样地土壤理化性质时间变化 县级标准样地的野外诊断和描述方法
(一)评价指标选取原则
评价指标的选取必须结合标准样地的基本特征,能够直接或间接地反映标准样地土地质量的高低;同时,指标本身还应具备有效性与合理性。概括地说,农用地分等中标准样地质量评价指标体系的构筑应遵循以下基本原则:
(1)系统全面性原则。标准样地土地质量的影响因素有很多,标准样地的质量评价是一种综合性评价,既要对生态、经济和社会等影响因子进行评价,又要将它们协调起来,进行综合评价。
(2)动态性原则。在人类土地利用的影响下,标准样地的质量等级是一个动态变化的过程,这就决定了标准样地质量评价应具有动态变化性,评价指标应具有时间概念,要能反映土地质量的现状和变化趋势。
(3)相对独立性原则。影响标准样地质量的因素很多,在评价指标体系中,各个指标之间应具有一定的相对独立性,指标内涵不能重复。
(4)科学有效性原则。标准样地质量评价指标体系的构筑应建立在客观、科学的基础上,并注重指标的有效性,即指标内涵明确,能够反映标准样地土地质量的高低,测定方法标准,统计计算规范。
(5)可操作性原则。评价的关键在于评价方法是否可以操作、理论研究是否现实可行、指标能否量化、资料是否可以获取。指标可操作性强,便于选择统计方法和一定的数学分析方法进行定量评价。
(二)评价指标体系
标准样地作为区域质量最好的农用地,其评价核心是对土地生物生产力的综合评价。土地生物生产力一般由光照、热量、水分、土壤以及土体微环境等因素决定,因此,考虑标准样地质量最优、产量最高的特征,可以从光温条件、土壤化性质、土壤水分与土体微环境等四方面构建标准样地地质量评价指标体系,反映标准样地农用地质量的高低。评价指标体系分为三个层次:第一层次为目标层,即标准样地质量评价总目标;第二层次为因素层,包括光温条件、土壤理化性质、土壤水分与土体微环境等四大因素,其中,光温条件、土壤理化性质与土壤水分条件构成标准样地土地质量的宏观环境因素;第三层次为指标(或因子)层。
1.光温条件
光照与热量是作物进行光合作用的基本要素,光温条件适宜,土地质量则高,若气候条件差,土地质量则低。考虑到现有指标的综合性,可采用光温生产潜力和气候生产潜力等指标来反映光温条件的差异(一般在农用地灌溉有保障的区域采用光温生产潜力指标,无灌溉保障的地区采用气候生产潜力指标)。
2.土壤理化性质
土壤是土地的最基本组成物质,土壤肥力的高低直接影响土地质量。土壤肥力主要取决于土壤的理化性质。一般的,土壤理化性质可由土壤类型、有效土层厚度、土壤有机质含量、剖面构型与土壤污染状况几个方面来反映。
3.土壤水分
农业土地的利用离不开水资源,水资源状况直接影响土地质量。水资源状况好,土地利用率就高,而农用地水资源状况的好坏则主要取决于降水量、灌溉保证率、排水条件、土壤侵蚀状况与土壤盐碱状况。
4.土体微环境
作为一个地块综合体,标准样地土体周围的微观环境条件也是影响土地肥力的重要因素之一,主要包括地形地貌、海拔与坡度。一般的,平原地区土地平坦,地形条件好,土地质量相较丘陵地区高,而海拔与坡度超过一定范围,土地质量则会发生较大变化。
划分土壤侵蚀类型的目的在于反映和揭示不同类型的侵蚀特征及其区域分异规律,以便采取适当措施防止或减轻侵蚀危害。土壤侵蚀类型的划分以外力性质为依据,通常分为水力侵蚀、重力侵蚀、冻融侵蚀和风力侵蚀等。其中水力侵蚀是最主要的一种形式,习惯上称为水土流失。水力侵蚀分为面蚀和沟蚀,重力侵蚀表现为滑坡、崩塌和山剥皮,风力侵蚀分悬移风蚀和推移风蚀。
水力侵蚀
水力侵蚀或流水侵蚀是指由降雨及径流引起的土壤侵蚀,简称水蚀。包括面蚀、潜蚀、沟蚀和冲蚀。 1.面蚀或片蚀:面蚀是片状水流或雨滴对地表进行的一种比较均匀的侵蚀,它主要发生在没有植被或没有采取可靠的水土保持措施的坡耕地或荒坡上。是水力侵蚀中最基本的一种侵蚀形式,面蚀又依其外部表现形式划分为层状、结构状、砂砾化和鳞片状面蚀等。面蚀所引起的地表变化是渐进的,不易为人们觉察,但它对地力减退的速度是惊人的,涉及的土地面积往往是较大的。 土壤侵蚀
2.潜蚀:是地表径流集中渗入土层内部进行机械的侵蚀和溶蚀作用,千奇百怪的喀斯特溶岩地貌就是潜蚀作用造成的,另外在垂直节理十分发育的黄土地区也相当普遍。 3.沟蚀:沟蚀是集中的线状水流对地表进行的侵蚀,切入地面形成侵蚀沟的一种水土流失形式,按其发育的阶段和形态特征又可细分为细沟、浅沟、切沟侵蚀。沟蚀是由片蚀发展而来的,但它显然不同于片蚀,因为一旦形成侵蚀沟,土地即遭到彻底破坏,而且由于侵蚀沟的不断扩展,坡地上的耕地面积就随之缩小,使曾经是大片的土地被切割得支离破碎。 4.冲蚀:主要指沟谷中时令性流水的侵蚀。
重力侵蚀
重力侵蚀是指斜坡陡壁上的风化碎屑或不稳定的土石岩体在重力为主的作用下发生的失稳移动现象,一般可分为泻流、崩坍、滑坡和泥石流等类型,其中泥石流是一种危害严重的水土流失形式。重力侵蚀多发生在深沟大谷的高陡边坡上。
冻融侵蚀
主要分布在中国西部高寒地区,在一些松散堆积物组成的坡面上,土壤含水量大或有地下水渗出情况下冬季冻结,春季表层首先融化,而下部仍然冻结,形成了隔水层,上部被水浸润的土体成流塑状态,顺坡向下流动、蠕动或滑塌,形成泥流坡面或泥流沟。所以此种形式主要发生在一些土壤水分较多的地段,尤其是阴坡。如春末夏初在青海东部一些高寒山坡、晋北及陕北的某些阴坡,常可见到舌状泥流,但一般范围不大。
风力侵蚀
在比较干旱、植被稀疏的条件下,当风力大于土壤的抗蚀能力时,土粒就被悬浮在气流中而流失。这种由风力作用引起的土壤侵蚀现象就是风力侵蚀,简称风蚀。风蚀发生的面积广泛,除一些植被良好的地方和水田外,无论是平原、高原、山地、丘陵都可以发生,只不过程度上 土壤侵蚀
有所差异。风蚀强度与风力大小、土壤性质、植被盖度和地形特征等密切相关。此外还受气温、降水、蒸发和人类活动状况的影响。特别是土壤水分状况是影响风蚀强度的极重要因素,土壤含水量越高,土粒间的粘结力加强,而且一般植被也较好,抗风蚀能力强。
人为侵蚀
人为侵蚀是指人们在改造利用自然、发展经济过程中,移动了大量土体,而不注意水土保持,直接或间接地加剧了侵蚀,增加了河流的输砂量。目前主要表现在采矿、修建各种建筑、公路、铁路、水利等工程过程中毁坏耕地、废弃物乱堆放,有的直接倒入河床,有的堆积成小山坡,再在其他营力作用下产生侵蚀。人为侵蚀在黄土高原所产生的危害是不容忽视的,特别是一大批露天煤矿的开采等,使个别地区的水土流失近年来又有明显加剧的趋势。衡量土壤侵蚀的数量指标主要采用土壤侵蚀模数,即每年每平方公里土壤流失量。根据土壤侵蚀模数对区域划分土壤流失强度。
编辑本段因素
影响±壤侵蚀的因素分为自然因素和人为因素。 土壤侵蚀
自然因素是水土流失发生、发展的先决条件,或者叫潜在因素,人为因素则是加剧水土流失的主要原因。
自然因素
1.气候:气候因素特别是季风气候与土壤侵蚀密切相关。季风气候的特点是降雨量大而集中,多暴雨,因此加剧了土壤侵蚀。最主要而又直接的是降水,尤其是暴雨的引起水土流失最突出的气候因素。所谓暴雨是指短时间内强大的降水,一日降水量可超过50mm或1小时降水超过16mm的都叫做暴雨。一般说来,暴雨强度愈大,水土流失量愈多。 2.地形:地形是影响水土流失的重要因素,而坡度的大小、坡长、坡形等都对水土流失有影响,其中坡度的影响最大,因为坡度是决定径流冲刷能力的主要因素。坡耕地植使土壤暴露于流水冲刷是土壤流失的推动因子。一般情况下,坡度越陡,地表径流流速越大,水土流失也越严重。 3.土壤:土壤是侵蚀作用的主要对象,因而土壤本身的透水性、抗蚀性和抗冲性等特性对土壤侵蚀也会产生很大的影响。土壤的透水性与质地、结构、孔隙有关,一般地,质地沙、结构疏松的土壤易产生侵蚀。土壤抗蚀性是指土壤抵抗径流对它们的分散和悬浮的能力。若土壤颗粒间的胶结力很强,结构体相互不易分散,则土壤抗蚀性也较强。土壤的抗冲性是指土壤对抗流水和风蚀等机械破坏作用的能力。据研究,土壤膨胀系数愈大,崩解愈快,抗冲性就愈弱,如有根系缠绕,将土壤团结,可使抗冲性增强。 4.植被:植被破坏使土壤失去天然保护屏障,成为加速土壤侵蚀的先导因子。据中国科学院华南植物研究所的试验结果,光板的泥沙年流失量为26902kg/hm2,桉林地为6210kg/hm2,而阔叶混交林地仅3kg/hm2。因此,保护植被,增加地表植物的覆盖,对防治土壤侵蚀有着极其重要意义。
人为因素
人为活动是造成土壤流失的主要原因,表现为植被破坏(如滥垦、滥伐、滥牧)和坡耕地垦植(如陡坡开荒、顺坡耕作、过度放牧),或由于开矿、修路未采取必要的预防措施等,都会加剧水土流失。
编辑本段影响
中国是世界上土壤侵蚀最严重的国家之一,主要发生在黄河中上游黄土高原地区、长江中上游丘陵地区和东北平原地区,水土流失严重。其主要危害包括以下方面:
破坏土壤资源
由于土壤侵蚀,大量土壤资源被蚕食和破坏,沟壑日益加剧,土层变薄 土壤侵蚀
,大面积土地被切割得支离破碎,耕地面积不断缩小。随着土壤侵蚀年复一年的发展,势必将人类赖以生存的肥沃土层侵蚀殆尽。据统计全国水土流失总面积达150万km2(不包括风蚀面积),几乎占国土总面积的1/6。黄土高原总面积为53万km2,水土流失面积达43万km2,占总面积的81%。据资料介绍,在晋、陕、甘等省内,每平方公里有支、干沟50多条,沟道长度可达5-10km以上,沟谷面积可占流域面积的50-60%。
土壤肥力和质量下降
土壤侵蚀使大量肥沃表土流失,土壤肥力和植物产量迅速降低。如吉林省黑土地区,每年流失的土层厚达0.5-3cm,肥沃的黑土层不断变薄,有的地方甚至全部侵蚀,使黄土或乱石遍露地表。四川盆地中部土石丘陵区,坡度为150-200的坡地,每年被侵蚀的表土达2.5cm,黄土高原强烈侵蚀区,平均年侵蚀量6000t/km2以上,最高可达两万吨以上。南方红黄壤地区以江西兴国县为例,平均年流失量50008000t/km2,最高达13500t/km2,裸露的花岗岩风化壳坡面,夏季地表温度高达70℃,被喻为南方“红色沙漠”。目前珠江三角洲每年以50-lOOm的速度向海推进。全国每年流失土壤超过50万吨,占世界总流失量的20%,相当于剥去10mm厚的较肥沃的土壤表层,流失的土壤氮磷钾等养分相当于5000多万吨化肥量。通过水土流失的土壤,一般是较肥沃的土壤表层,造成大量土壤有机质和养分损失,土壤理化性质恶化,土壤板结,土质变坏,土壤通气透水性能降低,使土壤肥力和质量迅速下降。
生态环境恶化
由于严重的水土流失,导致地表植被的严重破坏,自然生态环境失调恶化,洪、涝、旱、冰雹等自然灾害接踵而来,特别是干旱的威胁日趋严重。据资料介绍,黄土高原地区每10年有5-7年是旱年。频繁的干旱严重威胁着农林业生产的发展。由于风蚀的危害,致使大面积土壤砂化,并在中国西北地区经常形成沙尘暴天气,造成严重的大气环境污染。
破坏水利、交通工程设施
水土流失带走的大量泥沙,被送进水库、河道、天然湖泊,造成河床淤塞、抬高,引起河流泛滥,这是平原地区发生特大洪水的主要原因。据其中20个修建20年的重点水库统计,淤积量已达77亿m3,为总库容的近20%,大大缩短了水利设施的使用寿命。同时大量泥沙的淤积还会造成大面积土壤的次生盐渍化。由于一些地区重力侵蚀的崩塌、滑坡、或泥石流等经常导致交通中断,道路桥梁破坏,河流堵塞,已造成巨大的经济损失。 由此可见,土壤侵蚀所造成的危害是十分严重的,必须予以高度的重视和采取有效措施加以防治。
编辑本段防治
防治水土流失,保护和合理利用水土资源是改变山区、丘陵区、风沙区面貌,治理江河、减少水、旱、风沙灾害,建立良好生态环境,走农林业生产可持续发展的一项根本措施,是国土整治的一项重要内容。水土保持是山区生态建设的生命线,必须采取行之有效的水土保持综合治理措施。国内外通过大量的生产实践和科学研究,总结出了以水利工程、生物工程和农业技术相结合的水土保持综合治理经验,经推广应用取得了良好的效果。
水利工程措施
1.坡面治理工程 按其作用可分为梯田、坡面蓄水工程和截流防冲工程。梯田是治坡工程的有效措施,可拦蓄90%以上的水土流失量。梯田的形式多种多样,田面水平的为水平梯田,田面外高里低的为反坡梯田,相邻两水平田面之间隔一斜坡地段的为隔坡梯田,田面有一定坡度的为坡式梯田。坡面蓄水工程主要是为了拦蓄坡面的地表径流,解决人畜和灌溉用水,一般有旱井、涝池等。截流防冲工程主要指山坡截水沟,在坡地上从上到下每隔一定距离,横坡修筑的可以拦蓄、输排地表径流的沟道,它的功能是可以改变坡长,拦蓄暴雨,并将其排至蓄水工程中,起到截、缓、蓄、排等调节径流的作用。 2.沟道治理工程 主要有沟头防护工程、谷坊、沟道蓄水工程和淤地坝等。沟头防护工程是为防止径流冲刷而引起的沟头前进、沟底下切和沟岸扩张,保护坡面不受侵蚀的水保工程。首先在沟头加强坡面的治理,做到水不下沟。其次是巩固沟头和沟坡,在沟坡两岸修鱼鳞坑、水平沟、水平阶等工程,造林种草,防止冲刷,减少下泻到沟底的地表径流。在沟底从毛沟到支沟至干沟,根据不同条件,分别采取修谷坊、淤地坝、小型水库和塘坝等各类工程,起到拦截洪水泥沙,防止山洪危害的作用。 3.小型水利工程 主要为了拦蓄暴雨时的地表径流和泥沙,可修建与水土保持紧密结合的小型水利工程,如蓄水池、转山渠、引洪漫地等。
生物工程措施
生物工程措施是指为了防治土壤侵蚀、保持和合理利用水土资源而采取的造林种草,绿化荒山,农林牧综合经营,以增加地面覆被率,改良土壤,提高土地生产力,发展生产,繁荣经济的水土保持措施,也称水土保持林草措施。林草措施除了起涵养水源、保持水土的作用外,还能改良培肥土壤,提供燃料、饲料、肥料和木料,促进农、林、牧、副各业综合发展,改善和调节生态环境,具有显著的经济、社会和生态效益。生物防护措施可分两种:一种是以防护为目的的生物防护经营型,如黄土地区的塬地护田林、丘陵护坡林、沟头防蚀林、沟坡护坡林、沟底防冲林、河滩护岸林、山地水源林、固沙林等。另一种是以林木生产为目的的林业多种经营型,有草田轮作、林粮间作、果树林、油料林、用材林、放牧林、薪炭林等。
农业技术措施
水土保持农业技术措施,主要是水土保持耕作法,是水土保持的基本措施。它包括的范围很广,按其所起的作用可分为三大类: 1.以改变地面微小地形,增加地面粗糙率为主的水土保持农业技术措施:拦截地表水,减少土壤冲刷,主要包括横坡耕作、沟垄种植、水平犁沟、筑埂作垄等高种植丰产沟等。 2.以增加地面覆盖为主的水土保持农业技术措施:其作用是保护地面,减缓径流,增强土壤抗蚀能力,主要有间作套种、草田轮作、草田带状间作、宽行密植、利用秸秆杂草等进行生物覆盖、免耕或少耕等措施。 3.以增加土壤入渗为主的农业技术措施:疏松土壤,改善土壤的理化性状,增加土壤抗蚀、渗透、蓄水能力,主要有增施有机肥、深耕改土、纳雨蓄墒、并配合耙耱、浅耕等,以减少降水损失,控制水土流失。 防治土壤侵蚀,必须根据土壤侵蚀的运动规律及其条件,采取必要的具体措施。但采取任何单一防治措施,都很难获得理想的效果,必须根据不同措施的用途和特点,遵循如下综合治理原则:治山与治水相结合,治沟与治坡相结合,工程措施与生物措施相结合,田间工程与蓄水保土耕作措施相结合,治理与利用相结合,当前利益与长远利益相结合。实行以小流域为单元,坡沟兼治,治坡为主,工程措施、生物措施、农业措施相结合的集中综合治理方针,才可收到持久稳定的效果。
(一)样地土壤理化性质时间变化分析方法
1.土壤物理性质变化分析方法
土壤的物理性质是土壤肥力的重要影响因素。影响耕地质量的土壤物理性质很多,如土壤结构、土壤水、土壤热、颗粒组成、孔隙度、容重、机械强度、土层厚度、渗透率、田间持水量等。土壤的这些物理性质主要是受到自然成土因素的影响,但同时人类活动的因素也不可忽略,尤其是耕种模式对其影响比较大。本研究主要从采样点的土壤剖面结构进行纵向分析,研究标准样地实际采样点剖面结构与土壤志记载的剖面结构的异同,并分析原因。
2.土壤养分化学性质变化分析方法
土壤养分化学性质主要包括有机质,氮、磷、钾等营养元素以及土壤的酸碱度。结合土壤志所记载的资料,选取土壤有机质、全氮、全磷、速效磷、速效钾及pH值等常规项目为本研究的分析项目,将实验测定值与土壤志记载值进行比较,分析造成变化的原因。由于自然因素条件从第二次土壤普查以来相对稳定,造成土壤有机质,氮、磷、钾等营养元素以及土壤pH值变化的原因主要是人类活动的影响。
由于微量元素在作物的生长过程中起着必不可少的作用,在分析土壤养分时微量元素也是必须考虑的因素。本研究选取有效态的硼为代表进行分析。
(二)样地土壤物理性质变化分析
本研究主要通过各样地土壤剖面的结构变化进行对比分析。
1.丹阳界牌样地剖面结构变化分析
丹阳界牌样地土壤剖面结构第二次土壤普查土壤志记载数据与当前实地调查数据对比,见图5-1。
图5-1 丹阳界牌样地土壤志记载与当前实地调查剖面结构对比图
从图5-1可以看出,实地采样的土壤剖面结构与土壤志所描述的该区域该土种的土壤剖面结构基本相同。但实际采样犁底层P和渗育层W 分界线划分的深度为27厘米,渗育层W 和粉沙层Cs分界线划分的深度为66厘米,而土壤志记载犁底层P和渗育层W 分界线划分深度为28厘米,渗育层W 和粉沙层Cs分界线划分的深度为68厘米。产生这种差异的原因估计是层次划分存在一定主观性。除此之外,采样点犁底层P的紧实度较记载有所增加,这应该是现代化机械耕种使土壤不能深翻所致。
2.六合玉带样地剖面结构变化分析
六合玉带样地土壤剖面结构第二次土壤普查土壤志记载数据与当前实地调查数据对比,见图5-2。
图5-2 六合玉带样地土壤志记载与当前实地调查剖面结构对比图
从图5-2可以看出,与丹阳界牌样地的情况类似,该剖面结构的基本特征也与土壤志的描述基本相同,只是各层次的上下限有所变动,如犁底层P实地调查数据为16~32厘米,而土壤志记载为16~30厘米;渗育层W 实地调查数据为32~62厘米,而土壤志记载为30~65厘米;渗育层Wbca实地调查数据为62~100厘米,而土壤志记载为65~100厘米。造成差异的原因也应该是层次划分的主观性。
3.东台台东样地剖面结构变化分析
东台台东样地土壤剖面结构第二次土壤普查土壤志记载数据与当前实地调查数据对比,见图5-3。
图5-3 东台台东样地土壤志记载与当前实地调查剖面结构对比图
从图5-3不难看出,相对前两个采样点来说,该采样点的剖面各层次的上下限变动较大。如果说耕作层A和犁底层P的差异还有可能是由层次划分的主观性导致的话,那么渗育层W、埋藏黑土层D和潜育淀积层G在深度上的差异则不可能是主观性造成的。因为它们与原始资料记载相差较大,超出了主观因素造成误差的范围。造成渗育层W、埋藏黑土层D和潜育淀积层G深度差异的应该是地下水位的变化、人类活动的扰动等因素。
从上述采样点剖面结构特征的比较可以发现,三个采样点中除东台台东镇采样点外,其余两个剖面结构特征与土壤志资料的记载相差不大,证明在近几十年来自然因素条件相对稳定的情况下,人类活动对土壤的剖面结构影响比较有限。原先一些科学研究所证明的由于现代化的机械耕种模式导致土壤不能深翻,以致耕作层厚度减少和犁地层紧实度增强的现象在本次所采的三个样点中并没有明显体现。只有丹阳界牌采样点犁地层的紧实度有所增强。
(三)样地土壤养分化学性质变化
1.土壤有机质含量变化
土壤有机质是指存在于土壤中的所有含碳的有机物质,它在土壤肥力、环境保护、农业可持续发展等方面都有很重要的意义和作用。一方面,它含有植物生长所需的各种营养元素,是土壤微生物生命活动的能源,对土壤物理、化学和生物学性质都有着深刻影响;另一方面,它对重金属、农药等各种有机、无机污染物的行为都有显著的影响,而且土壤有机质对全球碳平衡起着重要的作用,被认为是影响全球“温室效应”的重要因素。自然土壤有机质的基本来源是微生物和动植物的残体。但是当自然土壤受到包括耕作在内的人为影响后,其有机质来源还包括有机肥料、工农业和生活废水、有机农药等物质。将各样地土壤有机质含量实验测定结果与土壤志记载数据进行比较,见图5-4~图5-6。
图5-4 丹阳界牌样地土壤剖面层次有机质含量变化折线图
图5-5 六合玉带样地土壤剖面层次有机质含量变化折线图
图5-6 东台台东样地土壤剖面层次有机质含量变化折线图
由图5-4和图5-6可以看出,丹阳界牌样地和东台台东样地耕作层的土壤有机质含量都略高于资料记载的变异区间的上界,因此,可以认为它们的有机质含量有明显增高。有机质含量的增加是由于有机肥料、工农业和生活废水、有机农药等物质的使用而造成的。有机质的增加对土壤肥力的增强有很大作用。因为有机质在土壤各层次间的迁移并不强烈,所以除耕作层A以外其他层次的有机质含量并没有明显上升,有的甚至出现下降趋势。而如图5-5所示,六合玉带样地各土壤剖面层次的有机质含量均处于资料记载的变异区间内,可见该样点的有机质含量所受的人类活动的影响并不明显。
2.土壤氮磷钾含量变化
氮、磷、钾是构成一切生命体的重要元素。氮是构成蛋白质的主要成分,磷是细胞质和细胞核的组成成分之一,而钾对于参与活体内各种重要反应的酶起着活化作用。因此,作物生长过程中对它们的需求量较大。土壤对这些元素供应不足是引起农产品产量和品质下降的主要因子。土壤中的氮、磷、钾天然来源为大气、成土母质等。但人为的施用化肥也会造成土壤氮、磷、钾含量尤其是有效态氮、磷、钾含量增加,并使得农用地土壤氮、磷、钾含量的局部变化很大。土壤氮、磷的流失还是造成农田面源污染和水体富营养化的重要因素之一。
1)土壤全氮含量变化
将各样地土壤全氮含量实验测定结果与土壤志记载数据进行比较,见图5-7~图5-9。
图5-7 丹阳界牌样地土壤剖面层次全氮含量变化折线图
图5-8 六合玉带样地土壤剖面层次全氮含量变化折线图
图5-9 东台台东样地土壤剖面层次全氮含量变化折线图
从图5-7和图5-9可以看出,丹阳界牌样地和东台台东样地耕作层的土壤全氮含量大于资料记载的变异区间的上界。不仅如此,丹阳界牌样地剖面的各层次土壤全氮含量也都大于资料记载的变异区间的上界。在自然因素相对稳定的情况下,造成这个现象的原因是人类耕作影响,如化肥的施用。而从图5-8来看,六合玉带样地土壤剖面的各层次土壤全氮含量均在资料记载的变异区间内,可以认为该样地土壤全氮含量变化不大。
2)土壤全磷、速效磷含量变化分析
将各样地土壤全磷含量实验测定结果与土壤志记载数据进行比较,见图5-10~图5-12;速效磷含量实验测定结果与土壤志记载数据比较,见图5-13~图5-15。
图5-10 丹阳界牌样地土壤剖面层次全磷含量变化折线图
图5-11 六合玉带样地土壤剖面层次全磷含量变化折线图
图5-12 东台台东样地土壤剖面层次全磷含量变化折线图
图5-13 丹阳界牌样地土壤剖面层次速效磷含量变化折线图
图5-14 六合玉带样地土壤剖面层次速效磷含量变化折线图
图5-15 东台台东样地土壤剖面层次速效磷含量变化折线图
从图5-10~图5-12可以看出,除六合玉带样地外,其余两个样地耕作层土壤全磷含量都比土壤志记载数据的变异区间的上限要高。因此,可以认为这两个采样点的耕作层的全磷含量有明显提高。而从表示各样地各剖面层次土壤速效磷含量变化的图5-13~图5-15可以看出,土壤速效磷含量也都比土壤志记载的变异区间上限明显要高。大量含磷化肥的施用和含磷生活污水灌溉是土壤的全磷,特别是速效磷含量增加的主要原因。相对来说,六合玉带样地受到的影响应该小于另外两个样地,因此其耕作层土壤全磷含量没有明显增加,而且速效磷含量增加幅度也不如另外两个样地大。
3)土壤速效钾含量变化
各样地土壤速效钾含量实验测定结果与土壤志记载数据比较,见图5-16~图5-18。
图5-16 丹阳界牌样地土壤剖面层次速效钾含量变化折线图
图5-17 六合玉带样地土壤剖面层次速效钾含量变化折线图
图5-18 东台台东样地土壤剖面层次速效钾含量变化折线图
从图5-16~图5-18可以看出,三个样地土壤剖面各层次实际测定的速效钾含量都明显低于土壤志资料记载数据的变异区间的下限,因此,可以认为它们的速效钾含量有明显降低。分析造成这种变化的原因,是样地钾肥近年来的施用量不能填补作物带走的钾元素量,从而导致土壤速效钾过度消耗。从各采样点的纵向层次来看,土壤速效钾含量在三个采样点剖面中的变化极不规律,造成这种现象的一个重要原因是速效钾易于淋溶和迁移。
4)土壤pH值变化
各样地土壤pH值实验测定结果与土壤志记载数据比较,见图5-19~图5-21。
图5-19 丹阳界牌样地土壤剖面层次pH值变化柱状图
图5-20 六合玉带样地土壤剖面层次pH值变化柱状图
图5-21 东台台东样地土壤剖面层次pH值变化柱状图
由图5-19~图5-21可以看出,丹阳界牌样地剖面土壤pH值变化很小,而六合玉带和东台台东两个样地剖面土壤pH值则呈增加趋势。土壤pH值的增加与很多因素有关,如化肥的使用、地下水水位的上升等。化肥的大量使用,造成土壤板结和盐渍化,进而使土壤碱性增强;地下水水位的上升则主要是由人类不合理的灌溉模式和农田水利规划中忽略排渍能力所导致的,地下水含有较多的矿物成分,在地下水水位升高和土壤的毛细作用共同作用下,地下水到达土壤表层,使土壤盐渍化,pH值升高。
5)土壤有效态硼含量分析
微量元素是指自然界广泛存在的含量很低的化学元素。在土壤中,通常把含量低于n×10-3%,最多不超过0.01%的元素称为微量元素。如铁、锰、铜、锌、硼、钼、氯等。有些微量元素对植物营养是必要的,如硼在作物结籽中起着至关重要的作用,缺硼时花药和花丝萎缩,绒毡层组织破坏,花粉发育不良。土壤的硼元素主要来自岩石和矿物。母质不同的土壤,硼元素的含量不同。除此之外,大气(包括气溶胶和尘埃等)、土壤施肥(包括杀虫剂等)也是土壤硼元素的重要来源。
各样地土壤有效态硼含量实验测定结果与土壤缺硼临界值比较,见图5-22。
图5-22 样地土壤剖面层次有效态硼含量实验测定结果折线图
从图5.22可以看出,除了东台台东样地的耕作层A外,三个样地剖面各层次土壤速效硼含量均低于0.5毫克/千克的临界值。因此,可以认为丹阳界牌和六合玉带两个样地土壤都处于严重缺硼状态。由于作物的吸收,土壤中的速效硼逐渐耗竭;但同时,人类也根据作物生长期的需要对土壤施以硼肥,一般作物开花期是施用硼肥的主要时期。东台台东样地在土壤采样时正处于玉米结籽成熟期,正是施用硼肥的时期,因此其耕作层硼含量较高。而其余两个样地土壤采样时并不处于作物结籽成熟期,所以其速效硼含量较低。
你是否需要了解?
怎样调节土壤的酸碱度
4、将硫酸铁添加到非常紧实或含有大量粘土的土壤里。硫酸铁依靠化学作用产生酸性。因此不像元素硫般需要依赖气候温度及细菌来产生生物反应。每83.6平方米土壤需要高达4.5公斤硫酸铁才能降低一个单位的酸碱值。硫酸铁比元素硫更快发挥作用。它们可在两三个星期里明显降低酸碱值,并不需要数月时间。这给了...
怎么样土地酸碱
三、试纸检测法 使用土壤试纸是判断土地酸碱度的专业方法。采集适量土样,将其与蒸馏水混合,然后用试纸测试混合液的酸碱度。根据试纸颜色变化与标准比色卡对比,即可得知土地的酸碱度。详细解释:土壤酸碱度是影响作物生长的重要因素之一。了解土地的酸碱性质,有助于选择适合的作物和种植方法。不同作物对...
尸体农场土样、气味皆学问
现代科技的进步使得在判断谋杀案发生演变过程时,土壤样品化验成为了一种有效手段。当尸体开始腐烂时,会向土壤中释放出五种脂肪酸。随着时间的推移,这些脂肪酸的性质会发生变化,通过对其进行分析,可以确定死亡时间以及尸体被放置的确切地点。土壤还能够揭示尸体的原始位置,无论尸体是否被移动或销毁,都...
请问怎么样才能长时间保存土壤样品,使里面的微生物不变质利于回来提取DNA...
2.土壤的保存一般是采用灭菌袋,采集使用灭菌铲。3.取样建议根据当地水流的速度和河床的深浅决定。因为水流速度大的其表层土壤可能是冲击堆积形成的。建议你取更深层的土壤。4.关于土壤理化性质的土样保存,这个和2应该是一样的,因为只要你的土样所处在的环境和采取地保持一致就没有什么问题了。基本上...
选择土壤样品采集地,根据地块面积大小,一般以几个点为宜,实验上一般以...
3. 对于面积较小的地块(40亩以下),建议采集3-5个样点;对于面积较大的地块,每40亩左右设置一个采样点,并根据实际情况调整采样点数量。4. 实验中,采样点的数量应根据土壤的具体用途、物理结构和化学性质的需求来确定。5. 例如,测试土壤理化性质时,通常每个采样点采集100-500克的土壤样品;评价...
生态学中土壤取样方法求助
3. 采样季节和时间:为了保持一致性,土壤样本的采集时间应与第二次土壤普查时的采集时间相匹配,以便于比较土壤养分的变化。如果无法确定之前的普查时间,样本应在秋季收获后、冬季播种前进行采集。4. 采样方法和数量:采用多点混合采样方法来收集农化土样,每个混合土样由至少20个样点组成。样点应覆盖...
怎样进行土壤的采样与处理
2、采样部位和深度:根据耕层厚度,确定采样深度,一般取样深度0-20厘米。3、采样季节和时间: 骨干农化土样采集地点及时间,尽量与第二次土壤普查时的土壤骨干农化样所代表的土壤区域一致,以便比较土壤养分前后的变化。土样采集时间也以第二次土壤普查时的土壤骨干农化样采集时间一致。如无法查第二次土壤...
为什么山顶的土和平原的土颗粒不一样?
土壤中大小和形状不同且成分和性质迥异的各种颗粒。土粒又可分单粒(亦称原生颗粒)和复粒(亦称次生颗粒)两种。单粒、复粒和结构体构成了土体的固相部分,土粒及粒间孔隙的大小、 形状和分布对土壤理化性质有重要影响。构成土壤固相的物质。按其来源与组成可分为矿物质的、有机质的及有机质与无机...
土壤采样的原理是什么?
一、土壤样本的采集原理:采集土壤样品的时间和数量,视采集的对象和目的而定。如为测定某种农药残留量,要在当年施用这种农药前采集,或者在作物成熟时、与植物样品同时采集。由于研究目的不同,对土壤样品的采集也有不同的要求。如研究土壤物理性质,要求采取原状土样,即所采土样应保持其自然结构和水分...
我们随处可见的泥土,究竟是在什么时候形成的?
4. 在远古时期,地球表面可能没有土壤,就像火星一样,一片荒凉。但随着地球热量逐渐消失,形成了各种各样的微生物和岩石,在雨水的冲刷下,长时间演变成碎屑。但这些碎屑还不能变成土壤,还需要经过腐殖质的作用。5. 腐殖质中含有大量能够分解土壤的微生物和元素。一旦有了微生物,土壤才能迅速形成。当然...