雅鲁藏布江中下游流域宽谷风蚀区土壤质量
宫航 , 1 , 刘昊 1 , 陈松焱 5 , 丁国栋 , 1 , 2 , 3 , 4
1.北京林业大学,水土保持学院,北京 100083
2.北京林业大学,林业生态工程教育部工程研究中心,北京 100083
3.北京林业大学,水土保持国家林业和草原局重点实验室,北京 100083
4.北京林业大学,宁夏盐池毛乌素沙地生态系统国家定位观测研究站,北京 100083
5.西藏农牧大学 资源与环境学院,西藏 林芝 860000
Soil quality evaluation of different site types in wind erosion area of wide valley in the middle and lower reaches of Yarlung Zangbo River Basin
Gong Hang , 1 , Liu Hao 1 , Chen Songyan 5 , Ding Guodong , 1 , 2 , 3 , 4
1.School of Soil and Water Conservation /, Beijing Forestry University,Beijing 100083,China
2.MOE Engineering Research Center of Forestry Ecological Engineering /, Beijing Forestry University,Beijing 100083,China
3.Key Laboratory of Soil and Water Conservation,State Forestry and Grassland Administration /, Beijing Forestry University,Beijing 100083,China
4.Ningxia Yanchi Maowusu Ecosystem National Positioning Observation Research Station, Beijing Forestry University,Beijing 100083,China
5.College of Resources and Environment,Xizang Agriculture and Animal Husbandry University,Linzhi 860000,Xizang,China
通讯作者: 丁国栋(E-mail: dch1999@263.net )
收稿日期: 2025-03-10
修回日期: 2025-04-24
基金资助:
国家自然科学基金专项项目 . 32241036
Received: 2025-03-10
Revised: 2025-04-24
作者简介 About authors
宫航(2000—),女,河北省承德人,硕士研究生,主要研究方向为荒漠生态学E-mail:3150678475@qq.com
, E-mail:3150678475@qq.com
摘要
雅鲁藏布江流域作为青藏高原脆弱生态区的一部分,其土壤质量直接关系到区域生态安全。研究雅江流域中下游风蚀区不同立地类型下的土壤质量变化特征,可为该区域生态系统保护和防沙治沙提供理论依据。以研究区内6种典型的立地类型(草地、林地、耕地、河滩地、固定沙地、流动沙地)为研究对象,基于土壤机械组成、土壤养分(有机质、全氮、全磷、全钾、速效钾、有效磷)质量分数等9种土壤理化性质指标监测,采用相关性分析和主成分分析法建立最小数据集(MDS),并根据加权求和指数法定量评估不同立地类型下的土壤质量状况。结果表明:(1)研究区不同立地类型和不同深度下土壤质地变化不明显,土壤机械组成依次为砂粒>粉粒>黏粒。土壤黏粒含量占比最高的为林地(0.9%),粉粒含量占比最高的为耕地(27.0%),河滩地土壤主要由砂粒(90.7%)组成,其黏粒(0.1%)含量占比最低。(2)研究区不同立地类型下土壤化学性质存在明显差异,且整体上随土层深度的增加而降低,具有一定的表聚性。(3)研究区土壤质量指数评价的最小数据集包括砂粒体积百分比、速效钾质量分数以及全钾质量分数,其权重分别为0.55、0.30和0.14,土壤质量整体上表现为草地(0.55)>耕地(0.54)>林地(0.53)>固定沙地(0.42)>流动沙地(0.32)>河滩地(0.27)。
关键词:
立地类型
;
土壤质量
;
土壤理化性质
;
雅鲁藏布江流域
Abstract
As a part of the fragile ecological area of the Qinghai-Tibet Plateau, the soil quality of the Yarlung Zangbo River Basin is directly related to the regional ecological security. Exploring the characteristics of soil quality changes under different site types in the wind erosion area of the middle and lower reaches of the Yajiang River Basin can provide a theoretical basis for ecosystem protection and sand control. In this study, six typical site types (grassland, forest land, cultivated land, flood land, fixed sand land, and mobile sand land) in the study area were taken as the research objects. Based on the monitoring of nine soil physical and chemical properties such as soil mechanical composition and soil nutrients (organic matter, total nitrogen, total phosphorus, total potassium, available potassium and available phosphorus), the minimum data set (MDS) was established by correlation analysis and principal component analysis, and the soil quality under different site types was quantitatively evaluated according to the weighted summation index method. The results showed that : (1) The soil texture of different site types and different depths in the study area did not change significantly, and the soil particle size composition was: sand > silt > clay. The highest proportion of soil clay content was forest land (0.9%), and the highest proportion of silt content was cultivated land (27.0%). The soil of flood land was mainly composed of sand (90.7%), and its clay (0.1%) content was the lowest. (2) There are obvious differences in soil chemical properties under different site types in the study area, and it decreases with the increase of soil depth as a whole, which has certain surface aggregation. (3) The minimum data set of soil quality index evaluation in the study area included sand volume percentage, available potassium mass fraction, and total potassium mass fraction, and their weights were 0.55,0.30 and 0.14, respectively. The overall soil quality was grassland (0.55) > cultivated land (0.54) > forest land (0.53) > fixed sand land (0.42) > moving sand land (0.32) > river beach land (0.27). The evaluation results have an important reference value for sustainable soil management in this area.
Keywords:
site type
;
soil quality
;
soil physical and chemical properties
;
yarlung zangbo River Basin.
本文引用格式
宫航, 刘昊, 陈松焱, 丁国栋. 雅鲁藏布江中下游流域宽谷风蚀区土壤质量 . 中国沙漠 [J], 2026, 46(2): 301-311 doi:10.7522/j.issn.1000-694X.2025.00097
Gong Hang, Liu Hao, Chen Songyan, Ding Guodong. Soil quality evaluation of different site types in wind erosion area of wide valley in the middle and lower reaches of Yarlung Zangbo River Basin . Journal of Desert Research [J], 2026, 46(2): 301-311 doi:10.7522/j.issn.1000-694X.2025.00097
0 引言
土壤作为陆地生态系统的重要组成部分,其质量状况和土壤利用方式会深度影响土地资源的可持续利用和生物多样性分布[1 ] 。为实现土壤质量科学评价,通常通过综合评估土壤理化性质构建量化指标体系[2 ] 。然而,不同立地类型的土壤理化性质存在明显差异,这些差异最终决定了土地资源利用的适宜性[3 ] 。因此,比较不同立地类型的土壤质量变化特征,对提升土地资源管理效能和指导生态系统恢复具有重要实践价值。
近年来,随着全球范围内对土壤质量及服务功能的日益重视,土壤质量评价受到了广泛关注[4 -6 ] 。针对柴达木盆地典型风蚀区的土壤质量变化,黄梦真等[7 ] 发现该区域整体土壤质量较差,且呈现自东向西逐渐下降的分布规律。对于高寒生态系统,邱巡巡等[8 ] 通过分析祁连山南坡4种立地类型发现土壤质量综合评价的排序为耕地>林地>灌丛>草地。李娟等[9 ] 采用主成分分析法评价紫色土区的土壤质量发现人工草地、人工灌草地和坡耕地的土壤肥力综合指数较高,表明这些土地利用类型更有利于恢复区土壤质量的提升。此外,李霞等[10 ] 通过分析不同坡向和植被盖度草地的土壤理化性质,对大渡河干暖河谷区草地的土壤质量进行评价,发现其质量较好,潜在肥力水平较高。相关研究表明,土壤理化性质是综合反映土壤质量的重要指标,不同立地类型的土壤质量存在较大差异。因此,揭示不同立地类型下的土壤质量变化特征,可为改善生态系统结构和功能、提升植被恢复成效提供科学依据。
土壤质量评价体系涵盖多种方法,例如物元分析法、动态土壤质量模型法、土壤质量综合指数法以及多变量指标克立格法等[11 ] 。其中,土壤质量综合指数法因兼具定量化能力与操作便捷性,成为当前应用最广泛的方法[12 ] 。其核心在于构建最小数据集(MDS),通过有针对性地筛选代表性指标降低检测成本,同时有效区分不同立地类型下的土壤质量差异[7 ] 。MDS的筛选方法中,主成分分析法因能通过降维减少变量数量、剔除冗余指标并保留核心信息,成为主流技术[13 ] 。
雅鲁藏布江流域(简称雅江流域)作为青藏高原海拔最高的流域,是西藏生态安全屏障建设的核心区域[14 -16 ] 。流域中下游宽阔的河谷地带,地表沙物质丰富、土壤结构破碎、植被稀疏低矮,以上因素加剧了风蚀沙化,导致生态修复难度极大[17 ] 。然而,国内现有研究多聚焦黄土高原、喀斯特地区等生态脆弱区,而雅江流域风蚀区不同立地类型下的土壤质量变化特征研究仍存在明显不足。鉴于此,本研究以地处雅江流域中下游的米林-朗县段宽谷风蚀区为研究区域,分析研究区内6种典型立地类型(草地、林地、耕地、河滩地、固定沙地、流动沙地)下0~100 cm土壤样品的土壤理化性质,采用多元统计分析提取关键土壤指标构建最小数据集(MDS),运用土壤质量综合指数法综合评价研究区内不同立地类型下的土壤质量,以期为进一步推进防沙治沙工程建设及加快流域植被恢复提供理论依据。
1 材料与方法
1.1 研究区概况
研究区位于雅江流域中下游的河谷风蚀区,地处西藏自治区东南部,自西向东横跨朗县、米林市,整体地势西部高东部低,平均海拔超3 500 m。枯水期河床裸露,水流分叉扩散,形成辫状或乱流状水系,加之大风扬沙,发育了典型的风沙地貌。该区域属于高原温带半湿润季风气候区,日照充足,年平均气温8.2 ℃,年日照时数2 000~2 500 h。干湿季分明,雨水集中,年降水量在600 mm左右,集中在5—9月,占全年总降水量的71.32%,无霜期约为170 d。
研究区土壤类型以寒漠土、棕壤土、褐土、高山草甸土和风沙土为主,其中棕壤土层薄且砾石含量高,水分保持能力弱于其他土类[18 ] 。野外调查结果显示,研究区不同立地类型占比约为草地21.2%、林地14.3%、耕地11.8%、河滩地8.2%、沙地44.5%(图1 )。主要植被群落包括砂生槐(Sophora moorcroftiana )群落、藏沙蒿(Artemisia wellbyi )群落、高山栎(Quercus semecarpifolia )群落和小叶野丁香(Syringa microphylla )群落等[19 ] 。
图1
图1
采样地分布示意图
Fig.1
Sample distribution diagram
1.2 样品采集与分析
采样时间为2024年3—4月。在6种典型立地条件上共设置33个土壤剖面,包括草地5个、林地8个、耕地4个、河滩地2个、固定沙地9个和流动沙地5个。在采样地用铁锨挖出100 cm深的土壤剖面,每10 cm为1层,每个土层采集3个平行样,并分别混合均匀,混合土样重约1 kg,共获得330个土壤样品,密封保存分类标记后带回实验室。室内化验指标包括全氮(TN)、全磷(TP)、全钾(TK)、有机质(OM)、有效磷(AP)、速效钾(AK)、机械组成等土壤理化指标。
土壤机械组成采用英国Mastersizer 3000激光粒度仪测定[20 ] ,测定的粒径范围为0~2 000 μm,土壤粒级划分标准依据美国农业部(USAD)制土壤质地分级标准[21 ] 。土壤全氮含量通过石墨消解仪结合凯氏定氮法进行测定[22 ] ,全磷含量采用酸溶前处理后经钼锑抗比色法分析,全钾含量运用火焰光度法检测,有机质含量则通过重铬酸钾容量法完成定量分析,有效磷和速效钾含量则采用乙酸铵浸提-火焰分光光度法测定[23 ] 。
1.3 土壤质量评价方法
基于主成分分析构建土壤质量最小数据集,通过线性代数矩阵方程求解相关矩阵的特征值、特征向量及累积贡献率,实现多指标向独立主成分降维转换,解决数据冗余的问题[24 -25 ] 。提取特征值≥1的主成分,再在各主成分内界定因子荷载排名前30%的指标作为高荷载指标。若单一主成分仅含单个高荷载指标,直接将其纳入MDS;对于存在多个高荷载指标的主成分,则通过相关性检验筛选与主成分特征显著关联的指标[26 ] 。
针对最小数据集中的土壤指标,采用隶属度函数进行标准化处理。砂粒、粉粒和黏粒体积百分比因其与土壤功能的负相关性适用降型分布函数,其余指标则基于正相关关系统一采用升型分布函数[27 ] 。
S i = X - X m i n X m a x - X m i n (1)
S i = X m a x - X X m a x - X m i n (2)
式中:X 为指标实测值;X max 和X min 分 别是指标实测的最大值与最小值;Si 指土壤理化指标的线性评价模型得分。
各评价指标权重基于主成分分析提取的公因子方差确定,该值反映主成分模型对土壤指标方差的解释程度[28 ] 。土壤质量指数通过隶属度值与权重的加权求和计算获得,其数值为0~1,数值越高表征土壤质量越优[29 ] 。
I S Q = ∑ i = 1 n W i × S i (3)
式中:I SQ 为土壤质量指数;Wi 为第i 项指标的隶属度值;Si 为第i 项指标的权重;n 为指标数。
1.4 数据处理
本研究相关数据采用Microsoft Excel 2016与Origin 2022软件完成数据整理及可视化制图。基于IBM SPSS Statistics 27对土壤理化性质指标实施主成分分析(PCA)与Pearson相关性检验。差异性比较则借助单因素ANOVA结合Duncan多重比较法展开,以解析不同立地类型下土壤性质的变化特征。
2 结果与分析
2.1 不同立地类型下土壤机械组成变化特征
土壤机械组成作为土壤发育程度的标志,反映土壤松紧度、通透性和肥力高低,是指土壤中大小不同的各级土粒的比率。0~100 cm土层的各样地土壤颗粒主要由砂粒(72.0%~90.7%)组成,其次为粉粒(9.0%~27.0%),黏粒(0~0.9%)含量最小(表1 );不同采样地的土壤机械组成随土层深度的增加表现出一定的变化,林地的黏粒含量占比最高(0.9%),耕地的粉粒含量占比最高(27.0%),河滩地土壤主要由砂粒(90.7%)组成,其黏粒(0.1%)含量占比最低;在0~20 cm土层,林地与河滩地的黏粒、粉粒和砂粒含量均具有显著差异(P <0.05),在60~80 cm土层,河滩地的黏粒含量显著低于耕地和林地(P <0.05),除此之外,对于同一土层不同立地类型之间的土壤机械组成差异并不显著(P >0.05);对于同一立地类型,只有固定沙地的黏粒含量在0~20 cm和40~100 cm土层之间差异显著(P <0.05),其他立地类型的土壤机械组成含量在不同土层深度之间无显著差异(P >0.05)。
从变化趋势来看,草地、林地和固定沙地的黏粒和粉粒含量随着土层深度的加深总体上呈下降趋势,砂粒含量则相反,随土层深度的增大而增大,耕地的土壤黏粒和粉粒含量都呈现先升高再降低的趋势,分别在60~80 cm和40~60 cm土层出现最大值0.65%和29.85%,河滩地和流动沙地的土壤机械组成随土层深度增加波动变化。在0~40 cm土层,各样地的黏粒含量变化相对较稳定,在40~60 cm土层各样地土壤机械组成发生明显变化,60~100 cm又恢复稳定,除60~80 cm土层外,林地的黏粒含量最高,河滩地只有部分土层检测出了黏粒含量,其他土层黏粒含量几乎为0。
2.2 不同立地类型下土壤化学性质变化特征
2.2.1 土壤有机质含量
随着土层深度的加深,各样地土壤有机质含量逐渐下降,表层土壤(0~20 cm)的各项指标含量均高于其他土层,呈现出一定的表聚性(图2 )。不同立地类型(草地、林地、耕地、河滩地、固定沙地、流动沙地)的有机质含量为2.19~8.95、3.89~15.53、2.77~13.86、1.33~2.38、1.79~7.06、1.17~3.21 g·kg-1 ,其中0~20 cm土层的各样地有机质含量分别为80~100 cm土层的4.1、3.4、5.0、1.8、4.0、2.8倍。除80~100 cm土层外,其他土层的林地和耕地有机质含量均显著高于其余4种样地(P <0.05),在80~100 cm土层,不同样地之间整体上具有明显差异。总体来看,除河滩地和流动沙地外,有机质质量分数在同种立地类型中呈现显著的垂直分异(P <0.05),其含量随土壤剖面加深而逐渐减少。
图2
图2
不同立地类型0~100 cm土层土壤化学性质
注: AK为速效钾;OM为有机质;TN为全氮;TK为全钾;TP为全磷;AP为有效磷。不同小写字母表示同一土层深度不同立地类型间差异显著(P <0.05);不同大写字母表示相同立地类型下不同土层深度间差异显著(P <0.05)
Fig.2
Soil chemical properties in 0-100 cm soil layer of different site types
2.2.2 全量养分含量
随着土层深度的增加,各样地的土壤全氮、全钾和全磷含量总体上呈逐渐下降的趋势,与有机质相似,不同立地类型(草地、林地、耕地、河滩地、固定沙地、流动沙地)的全氮含量分别为0.02~0.05、0.03~0.09、0.03~0.09、0.01~0.02、0.02~0.04、0.01~0.03 g·kg-1 ,其中土壤表层(0~20 cm)的全氮含量明显高于其他深度,分别是含量最低土层(80~100 cm)的2.2、3.1、2.9、1.4、2.2、1.9倍。0~40 cm土层,林地和耕地的土壤全氮含量均显著高于其他4个样地(P <0.05),在40~60 cm土层,各样地土壤全氮含量差异显著(P <0.05),耕地含量最高,河滩地最低,在60~80 cm土层,草地、林地和耕地的土壤全氮含量显著高于其他3个样地(P <0.05),在80~100 cm土层,各样地土壤全氮含量总体上具有明显差异;随着土层深度的加深,草地、林地和耕地的土壤全氮含量整体上呈显著下降趋势(P <0.05)。
各样地(草地、林地、耕地、河滩地、固定沙地、流动沙地)土壤全磷含量分别为0.49~0.68、0.47~0.65、0.55~0.71、0.45~0.56、0.47~0.62、0.44~0.56 g·kg-1 ,不同立地类型的土壤全磷含量在不同土层的差异并不显著(P >0.05),随土层深度加深下降幅度较小。在各土层中,除耕地外其他5种样地的土壤全磷含量差异均不显著(P >0.05),耕地的土壤全磷含量最高。
各样地(草地、林地、耕地、河滩地、固定沙地、流动沙地)土壤全钾含量分别为17.64~20.06、17.29~19.35、14.81~16.84、16.75~18.45、17.6~20.21、17.80~20.32 g·kg-1 ,由于钾元素在各个土层中相对较稳定,各样地的土壤全钾含量随土层变化不明显,各立地类型和各土层深度间无明显差异(P> 0.05)。总的来说,表层土壤全氮含量更高,土壤全磷和全钾含量受土层深度变化影响较小。
2.2.3 速效养分含量
不同立地类型(草地、林地、耕地、河滩地、固定沙地、流动沙地)0~100 cm土层土壤的有效磷含量分别为1.60~2.42、1.98~5.62、1.40~3.64、1.02~1.94、1.74~2.81、1.37~2.34 mg·kg-1 。各样地的有效磷含量变化趋势一致,随土层深度的增加逐渐减少,最高值均出现在0~20 cm土层中,其中林地的有效磷含量在各个土层中最高。在0~40 cm土层中,林地有效磷含量显著高于草地、河滩地、固定沙地和流动沙地(P <0.05),在40~60 cm土层中,林地的有效磷含量显著高于除固定沙地以外的4种样地(P <0.05),在60~100 cm土层中,各样地间总体上均差异显著(P <0.05)。
不同立地类型(草地、林地、耕地、河滩地、固定沙地、流动沙地)0~100 cm土层土壤的速效钾含量分别为13.00~59.40、23.75~34.13、32.75~38.5、11.50~14.50、24.22~30.67、15.00~20.80 mg·kg-1 。草地、林地和固定沙地速效钾含量均随土层深度的增加而减少,耕地和流动沙地除80~100 cm土层速效钾含量较高以外,也表现为上述趋势,河滩地各土层速效钾含量基本一致,40~60 cm土层含量最高,随土层深度增加呈先增加后减少的趋势。在0~100 cm土层,草地的速效钾含量显著高于其他样地(P <0.05),在20~100 cm土层河滩地和流动沙地的速效钾含量显著低于其他样地(P <0.05),总体上土壤速效钾含量为草地>耕地>林地>固定沙地>流动沙地>河滩地。
2.3 土壤质量
2.3.1 相关性分析
土壤黏粒、粉粒、OM和TN之间呈极显著正相关关系(P <0.01,图3 ),其中黏粒与粉粒都与TP、AP呈显著正相关关系(P <0.05);OM与TP、AP呈极显著正相关关系(P <0.01),与AK呈显著正相关关系(P <0.05);TN、AK和TP之间呈极显著正相关关系(P <0.01),其中TN与AP也呈极显著正相关关系(P <0.01);砂粒与黏粒、粉粒、OM和TN之间呈极显著负相关关系(P <0.01),和TP、AP之间呈显著负相关关系(P <0.05),和其余2个指标关系不显著;TK与OM、TN呈显著负相关关系(P <0.05),与其余6个指标关系不显著。
图3
图3
土壤质量评价指标相关性分析矩阵
注: Clay为黏粒;Silt为粉粒;Sand为砂粒;AK为速效钾;OM为有机质;TN为全氮;TK为全钾;TP为全磷;AP为有效磷。*表示P <0.05;**表示P <0.01
Fig. 3
Correlation analysis matrix of soil quality evaluation index
2.3.2 主成分分析
综合不同采样地土壤的黏粒、粉粒和砂粒体积百分比以及AK、OM、TN、TK、TP和AP质量分数共9项指标,进行主成分分析(表2 )。满足特征值大于1的为前2个主成分,其累计方差贡献率达到68.97%。主成分1的贡献率为53.20%,其中黏粒、粉粒、砂粒体积百分比以及全氮、有机质和有效磷质量分数为高加权参数,且砂粒体积百分比作为最高加权参数,与有效磷质量分数呈显著负相关关系(P <0.05),与其余4个指标均呈极显著的负相关关系(P <0.01),因此选择砂粒体积百分比作为I SQ 的计算指标。主成分2的贡献率为15.8%,高加权参数包括有效磷、速效钾、全氮、全磷、全钾和有机质质量分数,由上述分析可知,剔除有效磷、全氮和有机质质量分数3个指标,且全磷质量分数与砂粒体积百分比呈显著负相关关系(P <0.05),因此将速效钾和全钾质量分数选择为计算I SQ 的指标。综上所述,根据主成分分析结果,砂粒体积百分比、速效钾质量分数和全钾质量分数被筛选进入I SQ 的评估体系中(表3 )。其中各指标对I SQ 的贡献大小为砂粒体积百分比>速效钾质量分数>全钾质量分数。
2.3.3 土壤质量评价
土壤质量指数通过标准化方程及权重对土壤综合特性进行评估,能够有效揭示研究区域的土壤质量状况。将土壤质量指数以0.2为组距分为I~V级[30 ] ,分别为低(0<I SQ ≤0.2)、较低(0.2<I SQ <0.4)、中等(0.4<I SQ <0.6)、较高(0.6<I SQ <0.8)、高(0.8<I SQ <1)。研究区33个采样点的I SQ 为0.24~0.81,均值为0.46±0.15,处于中等水平,共有5个采样点的I SQ 高于0.6,达到较高水平,其中林地占比最高。由图4 可知,草地的土壤质量最高(0.55),其次是耕地(0.54)、林地(0.53)、固定沙地(0.42)、流动沙地(0.32),河滩地的土壤质量最差(0.27)。
图4
图4
不同立地类型土壤质量指数对比
注: TK为全钾;AK为速效钾;Sand为砂粒百分比
Fig.4
Comparison of soil quality index of different site types
3 讨论
3.1 不同立地类型土壤质量相关指标的变化特征
作为成土因素的空间组合表征,不同立地类型的土壤质地、结构及养分含量存在空间变异性。土壤质地不仅决定着通气性能、养分保持能力和耕作适宜性,还对地表侵蚀及土地退化过程产生重要影响,在土壤物理特性中至关重要[31 -32 ] 。研究区6种立地类型的土壤质地无显著性差异(P >0.05),土壤机械组成占比依次为砂粒(72.0%~90.7%)、粉粒(9.0%~27.0%)和黏粒(0~0.9%),这与李海东等[33 ] 在雅鲁藏布江山南宽谷区对土壤机械组成的研究结果一致,表明河谷区风-水复合侵蚀对土壤颗粒的分选作用导致大颗粒沉积物优先沉积。作为维系土壤结构稳定和肥力平衡的核心要素,土壤有机质调控着土壤持水、抗蚀性及容重变化等关键物理参数[34 ] ,各立地类型的有机质含量依次为林地>耕地>草地>固定沙地>流动沙地>河滩地,这是由于植被覆盖度提高可减少风蚀造成的有机质流失,同时枯枝落叶和残留在农田中的作物残渣、根系等被微生物大量分解,凋落物输入量增加,有利于积累有机质[35 -36 ] 。由于土壤氮素95%以上以有机态存在[37 ] ,全氮含量与有机质含量极显著正相关(P <0.01),因此研究区土壤全氮含量呈现与有机质含量相似的分布趋势,二者共同表征土壤肥力水平[38 -39 ] 。田玉强等[40 ] 对青藏高原样带5种不同高寒生态系统的土壤有机质和全氮分布特征研究表明:土壤有机碳及全氮含量随土壤剖面深度增加而逐渐变小,表层30 cm内变化尤为迅速,与本研究结果具有一致性。耕地的全磷含量最高,可能与人为耕作及长期施用一定量的磷肥有关,并且受限于土壤中磷素较低的迁移活性,其通过雨水淋溶与水分下渗途径的运移效率明显受限,因此随土层深度的变化不明显[41 ] 。土壤全钾含量在各立地类型间无明显差异,几乎不随土层深度变化而变化,因其主要赋存于难风化矿物(如钾长石)中,难以被植物或水分吸收和迁移[42 ] 。草地、林地和耕地的各土层速效养分含量较高,而河滩地、固定沙地和流动沙地的速效养分含量偏低,可能由于后者的土壤环境相对贫瘠,微生物活动较弱,钾和磷的矿化和释放过程不如前者活跃。当前研究尚未量化海拔梯度对土壤属性的影响,后续将结合地理探测器模型,揭示地形-气候-土壤的耦合机制,为高原土壤质量评价提供系统科学依据。
3.2 不同立地类型土壤质量评价
土壤质量评价是实现土地资源合理利用与精准管理的重要手段[43 ] 。目前,国际上尚未有统一的土壤质量评价标准和方法,很多研究使用最小数据集(MDS)来选取评价指标[44 ] ,其中具有较高使用频率的指标包括土壤容重、有机质、砂粒体积百分比、粉粒体积百分比以及矿物氮、钾、钙、磷含量等[45 -46 ] 。本研究将主成分分析与相关性分析相结合,在综合评估各指标载荷分布的基础上,通过保留其在其他主成分中的有效信息,最终筛选出砂粒体积百分比、速效钾和全钾质量分数构成MDS。刘利昆等[47 ] 对青藏公路沿线3种不同土地利用类型的土壤质量进行综合评价,选取全钾、全磷、有机质、黏粒和粉粒作为土壤质量评价指标。左启林等[48 ] 针对晋西清水河流域4种典型立地类型进行土壤质量评价,选取土壤容重、速效钾质量分数、砂粒体积百分比进入MDS。相关研究表明,选取进入MDS的3项指标具有普适性指示意义。土壤质量指数分析结果显示,研究区的土壤质量表现为草地(0.55)>耕地(0.54)>林地(0.53)>固定沙地(0.42)>流动沙地(0.32)>河滩地(0.27),其中草地、耕地、林地和固定沙地的土壤质量等级为Ⅲ级,处于中等水平,流动沙地和河滩地的土壤质量等级为Ⅱ级,处于较低水平。6种立地类型土壤质量存在差异可能是林地和草地物种丰富度高,枯枝落叶丰富,有利于土壤腐殖质的累积,然而草地的质量略高于林地,这与苟国花等[5 ] 对青藏高原南部3种土地利用方式的土壤质量评价研究结果一致。耕地的土壤质量指数也处于中等水平,略高于林地,这与蒋丛泽等[49 ] 和李笑雨[29 ] 的研究结果存在差异,主要是由于人为翻耕和外源性化肥的输入等干扰使得农田土壤保留了较高的养分含量,既满足了农作物的生长,又对土壤起到了保护和改良作用,提高了土壤质量和肥力[50 -51 ] 。流动沙地和河滩地有机质含量较低,一方面可能是由于植被稀少,缺乏植物根系和落叶的输入,生物量少,有机质的来源有限。王长庭等[52 ] 的研究表明,土壤质量降低与植被退化存在关联,其核心机制体现为土壤理化属性的系统性衰退;另一方面河滩地不稳定的水文条件和水流的冲刷作用不利于有机质积累,流动沙地的土壤结构疏松,颗粒较大,不易保持水分和养分。刘利昆等[47 ] 也发现相较于耕地和草地,沙地的土壤肥力较为贫瘠,土壤质量处于较低水平。
4 结论
本研究采用主成分分析和相关性分析构建了土壤质量评价最小数据集(MDS),并对雅江流域中下游宽谷风蚀区的草地、林地、耕地、河滩地、固定沙地和流动沙地的土壤质量进行了综合评价。
研究区不同立地类型和不同深度下土壤质地变化不明显,土壤机械组成砂粒>粉粒>黏粒。土壤黏粒含量占比最高的为林地(0.9%),粉粒含量占比最高的为耕地(27.0%),河滩地土壤主要由砂粒(90.7%)组成,其黏粒(0.1%)含量占比最低。
研究区不同立地类型下土壤化学性质存在明显差异,且整体上随土层深度的增加而降低,具有一定的表聚性。除80~100 cm土层外,其他土层的林地和耕地有机质含量均显著高于其余4种样地(P <0.05);有机质和全氮含量呈显著正相关关系(P <0.05),林地全氮含量最高,河滩地最低;6种立地类型的土壤全磷和全钾含量差异并不显著(P >0.05),随土层深度加深下降幅度较小;在0~40 cm土层中,林地有效磷含量显著高于草地、河滩地、固定沙地和流动沙地(P <0.05);总体上土壤速效钾含量为草地>耕地>林地>固定沙地>流动沙地>河滩地。
研究区土壤质量指数评价的最小数据集包括砂粒体积百分比、速效钾质量分数以及全钾质量分数,其权重分别为0.55、0.30和0.14。6种土地利用类型的土壤质量指数I SQ 从大到小依次为草地(0.55)>耕地(0.54)>林地(0.53)>固定沙地(0.42)>流动沙地(0.32)>河滩地(0.27),其中草地、耕地、林地和固定沙地的土壤质量等级为Ⅲ级,处于中等水平,流动沙地和河滩地的土壤质量等级为Ⅱ级,处于较低水平。建议通过人工辅助植被恢复的方式,适当增加土壤养分的补充和输入,同时采取防沙治沙措施,促进土壤质量提升。
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... 土壤质量评价体系涵盖多种方法,例如物元分析法、动态土壤质量模型法、土壤质量综合指数法以及多变量指标克立格法等[11 ] .其中,土壤质量综合指数法因兼具定量化能力与操作便捷性,成为当前应用最广泛的方法[12 ] .其核心在于构建最小数据集(MDS),通过有针对性地筛选代表性指标降低检测成本,同时有效区分不同立地类型下的土壤质量差异[7 ] .MDS的筛选方法中,主成分分析法因能通过降维减少变量数量、剔除冗余指标并保留核心信息,成为主流技术[13 ] . ...
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2024
... 近年来,随着全球范围内对土壤质量及服务功能的日益重视,土壤质量评价受到了广泛关注[4 -6 ] .针对柴达木盆地典型风蚀区的土壤质量变化,黄梦真等[7 ] 发现该区域整体土壤质量较差,且呈现自东向西逐渐下降的分布规律.对于高寒生态系统,邱巡巡等[8 ] 通过分析祁连山南坡4种立地类型发现土壤质量综合评价的排序为耕地>林地>灌丛>草地.李娟等[9 ] 采用主成分分析法评价紫色土区的土壤质量发现人工草地、人工灌草地和坡耕地的土壤肥力综合指数较高,表明这些土地利用类型更有利于恢复区土壤质量的提升.此外,李霞等[10 ] 通过分析不同坡向和植被盖度草地的土壤理化性质,对大渡河干暖河谷区草地的土壤质量进行评价,发现其质量较好,潜在肥力水平较高.相关研究表明,土壤理化性质是综合反映土壤质量的重要指标,不同立地类型的土壤质量存在较大差异.因此,揭示不同立地类型下的土壤质量变化特征,可为改善生态系统结构和功能、提升植被恢复成效提供科学依据. ...
紫色土不同土地利用类型的土壤质量综合评价
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2024
... 近年来,随着全球范围内对土壤质量及服务功能的日益重视,土壤质量评价受到了广泛关注[4 -6 ] .针对柴达木盆地典型风蚀区的土壤质量变化,黄梦真等[7 ] 发现该区域整体土壤质量较差,且呈现自东向西逐渐下降的分布规律.对于高寒生态系统,邱巡巡等[8 ] 通过分析祁连山南坡4种立地类型发现土壤质量综合评价的排序为耕地>林地>灌丛>草地.李娟等[9 ] 采用主成分分析法评价紫色土区的土壤质量发现人工草地、人工灌草地和坡耕地的土壤肥力综合指数较高,表明这些土地利用类型更有利于恢复区土壤质量的提升.此外,李霞等[10 ] 通过分析不同坡向和植被盖度草地的土壤理化性质,对大渡河干暖河谷区草地的土壤质量进行评价,发现其质量较好,潜在肥力水平较高.相关研究表明,土壤理化性质是综合反映土壤质量的重要指标,不同立地类型的土壤质量存在较大差异.因此,揭示不同立地类型下的土壤质量变化特征,可为改善生态系统结构和功能、提升植被恢复成效提供科学依据. ...
基于主成分分析的大渡河中游干暖河谷草地土壤质量评价
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2021
... 近年来,随着全球范围内对土壤质量及服务功能的日益重视,土壤质量评价受到了广泛关注[4 -6 ] .针对柴达木盆地典型风蚀区的土壤质量变化,黄梦真等[7 ] 发现该区域整体土壤质量较差,且呈现自东向西逐渐下降的分布规律.对于高寒生态系统,邱巡巡等[8 ] 通过分析祁连山南坡4种立地类型发现土壤质量综合评价的排序为耕地>林地>灌丛>草地.李娟等[9 ] 采用主成分分析法评价紫色土区的土壤质量发现人工草地、人工灌草地和坡耕地的土壤肥力综合指数较高,表明这些土地利用类型更有利于恢复区土壤质量的提升.此外,李霞等[10 ] 通过分析不同坡向和植被盖度草地的土壤理化性质,对大渡河干暖河谷区草地的土壤质量进行评价,发现其质量较好,潜在肥力水平较高.相关研究表明,土壤理化性质是综合反映土壤质量的重要指标,不同立地类型的土壤质量存在较大差异.因此,揭示不同立地类型下的土壤质量变化特征,可为改善生态系统结构和功能、提升植被恢复成效提供科学依据. ...
土壤质量评价指标体系的构建及评价方法
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2021
... 土壤质量评价体系涵盖多种方法,例如物元分析法、动态土壤质量模型法、土壤质量综合指数法以及多变量指标克立格法等[11 ] .其中,土壤质量综合指数法因兼具定量化能力与操作便捷性,成为当前应用最广泛的方法[12 ] .其核心在于构建最小数据集(MDS),通过有针对性地筛选代表性指标降低检测成本,同时有效区分不同立地类型下的土壤质量差异[7 ] .MDS的筛选方法中,主成分分析法因能通过降维减少变量数量、剔除冗余指标并保留核心信息,成为主流技术[13 ] . ...
华北典型潮土区土壤质量综合评价
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2023
... 土壤质量评价体系涵盖多种方法,例如物元分析法、动态土壤质量模型法、土壤质量综合指数法以及多变量指标克立格法等[11 ] .其中,土壤质量综合指数法因兼具定量化能力与操作便捷性,成为当前应用最广泛的方法[12 ] .其核心在于构建最小数据集(MDS),通过有针对性地筛选代表性指标降低检测成本,同时有效区分不同立地类型下的土壤质量差异[7 ] .MDS的筛选方法中,主成分分析法因能通过降维减少变量数量、剔除冗余指标并保留核心信息,成为主流技术[13 ] . ...
A comparison of soil quality indexing methods for vegetable production systems in Northern California
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2002
... 土壤质量评价体系涵盖多种方法,例如物元分析法、动态土壤质量模型法、土壤质量综合指数法以及多变量指标克立格法等[11 ] .其中,土壤质量综合指数法因兼具定量化能力与操作便捷性,成为当前应用最广泛的方法[12 ] .其核心在于构建最小数据集(MDS),通过有针对性地筛选代表性指标降低检测成本,同时有效区分不同立地类型下的土壤质量差异[7 ] .MDS的筛选方法中,主成分分析法因能通过降维减少变量数量、剔除冗余指标并保留核心信息,成为主流技术[13 ] . ...
雅鲁藏布江中上游流域土地沙化时空演变特征分析与归因识别
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2025
... 雅鲁藏布江流域(简称雅江流域)作为青藏高原海拔最高的流域,是西藏生态安全屏障建设的核心区域[14 -16 ] .流域中下游宽阔的河谷地带,地表沙物质丰富、土壤结构破碎、植被稀疏低矮,以上因素加剧了风蚀沙化,导致生态修复难度极大[17 ] .然而,国内现有研究多聚焦黄土高原、喀斯特地区等生态脆弱区,而雅江流域风蚀区不同立地类型下的土壤质量变化特征研究仍存在明显不足.鉴于此,本研究以地处雅江流域中下游的米林-朗县段宽谷风蚀区为研究区域,分析研究区内6种典型立地类型(草地、林地、耕地、河滩地、固定沙地、流动沙地)下0~100 cm土壤样品的土壤理化性质,采用多元统计分析提取关键土壤指标构建最小数据集(MDS),运用土壤质量综合指数法综合评价研究区内不同立地类型下的土壤质量,以期为进一步推进防沙治沙工程建设及加快流域植被恢复提供理论依据. ...
雅鲁藏布江米林段爬坡沙丘形态演变及移动规律
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2024
... 雅鲁藏布江流域(简称雅江流域)作为青藏高原海拔最高的流域,是西藏生态安全屏障建设的核心区域[14 -16 ] .流域中下游宽阔的河谷地带,地表沙物质丰富、土壤结构破碎、植被稀疏低矮,以上因素加剧了风蚀沙化,导致生态修复难度极大[17 ] .然而,国内现有研究多聚焦黄土高原、喀斯特地区等生态脆弱区,而雅江流域风蚀区不同立地类型下的土壤质量变化特征研究仍存在明显不足.鉴于此,本研究以地处雅江流域中下游的米林-朗县段宽谷风蚀区为研究区域,分析研究区内6种典型立地类型(草地、林地、耕地、河滩地、固定沙地、流动沙地)下0~100 cm土壤样品的土壤理化性质,采用多元统计分析提取关键土壤指标构建最小数据集(MDS),运用土壤质量综合指数法综合评价研究区内不同立地类型下的土壤质量,以期为进一步推进防沙治沙工程建设及加快流域植被恢复提供理论依据. ...
青藏高原土壤侵蚀研究进展
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2020
... 雅鲁藏布江流域(简称雅江流域)作为青藏高原海拔最高的流域,是西藏生态安全屏障建设的核心区域[14 -16 ] .流域中下游宽阔的河谷地带,地表沙物质丰富、土壤结构破碎、植被稀疏低矮,以上因素加剧了风蚀沙化,导致生态修复难度极大[17 ] .然而,国内现有研究多聚焦黄土高原、喀斯特地区等生态脆弱区,而雅江流域风蚀区不同立地类型下的土壤质量变化特征研究仍存在明显不足.鉴于此,本研究以地处雅江流域中下游的米林-朗县段宽谷风蚀区为研究区域,分析研究区内6种典型立地类型(草地、林地、耕地、河滩地、固定沙地、流动沙地)下0~100 cm土壤样品的土壤理化性质,采用多元统计分析提取关键土壤指标构建最小数据集(MDS),运用土壤质量综合指数法综合评价研究区内不同立地类型下的土壤质量,以期为进一步推进防沙治沙工程建设及加快流域植被恢复提供理论依据. ...
雅鲁藏布江中游下段土地沙漠化成因、趋势及防治对策
1
1997
... 研究区土壤类型以寒漠土、棕壤土、褐土、高山草甸土和风沙土为主,其中棕壤土层薄且砾石含量高,水分保持能力弱于其他土类[18 ] .野外调查结果显示,研究区不同立地类型占比约为草地21.2%、林地14.3%、耕地11.8%、河滩地8.2%、沙地44.5%(图1 ).主要植被群落包括砂生槐(Sophora moorcroftiana )群落、藏沙蒿(Artemisia wellbyi )群落、高山栎(Quercus semecarpifolia )群落和小叶野丁香(Syringa microphylla )群落等[19 ] . ...
雅鲁藏布江干旱河谷米林段风况及输沙势特征
1
2025
... 研究区土壤类型以寒漠土、棕壤土、褐土、高山草甸土和风沙土为主,其中棕壤土层薄且砾石含量高,水分保持能力弱于其他土类[18 ] .野外调查结果显示,研究区不同立地类型占比约为草地21.2%、林地14.3%、耕地11.8%、河滩地8.2%、沙地44.5%(图1 ).主要植被群落包括砂生槐(Sophora moorcroftiana )群落、藏沙蒿(Artemisia wellbyi )群落、高山栎(Quercus semecarpifolia )群落和小叶野丁香(Syringa microphylla )群落等[19 ] . ...
激光粒度仪与沉降吸管法测定喀斯特地区土壤机械组成的对比研究
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2013
... 土壤机械组成采用英国Mastersizer 3000激光粒度仪测定[20 ] ,测定的粒径范围为0~2 000 μm,土壤粒级划分标准依据美国农业部(USAD)制土壤质地分级标准[21 ] .土壤全氮含量通过石墨消解仪结合凯氏定氮法进行测定[22 ] ,全磷含量采用酸溶前处理后经钼锑抗比色法分析,全钾含量运用火焰光度法检测,有机质含量则通过重铬酸钾容量法完成定量分析,有效磷和速效钾含量则采用乙酸铵浸提-火焰分光光度法测定[23 ] . ...
不同耕作方式对广西旱坡地土壤粒径分布特征的影响
1
2024
... 土壤机械组成采用英国Mastersizer 3000激光粒度仪测定[20 ] ,测定的粒径范围为0~2 000 μm,土壤粒级划分标准依据美国农业部(USAD)制土壤质地分级标准[21 ] .土壤全氮含量通过石墨消解仪结合凯氏定氮法进行测定[22 ] ,全磷含量采用酸溶前处理后经钼锑抗比色法分析,全钾含量运用火焰光度法检测,有机质含量则通过重铬酸钾容量法完成定量分析,有效磷和速效钾含量则采用乙酸铵浸提-火焰分光光度法测定[23 ] . ...
石墨消解仪-凯氏定氮法测定土壤中全氮量
1
2022
... 土壤机械组成采用英国Mastersizer 3000激光粒度仪测定[20 ] ,测定的粒径范围为0~2 000 μm,土壤粒级划分标准依据美国农业部(USAD)制土壤质地分级标准[21 ] .土壤全氮含量通过石墨消解仪结合凯氏定氮法进行测定[22 ] ,全磷含量采用酸溶前处理后经钼锑抗比色法分析,全钾含量运用火焰光度法检测,有机质含量则通过重铬酸钾容量法完成定量分析,有效磷和速效钾含量则采用乙酸铵浸提-火焰分光光度法测定[23 ] . ...
不同施肥方式下盐碱土土壤理化性质特性分析
1
2024
... 土壤机械组成采用英国Mastersizer 3000激光粒度仪测定[20 ] ,测定的粒径范围为0~2 000 μm,土壤粒级划分标准依据美国农业部(USAD)制土壤质地分级标准[21 ] .土壤全氮含量通过石墨消解仪结合凯氏定氮法进行测定[22 ] ,全磷含量采用酸溶前处理后经钼锑抗比色法分析,全钾含量运用火焰光度法检测,有机质含量则通过重铬酸钾容量法完成定量分析,有效磷和速效钾含量则采用乙酸铵浸提-火焰分光光度法测定[23 ] . ...
黄土区梯化坡地不同土地利用方式对土壤理化性质的影响
1
2020
... 基于主成分分析构建土壤质量最小数据集,通过线性代数矩阵方程求解相关矩阵的特征值、特征向量及累积贡献率,实现多指标向独立主成分降维转换,解决数据冗余的问题[24 -25 ] .提取特征值≥1的主成分,再在各主成分内界定因子荷载排名前30%的指标作为高荷载指标.若单一主成分仅含单个高荷载指标,直接将其纳入MDS;对于存在多个高荷载指标的主成分,则通过相关性检验筛选与主成分特征显著关联的指标[26 ] . ...
基于最小数据集土壤质量评价及生物指标的确立
1
2024
... 基于主成分分析构建土壤质量最小数据集,通过线性代数矩阵方程求解相关矩阵的特征值、特征向量及累积贡献率,实现多指标向独立主成分降维转换,解决数据冗余的问题[24 -25 ] .提取特征值≥1的主成分,再在各主成分内界定因子荷载排名前30%的指标作为高荷载指标.若单一主成分仅含单个高荷载指标,直接将其纳入MDS;对于存在多个高荷载指标的主成分,则通过相关性检验筛选与主成分特征显著关联的指标[26 ] . ...
马尾松初级种子园土壤养分丰缺诊断与评价
1
2022
... 基于主成分分析构建土壤质量最小数据集,通过线性代数矩阵方程求解相关矩阵的特征值、特征向量及累积贡献率,实现多指标向独立主成分降维转换,解决数据冗余的问题[24 -25 ] .提取特征值≥1的主成分,再在各主成分内界定因子荷载排名前30%的指标作为高荷载指标.若单一主成分仅含单个高荷载指标,直接将其纳入MDS;对于存在多个高荷载指标的主成分,则通过相关性检验筛选与主成分特征显著关联的指标[26 ] . ...
基于最小数据集的黄土高原半干旱区苜蓿地土壤质量评价
1
2023
... 针对最小数据集中的土壤指标,采用隶属度函数进行标准化处理.砂粒、粉粒和黏粒体积百分比因其与土壤功能的负相关性适用降型分布函数,其余指标则基于正相关关系统一采用升型分布函数[27 ] . ...
基于聚类及PCA分析的红壤坡耕地耕层土壤质量评价指标
1
2018
... 各评价指标权重基于主成分分析提取的公因子方差确定,该值反映主成分模型对土壤指标方差的解释程度[28 ] .土壤质量指数通过隶属度值与权重的加权求和计算获得,其数值为0~1,数值越高表征土壤质量越优[29 ] . ...
青藏高原南部土壤理化特性及土壤质量评价研究
2
2023
... 各评价指标权重基于主成分分析提取的公因子方差确定,该值反映主成分模型对土壤指标方差的解释程度[28 ] .土壤质量指数通过隶属度值与权重的加权求和计算获得,其数值为0~1,数值越高表征土壤质量越优[29 ] . ...
... 土壤质量评价是实现土地资源合理利用与精准管理的重要手段[43 ] .目前,国际上尚未有统一的土壤质量评价标准和方法,很多研究使用最小数据集(MDS)来选取评价指标[44 ] ,其中具有较高使用频率的指标包括土壤容重、有机质、砂粒体积百分比、粉粒体积百分比以及矿物氮、钾、钙、磷含量等[45 -46 ] .本研究将主成分分析与相关性分析相结合,在综合评估各指标载荷分布的基础上,通过保留其在其他主成分中的有效信息,最终筛选出砂粒体积百分比、速效钾和全钾质量分数构成MDS.刘利昆等[47 ] 对青藏公路沿线3种不同土地利用类型的土壤质量进行综合评价,选取全钾、全磷、有机质、黏粒和粉粒作为土壤质量评价指标.左启林等[48 ] 针对晋西清水河流域4种典型立地类型进行土壤质量评价,选取土壤容重、速效钾质量分数、砂粒体积百分比进入MDS.相关研究表明,选取进入MDS的3项指标具有普适性指示意义.土壤质量指数分析结果显示,研究区的土壤质量表现为草地(0.55)>耕地(0.54)>林地(0.53)>固定沙地(0.42)>流动沙地(0.32)>河滩地(0.27),其中草地、耕地、林地和固定沙地的土壤质量等级为Ⅲ级,处于中等水平,流动沙地和河滩地的土壤质量等级为Ⅱ级,处于较低水平.6种立地类型土壤质量存在差异可能是林地和草地物种丰富度高,枯枝落叶丰富,有利于土壤腐殖质的累积,然而草地的质量略高于林地,这与苟国花等[5 ] 对青藏高原南部3种土地利用方式的土壤质量评价研究结果一致.耕地的土壤质量指数也处于中等水平,略高于林地,这与蒋丛泽等[49 ] 和李笑雨[29 ] 的研究结果存在差异,主要是由于人为翻耕和外源性化肥的输入等干扰使得农田土壤保留了较高的养分含量,既满足了农作物的生长,又对土壤起到了保护和改良作用,提高了土壤质量和肥力[50 -51 ] .流动沙地和河滩地有机质含量较低,一方面可能是由于植被稀少,缺乏植物根系和落叶的输入,生物量少,有机质的来源有限.王长庭等[52 ] 的研究表明,土壤质量降低与植被退化存在关联,其核心机制体现为土壤理化属性的系统性衰退;另一方面河滩地不稳定的水文条件和水流的冲刷作用不利于有机质积累,流动沙地的土壤结构疏松,颗粒较大,不易保持水分和养分.刘利昆等[47 ] 也发现相较于耕地和草地,沙地的土壤肥力较为贫瘠,土壤质量处于较低水平. ...
A comparison of soil quality evaluation methods for Fluvisol along the lower Yellow River
1
2017
... 土壤质量指数通过标准化方程及权重对土壤综合特性进行评估,能够有效揭示研究区域的土壤质量状况.将土壤质量指数以0.2为组距分为I~V级[30 ] ,分别为低(0<I SQ ≤0.2)、较低(0.2<I SQ <0.4)、中等(0.4<I SQ <0.6)、较高(0.6<I SQ <0.8)、高(0.8<I SQ <1).研究区33个采样点的I SQ 为0.24~0.81,均值为0.46±0.15,处于中等水平,共有5个采样点的I SQ 高于0.6,达到较高水平,其中林地占比最高.由图4 可知,草地的土壤质量最高(0.55),其次是耕地(0.54)、林地(0.53)、固定沙地(0.42)、流动沙地(0.32),河滩地的土壤质量最差(0.27). ...
绿洲农田中小型土壤动物多样性与功能群结构对土壤质地的响应
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2024
... 作为成土因素的空间组合表征,不同立地类型的土壤质地、结构及养分含量存在空间变异性.土壤质地不仅决定着通气性能、养分保持能力和耕作适宜性,还对地表侵蚀及土地退化过程产生重要影响,在土壤物理特性中至关重要[31 -32 ] .研究区6种立地类型的土壤质地无显著性差异(P >0.05),土壤机械组成占比依次为砂粒(72.0%~90.7%)、粉粒(9.0%~27.0%)和黏粒(0~0.9%),这与李海东等[33 ] 在雅鲁藏布江山南宽谷区对土壤机械组成的研究结果一致,表明河谷区风-水复合侵蚀对土壤颗粒的分选作用导致大颗粒沉积物优先沉积.作为维系土壤结构稳定和肥力平衡的核心要素,土壤有机质调控着土壤持水、抗蚀性及容重变化等关键物理参数[34 ] ,各立地类型的有机质含量依次为林地>耕地>草地>固定沙地>流动沙地>河滩地,这是由于植被覆盖度提高可减少风蚀造成的有机质流失,同时枯枝落叶和残留在农田中的作物残渣、根系等被微生物大量分解,凋落物输入量增加,有利于积累有机质[35 -36 ] .由于土壤氮素95%以上以有机态存在[37 ] ,全氮含量与有机质含量极显著正相关(P <0.01),因此研究区土壤全氮含量呈现与有机质含量相似的分布趋势,二者共同表征土壤肥力水平[38 -39 ] .田玉强等[40 ] 对青藏高原样带5种不同高寒生态系统的土壤有机质和全氮分布特征研究表明:土壤有机碳及全氮含量随土壤剖面深度增加而逐渐变小,表层30 cm内变化尤为迅速,与本研究结果具有一致性.耕地的全磷含量最高,可能与人为耕作及长期施用一定量的磷肥有关,并且受限于土壤中磷素较低的迁移活性,其通过雨水淋溶与水分下渗途径的运移效率明显受限,因此随土层深度的变化不明显[41 ] .土壤全钾含量在各立地类型间无明显差异,几乎不随土层深度变化而变化,因其主要赋存于难风化矿物(如钾长石)中,难以被植物或水分吸收和迁移[42 ] .草地、林地和耕地的各土层速效养分含量较高,而河滩地、固定沙地和流动沙地的速效养分含量偏低,可能由于后者的土壤环境相对贫瘠,微生物活动较弱,钾和磷的矿化和释放过程不如前者活跃.当前研究尚未量化海拔梯度对土壤属性的影响,后续将结合地理探测器模型,揭示地形-气候-土壤的耦合机制,为高原土壤质量评价提供系统科学依据. ...
Natural succession of grassland on the Loess Plateau of China affects multifractal characteristics of soil particle‐size distribution and soil nutrients
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2016
... 作为成土因素的空间组合表征,不同立地类型的土壤质地、结构及养分含量存在空间变异性.土壤质地不仅决定着通气性能、养分保持能力和耕作适宜性,还对地表侵蚀及土地退化过程产生重要影响,在土壤物理特性中至关重要[31 -32 ] .研究区6种立地类型的土壤质地无显著性差异(P >0.05),土壤机械组成占比依次为砂粒(72.0%~90.7%)、粉粒(9.0%~27.0%)和黏粒(0~0.9%),这与李海东等[33 ] 在雅鲁藏布江山南宽谷区对土壤机械组成的研究结果一致,表明河谷区风-水复合侵蚀对土壤颗粒的分选作用导致大颗粒沉积物优先沉积.作为维系土壤结构稳定和肥力平衡的核心要素,土壤有机质调控着土壤持水、抗蚀性及容重变化等关键物理参数[34 ] ,各立地类型的有机质含量依次为林地>耕地>草地>固定沙地>流动沙地>河滩地,这是由于植被覆盖度提高可减少风蚀造成的有机质流失,同时枯枝落叶和残留在农田中的作物残渣、根系等被微生物大量分解,凋落物输入量增加,有利于积累有机质[35 -36 ] .由于土壤氮素95%以上以有机态存在[37 ] ,全氮含量与有机质含量极显著正相关(P <0.01),因此研究区土壤全氮含量呈现与有机质含量相似的分布趋势,二者共同表征土壤肥力水平[38 -39 ] .田玉强等[40 ] 对青藏高原样带5种不同高寒生态系统的土壤有机质和全氮分布特征研究表明:土壤有机碳及全氮含量随土壤剖面深度增加而逐渐变小,表层30 cm内变化尤为迅速,与本研究结果具有一致性.耕地的全磷含量最高,可能与人为耕作及长期施用一定量的磷肥有关,并且受限于土壤中磷素较低的迁移活性,其通过雨水淋溶与水分下渗途径的运移效率明显受限,因此随土层深度的变化不明显[41 ] .土壤全钾含量在各立地类型间无明显差异,几乎不随土层深度变化而变化,因其主要赋存于难风化矿物(如钾长石)中,难以被植物或水分吸收和迁移[42 ] .草地、林地和耕地的各土层速效养分含量较高,而河滩地、固定沙地和流动沙地的速效养分含量偏低,可能由于后者的土壤环境相对贫瘠,微生物活动较弱,钾和磷的矿化和释放过程不如前者活跃.当前研究尚未量化海拔梯度对土壤属性的影响,后续将结合地理探测器模型,揭示地形-气候-土壤的耦合机制,为高原土壤质量评价提供系统科学依据. ...
雅鲁藏布江山南宽谷风沙化土地土壤养分和粒度特征
1
2012
... 作为成土因素的空间组合表征,不同立地类型的土壤质地、结构及养分含量存在空间变异性.土壤质地不仅决定着通气性能、养分保持能力和耕作适宜性,还对地表侵蚀及土地退化过程产生重要影响,在土壤物理特性中至关重要[31 -32 ] .研究区6种立地类型的土壤质地无显著性差异(P >0.05),土壤机械组成占比依次为砂粒(72.0%~90.7%)、粉粒(9.0%~27.0%)和黏粒(0~0.9%),这与李海东等[33 ] 在雅鲁藏布江山南宽谷区对土壤机械组成的研究结果一致,表明河谷区风-水复合侵蚀对土壤颗粒的分选作用导致大颗粒沉积物优先沉积.作为维系土壤结构稳定和肥力平衡的核心要素,土壤有机质调控着土壤持水、抗蚀性及容重变化等关键物理参数[34 ] ,各立地类型的有机质含量依次为林地>耕地>草地>固定沙地>流动沙地>河滩地,这是由于植被覆盖度提高可减少风蚀造成的有机质流失,同时枯枝落叶和残留在农田中的作物残渣、根系等被微生物大量分解,凋落物输入量增加,有利于积累有机质[35 -36 ] .由于土壤氮素95%以上以有机态存在[37 ] ,全氮含量与有机质含量极显著正相关(P <0.01),因此研究区土壤全氮含量呈现与有机质含量相似的分布趋势,二者共同表征土壤肥力水平[38 -39 ] .田玉强等[40 ] 对青藏高原样带5种不同高寒生态系统的土壤有机质和全氮分布特征研究表明:土壤有机碳及全氮含量随土壤剖面深度增加而逐渐变小,表层30 cm内变化尤为迅速,与本研究结果具有一致性.耕地的全磷含量最高,可能与人为耕作及长期施用一定量的磷肥有关,并且受限于土壤中磷素较低的迁移活性,其通过雨水淋溶与水分下渗途径的运移效率明显受限,因此随土层深度的变化不明显[41 ] .土壤全钾含量在各立地类型间无明显差异,几乎不随土层深度变化而变化,因其主要赋存于难风化矿物(如钾长石)中,难以被植物或水分吸收和迁移[42 ] .草地、林地和耕地的各土层速效养分含量较高,而河滩地、固定沙地和流动沙地的速效养分含量偏低,可能由于后者的土壤环境相对贫瘠,微生物活动较弱,钾和磷的矿化和释放过程不如前者活跃.当前研究尚未量化海拔梯度对土壤属性的影响,后续将结合地理探测器模型,揭示地形-气候-土壤的耦合机制,为高原土壤质量评价提供系统科学依据. ...
基于土壤肥力恢复力模型的河曲露天煤矿复垦治理效果评价
1
2024
... 作为成土因素的空间组合表征,不同立地类型的土壤质地、结构及养分含量存在空间变异性.土壤质地不仅决定着通气性能、养分保持能力和耕作适宜性,还对地表侵蚀及土地退化过程产生重要影响,在土壤物理特性中至关重要[31 -32 ] .研究区6种立地类型的土壤质地无显著性差异(P >0.05),土壤机械组成占比依次为砂粒(72.0%~90.7%)、粉粒(9.0%~27.0%)和黏粒(0~0.9%),这与李海东等[33 ] 在雅鲁藏布江山南宽谷区对土壤机械组成的研究结果一致,表明河谷区风-水复合侵蚀对土壤颗粒的分选作用导致大颗粒沉积物优先沉积.作为维系土壤结构稳定和肥力平衡的核心要素,土壤有机质调控着土壤持水、抗蚀性及容重变化等关键物理参数[34 ] ,各立地类型的有机质含量依次为林地>耕地>草地>固定沙地>流动沙地>河滩地,这是由于植被覆盖度提高可减少风蚀造成的有机质流失,同时枯枝落叶和残留在农田中的作物残渣、根系等被微生物大量分解,凋落物输入量增加,有利于积累有机质[35 -36 ] .由于土壤氮素95%以上以有机态存在[37 ] ,全氮含量与有机质含量极显著正相关(P <0.01),因此研究区土壤全氮含量呈现与有机质含量相似的分布趋势,二者共同表征土壤肥力水平[38 -39 ] .田玉强等[40 ] 对青藏高原样带5种不同高寒生态系统的土壤有机质和全氮分布特征研究表明:土壤有机碳及全氮含量随土壤剖面深度增加而逐渐变小,表层30 cm内变化尤为迅速,与本研究结果具有一致性.耕地的全磷含量最高,可能与人为耕作及长期施用一定量的磷肥有关,并且受限于土壤中磷素较低的迁移活性,其通过雨水淋溶与水分下渗途径的运移效率明显受限,因此随土层深度的变化不明显[41 ] .土壤全钾含量在各立地类型间无明显差异,几乎不随土层深度变化而变化,因其主要赋存于难风化矿物(如钾长石)中,难以被植物或水分吸收和迁移[42 ] .草地、林地和耕地的各土层速效养分含量较高,而河滩地、固定沙地和流动沙地的速效养分含量偏低,可能由于后者的土壤环境相对贫瘠,微生物活动较弱,钾和磷的矿化和释放过程不如前者活跃.当前研究尚未量化海拔梯度对土壤属性的影响,后续将结合地理探测器模型,揭示地形-气候-土壤的耦合机制,为高原土壤质量评价提供系统科学依据. ...
沂蒙山区不同土地利用方式下土壤理化性质及土壤质量的差异性
1
2023
... 作为成土因素的空间组合表征,不同立地类型的土壤质地、结构及养分含量存在空间变异性.土壤质地不仅决定着通气性能、养分保持能力和耕作适宜性,还对地表侵蚀及土地退化过程产生重要影响,在土壤物理特性中至关重要[31 -32 ] .研究区6种立地类型的土壤质地无显著性差异(P >0.05),土壤机械组成占比依次为砂粒(72.0%~90.7%)、粉粒(9.0%~27.0%)和黏粒(0~0.9%),这与李海东等[33 ] 在雅鲁藏布江山南宽谷区对土壤机械组成的研究结果一致,表明河谷区风-水复合侵蚀对土壤颗粒的分选作用导致大颗粒沉积物优先沉积.作为维系土壤结构稳定和肥力平衡的核心要素,土壤有机质调控着土壤持水、抗蚀性及容重变化等关键物理参数[34 ] ,各立地类型的有机质含量依次为林地>耕地>草地>固定沙地>流动沙地>河滩地,这是由于植被覆盖度提高可减少风蚀造成的有机质流失,同时枯枝落叶和残留在农田中的作物残渣、根系等被微生物大量分解,凋落物输入量增加,有利于积累有机质[35 -36 ] .由于土壤氮素95%以上以有机态存在[37 ] ,全氮含量与有机质含量极显著正相关(P <0.01),因此研究区土壤全氮含量呈现与有机质含量相似的分布趋势,二者共同表征土壤肥力水平[38 -39 ] .田玉强等[40 ] 对青藏高原样带5种不同高寒生态系统的土壤有机质和全氮分布特征研究表明:土壤有机碳及全氮含量随土壤剖面深度增加而逐渐变小,表层30 cm内变化尤为迅速,与本研究结果具有一致性.耕地的全磷含量最高,可能与人为耕作及长期施用一定量的磷肥有关,并且受限于土壤中磷素较低的迁移活性,其通过雨水淋溶与水分下渗途径的运移效率明显受限,因此随土层深度的变化不明显[41 ] .土壤全钾含量在各立地类型间无明显差异,几乎不随土层深度变化而变化,因其主要赋存于难风化矿物(如钾长石)中,难以被植物或水分吸收和迁移[42 ] .草地、林地和耕地的各土层速效养分含量较高,而河滩地、固定沙地和流动沙地的速效养分含量偏低,可能由于后者的土壤环境相对贫瘠,微生物活动较弱,钾和磷的矿化和释放过程不如前者活跃.当前研究尚未量化海拔梯度对土壤属性的影响,后续将结合地理探测器模型,揭示地形-气候-土壤的耦合机制,为高原土壤质量评价提供系统科学依据. ...
雾灵山低山区土地利用类型对土壤理化性质的影响
1
2012
... 作为成土因素的空间组合表征,不同立地类型的土壤质地、结构及养分含量存在空间变异性.土壤质地不仅决定着通气性能、养分保持能力和耕作适宜性,还对地表侵蚀及土地退化过程产生重要影响,在土壤物理特性中至关重要[31 -32 ] .研究区6种立地类型的土壤质地无显著性差异(P >0.05),土壤机械组成占比依次为砂粒(72.0%~90.7%)、粉粒(9.0%~27.0%)和黏粒(0~0.9%),这与李海东等[33 ] 在雅鲁藏布江山南宽谷区对土壤机械组成的研究结果一致,表明河谷区风-水复合侵蚀对土壤颗粒的分选作用导致大颗粒沉积物优先沉积.作为维系土壤结构稳定和肥力平衡的核心要素,土壤有机质调控着土壤持水、抗蚀性及容重变化等关键物理参数[34 ] ,各立地类型的有机质含量依次为林地>耕地>草地>固定沙地>流动沙地>河滩地,这是由于植被覆盖度提高可减少风蚀造成的有机质流失,同时枯枝落叶和残留在农田中的作物残渣、根系等被微生物大量分解,凋落物输入量增加,有利于积累有机质[35 -36 ] .由于土壤氮素95%以上以有机态存在[37 ] ,全氮含量与有机质含量极显著正相关(P <0.01),因此研究区土壤全氮含量呈现与有机质含量相似的分布趋势,二者共同表征土壤肥力水平[38 -39 ] .田玉强等[40 ] 对青藏高原样带5种不同高寒生态系统的土壤有机质和全氮分布特征研究表明:土壤有机碳及全氮含量随土壤剖面深度增加而逐渐变小,表层30 cm内变化尤为迅速,与本研究结果具有一致性.耕地的全磷含量最高,可能与人为耕作及长期施用一定量的磷肥有关,并且受限于土壤中磷素较低的迁移活性,其通过雨水淋溶与水分下渗途径的运移效率明显受限,因此随土层深度的变化不明显[41 ] .土壤全钾含量在各立地类型间无明显差异,几乎不随土层深度变化而变化,因其主要赋存于难风化矿物(如钾长石)中,难以被植物或水分吸收和迁移[42 ] .草地、林地和耕地的各土层速效养分含量较高,而河滩地、固定沙地和流动沙地的速效养分含量偏低,可能由于后者的土壤环境相对贫瘠,微生物活动较弱,钾和磷的矿化和释放过程不如前者活跃.当前研究尚未量化海拔梯度对土壤属性的影响,后续将结合地理探测器模型,揭示地形-气候-土壤的耦合机制,为高原土壤质量评价提供系统科学依据. ...
极酸化排土场不同坡位土壤酸化和养分的分异特征
1
2021
... 作为成土因素的空间组合表征,不同立地类型的土壤质地、结构及养分含量存在空间变异性.土壤质地不仅决定着通气性能、养分保持能力和耕作适宜性,还对地表侵蚀及土地退化过程产生重要影响,在土壤物理特性中至关重要[31 -32 ] .研究区6种立地类型的土壤质地无显著性差异(P >0.05),土壤机械组成占比依次为砂粒(72.0%~90.7%)、粉粒(9.0%~27.0%)和黏粒(0~0.9%),这与李海东等[33 ] 在雅鲁藏布江山南宽谷区对土壤机械组成的研究结果一致,表明河谷区风-水复合侵蚀对土壤颗粒的分选作用导致大颗粒沉积物优先沉积.作为维系土壤结构稳定和肥力平衡的核心要素,土壤有机质调控着土壤持水、抗蚀性及容重变化等关键物理参数[34 ] ,各立地类型的有机质含量依次为林地>耕地>草地>固定沙地>流动沙地>河滩地,这是由于植被覆盖度提高可减少风蚀造成的有机质流失,同时枯枝落叶和残留在农田中的作物残渣、根系等被微生物大量分解,凋落物输入量增加,有利于积累有机质[35 -36 ] .由于土壤氮素95%以上以有机态存在[37 ] ,全氮含量与有机质含量极显著正相关(P <0.01),因此研究区土壤全氮含量呈现与有机质含量相似的分布趋势,二者共同表征土壤肥力水平[38 -39 ] .田玉强等[40 ] 对青藏高原样带5种不同高寒生态系统的土壤有机质和全氮分布特征研究表明:土壤有机碳及全氮含量随土壤剖面深度增加而逐渐变小,表层30 cm内变化尤为迅速,与本研究结果具有一致性.耕地的全磷含量最高,可能与人为耕作及长期施用一定量的磷肥有关,并且受限于土壤中磷素较低的迁移活性,其通过雨水淋溶与水分下渗途径的运移效率明显受限,因此随土层深度的变化不明显[41 ] .土壤全钾含量在各立地类型间无明显差异,几乎不随土层深度变化而变化,因其主要赋存于难风化矿物(如钾长石)中,难以被植物或水分吸收和迁移[42 ] .草地、林地和耕地的各土层速效养分含量较高,而河滩地、固定沙地和流动沙地的速效养分含量偏低,可能由于后者的土壤环境相对贫瘠,微生物活动较弱,钾和磷的矿化和释放过程不如前者活跃.当前研究尚未量化海拔梯度对土壤属性的影响,后续将结合地理探测器模型,揭示地形-气候-土壤的耦合机制,为高原土壤质量评价提供系统科学依据. ...
Climate and litter C/N ratio constrain soil organic carbon accumulation
1
2019
... 作为成土因素的空间组合表征,不同立地类型的土壤质地、结构及养分含量存在空间变异性.土壤质地不仅决定着通气性能、养分保持能力和耕作适宜性,还对地表侵蚀及土地退化过程产生重要影响,在土壤物理特性中至关重要[31 -32 ] .研究区6种立地类型的土壤质地无显著性差异(P >0.05),土壤机械组成占比依次为砂粒(72.0%~90.7%)、粉粒(9.0%~27.0%)和黏粒(0~0.9%),这与李海东等[33 ] 在雅鲁藏布江山南宽谷区对土壤机械组成的研究结果一致,表明河谷区风-水复合侵蚀对土壤颗粒的分选作用导致大颗粒沉积物优先沉积.作为维系土壤结构稳定和肥力平衡的核心要素,土壤有机质调控着土壤持水、抗蚀性及容重变化等关键物理参数[34 ] ,各立地类型的有机质含量依次为林地>耕地>草地>固定沙地>流动沙地>河滩地,这是由于植被覆盖度提高可减少风蚀造成的有机质流失,同时枯枝落叶和残留在农田中的作物残渣、根系等被微生物大量分解,凋落物输入量增加,有利于积累有机质[35 -36 ] .由于土壤氮素95%以上以有机态存在[37 ] ,全氮含量与有机质含量极显著正相关(P <0.01),因此研究区土壤全氮含量呈现与有机质含量相似的分布趋势,二者共同表征土壤肥力水平[38 -39 ] .田玉强等[40 ] 对青藏高原样带5种不同高寒生态系统的土壤有机质和全氮分布特征研究表明:土壤有机碳及全氮含量随土壤剖面深度增加而逐渐变小,表层30 cm内变化尤为迅速,与本研究结果具有一致性.耕地的全磷含量最高,可能与人为耕作及长期施用一定量的磷肥有关,并且受限于土壤中磷素较低的迁移活性,其通过雨水淋溶与水分下渗途径的运移效率明显受限,因此随土层深度的变化不明显[41 ] .土壤全钾含量在各立地类型间无明显差异,几乎不随土层深度变化而变化,因其主要赋存于难风化矿物(如钾长石)中,难以被植物或水分吸收和迁移[42 ] .草地、林地和耕地的各土层速效养分含量较高,而河滩地、固定沙地和流动沙地的速效养分含量偏低,可能由于后者的土壤环境相对贫瘠,微生物活动较弱,钾和磷的矿化和释放过程不如前者活跃.当前研究尚未量化海拔梯度对土壤属性的影响,后续将结合地理探测器模型,揭示地形-气候-土壤的耦合机制,为高原土壤质量评价提供系统科学依据. ...
不同林龄云南松林土壤有机碳和全氮积累特征
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2014
... 作为成土因素的空间组合表征,不同立地类型的土壤质地、结构及养分含量存在空间变异性.土壤质地不仅决定着通气性能、养分保持能力和耕作适宜性,还对地表侵蚀及土地退化过程产生重要影响,在土壤物理特性中至关重要[31 -32 ] .研究区6种立地类型的土壤质地无显著性差异(P >0.05),土壤机械组成占比依次为砂粒(72.0%~90.7%)、粉粒(9.0%~27.0%)和黏粒(0~0.9%),这与李海东等[33 ] 在雅鲁藏布江山南宽谷区对土壤机械组成的研究结果一致,表明河谷区风-水复合侵蚀对土壤颗粒的分选作用导致大颗粒沉积物优先沉积.作为维系土壤结构稳定和肥力平衡的核心要素,土壤有机质调控着土壤持水、抗蚀性及容重变化等关键物理参数[34 ] ,各立地类型的有机质含量依次为林地>耕地>草地>固定沙地>流动沙地>河滩地,这是由于植被覆盖度提高可减少风蚀造成的有机质流失,同时枯枝落叶和残留在农田中的作物残渣、根系等被微生物大量分解,凋落物输入量增加,有利于积累有机质[35 -36 ] .由于土壤氮素95%以上以有机态存在[37 ] ,全氮含量与有机质含量极显著正相关(P <0.01),因此研究区土壤全氮含量呈现与有机质含量相似的分布趋势,二者共同表征土壤肥力水平[38 -39 ] .田玉强等[40 ] 对青藏高原样带5种不同高寒生态系统的土壤有机质和全氮分布特征研究表明:土壤有机碳及全氮含量随土壤剖面深度增加而逐渐变小,表层30 cm内变化尤为迅速,与本研究结果具有一致性.耕地的全磷含量最高,可能与人为耕作及长期施用一定量的磷肥有关,并且受限于土壤中磷素较低的迁移活性,其通过雨水淋溶与水分下渗途径的运移效率明显受限,因此随土层深度的变化不明显[41 ] .土壤全钾含量在各立地类型间无明显差异,几乎不随土层深度变化而变化,因其主要赋存于难风化矿物(如钾长石)中,难以被植物或水分吸收和迁移[42 ] .草地、林地和耕地的各土层速效养分含量较高,而河滩地、固定沙地和流动沙地的速效养分含量偏低,可能由于后者的土壤环境相对贫瘠,微生物活动较弱,钾和磷的矿化和释放过程不如前者活跃.当前研究尚未量化海拔梯度对土壤属性的影响,后续将结合地理探测器模型,揭示地形-气候-土壤的耦合机制,为高原土壤质量评价提供系统科学依据. ...
青藏高原样带高寒生态系统土壤有机碳及氮素分布特征研究
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2005
... 作为成土因素的空间组合表征,不同立地类型的土壤质地、结构及养分含量存在空间变异性.土壤质地不仅决定着通气性能、养分保持能力和耕作适宜性,还对地表侵蚀及土地退化过程产生重要影响,在土壤物理特性中至关重要[31 -32 ] .研究区6种立地类型的土壤质地无显著性差异(P >0.05),土壤机械组成占比依次为砂粒(72.0%~90.7%)、粉粒(9.0%~27.0%)和黏粒(0~0.9%),这与李海东等[33 ] 在雅鲁藏布江山南宽谷区对土壤机械组成的研究结果一致,表明河谷区风-水复合侵蚀对土壤颗粒的分选作用导致大颗粒沉积物优先沉积.作为维系土壤结构稳定和肥力平衡的核心要素,土壤有机质调控着土壤持水、抗蚀性及容重变化等关键物理参数[34 ] ,各立地类型的有机质含量依次为林地>耕地>草地>固定沙地>流动沙地>河滩地,这是由于植被覆盖度提高可减少风蚀造成的有机质流失,同时枯枝落叶和残留在农田中的作物残渣、根系等被微生物大量分解,凋落物输入量增加,有利于积累有机质[35 -36 ] .由于土壤氮素95%以上以有机态存在[37 ] ,全氮含量与有机质含量极显著正相关(P <0.01),因此研究区土壤全氮含量呈现与有机质含量相似的分布趋势,二者共同表征土壤肥力水平[38 -39 ] .田玉强等[40 ] 对青藏高原样带5种不同高寒生态系统的土壤有机质和全氮分布特征研究表明:土壤有机碳及全氮含量随土壤剖面深度增加而逐渐变小,表层30 cm内变化尤为迅速,与本研究结果具有一致性.耕地的全磷含量最高,可能与人为耕作及长期施用一定量的磷肥有关,并且受限于土壤中磷素较低的迁移活性,其通过雨水淋溶与水分下渗途径的运移效率明显受限,因此随土层深度的变化不明显[41 ] .土壤全钾含量在各立地类型间无明显差异,几乎不随土层深度变化而变化,因其主要赋存于难风化矿物(如钾长石)中,难以被植物或水分吸收和迁移[42 ] .草地、林地和耕地的各土层速效养分含量较高,而河滩地、固定沙地和流动沙地的速效养分含量偏低,可能由于后者的土壤环境相对贫瘠,微生物活动较弱,钾和磷的矿化和释放过程不如前者活跃.当前研究尚未量化海拔梯度对土壤属性的影响,后续将结合地理探测器模型,揭示地形-气候-土壤的耦合机制,为高原土壤质量评价提供系统科学依据. ...
陇中黄土区坡面整地和植被类型对土壤化学性状的影响
1
2016
... 作为成土因素的空间组合表征,不同立地类型的土壤质地、结构及养分含量存在空间变异性.土壤质地不仅决定着通气性能、养分保持能力和耕作适宜性,还对地表侵蚀及土地退化过程产生重要影响,在土壤物理特性中至关重要[31 -32 ] .研究区6种立地类型的土壤质地无显著性差异(P >0.05),土壤机械组成占比依次为砂粒(72.0%~90.7%)、粉粒(9.0%~27.0%)和黏粒(0~0.9%),这与李海东等[33 ] 在雅鲁藏布江山南宽谷区对土壤机械组成的研究结果一致,表明河谷区风-水复合侵蚀对土壤颗粒的分选作用导致大颗粒沉积物优先沉积.作为维系土壤结构稳定和肥力平衡的核心要素,土壤有机质调控着土壤持水、抗蚀性及容重变化等关键物理参数[34 ] ,各立地类型的有机质含量依次为林地>耕地>草地>固定沙地>流动沙地>河滩地,这是由于植被覆盖度提高可减少风蚀造成的有机质流失,同时枯枝落叶和残留在农田中的作物残渣、根系等被微生物大量分解,凋落物输入量增加,有利于积累有机质[35 -36 ] .由于土壤氮素95%以上以有机态存在[37 ] ,全氮含量与有机质含量极显著正相关(P <0.01),因此研究区土壤全氮含量呈现与有机质含量相似的分布趋势,二者共同表征土壤肥力水平[38 -39 ] .田玉强等[40 ] 对青藏高原样带5种不同高寒生态系统的土壤有机质和全氮分布特征研究表明:土壤有机碳及全氮含量随土壤剖面深度增加而逐渐变小,表层30 cm内变化尤为迅速,与本研究结果具有一致性.耕地的全磷含量最高,可能与人为耕作及长期施用一定量的磷肥有关,并且受限于土壤中磷素较低的迁移活性,其通过雨水淋溶与水分下渗途径的运移效率明显受限,因此随土层深度的变化不明显[41 ] .土壤全钾含量在各立地类型间无明显差异,几乎不随土层深度变化而变化,因其主要赋存于难风化矿物(如钾长石)中,难以被植物或水分吸收和迁移[42 ] .草地、林地和耕地的各土层速效养分含量较高,而河滩地、固定沙地和流动沙地的速效养分含量偏低,可能由于后者的土壤环境相对贫瘠,微生物活动较弱,钾和磷的矿化和释放过程不如前者活跃.当前研究尚未量化海拔梯度对土壤属性的影响,后续将结合地理探测器模型,揭示地形-气候-土壤的耦合机制,为高原土壤质量评价提供系统科学依据. ...
不同放牧强度对柠条灌木林地植被与土壤的影响研究
1
2023
... 作为成土因素的空间组合表征,不同立地类型的土壤质地、结构及养分含量存在空间变异性.土壤质地不仅决定着通气性能、养分保持能力和耕作适宜性,还对地表侵蚀及土地退化过程产生重要影响,在土壤物理特性中至关重要[31 -32 ] .研究区6种立地类型的土壤质地无显著性差异(P >0.05),土壤机械组成占比依次为砂粒(72.0%~90.7%)、粉粒(9.0%~27.0%)和黏粒(0~0.9%),这与李海东等[33 ] 在雅鲁藏布江山南宽谷区对土壤机械组成的研究结果一致,表明河谷区风-水复合侵蚀对土壤颗粒的分选作用导致大颗粒沉积物优先沉积.作为维系土壤结构稳定和肥力平衡的核心要素,土壤有机质调控着土壤持水、抗蚀性及容重变化等关键物理参数[34 ] ,各立地类型的有机质含量依次为林地>耕地>草地>固定沙地>流动沙地>河滩地,这是由于植被覆盖度提高可减少风蚀造成的有机质流失,同时枯枝落叶和残留在农田中的作物残渣、根系等被微生物大量分解,凋落物输入量增加,有利于积累有机质[35 -36 ] .由于土壤氮素95%以上以有机态存在[37 ] ,全氮含量与有机质含量极显著正相关(P <0.01),因此研究区土壤全氮含量呈现与有机质含量相似的分布趋势,二者共同表征土壤肥力水平[38 -39 ] .田玉强等[40 ] 对青藏高原样带5种不同高寒生态系统的土壤有机质和全氮分布特征研究表明:土壤有机碳及全氮含量随土壤剖面深度增加而逐渐变小,表层30 cm内变化尤为迅速,与本研究结果具有一致性.耕地的全磷含量最高,可能与人为耕作及长期施用一定量的磷肥有关,并且受限于土壤中磷素较低的迁移活性,其通过雨水淋溶与水分下渗途径的运移效率明显受限,因此随土层深度的变化不明显[41 ] .土壤全钾含量在各立地类型间无明显差异,几乎不随土层深度变化而变化,因其主要赋存于难风化矿物(如钾长石)中,难以被植物或水分吸收和迁移[42 ] .草地、林地和耕地的各土层速效养分含量较高,而河滩地、固定沙地和流动沙地的速效养分含量偏低,可能由于后者的土壤环境相对贫瘠,微生物活动较弱,钾和磷的矿化和释放过程不如前者活跃.当前研究尚未量化海拔梯度对土壤属性的影响,后续将结合地理探测器模型,揭示地形-气候-土壤的耦合机制,为高原土壤质量评价提供系统科学依据. ...
大空间尺度土壤质量评价研究进展与启示
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2020
... 土壤质量评价是实现土地资源合理利用与精准管理的重要手段[43 ] .目前,国际上尚未有统一的土壤质量评价标准和方法,很多研究使用最小数据集(MDS)来选取评价指标[44 ] ,其中具有较高使用频率的指标包括土壤容重、有机质、砂粒体积百分比、粉粒体积百分比以及矿物氮、钾、钙、磷含量等[45 -46 ] .本研究将主成分分析与相关性分析相结合,在综合评估各指标载荷分布的基础上,通过保留其在其他主成分中的有效信息,最终筛选出砂粒体积百分比、速效钾和全钾质量分数构成MDS.刘利昆等[47 ] 对青藏公路沿线3种不同土地利用类型的土壤质量进行综合评价,选取全钾、全磷、有机质、黏粒和粉粒作为土壤质量评价指标.左启林等[48 ] 针对晋西清水河流域4种典型立地类型进行土壤质量评价,选取土壤容重、速效钾质量分数、砂粒体积百分比进入MDS.相关研究表明,选取进入MDS的3项指标具有普适性指示意义.土壤质量指数分析结果显示,研究区的土壤质量表现为草地(0.55)>耕地(0.54)>林地(0.53)>固定沙地(0.42)>流动沙地(0.32)>河滩地(0.27),其中草地、耕地、林地和固定沙地的土壤质量等级为Ⅲ级,处于中等水平,流动沙地和河滩地的土壤质量等级为Ⅱ级,处于较低水平.6种立地类型土壤质量存在差异可能是林地和草地物种丰富度高,枯枝落叶丰富,有利于土壤腐殖质的累积,然而草地的质量略高于林地,这与苟国花等[5 ] 对青藏高原南部3种土地利用方式的土壤质量评价研究结果一致.耕地的土壤质量指数也处于中等水平,略高于林地,这与蒋丛泽等[49 ] 和李笑雨[29 ] 的研究结果存在差异,主要是由于人为翻耕和外源性化肥的输入等干扰使得农田土壤保留了较高的养分含量,既满足了农作物的生长,又对土壤起到了保护和改良作用,提高了土壤质量和肥力[50 -51 ] .流动沙地和河滩地有机质含量较低,一方面可能是由于植被稀少,缺乏植物根系和落叶的输入,生物量少,有机质的来源有限.王长庭等[52 ] 的研究表明,土壤质量降低与植被退化存在关联,其核心机制体现为土壤理化属性的系统性衰退;另一方面河滩地不稳定的水文条件和水流的冲刷作用不利于有机质积累,流动沙地的土壤结构疏松,颗粒较大,不易保持水分和养分.刘利昆等[47 ] 也发现相较于耕地和草地,沙地的土壤肥力较为贫瘠,土壤质量处于较低水平. ...
基于最小数据集评价固氮菌对太白贝母土壤肥力的影响
1
2025
... 土壤质量评价是实现土地资源合理利用与精准管理的重要手段[43 ] .目前,国际上尚未有统一的土壤质量评价标准和方法,很多研究使用最小数据集(MDS)来选取评价指标[44 ] ,其中具有较高使用频率的指标包括土壤容重、有机质、砂粒体积百分比、粉粒体积百分比以及矿物氮、钾、钙、磷含量等[45 -46 ] .本研究将主成分分析与相关性分析相结合,在综合评估各指标载荷分布的基础上,通过保留其在其他主成分中的有效信息,最终筛选出砂粒体积百分比、速效钾和全钾质量分数构成MDS.刘利昆等[47 ] 对青藏公路沿线3种不同土地利用类型的土壤质量进行综合评价,选取全钾、全磷、有机质、黏粒和粉粒作为土壤质量评价指标.左启林等[48 ] 针对晋西清水河流域4种典型立地类型进行土壤质量评价,选取土壤容重、速效钾质量分数、砂粒体积百分比进入MDS.相关研究表明,选取进入MDS的3项指标具有普适性指示意义.土壤质量指数分析结果显示,研究区的土壤质量表现为草地(0.55)>耕地(0.54)>林地(0.53)>固定沙地(0.42)>流动沙地(0.32)>河滩地(0.27),其中草地、耕地、林地和固定沙地的土壤质量等级为Ⅲ级,处于中等水平,流动沙地和河滩地的土壤质量等级为Ⅱ级,处于较低水平.6种立地类型土壤质量存在差异可能是林地和草地物种丰富度高,枯枝落叶丰富,有利于土壤腐殖质的累积,然而草地的质量略高于林地,这与苟国花等[5 ] 对青藏高原南部3种土地利用方式的土壤质量评价研究结果一致.耕地的土壤质量指数也处于中等水平,略高于林地,这与蒋丛泽等[49 ] 和李笑雨[29 ] 的研究结果存在差异,主要是由于人为翻耕和外源性化肥的输入等干扰使得农田土壤保留了较高的养分含量,既满足了农作物的生长,又对土壤起到了保护和改良作用,提高了土壤质量和肥力[50 -51 ] .流动沙地和河滩地有机质含量较低,一方面可能是由于植被稀少,缺乏植物根系和落叶的输入,生物量少,有机质的来源有限.王长庭等[52 ] 的研究表明,土壤质量降低与植被退化存在关联,其核心机制体现为土壤理化属性的系统性衰退;另一方面河滩地不稳定的水文条件和水流的冲刷作用不利于有机质积累,流动沙地的土壤结构疏松,颗粒较大,不易保持水分和养分.刘利昆等[47 ] 也发现相较于耕地和草地,沙地的土壤肥力较为贫瘠,土壤质量处于较低水平. ...
基于最小数据集的黄土高原矿区复垦土壤质量评价
1
2019
... 土壤质量评价是实现土地资源合理利用与精准管理的重要手段[43 ] .目前,国际上尚未有统一的土壤质量评价标准和方法,很多研究使用最小数据集(MDS)来选取评价指标[44 ] ,其中具有较高使用频率的指标包括土壤容重、有机质、砂粒体积百分比、粉粒体积百分比以及矿物氮、钾、钙、磷含量等[45 -46 ] .本研究将主成分分析与相关性分析相结合,在综合评估各指标载荷分布的基础上,通过保留其在其他主成分中的有效信息,最终筛选出砂粒体积百分比、速效钾和全钾质量分数构成MDS.刘利昆等[47 ] 对青藏公路沿线3种不同土地利用类型的土壤质量进行综合评价,选取全钾、全磷、有机质、黏粒和粉粒作为土壤质量评价指标.左启林等[48 ] 针对晋西清水河流域4种典型立地类型进行土壤质量评价,选取土壤容重、速效钾质量分数、砂粒体积百分比进入MDS.相关研究表明,选取进入MDS的3项指标具有普适性指示意义.土壤质量指数分析结果显示,研究区的土壤质量表现为草地(0.55)>耕地(0.54)>林地(0.53)>固定沙地(0.42)>流动沙地(0.32)>河滩地(0.27),其中草地、耕地、林地和固定沙地的土壤质量等级为Ⅲ级,处于中等水平,流动沙地和河滩地的土壤质量等级为Ⅱ级,处于较低水平.6种立地类型土壤质量存在差异可能是林地和草地物种丰富度高,枯枝落叶丰富,有利于土壤腐殖质的累积,然而草地的质量略高于林地,这与苟国花等[5 ] 对青藏高原南部3种土地利用方式的土壤质量评价研究结果一致.耕地的土壤质量指数也处于中等水平,略高于林地,这与蒋丛泽等[49 ] 和李笑雨[29 ] 的研究结果存在差异,主要是由于人为翻耕和外源性化肥的输入等干扰使得农田土壤保留了较高的养分含量,既满足了农作物的生长,又对土壤起到了保护和改良作用,提高了土壤质量和肥力[50 -51 ] .流动沙地和河滩地有机质含量较低,一方面可能是由于植被稀少,缺乏植物根系和落叶的输入,生物量少,有机质的来源有限.王长庭等[52 ] 的研究表明,土壤质量降低与植被退化存在关联,其核心机制体现为土壤理化属性的系统性衰退;另一方面河滩地不稳定的水文条件和水流的冲刷作用不利于有机质积累,流动沙地的土壤结构疏松,颗粒较大,不易保持水分和养分.刘利昆等[47 ] 也发现相较于耕地和草地,沙地的土壤肥力较为贫瘠,土壤质量处于较低水平. ...
土地质量评价指标体系研究进展与展望
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2022
... 土壤质量评价是实现土地资源合理利用与精准管理的重要手段[43 ] .目前,国际上尚未有统一的土壤质量评价标准和方法,很多研究使用最小数据集(MDS)来选取评价指标[44 ] ,其中具有较高使用频率的指标包括土壤容重、有机质、砂粒体积百分比、粉粒体积百分比以及矿物氮、钾、钙、磷含量等[45 -46 ] .本研究将主成分分析与相关性分析相结合,在综合评估各指标载荷分布的基础上,通过保留其在其他主成分中的有效信息,最终筛选出砂粒体积百分比、速效钾和全钾质量分数构成MDS.刘利昆等[47 ] 对青藏公路沿线3种不同土地利用类型的土壤质量进行综合评价,选取全钾、全磷、有机质、黏粒和粉粒作为土壤质量评价指标.左启林等[48 ] 针对晋西清水河流域4种典型立地类型进行土壤质量评价,选取土壤容重、速效钾质量分数、砂粒体积百分比进入MDS.相关研究表明,选取进入MDS的3项指标具有普适性指示意义.土壤质量指数分析结果显示,研究区的土壤质量表现为草地(0.55)>耕地(0.54)>林地(0.53)>固定沙地(0.42)>流动沙地(0.32)>河滩地(0.27),其中草地、耕地、林地和固定沙地的土壤质量等级为Ⅲ级,处于中等水平,流动沙地和河滩地的土壤质量等级为Ⅱ级,处于较低水平.6种立地类型土壤质量存在差异可能是林地和草地物种丰富度高,枯枝落叶丰富,有利于土壤腐殖质的累积,然而草地的质量略高于林地,这与苟国花等[5 ] 对青藏高原南部3种土地利用方式的土壤质量评价研究结果一致.耕地的土壤质量指数也处于中等水平,略高于林地,这与蒋丛泽等[49 ] 和李笑雨[29 ] 的研究结果存在差异,主要是由于人为翻耕和外源性化肥的输入等干扰使得农田土壤保留了较高的养分含量,既满足了农作物的生长,又对土壤起到了保护和改良作用,提高了土壤质量和肥力[50 -51 ] .流动沙地和河滩地有机质含量较低,一方面可能是由于植被稀少,缺乏植物根系和落叶的输入,生物量少,有机质的来源有限.王长庭等[52 ] 的研究表明,土壤质量降低与植被退化存在关联,其核心机制体现为土壤理化属性的系统性衰退;另一方面河滩地不稳定的水文条件和水流的冲刷作用不利于有机质积累,流动沙地的土壤结构疏松,颗粒较大,不易保持水分和养分.刘利昆等[47 ] 也发现相较于耕地和草地,沙地的土壤肥力较为贫瘠,土壤质量处于较低水平. ...
基于最小数据集的青藏公路沿线土壤质量评价
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2022
... 土壤质量评价是实现土地资源合理利用与精准管理的重要手段[43 ] .目前,国际上尚未有统一的土壤质量评价标准和方法,很多研究使用最小数据集(MDS)来选取评价指标[44 ] ,其中具有较高使用频率的指标包括土壤容重、有机质、砂粒体积百分比、粉粒体积百分比以及矿物氮、钾、钙、磷含量等[45 -46 ] .本研究将主成分分析与相关性分析相结合,在综合评估各指标载荷分布的基础上,通过保留其在其他主成分中的有效信息,最终筛选出砂粒体积百分比、速效钾和全钾质量分数构成MDS.刘利昆等[47 ] 对青藏公路沿线3种不同土地利用类型的土壤质量进行综合评价,选取全钾、全磷、有机质、黏粒和粉粒作为土壤质量评价指标.左启林等[48 ] 针对晋西清水河流域4种典型立地类型进行土壤质量评价,选取土壤容重、速效钾质量分数、砂粒体积百分比进入MDS.相关研究表明,选取进入MDS的3项指标具有普适性指示意义.土壤质量指数分析结果显示,研究区的土壤质量表现为草地(0.55)>耕地(0.54)>林地(0.53)>固定沙地(0.42)>流动沙地(0.32)>河滩地(0.27),其中草地、耕地、林地和固定沙地的土壤质量等级为Ⅲ级,处于中等水平,流动沙地和河滩地的土壤质量等级为Ⅱ级,处于较低水平.6种立地类型土壤质量存在差异可能是林地和草地物种丰富度高,枯枝落叶丰富,有利于土壤腐殖质的累积,然而草地的质量略高于林地,这与苟国花等[5 ] 对青藏高原南部3种土地利用方式的土壤质量评价研究结果一致.耕地的土壤质量指数也处于中等水平,略高于林地,这与蒋丛泽等[49 ] 和李笑雨[29 ] 的研究结果存在差异,主要是由于人为翻耕和外源性化肥的输入等干扰使得农田土壤保留了较高的养分含量,既满足了农作物的生长,又对土壤起到了保护和改良作用,提高了土壤质量和肥力[50 -51 ] .流动沙地和河滩地有机质含量较低,一方面可能是由于植被稀少,缺乏植物根系和落叶的输入,生物量少,有机质的来源有限.王长庭等[52 ] 的研究表明,土壤质量降低与植被退化存在关联,其核心机制体现为土壤理化属性的系统性衰退;另一方面河滩地不稳定的水文条件和水流的冲刷作用不利于有机质积累,流动沙地的土壤结构疏松,颗粒较大,不易保持水分和养分.刘利昆等[47 ] 也发现相较于耕地和草地,沙地的土壤肥力较为贫瘠,土壤质量处于较低水平. ...
... [47 ]也发现相较于耕地和草地,沙地的土壤肥力较为贫瘠,土壤质量处于较低水平. ...
晋西清水河流域不同土地利用类型土壤质量评价
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2023
... 土壤质量评价是实现土地资源合理利用与精准管理的重要手段[43 ] .目前,国际上尚未有统一的土壤质量评价标准和方法,很多研究使用最小数据集(MDS)来选取评价指标[44 ] ,其中具有较高使用频率的指标包括土壤容重、有机质、砂粒体积百分比、粉粒体积百分比以及矿物氮、钾、钙、磷含量等[45 -46 ] .本研究将主成分分析与相关性分析相结合,在综合评估各指标载荷分布的基础上,通过保留其在其他主成分中的有效信息,最终筛选出砂粒体积百分比、速效钾和全钾质量分数构成MDS.刘利昆等[47 ] 对青藏公路沿线3种不同土地利用类型的土壤质量进行综合评价,选取全钾、全磷、有机质、黏粒和粉粒作为土壤质量评价指标.左启林等[48 ] 针对晋西清水河流域4种典型立地类型进行土壤质量评价,选取土壤容重、速效钾质量分数、砂粒体积百分比进入MDS.相关研究表明,选取进入MDS的3项指标具有普适性指示意义.土壤质量指数分析结果显示,研究区的土壤质量表现为草地(0.55)>耕地(0.54)>林地(0.53)>固定沙地(0.42)>流动沙地(0.32)>河滩地(0.27),其中草地、耕地、林地和固定沙地的土壤质量等级为Ⅲ级,处于中等水平,流动沙地和河滩地的土壤质量等级为Ⅱ级,处于较低水平.6种立地类型土壤质量存在差异可能是林地和草地物种丰富度高,枯枝落叶丰富,有利于土壤腐殖质的累积,然而草地的质量略高于林地,这与苟国花等[5 ] 对青藏高原南部3种土地利用方式的土壤质量评价研究结果一致.耕地的土壤质量指数也处于中等水平,略高于林地,这与蒋丛泽等[49 ] 和李笑雨[29 ] 的研究结果存在差异,主要是由于人为翻耕和外源性化肥的输入等干扰使得农田土壤保留了较高的养分含量,既满足了农作物的生长,又对土壤起到了保护和改良作用,提高了土壤质量和肥力[50 -51 ] .流动沙地和河滩地有机质含量较低,一方面可能是由于植被稀少,缺乏植物根系和落叶的输入,生物量少,有机质的来源有限.王长庭等[52 ] 的研究表明,土壤质量降低与植被退化存在关联,其核心机制体现为土壤理化属性的系统性衰退;另一方面河滩地不稳定的水文条件和水流的冲刷作用不利于有机质积累,流动沙地的土壤结构疏松,颗粒较大,不易保持水分和养分.刘利昆等[47 ] 也发现相较于耕地和草地,沙地的土壤肥力较为贫瘠,土壤质量处于较低水平. ...
青藏高原东北缘不同土地利用类型土壤质量综合评价
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2022
... 土壤质量评价是实现土地资源合理利用与精准管理的重要手段[43 ] .目前,国际上尚未有统一的土壤质量评价标准和方法,很多研究使用最小数据集(MDS)来选取评价指标[44 ] ,其中具有较高使用频率的指标包括土壤容重、有机质、砂粒体积百分比、粉粒体积百分比以及矿物氮、钾、钙、磷含量等[45 -46 ] .本研究将主成分分析与相关性分析相结合,在综合评估各指标载荷分布的基础上,通过保留其在其他主成分中的有效信息,最终筛选出砂粒体积百分比、速效钾和全钾质量分数构成MDS.刘利昆等[47 ] 对青藏公路沿线3种不同土地利用类型的土壤质量进行综合评价,选取全钾、全磷、有机质、黏粒和粉粒作为土壤质量评价指标.左启林等[48 ] 针对晋西清水河流域4种典型立地类型进行土壤质量评价,选取土壤容重、速效钾质量分数、砂粒体积百分比进入MDS.相关研究表明,选取进入MDS的3项指标具有普适性指示意义.土壤质量指数分析结果显示,研究区的土壤质量表现为草地(0.55)>耕地(0.54)>林地(0.53)>固定沙地(0.42)>流动沙地(0.32)>河滩地(0.27),其中草地、耕地、林地和固定沙地的土壤质量等级为Ⅲ级,处于中等水平,流动沙地和河滩地的土壤质量等级为Ⅱ级,处于较低水平.6种立地类型土壤质量存在差异可能是林地和草地物种丰富度高,枯枝落叶丰富,有利于土壤腐殖质的累积,然而草地的质量略高于林地,这与苟国花等[5 ] 对青藏高原南部3种土地利用方式的土壤质量评价研究结果一致.耕地的土壤质量指数也处于中等水平,略高于林地,这与蒋丛泽等[49 ] 和李笑雨[29 ] 的研究结果存在差异,主要是由于人为翻耕和外源性化肥的输入等干扰使得农田土壤保留了较高的养分含量,既满足了农作物的生长,又对土壤起到了保护和改良作用,提高了土壤质量和肥力[50 -51 ] .流动沙地和河滩地有机质含量较低,一方面可能是由于植被稀少,缺乏植物根系和落叶的输入,生物量少,有机质的来源有限.王长庭等[52 ] 的研究表明,土壤质量降低与植被退化存在关联,其核心机制体现为土壤理化属性的系统性衰退;另一方面河滩地不稳定的水文条件和水流的冲刷作用不利于有机质积累,流动沙地的土壤结构疏松,颗粒较大,不易保持水分和养分.刘利昆等[47 ] 也发现相较于耕地和草地,沙地的土壤肥力较为贫瘠,土壤质量处于较低水平. ...
保定不同土地利用类型土壤性状的灰色综合评估
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2018
... 土壤质量评价是实现土地资源合理利用与精准管理的重要手段[43 ] .目前,国际上尚未有统一的土壤质量评价标准和方法,很多研究使用最小数据集(MDS)来选取评价指标[44 ] ,其中具有较高使用频率的指标包括土壤容重、有机质、砂粒体积百分比、粉粒体积百分比以及矿物氮、钾、钙、磷含量等[45 -46 ] .本研究将主成分分析与相关性分析相结合,在综合评估各指标载荷分布的基础上,通过保留其在其他主成分中的有效信息,最终筛选出砂粒体积百分比、速效钾和全钾质量分数构成MDS.刘利昆等[47 ] 对青藏公路沿线3种不同土地利用类型的土壤质量进行综合评价,选取全钾、全磷、有机质、黏粒和粉粒作为土壤质量评价指标.左启林等[48 ] 针对晋西清水河流域4种典型立地类型进行土壤质量评价,选取土壤容重、速效钾质量分数、砂粒体积百分比进入MDS.相关研究表明,选取进入MDS的3项指标具有普适性指示意义.土壤质量指数分析结果显示,研究区的土壤质量表现为草地(0.55)>耕地(0.54)>林地(0.53)>固定沙地(0.42)>流动沙地(0.32)>河滩地(0.27),其中草地、耕地、林地和固定沙地的土壤质量等级为Ⅲ级,处于中等水平,流动沙地和河滩地的土壤质量等级为Ⅱ级,处于较低水平.6种立地类型土壤质量存在差异可能是林地和草地物种丰富度高,枯枝落叶丰富,有利于土壤腐殖质的累积,然而草地的质量略高于林地,这与苟国花等[5 ] 对青藏高原南部3种土地利用方式的土壤质量评价研究结果一致.耕地的土壤质量指数也处于中等水平,略高于林地,这与蒋丛泽等[49 ] 和李笑雨[29 ] 的研究结果存在差异,主要是由于人为翻耕和外源性化肥的输入等干扰使得农田土壤保留了较高的养分含量,既满足了农作物的生长,又对土壤起到了保护和改良作用,提高了土壤质量和肥力[50 -51 ] .流动沙地和河滩地有机质含量较低,一方面可能是由于植被稀少,缺乏植物根系和落叶的输入,生物量少,有机质的来源有限.王长庭等[52 ] 的研究表明,土壤质量降低与植被退化存在关联,其核心机制体现为土壤理化属性的系统性衰退;另一方面河滩地不稳定的水文条件和水流的冲刷作用不利于有机质积累,流动沙地的土壤结构疏松,颗粒较大,不易保持水分和养分.刘利昆等[47 ] 也发现相较于耕地和草地,沙地的土壤肥力较为贫瘠,土壤质量处于较低水平. ...
开垦和长期施肥下青海黑钙土中腐殖质的光谱特征
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2019
... 土壤质量评价是实现土地资源合理利用与精准管理的重要手段[43 ] .目前,国际上尚未有统一的土壤质量评价标准和方法,很多研究使用最小数据集(MDS)来选取评价指标[44 ] ,其中具有较高使用频率的指标包括土壤容重、有机质、砂粒体积百分比、粉粒体积百分比以及矿物氮、钾、钙、磷含量等[45 -46 ] .本研究将主成分分析与相关性分析相结合,在综合评估各指标载荷分布的基础上,通过保留其在其他主成分中的有效信息,最终筛选出砂粒体积百分比、速效钾和全钾质量分数构成MDS.刘利昆等[47 ] 对青藏公路沿线3种不同土地利用类型的土壤质量进行综合评价,选取全钾、全磷、有机质、黏粒和粉粒作为土壤质量评价指标.左启林等[48 ] 针对晋西清水河流域4种典型立地类型进行土壤质量评价,选取土壤容重、速效钾质量分数、砂粒体积百分比进入MDS.相关研究表明,选取进入MDS的3项指标具有普适性指示意义.土壤质量指数分析结果显示,研究区的土壤质量表现为草地(0.55)>耕地(0.54)>林地(0.53)>固定沙地(0.42)>流动沙地(0.32)>河滩地(0.27),其中草地、耕地、林地和固定沙地的土壤质量等级为Ⅲ级,处于中等水平,流动沙地和河滩地的土壤质量等级为Ⅱ级,处于较低水平.6种立地类型土壤质量存在差异可能是林地和草地物种丰富度高,枯枝落叶丰富,有利于土壤腐殖质的累积,然而草地的质量略高于林地,这与苟国花等[5 ] 对青藏高原南部3种土地利用方式的土壤质量评价研究结果一致.耕地的土壤质量指数也处于中等水平,略高于林地,这与蒋丛泽等[49 ] 和李笑雨[29 ] 的研究结果存在差异,主要是由于人为翻耕和外源性化肥的输入等干扰使得农田土壤保留了较高的养分含量,既满足了农作物的生长,又对土壤起到了保护和改良作用,提高了土壤质量和肥力[50 -51 ] .流动沙地和河滩地有机质含量较低,一方面可能是由于植被稀少,缺乏植物根系和落叶的输入,生物量少,有机质的来源有限.王长庭等[52 ] 的研究表明,土壤质量降低与植被退化存在关联,其核心机制体现为土壤理化属性的系统性衰退;另一方面河滩地不稳定的水文条件和水流的冲刷作用不利于有机质积累,流动沙地的土壤结构疏松,颗粒较大,不易保持水分和养分.刘利昆等[47 ] 也发现相较于耕地和草地,沙地的土壤肥力较为贫瘠,土壤质量处于较低水平. ...
施肥梯度对高寒草甸群落结构、功能和土壤质量的影响
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2013
... 土壤质量评价是实现土地资源合理利用与精准管理的重要手段[43 ] .目前,国际上尚未有统一的土壤质量评价标准和方法,很多研究使用最小数据集(MDS)来选取评价指标[44 ] ,其中具有较高使用频率的指标包括土壤容重、有机质、砂粒体积百分比、粉粒体积百分比以及矿物氮、钾、钙、磷含量等[45 -46 ] .本研究将主成分分析与相关性分析相结合,在综合评估各指标载荷分布的基础上,通过保留其在其他主成分中的有效信息,最终筛选出砂粒体积百分比、速效钾和全钾质量分数构成MDS.刘利昆等[47 ] 对青藏公路沿线3种不同土地利用类型的土壤质量进行综合评价,选取全钾、全磷、有机质、黏粒和粉粒作为土壤质量评价指标.左启林等[48 ] 针对晋西清水河流域4种典型立地类型进行土壤质量评价,选取土壤容重、速效钾质量分数、砂粒体积百分比进入MDS.相关研究表明,选取进入MDS的3项指标具有普适性指示意义.土壤质量指数分析结果显示,研究区的土壤质量表现为草地(0.55)>耕地(0.54)>林地(0.53)>固定沙地(0.42)>流动沙地(0.32)>河滩地(0.27),其中草地、耕地、林地和固定沙地的土壤质量等级为Ⅲ级,处于中等水平,流动沙地和河滩地的土壤质量等级为Ⅱ级,处于较低水平.6种立地类型土壤质量存在差异可能是林地和草地物种丰富度高,枯枝落叶丰富,有利于土壤腐殖质的累积,然而草地的质量略高于林地,这与苟国花等[5 ] 对青藏高原南部3种土地利用方式的土壤质量评价研究结果一致.耕地的土壤质量指数也处于中等水平,略高于林地,这与蒋丛泽等[49 ] 和李笑雨[29 ] 的研究结果存在差异,主要是由于人为翻耕和外源性化肥的输入等干扰使得农田土壤保留了较高的养分含量,既满足了农作物的生长,又对土壤起到了保护和改良作用,提高了土壤质量和肥力[50 -51 ] .流动沙地和河滩地有机质含量较低,一方面可能是由于植被稀少,缺乏植物根系和落叶的输入,生物量少,有机质的来源有限.王长庭等[52 ] 的研究表明,土壤质量降低与植被退化存在关联,其核心机制体现为土壤理化属性的系统性衰退;另一方面河滩地不稳定的水文条件和水流的冲刷作用不利于有机质积累,流动沙地的土壤结构疏松,颗粒较大,不易保持水分和养分.刘利昆等[47 ] 也发现相较于耕地和草地,沙地的土壤肥力较为贫瘠,土壤质量处于较低水平. ...