土壤多样性理论方法的新近发展与应用

与建议也陆续出现 ,按此势头发展下去 ,极有可能使传统土壤学发扬光大 ,对拓宽环境管理与评价的途径具有重要意义。在国家自然科学基金的资助下 ,我们已经将土壤多样性的理论方法介绍到中国[3 4,3 5] ,并且在山东省 1∶10 0万SOTER数据库支持下 ,进行了探索性研究①[3 6 ] 。目前正着手在海南SOTER数据库的支持下 ,对海南省土壤多样性进行多方位、多层次的分析研究 ,相信不久将会有相关研究报告发表土壤多样性理论方法的新近发展与应用@张学雷$中国科学院南京土壤研究所!江苏南京210008 @陈杰$中国科学院南京土壤研究所!江苏南京210…     

土壤多样性的概念及其争议

介绍了Ibanez等提出并发展的土壤多样性概念及其计量方法论，简要阐述了利用土壤多样性方法分析全球尺度的土壤空间和分布规律的尝试，进而概括了知名土壤学家和生态学家对土壤多样性及其计量方法论所提出的建设性意见和不同观点，最后讨论了土壤多样性在土壤学及其他相关学科的应用前景。     

基于仙农熵算法的地质多样性分析——以浙江丽水百山祖国家公园地区为例

地质多样性包括地质、水文、地貌、土壤的物质组成、形态特征以及它们之间相互过程的多样性,是自然多样性的重要组成。如何有效度量地质多样性各要素的分布特征、相互关系及其所构成的体系,进而探索各要素的成因及对生态系统的贡献,对促进自然保护地山水林田湖草生命共同体系统保护具有重大价值。本文采用改进的仙农熵公式对浙江丽水百山祖国家公园地区地质多样性进行了量化分析,认为基于以改进的仙农熵公式可以量化分析多种自然要素的空间分布特征,最重要的是可以量化表达多种自然要素空间分布的关联程度,是探究它们之间错综复杂成因关系的重要方法,为实现山水林田湖草生命共同体由单一要素向多要素间关系的量化研究提供了新思路。     

中国中、东部典型样区土壤和水体多样性关联分析

分别选取中国中、东部不同尺度典型样区为研究区域,将多样性理论与方法应用于水体空间分布多样性和土壤构成组分多样性评价中。计算了各研究区及其分区域内,以土属为基本单元的土壤构成组分多样性和2km×2km网格尺度下的水体空间分布多样性,并探索了两者之间的内在联系。研究结果表明:将多样性理论与研究方法应用于区域水资源的空间分布离散性评价具有可操作性;区域水体总面积变化与区域水体空间分布多样性变化之间具有一定的正相关关系,70%以上数据支持这一推断;区域水体比例与水体空间分布多样性之间并无绝对联系;水体和土壤研究数据均体现出分形特征及结构;区域土壤构成组分多样性与水体空间分布多样性之间存在负相关关系,大尺度区域下的相关系数R²约0.8。     

贵州贞丰—关岭花江喀斯特石漠化地区土壤厚度的空间分布特征

土壤厚度与石漠化发展程度有着密切的关系,土壤也是石漠化地区生态恢复以及农业生产的基础。为了研究典型高原峡谷中-强度石漠化地区的土壤厚度空间分布规律,在土壤厚度野外调查的基础上,利用地统计学方法分析了贵州典型石漠化地区——贞丰—关岭花江小流域土壤厚度空间分布特征及主要影响因素。结果表明：（1）研究区土壤平均厚度仅为26 cm,土壤平均厚度表现为坡耕地>荒地>林地;（2）土壤厚度空间变异性以强度为主,荒地的土壤厚度空间分布连续程度优于林地和坡耕地,林地的土壤厚度空间分布有明显突变性,坡耕地的土壤厚度具有点状分布特征,有耕作物附近土壤厚度较大;（3）土壤厚度与海拔、基岩裸露率、坡度之间均有明显负相关关系;（4）自然和人为因素综合影响下的土壤强侵蚀是研究区土壤厚度分布极为不均的主要原因,对该区域石漠化的治理可以采用工程措施与生物措施相结合的方法。研究结果对研究区石漠化因地制宜地防治及其他地区水土流失防治、生态恢复、农业合理生产具有一定的参考价值。     

矿床自然电场的空间分布与在找矿中的应用

红透山铜锌矿床自然电场的空间分布模式矿床产于角闪斜长片麻岩的薄互层带中。矿体出露地表长550m,宽20-22m,倾斜延深大于1200m,矿体受层位控制,以似层状、脉状产出。矿石成分较简单稳定,主要有黄铁矿(50%)、磁黄铁矿(20~30%)、黄铜矿(1~10%)、闪锌矿(1~15%)、偶见极微量方铅矿、辉铜矿。矿体电阻率     

江苏省土壤重金属分布特征与污染源初步研究

以24 186个表层土壤(0～20 cm)和6 127个深层土壤(150～200 cm)样品之Cd、Hg、Pb、As等含量数据为基础,研究了江苏全省土壤环境的重金属分布与主要污染特征.结果表明.全省自然土壤环境与人为活动土壤环境的重金属元素分布都不均匀,但人为活动土壤环境中的不均衡程度远高于自然土壤环境:全省农田中有1.02%的土壤受到Cd、Hg、Pb等8种重金属的严重污染,苏州市、无锡市土壤环境被重金属污染的程度相对严重;工业化、城市化进程中的人为活动及自然地质作用都是引起江苏局部土壤重金属污染的重要原因,自然成因的重金属污染土壤多呈面状、多元素、低强度、双层污染等特点,从而与人为成因的重金属污染土壤有所区别.     

土壤入渗特性的空间变异规律及其变异源

以封丘地区典型的4种土地利用类型(传统耕作地、免耕地、金银花地和杨树林地)为例,系统研究了不同土地利用方式下土壤入渗特性的空间变异强度、空间变异结构及其主要变异源。结果表明,频繁的耕作会降低土壤异质性,弱化土壤特性空间变异结构,扰动较小的免耕地和金银花地的土壤入渗特性则具有相对明显的空间变异结构,扰动最小的杨树林地土壤的入渗特性具有最为明显的空间变异结构和最小的变程。容重、有机质含量和初始含水量是耕作地入渗的最主要变异源,初始含水量则是金银花地入渗的唯一显著性变异源;杨树林地入渗变异的主要变异源是有机质和初始含水量;影响免耕地入渗特性变异的变异源并不显著。在有些情况下,水温也可能成为入渗特性空间变异研究的重要干扰因素。     

成都平原土壤中Cd的空间分布与第四纪单元响应分析

通过样品采集和室内分析,研究了成都平原区土壤中Cd高含量区的区域分布特征和第四纪分布的空间响应关联。在绵远河、石亭江流域冲积物中存在Cd含量高值区。在同一流域Ⅰ、Ⅱ级阶地→Ⅲ级阶地→Ⅳ级或Ⅴ级阶地冲积物中Cd含量逐渐降低。发育于龙门山的河流(绵远河、石亭江)沉积物Cd含量显著高于其他水系沉积物。Cd高含量分布区与不同级次的阶地相吻合的特征表明其控制因素显著,属于地质作用的产物。这一结论与多数研究者认为的人为因素引起的具有根本区别。     

成都平原土壤中Cd的空间分布与成因探讨

通过样品采集和室内分析,研究了成都平原区土壤中Cd高含量区的区域分布特征和形成原因。在绵远河、石亭江流域冲积物中存在Cd含量高值区。Cd高含量区域分布Ⅰ、Ⅱ级阶地-Ⅲ级-Ⅳ级或Ⅴ级阶地冲击物中Cd含量逐渐降低。发育与龙门山的河流(绵远河、石亭江)沉积物Cd含量显著高于其他水系沉积物。Cd高含量分布区与不同级次的阶地相吻合的特征表明其控制因素显著,属于地质作用的产物。这一结论与多数研究者认为的人为因素引起的具有根本区别。     

土地利用空间数据库整合与应用研究

在分析了现有土地利用数据特点与不足的基础上,对空间数据的整合方法进行了研究,并通过土地利用整合案例,实现了空间数据与属性数据的一体化管理与应用,一定程度上提高了土地管理工作的效率。     

黑龙江省绥棱县土壤硒空间分布特征及其与土壤性质的关系

基于黑龙江省1：5万富硒土地专项调查取得的7701个高精度土壤数据,分析了硒、有机碳（TOC）、pH等理化指标,运用统计分析、相关分析研究了绥棱县农田土壤硒空间分布特征,并探讨硒与土壤性质的关系.结果表明,土壤硒含量在0.05×10-6~0.87×10-6之间,平均硒含量0.27×10-6;农田土壤以足硒为主,足硒土壤占比88.00%,富硒土壤占比3.90%,硒潜在不足土壤占比7.24%,缺硒土壤占比0.86%.不同土壤类型硒平均含量由高到低依次为黑土>草甸土>暗棕壤>白浆土>风沙土.相关分析结果表明,TOC是影响土壤Se含量的主要因素,pH对土壤Se含量影响不明显.     

皖江经济带某区土壤质量地球化学评价与空间分布研究

土壤质量评价是土地利用总体规划的重要组成部分,是土地利用分区的主要技术依据和决策因素.本次针对研究区开展调查,基于土壤地质调查与数据分析进行土壤质量地球化学综合评价和分级.结果表明:区内总体土地质量良好,但存在土壤养分元素氮、磷、碘、硒等元素缺乏.土壤总体酸碱度呈弱碱性—中性.土壤综合等级以三等及以上等级为主,占研究区总面积的94.7％.土壤养分元素的缺乏以及土壤污染是影响土地质量的主要原因.     

浙江省实时土壤缺水量空间分布自动分析与实现

按流域代表性和面上均匀分布要求,在浙江省区域代表站中筛选39个代表流域,利用在浙江有较好适应性的新安江三水源模型率定产流参数,借助水文遥测系统上传的实时雨量、蒸发量信息以及数据库、水文模拟、Arc GIS空间分析等技术,由代表流域土壤缺水量的实时模拟,实现浙江省土壤缺水量空间分布的逐日自动分析。     

中国洞穴驼螽物种多样性与适应

文章总结了中国洞穴驼螽的种类、分布及适应进化。中国记录洞穴驼螽3属26种,其中疾灶螽属（Tachycines）（24种）物种最丰富;洞穴驼螽分布范围窄,96%（25种）的物种仅分布于模式产地,或模式产地所在的县（市）,而贵州省物种最丰富,有记录15种;喜洞穴和偶洞穴驼螽的外部形态与地表种相似,真洞穴驼螽具有适应洞穴生活的典型特征,如体色浅,复眼不同程度退化（甚至消失）,触角和尾须较长且感器类型丰富等。对洞穴生物的保护,除了保护天然洞穴外,还需进一步保护洞穴周围的环境。     

水体空间分布多样性分析的网格尺度研究

水体空间分布多样性的提出为地表水资源的分布特征评价提供了一种新的思路和方法,网格尺度设置是其研究结论获取的前提条件。以河南省内5个典型样区为例,计算了14种不同网格尺度下水体空间分布多样性的变化特征,以期探索水体空间分布多样性研究中合理网格尺度的设置准则。结果表明,水体空间分布多样性研究中的网格尺度设置为2km~500m之间为宜。     

分形分维理论在地质灾害发育及空间分布规律中的应用——以长安区滑坡、崩塌地质灾害为例

长安区区内地层岩性、地质构造多样,加之人类经济工程活动、降雨、地震等诱发影响,秦岭北坡及黄土台塬边缘滑坡崩塌地质灾害发育,是陕西省地质灾害较严重的县(区)之一。本文以长安区为研究区域,在对长安区自然地理及区域地质环境条件等资料充分收集的基础上,结合长安区滑坡崩塌灾害点的实际调查资料,详细分析了长安区的滑坡崩塌灾害发育特征及空间分布规律,并采用网络覆盖法,对长安区滑坡崩塌地质灾害的空间分布进行了分形分维计算。求得地质灾害的空间分布分维值为0.876 6,反应出长安区滑坡崩塌地质灾害空间分布特性的复杂性。研究结果表明,分形分维理论能合理评价地质灾害空间分布特征,对类似地区的地质灾害空间分布特征分析具有借鉴意义。     

河套平原表层土壤元素含量与空间分布特征

文中分析了河套平原不同表层土壤的元素含量,并运用统计学方法探讨了河套平原表层土壤元素的组成和空间变化。结果表明:河套地区土壤Al、Fe等元素与Na、Sr化学活动性元素的特征差异较大;而重金属元素Cu、Mn、Pb、Zn等元素存在异常,变异系数较大,明显受人类活动的影响,可作为人类工业活动的指标。表层土壤元素的空间变异特征表明,Ca、Mg等稳定元素存在明显的空间相关性,反映了土壤母质对元素含量影响较大;P元素的理论模型为线性,与河套地区大面积农田使用磷肥过量有关;重金属元素为中等强度的空间相关性,表明受到工农业生产等小尺度因素的影响。河套平原地区重金属元素空间分布总体呈现北部和南部地区较高,且北高南低,东西向变化不明显的特征,这与当地的工业开矿、城市化发展以及工农业的生产等人类活动密切相关。     

双累积曲线方法理论及在水文气象领域应用中应注意的问题

在水文气象要素一致性及其长期演变趋势研究中,双积累曲线(DMC)方法以简单、直观、实用而被广泛应用.近30年来我国学者应用该方法分析水土保持措施、土地利用变化的水沙效应取得了良好效果.双累积曲线方法的理论基础是分析两个要素(或变量)应具有正比关系.故在应用时要注意分析的要素应该具有相同物理成因或具有明确的因果关系,参考变量应该是不受其他因素影响的、自然变化的正确值,特别是在河流水沙分析中,降雨量需用具有代表性的面平均降雨量.