重庆市岩溶区不同石漠化程度下土壤磁化率特征分析简

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χlf和χfd平均值随着石漠化程度的加深而增大,χfd>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χlf与χfd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χfd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。     

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。     

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。     

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.     

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.     

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.     

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。     

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。     

晋西北不同植被类型土壤水分亏缺特征

为了解人工水土保持林地土壤水分变化特征及亏缺现状,对区域植被恢复提供理论依据。对晋西北岚县典型人工林和对照样地撂荒地进行土壤水分测定,通过构建土壤水分亏缺定量评价模型,对柠条林(Cartagena korshinskii)、油松林(Pinus tabuliformis)和撂荒地雨季和非雨季的土壤储水量和土壤水分亏缺指数进行计算。结果表明:(1)随土层深度增加,3种植被的土壤剖面含水量均呈先降低后升高趋势,柠条、油松林土壤剖面含水量分别在300和400 cm深度后呈降低趋势,撂荒地土壤剖面含水量变化呈增长型,土壤含水量最高;(2)3种植被类型的土壤储水量和土壤有效储水量变化趋势相同,均表现为:撂荒地柠条油松,土壤水分相对亏缺量表现为:油松柠条撂荒地;(3)柠条、油松林地存在明显亏缺现象,样地土壤水分平均相对亏缺指数分别为0.24、0.69,撂荒地为-0.19。油松林地的土壤水分亏缺程度高于柠条林和撂荒地。     

靖远黄土-古土壤色度变化特征分析及古气候意义

对黄土高原西北缘厚层黄土剖面色度指标研究后发现,在磁化率指标不能很好地记录气候变化及土壤发育的情况下,色度指标的引入能够很好地弥补这一古气候重建上的缺陷.在靖远地区,红度a*主要受土壤中赤铁矿质量分数变化的影响,随赤铁矿的增加而增大,同磁化率联合使用可以反映土壤发育程度,较好地解释气候的变化过程.黄度b*受到针铁矿质量分数的影响,此外还可能受到黄铁矿、沼铁矿,褐铁矿等铁矿物的影响,在一定程度上可以反映降水量的变化情况.与a*一同分析,可以反映土壤发育时期的水热条件.亮度L*主要受土壤中w(TOC),w(CaCO3)变化的影响,随w(TOC)的增加而减小,而随w(CaCO3)的增加而增大.此外在CIELAB颜色系统中a*的增大会显著地使L*变小,L*主要反映了土壤发育时期的降水状况以及植被发育程度.在靖远地区,只有综合考虑色度、磁化率、粒度、w(CaCO3),w(TOC)才能够合理、可靠地重建气候变化的过程.     

岳麓山坡面林下土壤有机质分布特征研究

运用统计学分析方法对岳麓山坡面土壤有机质、pH的空间特征及相互关系进行分析研究。结果表明:(1)有机质含量在8.05g/kg到13.8g/kg之间。0-20cm土层有机质含量为坡下﹤坡中﹤坡上,受人类活动、地表植被、枯枝落叶等覆盖物影响;20-40cm土壤层有机质含量从坡下往坡上呈先略微减小后增大趋势;40-60cm土层有机质含量从坡下往坡上呈递减趋势。(2)有机质质量分数在1.85%-3.17%之间,pH值在2.78-4.01之间。除0-20cm土层pH、20-40cm土层有机质为弱变异性外,其它层次均表现中等程度变异性。土壤pH为坡上坡下坡中,跟土壤母质、地表植被盖度和人类活动相关。除坡下土壤pH存在弱变异性外,其余不同坡位有机质、pH为中等程度变异性,两者的相关性达到显著性水平(P0.05)。     

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。     

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。     

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.     

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.     

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。     

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.