华北平原河道变迁对土壤及土壤盐渍化的影响

华北平原河道变迁对土壤及土壤盐渍化产生了较大影响。它使土壤质地普遍粗化,草甸一沼泽土变成潮土、盐化潮土和风沙土。土体中的盐分产生重新分异：高地以淋溶为主,洼地既不淋溶也不累积,坡地则累积于地表形成了盐碱地。     

北京山区土壤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,土壤颗粒具有一定的分形特性.基于抽样调查的方法,应用土壤颗粒的体积分布计算了北京山区195个土壤样品的粒径分布分形维数.统计结果表明,研究区的土壤质地主要是粉砂土、粉砂壤土、砂壤土、壤砂土、砂土,土壤质地偏粗,分形维数介于2.23～2.69之间,总体偏低.结合已有研究成果分析表明,土壤粒径分布分形维数随质地的粗细程度发生明显变化.质地越粗分形维数越小,质地越细分形维数越大.土壤粒径分布分形维数与土壤砂粒含量呈显著负相关,与土壤粉粒含量呈显著正相关,与粘粒含量呈显著对数关系.土壤粒径分布分形维数与土壤容重呈显著负相关.研究结果表明土壤粒径分布分形维数可以作为判断土壤质地差异的重要指标.     

利用分形理论解决不同土粒分级标准间土壤质地资料的转换问题

基于分形理论,选取黄土高原南部厢寺川林场地区20个典型样点,每个样点取3个剖面,共60个土样的实测土壤颗粒粒径分布数据,分别应用分形模型、对数正态模型、逻辑生长模型、WEIBULL模型预测土壤颗粒累积百分含量,提出一种预测土壤颗粒粒径分布的分形模型。结果表明,在0.002～0.1mm粒级范围内,分形模型对已知土壤资料的粒级个数和预测粒级的大小等因素并不敏感,具有较高的预测精度和稳定性;与对数正态模型、逻辑生长模型和WEIBULL模型相比,分形模型的总体预测误差最小且未出现大误差数据,可以有效对不同土粒分级标准间土壤质地资料进行转换。     

基于高光谱的河套灌区农田表层土壤质地反演研究

以河套灌区解放闸灌域农田表层0～10 cm土壤为研究对象,研究风干土样的不同粒级含量与光谱特性关系,遴选出反映土壤粘粒、粉粒、砂粒含量各自敏感的光谱波段,分别建立土壤粘粒、粉粒、砂粒含量与敏感波段的一元线性回归模型和BP神经网络模型,模型验证结果表明:土壤粘粒、粉粒、砂粒含量的一元回归模型与BP神经网络模型精度基本一致,且都在85％以上.该研究结果可为应用高光谱遥感图像大范围识别河套灌区的土壤质地提供理论依据.     

荒漠-绿洲区土壤性质过渡特征

荒漠-绿洲区是干旱区地表景观格局变化最频繁的地区,深入研究荒漠-绿洲区不同景观格局土壤环境的差异对揭示干旱区生态系统过程至关重要。本研究通过采集石羊河流域荒漠、过渡带和绿洲土壤样品,综合运用多种分析方法,研究荒漠-绿洲区不同景观格局土壤理化属性的差异及其相互作用关系。结果表明：从荒漠、过渡带到绿洲景观,土壤质地和持水性能在不断好转,酸碱度和盐分状况变化不大,养分状况则表现为荒漠和过渡带具有近乎相同的有机碳和全氮含量,绿洲具有显著增加的有机碳、全氮和全磷含量。在不同深度上,荒漠景观土壤理化属性几乎没有变化;过渡带土壤质地由表层至深层不断改善,含水量逐层增大,全磷含量缓慢增加,C∶N和C∶P的值波动减小;绿洲景观土壤含水量由表层至深层显著增加,养分含量显著降低,C∶N和C∶P的值显著减小。总体而言,荒漠景观土壤理化属性的分异程度最小,绿洲景观分异程度最大,过渡带景观在土壤质地和含水量方面的分异程度较大,在土壤养分方面的分异程度较小。此外,过渡带景观土壤理化属性的自相关程度最高,且土壤质地是引起其他土壤理化属性分异的主要原因。     

水文方案中用质地和有机质估算土壤水分特征

水文分析中经常涉及评估土壤水的渗透、传输、储存以及植物与水之间的关系。确定土壤水的水文效应要求利用诸如土壤质地、有机质、结构等因子来估算土壤水势和导水率。在许多水文分析中,田间或实验室的方法操作起来常常十分困难,成本很高,不切实际。土壤质地、水势、导水率之间的统计关系可以为许多分析和决策提供有效的估算。本文利用美国农业部(USDA)目前土壤数据中容易获得的质地和有机质因子发展了新的土壤水分特征方程。这些方程与Saxton等以前发表的方程类似,但是包含了更多的可求变量,并有更广的适用范围。它们由以前方程中的张力、导水率和密度、砾石、盐度影响之间的关系组成一个用于农业上水管理和水文分析的综合土壤水分特征预测系统,并用大量的互相独立的土壤质地数据对其进行了验证。我们已经将这个预测系统编写成图像化的计算机模型,提供了一个易用快捷的预测工具,在http://hydrolab.arsusda.gov/soilwater/Index.htm网页上可以应用该模型。     

土壤质地改变对CLDAS/Noah-MP土壤湿度模拟的影响研究

陆面模式可以模拟获得高时空分辨率连续的多层土壤湿度,但其精度受到地表参数的影响,土壤质地就是其中之一,本文利用CLDAS-V2.0(中国气象局陆面数据同化系统)驱动Noah-MP模式,开展了其对土壤湿度模拟的影响研究.结果表明,利用中国第二次土壤调查数据制作的中国区土壤质地数据(SNSS)与模式自带土壤质地数据(FAO...     

黑河流域土壤质地分类数据建立及其模拟效果检验

原全球土壤质地类型分布在黑河地区的数据(下称原全球数据)不能体现该流域不同海拔高度土壤分布的非均匀性特征,为了定量表征研究区土壤的非均匀分布,在流域范围收集了53个土壤亚类剖面数据,对照土壤三角,与国际通用的STASGO 30 s土壤质地类型分类标准对应,基于黑河流域1∶100000土壤亚类分布图,建立了黑河流域30 s分辨率的土壤质地类型分布图(黑河数据)。这套数据可以描述出原全球STASGO 30 s数据不能表现出的山区和绿洲区的土壤非均匀分布实际。分别使用黑河数据和原全球数据作为下垫面土壤分布,运用耦合了陆面过程的中尺度大气模式,对黑河流域中上游区域进行了模拟,检验了两套数据对气温模拟的准确性,讨论了土壤分布变化对环境要素模拟的影响。结果表明,使用黑河土壤分布数据对上游山区的气温模拟性能好于原全球数据,中游绿洲区使用两套土壤分布数据的模拟值都偏高,大部分站点使用黑河土壤分布数据的模拟值略高于使用原全球数据的模拟值。这可能与模式中使用的全球土壤水、热参数在研究区的代表性以及中游区的人类活动加剧了土壤温、湿度的时空异质性有关。因此,黑河流域土壤水、热参数以及高分辨率的土壤温、湿度分布是提高该区域土壤—大气相互作用数值模拟性能的重要途径。环境要素变化与土壤类型分布变化呈非线性关系。气温模拟值对土壤分布变化最为敏感。     

山东省济阳县土壤重金属元素异常成因研究

基于山东省济阳县土壤地球化学调查数据,发现济阳县城北部农田区有As、Bi、Cd、Cu、F、Ni、Sb、Hg、Zn等重金属为主的元素异常,各元素异常套合较好,异常衬度相差较大,呈弱富集状态。异常查证结果表明,重金属元素含量与SiO2、Al2O3、Fe2O3等常量组分之间具有显著的相关性,随SiO2含量的增加而降低,随Al2O3、Fe2O3含量的增加而增加,说明土壤常量组分及其所决定的土壤质地是导致异常形成的主要因素,而人类活动的后期叠加作用是异常形成的次要因素。在异常区所抽检的小麦、黄瓜样品中,Hg、F等元素有不同程度超标现象,说明异常区土壤中有毒、有害元素已对农产品质量产生影响,应引起重视。科学合理施肥,加强各类污染源的控制,继续保持土壤碱性环境,是防止异常区危害人类健康的有效措施。     

采用间歇灌溉进行土壤盐分淋洗的适用性

为比较一次性灌溉和间歇灌溉在盐分淋洗效率方面的优劣,采用HYDRUS-1D两区模型模拟分析了不同频次灌溉条件下的土壤水盐运移过程。结果表明存在一个间歇灌溉具有更高淋洗效率的最大深度,并将其称为临界深度。对砂土的模拟显示在灌水总量为20 cm时,随着潜在蒸发强度从0 mm/d升高至6 mm/d,临界深度从60 cm以上降为0 cm;而在潜在蒸发强度为2 mm/d时,随着灌水总量从10 cm增加至40 cm,临界深度相应从20 cm增加至接近80 cm。比较而言,透水性好、不动水体占比高、两部分孔隙之间水分和溶质交换能力差的土壤,临界深度更大;对黏土、黏壤土、壤土、砂壤土和砂土分别进行模拟显示偏砂性土壤具有更大的临界深度,在灌水总量和潜在蒸发强度分别为30 cm和2 mm/d时,黏土和砂土的临界深度分别为56 cm和大于100 cm。总的来看,对于间歇灌溉是否能提高盐分淋洗效率不能一概而论,引入临界深度可以在一定程度上解释研究者们对于间歇灌溉是否能提高盐分淋洗效率的不同认识。