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土壤的特征范文1
关键词： 刈割；草甸草原；群落特征；土壤微生物；土壤酶活性
中图分类号：S812.8 文献标识码：A 文章编号：0439-8114（2015）15-3617-03
Abstract： In the meadow steppe， taking the Leymus chinensis community and Stipa baicalensis community in Hulunbeier as the research sample， the community characteristics， soil microorganism and enzyme activity in mowing disturbance were studied. The results showed that the interference of cutting to Leymus chinensis communities was small， the four index of α diversity of Plant community were higher， the species diversity was more abundant and the growth situation was relatively better than that of Stipa baicalensis community. The number of microorganisms in different mowing areas showed the same trend：bacteria>actinomyces>fungi （P 10～20 cm. The soil depth of urease， catalase， invertase activities in 0～10cm was higher than that in 10～20 cm. The correlation analysis indicated that the α diversity of plant community was positively related to soil microorganisms and soil enzyme activities （P
Key words： meadow steppe； mowing； community features； soil microorganism； soil enzyme activity
不论是天然草地、人工草地还是退耕后新建的草地，除发挥其生态功能外，其主要目的在于利用。草地的利用方式主要有放牧和割草两种。对于北方温带草原而言，放牧和刈割是草场利用和管理的主要方式，同时也是两个主要的人为干扰因素。由于牧草生产季节不平衡，刈割相对于放牧而言，对于解决牧草生产季节不平衡的问题，确保家畜越冬营养需要起着重要的作用。在广大牧区，割草地收获的干草是解决牧草供给季节不平衡的重要手段，也是冬春期间抗灾保畜，减少春乏损失的主要措施。
研究在刈割干扰下呼伦贝尔草甸草原羊草和贝加尔针茅群落特征、土壤微生物与酶活性的变化，并进行比较分析，在刈割条件下羊草群落和贝加尔针茅群落哪个生长情况更好，更适合刈割，产量更高等，对于草原的保护和合理利用，草原自然保护区的建设等都具有重要的意义。
1 材料与方法
1.1 研究区概况
采样地位于呼伦贝尔市陈巴尔虎旗草甸草原。位于49°33′49.4′′-49°43′20.8′′N、118°50′15.7′′-118°58′21.2′′E，海拔695～787 m。属于中温带半干旱大陆性气候，冬季严寒漫长，夏季温暖短促，年均气温-2.6 ℃，最高、最低气温分别为38.4 ℃和-49 ℃；年积温1 580～1 800 ℃，无霜期110 d；年平均降水量350～450 mm，多集中在7～9月且变化较大。草原类型是以羊草（Leymus chininse）p贝加尔针茅（Stipa baicalensis）分别为建群种和优势种构成，主要伴生种有硬质早熟禾（Poasphondy lodes）p蓬子菜（Galium verum）等。
1.2 试验设计
1.2.1 样地设置 根据利用方式不同，将样地分为放牧和刈割两个区，再根据建群种不同将每个区划分为羊草群落（YD）和贝加尔针茅群落（BD）。本研究只对刈割区的羊草群落和贝加尔针茅群落进行研究，刈割区属于常年正常刈割3年以上，羊草群落和贝加尔针茅群落分别以羊草和贝加尔针茅为建群种。每个群落各设一个样带，每个样带长100 m，宽2 m，在每个样带中随机取面积为0.5 m×0.5 m的样方，重复15次。
1.2.2 植物调查与取样 2012年8月中旬，草原植物群落生物量达到高峰期时，在呼伦贝尔草甸草原刈割草场的羊草群落和贝加尔针茅群落各选取一个样带进行调查与取样。野外植被学调查采用常规调查法[1]。植物多度采用计数法测定、植被盖度采用目测法测定、用直尺测量每个物种的自然高度、地上生物量测定，齐地面剪取茎叶，然后分种计数并称取鲜重后，装入纸袋中自然晾干，称其干重。
1.2.3 土壤样品采集 在采取植物样本的同时采取土壤样本。每个样地内用9 cm土钻随机选10个样点，每个取样点之间间隔10 m，分层取0～10 cm、10～20 cm土壤样品，同层土样混合均匀，试验设3次重复。将土样保鲜带回实验室立即进行试验，用于土壤微生物和土壤酶活性的测定。
1.2.4 土壤微生物种群数量测定 细菌、放线菌和真菌的活菌计数培养基分别为牛肉膏蛋白胨培养基、高氏1号培养基、孟加拉红培养基，方法参考文献[2]。
1.2.5 土壤酶活性的测定 脲酶用靛酚蓝比色法测定，酶活性以24 h后1 g土中NH4+-N 的毫克数表示；转化酶采用3，5-二硝基水杨酸比色法测定，酶活性以24 h后1 g土中葡萄糖的毫克数表示；过氧化氢酶采用高锰酸钾滴定法，酶活性以每克土壤滴定所需0.1 mol/L KMnO4的毫升数来表示[3]。
1.2.6 数据处理
1）重要值。植物群落物种重要值计算公式为：重要值=（相对高度+相对密度+相对盖度）/3
2）植物群落α多样性 物种α多样性指数包括：Margarlef丰富度指数（Ma）、Shannon-Wiener多样性指数（H′）、Simpson多样性指数（D）和Pielou均匀度指数（Jp）。
3）数据分析 采用Excel 和SAS 9.13 软件进行数据分析和作图。
2 结果与分析
2.1 植物群落数量特征分析
2.1.1 群落盖度变化 群落盖度分析结果显示，两个群落之间无显著性差异，贝加尔针茅和羊草的群落盖度大致相同，相差不大（P>0.05）。贝加尔针茅群落高出羊草群落2.090个百分点（图1A）。
2.1.2 群落高度变化 群落高度方差分析结果显示，两个群落之间无显著差异，贝加尔针茅和羊草的群落高度大致相同，相差不大（P>0.05）。贝加尔针茅群落高出羊草群落2.217%（图1A）。
2.1.3 群落密度变化 群落密度变化显示，两个群落的密度比较与群落高度和盖度有所不同，两个群落之间有显著差异（P
2.1.4 群落现存量变化 群落现存量变化显示，不同群落之间存在显著差异（P
2.2 植物群落α多样性变化
由表1可知，不同群落在刈割干扰下，Margalef物种丰富度指数、Shannon-Wiener多样性指数，贝加尔针茅群落相比羊草群落有升高趋势，Simpson优势度指数和Pielou均匀度指数，不同群落之间没有显著差异，相差不大。
Margalef物种丰富度指数：羊草群落显著高于贝加尔针茅群落18.110%（P
Shannon-Wiener多样性指数：不同群落之间有显著差异，羊草群落显著高于贝加尔针茅群落35.544%（P
Simpson优势度指数：不同群落之间无显著差异，但羊草群落高出贝加尔针茅群落2.20%。
Pielou均匀度指数：不同群落之间无显著差异，但羊草群落高出贝加尔针茅群落7.07%。
2.3 刈割条件下土壤微生物数量变化
由表2可知，在土壤微生物中，无论是羊草草原还是贝加尔针茅草原土壤，细菌的数量基本上较放线菌高1个数量级，放线菌较真菌高2个数量级。细菌与放线菌和真菌均呈显著差异（P0.05）。两类型草原相比较，在0～10 cm土层中放线菌的数量贝加尔针茅草原的要高于羊草草原的，但差异不显著（P>0.05）。
2.4 刈割对羊草和贝加尔针茅草原土壤酶活性的影响
刈割对羊草和贝加尔针茅草原土壤酶活性的影响情况见表2。两种类型草原土壤酶活性的垂直分布情况为0～10 cm高于10～20 cm，刈割干扰下两个土层中土壤脲酶和过氧化氢酶活性相比较，贝加尔针茅草原的要高于羊草草原的，但差异不显著（P>0.05），而转化酶的活性羊草草原要高于贝加尔针茅草原的，但差异不显著（P>0.05）。
2.5 土壤微生物、土壤酶活性与植物群落数量的关系
相关性分析表明，植物群落α多样性与土壤微生物数量、土壤酶活性呈显著正相关（P
3 结论与讨论
刈割作为草甸草原重要的利用和管理方式之一，对天然草地生态系统而言，是一种人为干扰机制，对草地生态系统及其各组分产生一定的影响。对于刈割干扰下的草甸草原，已经有了一系列的研究，研究表明，刈割可以增加群落的物种数、群落密度以及羊草群落盖度[4]，同时，随着刈割频次的增加，即刈割间隔期间的缩短，群落的地上生物量和地下生物量都有所减少。适量的刈割可以刺激植物的生长，但刈割频次过多会严重影响植物的生长[5]。适度的刈割对土壤微生物和土壤酶的活性也会产生一定的影响[6]，所以研究刈割对草原的影响对于合理利用草地具有重要意义。
贝加尔针茅个体比羊草大，在高度和盖度两个指标中贡献大，高于羊草，可是同一大小的样方中羊草数量众多，导致密度指标上羊草要大于贝加尔针茅[7]。而且，由于贝加尔针茅个体大，对别的物种的竞争排斥作用强，导致同一群落的种间竞争过程中，贝加尔针茅会优于羊草[8]，这可能使贝加尔针茅群落的现存量和枯落物量要小于羊草群落。另外这可能也是导致羊草群落α多样性比贝加尔针茅群落高，因为种间竞争小，就能允许更多的物种共同生存，生物多样性就高，反之就低。
植物群落与数量特征：在群落与数量特征的五个指标中，不同群落之间高度和盖度都没有显著差异，相差不大，但贝加尔针茅群落略高于羊草群落。而另外两个，即现存量和密度，不同群落之间有显著差异，并且都是羊草群落显著高于贝加尔针茅群落。表明在刈割干扰下，以羊草为建群种的群落所受的影响比贝加尔针茅群落小，生长情况相对更好。
植物群落α多样性：在刈割干扰下，羊草群落受影响较贝加尔针茅群落小，植物群落α多样性四个指数都比贝加尔针茅群落高，物种多样性更丰富。
总之，草甸草原自然保护区在刈割干扰下，羊草群落普遍生长情况相对更好，生物多样性也更高，而且由于枯落物的量高于贝加尔针茅群落，对土壤肥力的作用也会比贝加尔针茅好，但是就草场的牧草生产力而言，由于贝加尔针茅个体大于羊草，使得贝加尔针茅群落明显高于羊草群落。另外，虽然贝加尔针茅群落在刈割干扰下生长情况稍劣于羊草群落，但对草甸草原并没有多大影响，因此，贝加尔针茅群落更适合刈割。在草甸草原自然保护区的建设过程中，可以适当的调整两个群落的刈割强度和刈割频次，以便达到最好的利用效果，对此还有待进一步的研究。
参考文献：
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土壤的特征范文2
关键词 耕地；土壤pH值；时空变化；湖南石门
中图分类号 S151 文献标识码 A 文章编号 1007-5739（2016）09-0198-03
Abstract As one of the most important soil properties，distribution and change of pH value can provide important references for farmland quality management and reasonable fertilization. Comparing the data of the second soil survey with soil-testing fertilization by statistical and spatial analysis，the results showed that the area of acidic soil of farmLand was expanded. The average pH value of farmland in Shimen County in two periods of cultivated land decreased by 0.5 units，42.51% farmland appeared pH value decrease，and soil showed acidification. The degree of change of pH value differed from soil types. The purple soil and alluvia soil changed little，but paddy soil and red soil changed a lot. The areas of acidic and weak acidic red soil increased by 12.7% and 7.3% respectively.
Key words farmland；soil pH value；spatial and temporal evolution；Shimen Hunan
土壤pH值是衡量耕地质量的重要指标之一，是对土壤盐基状况的综合反应，对土壤的其他性质有重要的影响[1]。自然状态下土壤酸碱性的变化十分缓慢，而随着现代工业的发展以及农业生产方式的变化，土壤酸化的过程在加快[2]。为了解石门县耕地pH值分布状况，按照不同耕作方式和土壤类型，通过对石门县第二次土壤普查所记载的土壤剖面信息和测土配方施肥数据的检测和调查，系统分析了1982―2007年近25年来全县耕地土壤pH值的时空变化趋势，并探讨其原因，为土壤改良和科学施肥提供依据。
1 区域概况与研究方法
1.1 研究区概况
石门县地处湘鄂边陲，澧水中游，介于东经110°29′～111°33′、北纬29°16′～30°8′之间，总面积3 973 km2。总人口达70万人以上，其中农业人口在80%以上，是一个农业大县。石门县地处武陵山脉向洞庭湖滨湖平原过渡带上，地貌大体轮廓为北阔南窄，呈倒葫芦形。西北部地势较高，地表起伏大，有湖南最高的壶瓶山；而东南区域地势较平缓，河流较多，最低处海拔仅42 m。石门县处于中亚热带向亚热带过渡区，红-黄壤地带。土壤母质主要有板页岩、第四纪红色黏土、石灰岩和紫色砂、页岩。
1.2 数据来源与处理
1982年的土壤pH值数据来自第二次土壤普查的土壤剖面记载表，筛选出耕地的记录，将其录入为表格文件，剔除不合理的记录，最终选出6 099个样点。2007年的数据来源于石门县测土配方施肥数据库，这些样点是带有经纬度坐标信息的。地图数据来源于石门县的土地利用现状图和行政区划图。
1.3 研究方法
第二次土壤普查的调查数据没有带经纬度的位置信息，因此坐标难以确定，本研究中采取的方式是根据其村名称及土壤类型一致或相似与石门县耕地图斑进行连接，然后转换成点文件，再进行空间插值，制作成空间分布图。2007年的采样点有GPS定位，采用克里金插值方法来得到土壤pH值的空间分布图。然后求算2幅图的差值来得到土壤pH值的时空变化图。
对制作好的各图件和采样数据采取常规的统计学方法进行统计分析。其中pH值分级分为5级，pH值变化分为5级，如表1所示[3]。
2 耕地土壤pH值变化特征分析
2.1 石门县耕地土壤pH值变化总体情况
根据第二次土壤普查的剖面记载和测土配方施肥数据库的资料，得到1982年和2007年2个时期的石门县耕地pH值的采样点数据统计特征（表2）。可以看到，25年来石门县耕地pH平均值下降了0.5个单位，其中1982年呈正态分布，2007年呈偏正态分布，变异系数从0.13增加到了0.17，可以看出石门县耕地pH值有下降趋势。
由石门县2007年耕地pH值分布图（图1）和耕地变化等级图（图2）可以看到，石门县耕地分布不均衡，西北山地区面积小且较为零碎，而东南平原丘陵区分布面积大，选取耕地面积在1 000 hm2以上的乡镇进行统计，得到石门县耕地面积1 000 hm2以上乡镇耕地pH值等级分布表（表3）。可以看到除新铺乡、白云乡等个别外，其余的乡镇都表现为第二、第三级面积在扩大而第四级面积在减小。根据石门县耕地pH值变化等级图（图2），25年来石门县耕地pH值呈下降趋势，pH值下降的耕地面积占比例最高（图3），共有42.51%的耕地pH值在下降，而pH值上升的耕地只有19.95%。整体上虽然以弱酸性和中性为主，但局部地区也变化明显，酸性和弱酸性耕地面积在扩大。
2.2 不同土壤类型pH值的变化
根据不同的土壤类型统计图1和图2的属性表中不同pH值范围的面积，得到石门县不同土壤类型各pH值范围总面积占该土类的百分比（表4）。可以看到，红、黄壤，水稻土以酸性为主，其中红壤酸性比重较大，并且在2次调查间酸性面积在扩大，第二级面积由22.6%增加到了35.3%，第三级面积由30.6%增加到了37.9%，酸化趋势明显。黄壤主要是弱酸性和中性，而在2007年可以看到有明显的酸性增加。水稻土在各范围均有分布，但以酸性为主，其面积变化不大。潮土绝大部分为中性，并且在2次调查间没有明显变化。红色石灰土和黑色石灰土则以中、碱性为主，紫色土在各范围均有分布，但主要为中性和碱性，表明石门紫色土以碱性紫色土为主。
3 耕地土壤pH值时空变化原因分析
3.1 降雨导致土壤pH值变化
石门县的降水相对集中，主要在5―9月，降水量在1 000 mm以上。同时气温也较高，加剧了降水淋溶作用，从而加速了土壤酸化。在强降雨的影响下，由于水的作用土壤中的盐基离子向下淋溶，同时土壤吸附空气和水分中的氢离子，替代土壤淋溶的盐基离子。当土壤中的溶脱盐基不能被及时补给后，就会形成不饱和的酸性土壤[4]。随着土壤的水分循环，下层土壤中所含的铁、铝等离子随着水分运动带到耕作层，这些离子长时间在土壤表面富集，导致土壤酸化[5]。
3.2 环境的改变导致土壤pH值变化
随着近30年来经济的迅速发展，城市化、工业化进程加快，各式的环境问题也日益凸显[6]。造纸、化工、纺织、食品、石化等许多工业部门都会产生高浓度的碱性废水，加之大量含碳酸盐的灰尘沉降进入耕地土壤，使pH值略高于其他地区[7]。而工业“三废”中的酸性废物、汽车尾气等，通过水循环进入耕地，会造成pH值的下降[3]。
3.3 农业生产方式的变化造成土壤pH值变化
近25年来，粮食产量在不断提高，虽然这离不开各种种植技术的进步，但其中很重要的一点就是化肥的施用。在化肥的使用中，特别是主要成分为氯化钾、硫酸铵、氯化铵的酸性肥料，不能做到合理的投放，导致化肥滥用，土壤中的氮磷钾比例失调，造成土壤酸化。另外，秸秆还田也会造成土壤酸碱性的变化，其具体趋势还有待进一步的研究。
4 结语
在2个时期中，石门县耕地土壤pH值的分布以酸性和中性为主，这与其所处南方红壤地区有关系，但总体表现出酸性土壤面积扩大的趋势，有必要采取一定的对策来加以控制。
土壤pH值的变化受各种因素影响，不同的土壤类型酸碱变化的程度不一，潮土和紫色土的缓冲能力要强于水稻土和其他土壤，红壤的变化程度最大，酸性和弱酸性面积分布增加了12.7%和7.3%。
5 参考文献
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土壤的特征范文3
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土壤的特征范文4
【关键词】交通干线；土壤；铅；分布特征；评价
1.前言
铅是典型的重金属类污染物，在土壤中的溶解度小，被微生物降解的自由度小，土壤中存在过量铅元素会对植物生长产生不利影响，在人体内积累[1]。交通干线周边土壤中铅的主要来源则是汽车尾气中铅元素的沉降。我国自2000年7月1日起，全国所有汽车一律停止使用含铅汽油，但铅仍是土壤重金属污染的主要成分，因为土壤中重金属污染是长时间的积累结果，几十年含铅汽油的使用，使得公路两侧土壤中过量的铅在短期内是不可能完全消除的[2，3]。
2.材料与方法
2.1 土壤样品采集及预处理
在某市交通干线周边地区设置20个采样位点，每个采样位点之间相距约1公里。利用五点法在每个样点采集0～20cm深度的表层土壤约500g，土样去除大的沙砾及植物残体后，自然风干，用玻璃研钵碾碎，并全部通过100目的尼龙筛，装袋备用。
2.2 土壤样品理化性质测定
2.3 土壤含铅量测定
2.4 土壤污染评价方法
3.结果与讨论
3.1 土壤铅含量
结果显示，交通干线周边土壤中重金属铅的含量为25.2～137.0mg/kg，平均53.79mg/kg，与土壤环境质量标准一级标准比较，是其土壤背景值的1.54倍。其中，处于嘉爱斯热电有限公司（老）旁的土壤铅存在水平最高；锦带河路、大桥镇、泾水路交叉口北侧的土壤铅含量水平最低。
3.2 土壤理化性质与含铅量的相关关系
数据显示，本次实验所取土壤样品的pH值在7.21-8.42之间，平均pH值为7.76。土壤有机质含量变化范围为3.68%-10.64%，平均值是5.94%，土壤肥力较高，适宜农作物的种植。本研究小组人员首先对土壤含铅量与土壤pH值及土壤有机质含量之间的关系进行分析研究。得出，土壤含铅量与土壤pH值及土壤有机质含量之间的相关系数不高。
3.3 土壤Pb污染评价
从以上20个铅污染指数的大小来看，交通干线周边土壤中只有15%的土壤样品属于清洁土壤，其余85%均受到了不同程度的铅污染，其中大部分位点的表层土壤受到了轻度污染。8号采样点位于老嘉爱斯热电有限公司附近，运行排出的废气中含有重金属Pb，该热电厂在搬离前已运行多年，使得该区域表层土壤中重金属铅富集，导致了土壤严重的铅污染。S3位于中环西路和洪兴路的交叉路口、S7位于市长途汽车站对面、S15位于中环南路和中环东路交叉口，这3个位点的车流量相对比较密集，汽车尾气的排放及汽车轮胎磨损产生的大量含Pb的有害粉尘的沉降导致道路两旁土壤铅污染也较为严重。
土壤的特征范文5
（重庆市国土资源和房屋勘测规划院，重庆400020；国土资源部土地利用重点实验室重庆研究中心，重庆400020）
摘要院说明移土培肥工程对土壤颗粒变化的积极影响，为今后表土剥离再利用工程提供理论支持。采取土样进行化验，并对所得数据进行对比分析，结果表明：用移土培肥措施土壤比未采用移土培肥措施土壤粘粒和砂粒含量均有所增加，粉粒有所降低。与此同时，在采取移土培肥工程措施下不同土地利用类型土壤颗粒特征无论粘粒、砂粒还是粉粒均会发生分化。移土培肥对工程区域土壤颗粒特征分异有积极影响，说明以移土培肥为代表的表土剥离再利用工程具有较强的实际意义和推广价值。
关键词 院移土培肥；土壤；颗粒
中图分类号院S153.6 文献标识码院A 文章编号院1006-4311（2015）27-0186-03
0 引言
土壤是一种由不同颗粒组成、具有不规则形状和自相似结构的多孔介质，具有一定的分形特性[1-3]。不同土地利用方式是决定土壤颗粒特征的重要因素[4]。特殊的人类活动对土壤物理化学性质变异影响明显，包括对土壤干扰扩散、水土流失和养分变化的影响[5-7]。重庆市三峡库区移土培肥工程通过积极影响不同区域土壤发生、发展进程，有效解决移民安置给库周土地环境带来的巨大压力。
三峡库区移土培肥工程措施是对三峡工程175m 淹没线以下土壤质量较好的耕作层（又称为移土区或采土区）土壤剥离，运至相对瘠薄的非淹没坡地区（又称为覆土区），同时采用土地整理、坡改梯等辅助措施对新移土壤进行固定和培肥的一种工程措施[8-9]，通过这一人为定向性和目的性的土壤迁移和固定，为有效利用三峡库区脆弱生态区消落带[10]质量相对较好的土壤，使其非淹没区中发挥应有的生态效益和经济效益[11-12]，不但对土壤养分和土壤生产力的空间格局进行二次分配，而且是对土壤生产力特别是表土资源再利用的价值进行整合和配置。对工程实施后效益的研究也逐渐成为了一些学者的关注热点，本文在其他学者研究基础上，通过分析具有代表性的表土剥离再利用工程———重庆市三峡库区移土培肥工程培肥前后土壤颗粒特征，为表土剥离再利用工程实施前后土壤颗粒分异规律提供参考，具有较强的理论及现实意义。
1 研究区概况与方法
1.1 研究区概况
研究区为忠县厚复兴镇天台村和东溪镇双新村两个行政村，位于重庆市中部，采样点范围为北纬30毅15.27忆~ 30毅16.53忆和东经108毅04.26忆~108毅07.06忆。研究区属深丘浅丘夹山脉地貌，海拔高程为117耀1680m，处于亚热带东南季风区山地气候，温热寒凉，四季分明，雨量充沛，日照充足，夏秋两季降雨集中全年降雨量的63~69%，年平均气温15.5~17益，年降水量1180 毫米，土壤以紫色土、水稻土为主，土壤质地以壤土为主，轻粘土居第二位，其次为砂土和砂壤土。
1.2 样品采集区概况
本次采样在控制土壤层次、坡度、坡向以及田间管理措施大体一致的条件下，选取忠县移土培肥工程典型示范区复兴镇天台村和东溪镇双新村共计24 个点作为研究采样点进行土壤样品采集和整理，采样区行政区划见表1。
1.3 土壤样品采集与测定
通过对研究区土地利用/覆被调查的基础上，选择研究区具有代表性种植作物包括豌豆、南瓜和辣椒为耕地代表，选择枇杷林为经济林地的代表，并选择收割地统一代表以土地利用率相对较小或是已经收割了作物还未重新种植的土地等五种土地利用/覆被类型为研究对象；选取采用移土培肥工程措施后（以下简称M 措施）的这五类土地利用/覆被类型的土壤作为一类采集对象，作为处理组，其中包括，选取没有采用移土培肥工程措施（以下简称CK措施），且耕作管理和施肥措施相似的、并与处理组对应相同土地利用/覆被利用类型的土壤，作为另外一类采集对象，作为对照组。研究采样时，在母岩一致的情况下，以采集不同经纬度，高程，坡度、坡向，土壤利用/覆被特征和移土培肥现状的土壤样品，共24 组（具体特征见表2）。
采用英国制造Malvern Mastersize2000 激光粒度仪测定土壤颗粒，测定前先用六偏磷酸钠（[ NaPO3）6]浸泡土壤样本20h，再用超声波对样品分散5min，土壤颗粒及机械组成特征指标按照美国农业部粒级分类标准，将土壤粒级划分为粘粒（<0.002mm）、粉粒（0.05耀0.002mm）以及砂粒（2耀0.05mm）。比较同种植被模式下，采用（未采用）移土培肥措施土壤颗粒差异分析和都有移土培肥措施条件下，同时比较采用移土培肥措施不同土地利用/覆被类型土壤颗粒的差异特征。
2 结果与分析
土壤颗粒是土壤的重要组成成分，是表征土壤质量的重要因子。尤其是在移土培肥地区，移土培肥后土壤颗粒特征变化直接影响培肥后土壤质量高低，是评价工程成败的关键之一，并对今后利用方式及生态演化产生影响。
2.1 采用/未采用移土培肥措施土壤颗粒特征
由图1 可知，采用移土培肥工程措施土壤比未采用移土培肥工程措施土壤粘粒和砂粒含量均有所增加，粉粒有降低趋势。具体表现为采用移土培肥措施下种植萝卜地红薯地、玉米地、收割地以及豌豆尖地的土壤粘粒比未采取移土培肥措施下种植萝卜地、红薯地、玉米地、收割地以及豌豆尖地的土壤粘粒分别增加了5.55%、166.26%、33.70%和74.89%。采用移土培肥措施下种植萝卜地、红薯地、玉米地、收割地以及豌豆尖地的土壤粉粒比未采取移土培肥措施下种植萝卜地、红薯地、玉米地、收割地以及豌豆尖地的土壤粉粒分别降低了22.97%、48.03%、20.21%、11.93%和9.68%。采用移土培肥措施下种植萝卜地、红薯地、玉米地、收割地以及豌豆尖地的土壤砂粒比未采取移土培肥措施下种植萝卜地、红薯地、玉米地、收割地以及豌豆尖地的土壤砂粒增加范围在1.77%耀14.63%之间。由于移土培肥土源地均是即将被三峡水库淹没的优质土地，而覆土地区均是土壤质量较低的坡耕地，覆土较原土壤粘粒和砂粒比重高，粉粒比重低，所以采用移土培肥措施土壤比未采用移土培肥措施土壤粘粒和砂粒含量均有所增加，粉粒有所降低。
土壤颗粒差异显著性组间比较说明：移土培肥工程措施对土壤颗粒的改变具有明显效果，特别是对土壤粘粒含量的提高作用很明显，特别是红薯地和收割地。其原因包括：培肥区原有土壤与培肥土壤在土壤颗粒上原本就存在差异，培肥土壤自身较高粘粒含量会对被覆土区土壤粘粒有输入和增强的作用，此外人类对土地利用/覆被类型土壤的翻耕行为和施肥管理的双重作用，也可能从物理效应（人工的机械扰动对土壤粗颗粒的细化作用）和化学效应（土壤养分的外界输入对土壤团聚体增加作用）两个角度提高该地区土壤粘粒的含量，从而表现出与没有采取移土培肥工程措施的相同土地利用/覆被类型土壤粘粒出现了明显差异的特征。相反，对于收割地，在移土培肥工程措施实施后，由于其土地利用效率和管理强度可能相对较低或是利用/管理间隔周期可能相对较长，土壤颗粒的分布可能更多受到自然的机械作用（如自然的风化和侵蚀性降雨的水力击溅作用），所以与没有移土培肥工程措施相比，对土壤粘粒含量有所降低。（图1）
2.2 移土培肥措施后不同土地利用类型土壤颗粒特征
由图2 可知，在采取移土培肥工程措施下不同土地利用/覆被类型土壤颗粒特征中，砂粒含量的变化范围在70.12%耀76.67%之间，其中南瓜砂粒含量变化最小，为70.12%，萝卜砂粒含量变化最大，为76.67%；粉粒的变化范围在16.43%耀22.26%之间，其中土豆粉粒含量变化最小，为16.43%，枇杷粉粒含量变化最大，为22.26%；而粘粒的变化范围在3.23%耀16.12%之间，其中豌豆粘粒含量变化最小，为3.23%，红薯粘粒含量变化最大，为16.12%。可见，在采取移土培肥工程措施下不同土地利用/覆被类型土壤颗粒特征差异并不明显，仅有红薯地粘粒和粉粒表现出较大的差异性。这说明移土培肥措施后不同土地覆被对土壤颗粒差异也会产生影响，特别是土壤粘粒。一方面可能与新移土壤粘粒含量有关，同时也和新移土壤受植被和人为作用强度和时间相对没有移土培肥措施较弱、较短有关，而这一差异更多的体现在土壤粘粒含量在移土培肥措施中呈现同质性而在没有移土培肥措施中呈现异质性这一特征上。
综上所述，采用移土培肥措施土壤比未采用移土培肥措施土壤粘粒和砂粒含量均有所增加，粉粒有所降低。与此同时，在采取移土培肥工程措施下不同土地利用类型土壤颗粒特征无论粘粒、砂粒还是粉粒均会发生分化。移土培肥工程措施和不同土地利于类型对土壤颗粒特征均有改变作用。
3 结论
通过对重庆市忠县三峡库区移土培肥工程典型示范区复兴镇天台村和东溪镇双新村土壤样品的采集和测定，分别从各采样点移土培肥条件下土壤颗粒特征进行测定和分析，测定结果展示了忠县基于相似土地利用类型下，采取移土培肥和未采取移土培肥土壤颗粒的异质特征，也展示了不同土地利用/覆被类型基于相同移土培肥模式下土壤颗粒变异特征。
土壤的特征范文6
关键词：宝坻区；土壤质量；元素背景值；重金属污染；特色农业区
中图分类号：S151.9 文献标识码：A DOI编码：10.3969/j.issn.1006-6500.2013.06.013
土壤为农作物的生长提供了矿物质，土壤地球化学测量是研究土壤化学演化、生态地球化学评价的主要内容。土壤元素背景值是研究土壤环境质量现状的重要内容，也是检验土壤环境质量的基础数据；土壤污染特征揭示了土壤重金属元素表生富集、农作物毒害性、生态化学污染及潜在的生态危险。在分析研究宝坻区农业土壤质量各项指标的基础上，为科学评价土壤质量现状、提高土壤生产力提供科学依据。
1∶5万综合地质调查区位于天津市北部宝坻区，南北长65 km，东西宽45 km，面积约1 510 km2。宝坻区地处“九河下梢”，历史上曾因众多河流携带大量冲积物的不断淤积，形成了土壤的主要物质。本区土壤类型为潮土，又可细分为普通潮土、湿潮土、盐化潮土和盐化湿潮土4个亚类。
1 材料和方法
1.1 土壤样品采集
为查明宝坻区土壤中化学元素的分布特征，在充分考虑土壤特征、成土母质、地形地貌、土地利用现状等因素基础上，系统采集了表层及深层土壤样品。表层土壤采样密度为1个・km-2，采样深度0～20 cm，按每4 km2 采集1个进行组合样品分析；深层土壤采样密度每4 km2采集1个，采样深度80～100 cm，采集50 cm的土柱，按每16 km2采集1个进行组合样品分析[1]。
1.2 样品分析方法
对所有样土进行有机质、全氮、速效磷、速效钾、pH 值等常规化验；有机质采用重铬酸钾容量法；全氮采用半微量开氏法；速效磷采用碳酸氢钠浸提-钼锑抗比色法；速效钾依据速效钾和缓效钾含量的测定标准进行测定；pH值用玻璃电极法测定；用等离子体质谱法（ICP-MS）测单元素含量。
2 结果与分析
2.1 土壤理化性质
2.1.1 土壤酸碱程度 宝坻区土壤大部分呈碱性和弱碱性。弱碱性土壤面积1 289.41 km2，占土壤总面积的83.42%；碱性土壤面积250.17 km2，占土壤总面积的16.58%，主要分布在新开口-口东地区。
2.1.2 盐渍化土壤分布特征 宝坻区分布有大面积的盐渍化土壤，含盐量大于0.1%的盐渍化土壤约占总面积的56.91%[2]，盐渍化类型主要为硫酸盐-氯化物盐渍土和氯化物-硫酸盐盐渍土（表1）。
2.2 土壤元素背景值特征及成因分析
2.2.1 表层与深层土壤元素背景值对比 从表2看出，常量元素分布特征是表层土Si、Na元素背景值高于深层土；表层土中Fe、Ca、Mg、K等元素背景值低于深层土。微量元素含量在土壤中的分布具有分带性，表层土中P、N、S、Se、Pb、Cl、Cd、Hg等元素背景值明显高于深层土；Mn、Mo、I等元素背景值明显低于深层土[4]。
出现表层与深层土壤元素背景值分布特征的原因是：表层土中Si、Na元素高背景值，而深层土中Fe、Ca、Mg、K等元素高背景值的原因主要与母质来源和沉积环境有关。与深层土相比，表层土的母质中含河流相沉积物偏多，长石、石英等机械颗粒含量相对偏高，粘土矿物含量偏低。长石、石英等机械颗粒富含Si、Na元素，粘土矿物富含Fe、Mg等元素。Ca元素在深层土偏高主要与碳酸盐淋溶沉积作用有关。
表层土的P、N元素背景值明显高于底层土，主要与农田施肥、使用农药有关，其次为“三废”排放的影响；S元素在表层土中富集因素包括农田施肥、SO2降尘、土壤盐渍化等，Se、Pb、Cd、Hg等元素在表层土壤中富集主要与“三废”污染物有关[5]；Cl元素在表层土中富集主要与土壤盐渍化有关；深层土壤Mn元素背景值偏高主要与土壤潜育化有关；由于I元素容易富集在有机质含量高的土壤中，所以表层土壤中I元素含量高与表层土壤中富含有机质关系密切。
2.2.2 宝坻区土壤背景值与天津和全国背景值对比 将宝坻区土壤背景值与天津市及全国土壤背景值进行比较，宝坻区土壤中Ca、Mg、S、Cl、I、Cu、Mn、As、Hg等元素含量与天津市背景值相比偏低，这与本区地势比天津市大部分地区偏高有关；Fe、Na、Si、Co、Cr、Ni、Zn、P、Pb等元素比天津市背景值偏高，这与本区土壤母质富含元素的特征有关[6]。
宝坻区土壤中Si元素含量偏低，Fe、Mg、K、Na等常量元素和多数微量元素含量高于全国背景值。其原因是宝坻区地处九河下梢，大部分地势低洼，粘土分布面积大。本区粘土主要矿物成分为伊利石，富含Fe、Mg、K等元素，而且强烈吸附多种微量元素；Mo元素含量低于全国背景值，与Mo元素地表环境下化学特征有关，在北方碱性土壤中其背景值较低；本区Hg元素背景值明显低于全国[7]，说明本区土壤Hg污染程度比全国要轻。
2.3 土壤重金属污染现状调查
选择宝坻区污染程度相对较高，对人类健康影响较大的As、Cd、Cr、Cu、Hg、Ni、Pb、Zn作为土壤污染评价因子，以国家环保局1995年颁发的《土壤环境质量评价标准》（GB15618-1995）作为土壤污染评价标准值[8]。
As元素在表层土壤中不存在污染，表层土壤中As元素背景值区主要分布在史各庄-新开口-王卜庄-大钟庄以南地区，以北为尚清洁区，总体表现南部As元素含量比北部偏低。
土壤中Cd元素大部分为背景区或尚清洁区，背景区集中在史各庄-王卜庄-林亭口-大钟庄以南地区，总面积1 400.61 km2，占宝坻区总面积的92.80%，轻度污染土壤只分布在高家庄镇，总面积100.34 km2，占宝坻区总面积的7.20%。
表层土壤中Cr分为背景区或尚清洁区，在牛道口-口东-周良以西为背景区，以东为尚清洁区。Cu元素分为背景区或尚清洁区，其中牛道口-口东-黄庄以东为尚清洁区，以西为背景区。Hg元素处于背景区或尚清洁区，其中尚清洁区集中在宝坻城关镇附近。Ni元素在宝坻城关镇附近为轻度污染区，其余地区属背景区或尚清洁区，其中尚清洁区集中在牛道口-口东-大白庄以东。Pb元素只在城关镇、高家庄镇零星地区存在轻度污染，其余地区为背景区或尚清洁区。Zn元素处于背景区或尚清洁区，其中背景区主要集中在牛道口-口东-牛家牌以西地区，以东属尚清洁区。
宝坻区土壤综合污染程度见宝坻区土壤重金属综合污染程度（图1）和宝坻区土壤重金属污染状况统计（表3）。
2.4 特色农业区土壤营养元素含量特征
2.4.1 林亭口“三辣”产品种植区 辣椒、大蒜、大葱俗称“三辣”。辣椒对土壤质量要求不甚严格，砂质土、粘土和壤土均能生长，但以肥沃、排水良好的砂质土为宜。大葱、大蒜适宜在质地松散的砂质土或含有机质丰富的粘土中种植。大葱、大蒜的根系不发达，在土壤中分布浅，吸水、吸肥能力弱，对土壤湿度要求较高，因此土壤要保持湿润、富含有机质[9]。
宝坻“三辣”主要分布在林亭口镇，土壤为灰黑色中-重壤质湿潮土，在20～60 cm深度夹一层腐殖质，可作为补充植物营养物质的备用库。土壤母质为冲积、湖积沙质粘土。
林亭口附近“三辣”产区土壤特征：土壤多种营养元素含量适中，土壤呈弱碱性，有效N∶P∶K=10∶2∶20，CaO∶MgO∶K2O=70∶100∶107；土壤阳离子代换量较高，保水保肥能力强，有后劲；箭杆河从西北向东南从该乡流过，地形在此变缓，从上游带来大量营养物质在此沉积；地势低洼，土壤湿润；土壤无盐渍化；水质好，水源有保证。
2.4.2 牛道口绿色农产品种植区 牛道口乡土壤为潮白河、河冲洪积砂质土及沙质粘土，土壤无盐渍化，本区为淡水区，地下水丰富，水质好，以种植小麦、玉米等旱田作物为主，并种植少量蔬菜。
本种植区土壤pH值一般为7.8～8.8，呈弱碱性，土壤阳离子代换量属中等水平。与宝坻区土壤元素平均含量比较，Na、Si、Pb、P等元素含量明显偏高；K、Zn、B、Mo、Fe、Ca、Mg、S等多种营养元素含量不足，土壤肥力水平偏低；土壤中Hg、Cd、Cr等污染元素含量低于国家绿色食品产地土壤质量标准，可作为绿色农产品种植基地。
2.4.3 王卜庄特色农产品种植区 本种植区土壤母质为冲积、湖沼积砂质粘土，低洼区为湖沼积粘土，本种植区为全淡水区，水源为河水和井水，排水条件较好，是“三辣”产品集中产区，也种植小麦、玉米、棉花等农作物。
本种植区土壤pH值8.0～8.8，为弱碱性-碱性，土壤阳离子代换量高，为25～30 cmol・kg-1。土壤有机质、全N、全P丰富，K、Zn、Mo等微量元素不足，N、P、K等营养元素比例基本合理，有毒有害元素含量低于国家绿色食品产地土壤环境质量标准。
2.4.4 黄庄水稻种植区 本种植区土壤母质为冲积、湖沼积粘质沙土，低洼区为湖沼积粘土，本区地势低洼，土壤为轻度-中度盐渍化。全区为淡水区，灌溉水源为河水，排水条件较好，以种植水稻为主。
本种植区土壤pH值8.0～8.4，为弱碱性；土壤阳离子代换量高，为20～30 cmol・kg-1，保水保肥能力强。有机质、全N、全K、有效Fe含量中等，有效N、全P含量不足，肥力潜力较高，有毒有害元素含量低于国家绿色食品产地土壤环境质量标准，可作为天津市优质水稻生产基地。
参考文献：
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[2] 王立艳，潘洁，于彩虹，等.天津滨海盐碱地土壤含盐量测定方法的研究[J].天津农业科学，2011，17（5）：40-43.
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