bi,V,Pb,Cu,Zn,Cd,Ni,Co,Cr,As,Hg,Sb,Mn,Mo,Be,Sn,Br,S,Pt,Au,Pd等元素含量,以及χ,χfd,χARM,SIRM,SOFT5个磁学参数的数值。利用多元统计的方法对30种元素和5个磁学参数进行了因子分析、聚类分析和典范相关分析。结果表明,磁学参数χ,χARM,SIRM,SOFT所表征的磁性矿物与表层土壤中Ag,Se,Sc,Pb,Cu,Zn,Mo,Pt等元素具有内在联系,这些磁学参数有可能作为这些元素的代用指标;χfd所表征的磁性矿物与来自土壤母质的元素Al,Ti,Ga,Li,V,Mn,Be,Au等显著相关,而Bi,Co,Cr,As,Hg,Sb,Pd等则与土壤中的磁性矿物没有联系。典范相关分析表明,表层土壤中磁性矿物主要来自交通运输和煤炭燃烧。     

2000—2014年贵州省安顺市NDVI变化及其与气温、降水的关系

【目的】植被恢复是石漠化治理的核心,研究典型喀斯特石漠化地区植被变化趋势及其与气温、降水的关系,为明确后期植被恢复的重点区域和可利用的关键气候因子提供决策依据。【方法】基于2000—2014年MODIS-NDVI数据集资料,结合相同时期观测的气温与降水数据,运用均值法、趋势线分析法和相关分析法来分析贵州省安顺市NDVI的变化趋势及其对降水和气温的响应特征。【结果】2000—2014年,石漠化严重地区安顺市植被覆盖呈明显的上升趋势;植被覆盖增加的区域主要集中在海拔相对较高且石漠化严重的紫云县和镇宁县,而植被覆盖减少的区域主要分布于北部安顺市西秀区—普定县—平坝县交界沿线以及主要县级行政中心所在地及其周边地区;年均降水量与年均气温对安顺市NDVI的变化影响不大,而在月际NDVI变化尺度上,气温条件则是植被生长的关键因素;NDVI变化对气温和降水均没有明显的滞后效应或滞后时间较短。【结论】在后期安顺市生态修复及石漠化综合治理过程中,应加强对北部植被覆盖减少区域的治理;充分利用气温因子的作用,合理安排植被培育、栽植等管理活动;同时应以创建“国家森林城市”为契机,不断提高植被覆盖水平。
     

下蜀土剖面磁化率反映古气候变化机制的探讨

通过对典型下蜀土样品的低温磁化率测量，探讨下蜀土剖面磁化率反映古气候变化的机制。结果表明，下蜀土构成剖面中古土壤、黄土层的磁性晶粒的大小不同，古土壤中大量的细小超顺磁颗粒的存在是其磁化率增高的主要原因，这种细小磁性颗粒在古土壤中的积聚可能与其发育及古气候的暖湿程度有关。     

乌鲁木齐城市表土重金属污染的环境磁学记录

通过对乌鲁木齐市85件表土磁性特征和重金属质量分数的分析,探讨了乌鲁木齐市土壤的磁性特征及其对重金属污染的响应.结果表明:乌鲁木齐城市表土样品的磁性特征以低矫顽力亚铁磁性矿物为主导,磁化率值远高于背景值;磁化率值>300×10^-8m³/kg的范围与PLI>2的圈定范围基本一致,显示磁化率对于圈定城市表土重金属污染范围具有独特的优势.由于工业污染与交通污染的差异性,在运用磁化率对综合性城市的土壤重金属污染进行监测时,应首先对不同的功能区进行必要的区分,建立针对不同类型污染的磁化率评价指标体系.     

放牧对青藏高原东缘高寒草甸土壤酶活性及土壤养分的影响

对青藏高原四种不同放牧强度(围栏封育、轻牧、中牧和重牧)高寒草甸的土壤酶活性、土壤养分和植被群落特征进行了研究,探讨了不同放牧强度土壤酶活性和土壤养分及植被群落的相关性.结果表明:各样地土壤酶活性、士壤养分和植被群落特征有较大差异.土壤纤维素酶和淀粉酶活性与土壤有机质、速效氮质量分数及地上生物量变化一致,表现为围栏封育>轻牧>中牧>重牧,然而脲酶活性的变化趋势正好与之相反,表现为随着放牧强度的增加而增加.酸性磷酸酶活性和地下生物量变化一致,表现为轻牧>围栏封育>中牧>重牧.经分析,土壤酶活性和土壤养分密切相关,其中土壤淀粉酶和脲酶活性与土壤养分和植被特征的相关性最好,因此这两种酶活性可以作为评价青藏高原高寒草甸土壤质量的指标之一.     

喀斯特山区生态治理区石漠化过程的土壤质量特征研究

在全省较大的空间尺度内,对典型石漠化治理区石漠化过程的土壤质量特征进行研究.结果表明:土壤砂粒含量随石漠化发展过程而增加,粘粒含量随其减少;土壤孔隙度、持水能力在潜在、轻、中度石漠化过程中变差,强度石漠化则较好.容重随石漠化过程而减小;与原生林地相比,潜在、轻度、中度、强度石漠化的有机质、全氮等养分含量较低,速效养分与其相差不显著;各等级石漠化中,强度石漠化土壤的养分含量最多,中度石漠化的有机质、全氮等养分比潜在、轻度石漠化略多,但其速效养分较其略低;潜在、轻度石漠化土壤的养分含量最少,速效养分主要来源于施肥.因此石漠化生态治理的主要任务是保证对陡坡地的退耕还林、封禁治理,同时对轻、中度石漠化加强治理.     

不同林分密度华北落叶松人工林土壤养分特征

为了研究不同林分密度华北落叶松人工林土壤养分的变化,以河北省木兰围场内落叶松人工林为研究对象,系统采集了区域内土壤表层及深层样品,采用方差分析、克拉克插值法等分析方法,研究了林分密度对土壤有机质、全氮、全磷质量分数及空间分布的影响.结果表明:该区域0～20 cm土壤有机质、全氮、全磷质量分数最高,分别为65.23,2.99,0.25 g/kg. 40～60 cm土壤有机质、全氮、全磷质量分数最低,分别为25.85,1.79,0.19 g/kg.相同土层深度下,未经人工抚育的样地土壤有机质、全氮、全磷质量分数明显高于其他受到人为干预过的样地,同时,随着林分密度的增加,土壤有机质、全氮、全磷质量分数呈现先增大后减小的趋势.对比3块典型样地空间格局得出,该区域土壤有机质、全氮、全磷的空间相关性较大,表现为在东北方向上占优势.林分密度与土壤养分表现出显著的相关性,华北落叶松表现出一定的异质性空间分布特征.     

广西石漠化地区土壤理化性质特征

依托广西岩溶地区第三次石漠化监测规划,采用野外取样调查和实验室检测分析方法,开展广西石漠化地区土壤理化性质及植被覆盖程度、地形因子对土壤肥力影响状况研究.结果表明：土壤主要为中壤土,多为偏碱性土,均为石灰土.随植被覆盖程度增加,土壤自然含水量、水解氮和速效钾含量表现为“N”字形变化,其中“N”字形的第二个拐点均出现在植被覆盖程度为30%～60%范围处,水解氮与植被覆盖程度成显著正相关.随着坡度增加,水解氮和速效磷总体呈现先降后升再降低的趋势.土壤自然含水量最大值出现在缓坡处且此处的pH值最低,土壤pH值与坡度呈显著正相关,与土壤自然含水量呈显著负相关.土壤自然含水量、水解氮、速效磷和pH值在上、中和下三种坡位处,其含量均呈现由少到多的增加趋势.