基于GIS的农田土壤肥力评价及其与土体构型的关系

以河南省延津县中低产田为例,选取土壤有机质、全氮、全磷、全钾、速效氮、速效磷、速效钾、pH和阳离子交换量（CEC）等指标作为评价因子,利用ArcGIS 9.2软件和模糊数学方法对土壤肥力进行了综合评价,根据评价结果,分析不同土体构型土壤肥力状况差异.结果表明：该区土壤呈偏碱性状态,全氮、全磷、速效氮、CEC、有机质、速效钾含量偏低,速效磷、全钾含量中等,土壤肥力综合指数为0.14～0.63,整体水平偏低.除速效磷和全钾外,其他土壤肥力指标在不同土体构型间均表现出显著差异,土壤肥力与土体构型关系密切,上壤下粘型土壤的肥力等级相对较高,上壤下砂型次之,通体砂型最低.根据各指标在剖面上的分布状况判断,该区土体结构不良,保水保肥能力差,可针对此特征进行土壤改良.     

西藏人工造林作业区土壤肥力评价

为了掌握西藏将要造林作业区的土壤肥力水平,对6个地市524个造林作业区的土壤样本进行了养分测定,采用改进的内梅罗综合指数法分析土壤肥力水平.结果表明: 西藏造林作业区土壤综合肥力指数为0.425～1.972,土壤综合肥力水平一般的作业区数量占64.9%,贫瘠的占34.9%,肥沃的占0.2%.各属性分肥力指数均值表现为: 碱解氮>pH>全氮>速效钾>有机质>有效磷>全磷>全钾,指数值为0.654～2.643,全氮、碱解氮的肥力水平主要为肥沃、很肥沃,速效钾、有机质、全磷的肥力水平主要为一般,有效磷、全钾的肥力水平主要为贫瘠,土壤酸碱度适宜.各地市造林作业区平均土壤综合肥力指数表现为: 林芝市>昌都市>山南市>拉萨市>日喀则市>阿里地区,其中,阿里地区、日喀则市、拉萨市造林作业区土壤综合肥力水平为贫瘠,昌都市、林芝市为一般,而山南市一般和贫瘠的数量相当.西藏造林作业区土壤综合肥力水平总体偏低,土壤综合肥力、土壤各属性肥力水平由西北部的阿里地区至东南部的林芝市逐渐趋好,具有明显的水平地带性规律.     

黄土丘陵区人工林地土壤肥力评价

就黄土丘陵区人工林地土壤肥力状况进行了综合评价。结果表明,全氮、碱解氮和有机质是黄土丘陵区人工林土壤主要的肥力指标,其含量能更好地反映土壤肥力状况。利用年限小于10年的土壤肥力处于很低的水平,利用年限在10～20年间的土壤肥力处于较低水平,利用年限在20年以上的土壤肥力接近中等水平。黄土丘陵区人工林土壤养分中除全磷和速效钾外,其它养分含量均偏低,该区人工林土壤肥力总体水平偏低。     

曲靖植烟土壤养分空间变异及土壤肥力适宜性评价

采用GPS技术在云南曲靖烟区布置了2088个采样点,测定其耕作层(0～20 cm)土壤主要养分含量,利用经典统计方法和地统计学方法对植烟土壤养分状况的总体特征和空间变异特征进行分析,并采用模糊数学方法对植烟土壤肥力适宜性进行综合评价.结果表明:曲靖植烟土壤pH、有机质、有效硫和水溶性氯含量适宜,全氮和碱解氮含量偏高,速效钾、有效钙、有效镁、有效铜、有效铁、有效锌、有效钼和有效锰含量丰富,速效磷含量中等,全磷、全钾和有效硼含量偏低;区域内植烟土壤养分指标均表现为各向异性分布,其中速效磷和有效硼的空间变异主要受随机性因素的影响,其他养分指标的空间变异是结构性因素和随机性因素共同作用的结果.植烟土壤肥力适宜性指数为优的区域缺乏,为良的区域占8.0%,一般的区域占51.6%,中等的区域占39.0%,为差的区域占1.4%.     

西湖风景区土壤肥力的空间格局及其影响因子

土壤肥力是土壤特性的综合反映,也是揭示土壤条件动态变化的最敏感指标,不同尺度下土壤肥力空间格局的影响因素不同。本研究以西湖风景区为研究区域,通过网格布点采样,采用修改的内梅罗公式作为土壤肥力定量计算模型,研究了风景区土壤肥力指数的空间分布及其影响因素。结果表明:西湖风景区土壤为酸性,土壤有机质和有效磷平均含量达到全国第二次土壤普查养分分级标准1级水平,全氮平均含量达2级水平;空间格局上,西湖南部和北部土壤综合肥力指数高于风景区西北部和西南部;不同土地利用方式、植被类型和生态系统类型的土壤综合肥力指数高低顺序分别为居民区交通区农业用地景区绿地山林地,短柄枹桂花香樟茶园竹林青冈枫树木荷,绿地草坪常绿阔叶林常绿混交林;总体上表现为景观绿地的土壤肥力高于农业土壤和自然土壤。     

中国马尾松林土壤肥力特征

土壤肥力是各因素的综合作用和反映，也是林地生产力的基础。为了解马尾松分布区林下土壤肥力状况，利用499条文献数据、134条历史调查数据和131条当前调查数据中0-20 cm和20-40 cm土层的pH值、有机质、全氮、全磷、全钾、碱解氮、有效磷和速效钾，根据全国第二次土壤普查养分分级标准和内梅罗指数法分别对土壤养分单一指标丰瘠水平和综合肥力状况进行评估，并分析马尾松天然林与人工林和纯林与混交林间土壤肥力特征的差异，为马尾松林可持续经营和生产力提高提供科学依据。结果表明：（1）0-20 cm和20-40 cm土层土壤pH值、有机质、全氮、全磷、全钾、碱解氮、有效磷、速效钾的平均值分别为4.79和4.91、33.78 g/kg和19.92 g/kg、1.82 g/kg和1.32 g/kg、0.46 g/kg和0.40 g/kg、14.49 g/kg和15.71 g/kg、88.00 mg/kg和59.41 mg/kg、4.94 mg/kg和2.38 mg/kg、71.72 mg/kg和52.99 mg/kg；（2）除土壤有机质、全氮和全钾含量外，两个土层其他土壤养分指标的丰瘠水平在"较缺"水平及其以下；（3）0-20 cm土层土壤肥力指数（0.97）大于20-40 cm土层（0.77），土壤有效磷含量的肥力指数均最小（0.60和0.33）；（4）除20-40 cm土层pH值、碱解氮和速效钾含量外，其他土壤养分指标和肥力指数均表现为混交林>纯林；这些指标在天然林与人工林间的差异因指标而异。总体来看，马尾松林土壤磷和钾养分的供给潜力和能力较弱，土壤综合肥力状况也偏"贫瘠"，其中土壤有效磷含量最低，肥力指数也最小；0-20 cm土层的土壤肥力状况优于20-40 cm土层，均受林分起源（天然林与人工林）和林分结构（纯林与混交林）的影响；但由于指标缺乏（如物理指标）和数据分布不均衡（天然林和混交林少），土壤肥力的估算以及林分特征对土壤养分和肥力的影响还有待于进一步研究。     

农村混合污水灌溉对土壤养分含量、酶活性及微生物多样性的影响

通过土柱模拟试验,研究了农村混合污水灌溉(WG)对农田土壤pH、养分含量、酶活性及微生物多样性等土壤肥力指标的影响.结果表明:与清水灌溉(CK)相比,经过WG处理,土壤全钾、全磷、速效钾和碱解氮含量增加(4.54%~46.84%),而土壤pH、有机质、全氮和速效磷含量降低(2.02%~32.61%),且土壤pH极显著降低(P<0.01),土壤速效钾含量显著增加(P<0.05);土壤过氧化氢酶和土壤酸性磷酸酶活性低于CK处理(P<0.01),而土壤脲酶和土壤转化酶活性显著高于CK处理(P<0.05);土壤中细菌和真菌的Shannon指数、Ace指数、Chao指数、Coverage指数等均有所提高,但降低了Simpson指数,改变了细菌和真菌在属水平上各优势物种的相对丰度.内梅罗综合指数法评价结果表明,农村混合污水灌溉提高了供试土壤的综合肥力水平.本研究为示范区农村混合污水灌溉模式的田间试验提供了重要依据.     

河南省新安县郁山林区土壤速效养分分析

以河南省新安县郁山林区为研究对象, 利用野外采样结合室内分析, 系统的测定了土壤pH值、铵态氮、速效磷、速效钾四项指标。按照全国第二次土壤普查分级标准, 依次对土壤养分指标进行分项评价和综合评价, 并采用改进的内梅罗综合指数法分析土壤肥力水平。结果表明: 郁山林区土壤pH值变幅范围是5.70-8.77, 符合北方土壤特性, 基本适合林业的发展。土壤铵态氮含量变幅范围是43.43-105.70 mg·kg-1, 变异系数21.03%, 属于低水平(4级)。土壤速效磷含量变幅范围是13.45-54.35 mg·kg-1, 变异系数30.22%, 属于较高水平(2级)。土壤速效钾含量变幅范围是58.67-93.36 mg·kg-1, 变异系数13.18%, 属于低水平(4级)。土壤综合养分指数为1.63,变异系数51.10%, 属于土壤养分综合评价等级分类标准的3级, 土壤养分肥力程度一般。因而建议今后在林区的管理中施加氮肥和钾肥, 平衡土壤养分, 实现林业可持续发展。     

施肥对设施菜地土壤磷累积及淋失潜能的影响

以不同肥力设施菜地土壤为研究对象,通过填装土柱模拟试验,研究不同施肥措施对磷素累积及淋溶的影响.结果表明： 随着淋溶时间的延长,磷素淋溶量增加,但累积淋溶量较少,说明本试验中磷素淋溶损失的风险较小,主要累积在土体内的不同土层中.试验结束时,土壤肥力和施肥处理均显著影响不同土层中全磷和速效磷含量.与低肥力土壤相比,中肥力土壤全磷和速效磷增幅为14.3%和12.2%,高肥力土壤增幅为33.3%和37.7%.有机肥化肥混施处理(M+NPK)土壤全磷含量显著高于单施化肥(NPK)和有机肥(M)处理,增幅分别为5.7%和4.3%;M及M+NPK处理中速效磷含量显著高于NPK处理,增幅分别为13.0%和3.1%.10～20 cm土层全磷和速效磷含量最高,0～10和10～20 cm土层全磷和速效磷含量显著高于20~40 cm土层.
     

银杏园土壤酶活性与土壤肥力的关系研究

研究了银杏土壤酶活性与土壤肥力的关系,试图探索利用土壤酶活性作为评价银杏果园土壤肥力的指标。结果表明,有３种酶的活性与土壤肥力存在着极为密切的关系,酶活性随土壤肥力的高低而有规律地变化。根据相关分析,该土壤的脲酶、蛋白酶、转化酶的活性均与土壤有机质、全氮、全磷、碱解氮、速效磷、速效钾及银杏果实产量呈极显著相关。不同土壤酶活性之间也存在极显著的相关性。因此,土壤酶活性作为评价银杏土壤肥力水平的指标是可行的。     

基于GIS长春市郊农地土壤肥力综合评价

以长春市郊区农地为例,应用ArcInfo进行空间数据采集、处理与分析,以土地利用类型作为评价单元,采用层次分析法确定评价因素的权重,引入模糊数学方法,建立各评价因素对肥力的隶属函数,计算各个肥力评价因素的评分,最后用指数和法求出各评价单元的综合评价值,根据综合评价值的大小划分土壤肥力等级,并分级统计其面积.应用ArcView GIS绘制了评价结果图.     

桂西北喀斯特移民区土地利用方式对土壤养分的影响

利用典型喀斯特峰丛洼地主要土地利用方式（灌草地、次生林地、果园、牧草地、旱地）的土壤养分测定数据,研究土地利用变化对土壤养分的影响.结果表明：土壤有机碳、全氮、有效氮含量随土地利用强度的增加而降低,灌草地和次生林地比果园、牧草地和旱地土壤有机质含量高86%～155%、全氮含量高62%～119%、有效氮含量高66%～215%（P<0.05）;全磷和全钾含量主要受养分来源的影响,受土地利用方式影响较小;速效磷含量主要受施肥的影响,有效钾含量则主要受植被覆盖和水土流失状况的影响.土地利用方式是影响土壤有机碳、全氮、有效氮、有效磷、有效钾等养分含量变化的重要因素.粗放的农业耕作降低了土壤养分并引起土壤退化,而植被恢复等措施可以培肥土壤.因此,喀斯特区域应改变粗放的农业耕作方式,加强施用有机肥和平衡施肥,对坡度≥25°的坡耕地采取“退耕还林还草”措施,以恢复和重建喀斯特地区生态环境,实现土地资源的可持续利用.     

凋落物化学组成对土壤微生物学性状及土壤酶活性的影响

通过模拟试验的方法研究了单一施加杉木(Cunn inghan ia lancceola ta(L am b)Hook.)叶凋落物,杉木(C.lancceola ta)和桤木(A lnus crem astogyne Burk ill)混合凋落物,杉木(C.lancceola ta)和枫香(L iqu id am ba f orm osana H ance)混合凋落物,杉木(C.lancceola ta)、桤木(A.crem astogyne)、枫香(L.f orm osana)混合凋落物对土壤化学性状和土壤微生物量碳、代谢熵(qCO2)、土壤酶活性的影响。研究结果表明,土壤微生物学性状比土壤化学性状对不同凋落物处理的效应反应更敏感;与单一杉木叶凋落物比较,混合凋落物处理的土壤微生物量碳明显增加,土壤脲酶、蔗糖酶、脱氢酶活性升高;土壤代谢熵(qCO2)和土壤多酚氧化酶活性有下降趋势;另外,研究结果也表明,不同树种的叶凋落物混合对土壤质量的影响存在差异,有桤木叶的混合凋落物对土壤质量的改善效果似乎更明显。     

黑河中游荒漠绿洲区土地利用的土壤养分效应

土地利用影响地表覆被状况和生态过程,关系到土壤肥力与土壤碳库功能"源-汇"关系的改变。黑河中游甘州区和临泽县是我国西北干旱区典型的荒漠绿洲区,以土壤表层(0-20 cm)养分变化为对象,利用2011-2012年甘州区和临泽县的土壤野外调查数据和该区全国第二次土壤普查数据,对两时期土壤表层养分(土壤有机质、全氮、全磷、全钾及pH值)的变化特征进行比较研究。结果表明:研究区土壤有机质、全磷含量分别降低了3.54%和12.5%;而全氮、全钾和pH值分别增加了74.4%、98.2%和4.9%。全国第二次土壤普查时期,荒漠、耕地与草地三者在各土壤养分上没有显著差异,但林地在土壤有机质、全氮、全钾上显著高于前三者。2011-2012年,耕地土壤的全磷、全氮与其它土地利用存在显著差异。土地利用的保持和改变对土壤养分变化有着重要影响,耕地的长期耕作使得土壤有机质含量降低4.94%,全氮增加86.93%,全磷减少5.02%,土壤碱性增强;荒漠植被的自然演替使土壤有机质含量增加66.21%,全氮增加71.70%,全磷含量减少37.33%,土壤碱性变弱。所以,耕地扩张及其长期耕作活动将导致地力退化并有盐碱化风险,而荒漠等自然生态系统保护有利于土壤肥力的改善和土壤固碳功能的发挥。     

城市绿地土壤健康质量问题与对策

城市绿地土壤质量是保障绿化植物健康生长的基础,也是保障绿地为城市及其居民提供健康生态系统服务和城市可持续发展的重要基础。目前在提升城市绿地土壤质量方面,主要关注了肥力质量和环境质量方面的问题,对健康质量方面的问题还较少关注。本文综述了土壤健康质量的概念、内涵及其评价指标,总结了城市绿地土壤健康质量所面临的主要问题和挑战,提出了提升城市绿地土壤健康质量的途径和策略,展望了今后有关城市绿地土壤健康质量的研究方向。旨在引起人们对城市绿地土壤质量,特别是城市绿地土壤健康质量的重视,以充分认识到全面提升城市绿地土壤质量、为城市可持续发展和生态城市建设提供有力支撑的重要意义。     

广州市道路绿地土壤肥力特征研究

通过对广州市12条道路绿地土壤进行采样调查,结合主成分分析法,研究广州市道路绿地土壤肥力特征及筛选出主导因子。结果表明,广州市道路绿地土壤pH值为5.52～8.76,碱性和强碱性土壤比例为78.26%;EC值和有机质平均值分别为0.19 mS/cm和26.52 g/kg;有效磷含量很高,全氮和全钾含量较高,全磷、碱解氮和速效钾含量较低。筛选结果显示,广州市道路绿地土壤pH值、有机质、全氮、全磷、碱解氮和有效磷可作为土壤肥力评价的主要因子,全钾和速效钾为次要因子。     

不同农田生态系统土壤碳库管理指数的研究

讨论不同农田生态系统的土壤活性碳库和碳库管理（ＣＰＭＩ）,结果表明,不同农田生态系统的土壤ＣＰＭＩ明显受施肥、气候、土壤利用方式,耕种年限等因素的影响。供试土壤的活性碳含量范围为０．４９～４．９９ｍｇ／ｇ,土壤ＣＰＭＩ为５１．６～１６５。不同施肥地红壤ＣＰＭＩ的影响顺序为绿肥（ＧＭ）〉概肥（ＦＹＭ）〉ＦＹＭ－ＮＰＤ〉参考（ＲＥＦ）〉ＮＰＫ〉对照（ＣＫ）,在水稻土中,共相应的影响顺序为,稻草（ＲＳＣ     

江西省茶园土壤肥力特征及其影响因子

为探明江西省典型茶园土壤养分状况和肥力特征,选取江西省21个地区372个典型茶园,分析茶园土壤养分的差异性、空间性、相关性及与地形、土壤类型、海拔和建园时间的关联性。结果表明: 江西省茶园土壤pH、有机质、碱解氮、速效磷、速效钾、全氮、全磷和全钾分别达到优质高效高产茶园土壤营养指标的53.9%、60.1%、56.1%、22.9%、38.5%、43.7%、11.1%和95.5%,其中速效磷为强变异;有效铜、锌、铁、锰和硼达到土壤微量元素含量分级一级标准的占比分别为76.3%、74.2%、96.8%、73.1%和0.0%。江西茶园土壤养分以赣中地区最高,其次是赣东北和赣西北地区,赣南地区最低。除全钾外,土壤pH与有机质、碱解氮、速效磷、速效钾、全氮和全磷均呈显著正相关。不同地形土壤养分以平地最高,高山次之,山地和丘陵最低;不同土壤类型土壤养分以水稻土、砂壤和山地黄棕壤较高,其次是黄壤、红黄壤和紫色土,红壤最低;土壤pH、有机质和全钾随海拔上升而递增,而速效磷随海拔上升而递减;土壤有机质、碱解氮、全氮、速效磷和全磷随建园时间的增加而递增,而土壤pH随建园时间的增加而递减。综上,江西省茶园土壤肥力总体水平良好,有机质、全钾、有效铜、锌、铁和锰均较丰富,但土壤偏酸,速效磷和全磷偏低,有效硼严重缺乏。赣中应提高土壤pH和钾肥,赣东北增加钾和氮肥,赣西北增加有机质和磷肥,赣南应增加氮磷钾肥并配施有机肥;高山茶园补充速效磷和钾肥,山地茶园提高氮和磷肥;红黄壤茶园提高土壤pH和全钾,红壤茶园应提高氮磷钾肥并配施有机肥,黄壤和山地黄棕壤茶园需要增施磷肥,紫色土茶园需提高土壤有机质;茶园需要逐年增加白云石粉、生理碱性肥料和有机肥等,防治茶园土壤酸化。