红土壤的作用范例(12篇)
红土壤的作用范文篇1
关键词土壤微生物分解作用涂布平板法
中图分类号G633.91文献标识码B
“土壤微生物的分解作用”是人教版高中生物必修内容中的探究实验之一,旨在让学生通过宏观的实验现象了解微观的实验原理,明白微生物在生态系统物质循环中的重要作用。然而由于实验周期长,实验现象较不明显,开展该实验的学校寥寥无几。
1教材分析与实验条件选择
在人教版“土壤微生物分解作用”的实验中,教材提出了2个参考案例。第一个案例,使用落叶为实验对象,设置灭菌土壤为对照组,对比得出土壤微生物具有分解作用;第二个案例:使用淀粉为实验对象,通过斐林试剂和碘液的显色反应,得出土壤微生物具有分解作用。对比发现,第二个案例实验时间适中,实验现象较为明显;同时复习了斐林试剂的使用方法,较适合开展实验教学。因此,笔者选用第二个案例(土壤微生物对淀粉的分解作用),对“土壤微生物的分解作用”进行实验研究。
温度、淀粉糊浓度和反应时间是影响土壤微生物分解作用的主要因素。笔者选取了15°C、20°C、25°C、30°C和室温等5个温度,2%、4%、6%和8%等4个淀粉糊浓度以及5d、7d和9d等3个反应时间,探究它们对土壤微生物分解作用的影响。
特定土壤的pH是确定值,而pH的变化会影响土壤微生物的分解作用。在确定适宜的温度、淀粉糊浓度和反应时间之后,以pH为变量,继续探究pH对土壤微生物分解作用的影响。
为了使实验结果更具科学性,需要设置对照组。笔者在教材的基础上增加了灭菌土壤浸出液作为第二对照组,排除了土壤浸出液中其他非生物因素的干扰,增加了实验的严谨性。
在教学研究中,有学者使用不同种类的土壤进行实验,以确定哪种土壤微生物的分解能力最强。土壤微生物分解能力的强弱,主要受微生物种类和数量的影响。因此,为了揭示土壤微生物数量对分解作用的影响,笔者根据《微生物实验》的相关内容,采用涂布平板法,对实验的土壤微生物进行计数,初步确定土壤微生物的分解能力。
综上所述,“土壤微生物的分解作用”实验可划分为三个小实验,分别是:(1)土壤微生物对淀粉分解作用实验;(2)pH对土壤微生物分解作用的影响实验;(3)土壤微生物计数实验。其中第一个小实验为主实验,第二、第三个小实验为扩展实验。
2实验设计
2.1实验器材
实验器具:小烧杯、试管、三角瓶、玻璃棒、pH计、恒温光照培养箱、牛皮纸、纱布。
材料和试剂:土壤、淀粉、斐林试剂、碘液、牛肉膏、蛋白胨、琼脂、NaCl、稀HCl、稀NaOH、无菌水。
2.2实验步骤
2.2.1土壤微生物对淀粉的分解作用
(1)土壤浸出液的制备:按照课本介绍的方法制备。
(2)淀粉糊的制作:分别称取10g、20g、30g和40g淀粉,溶于500mL开水中,充分搅拌,制成糊状,得到浓度分别为2%、4%、6%和8%的淀粉糊。
(3)灭菌:将蒸馏水、部分土壤浸出液、各浓度淀粉糊、实验所用的烧杯和试管等器皿放入灭菌锅中灭菌。
(4)加样培养:按照课本介绍的方法,在无菌环境中操作加样,并将实验溶液分别放入15°C、20°C、25°C和30°C的培养箱及室温中培养
(5)显色反应:按照课本介绍的方法取出实验溶液进行显色反应。
2.2.2pH对土壤微生物分解作用的影响
(1)土壤浸出液pH的测定和调节:使用北京哈纳HI8424NEW型pH计测出土壤浸出液的原始pH值为8.12;使用稀HCl和稀NaOH溶液,将土壤浸出液的pH上下各调节1.5和3.0个pH单位,选择5.12、6.62、8.12、9.62和11.12等5个pH作为实验pH。
(2)制作淀粉糊、灭菌、加样、培养与显色反应操作同2.2.1。
2.2.3土壤微生物的计数(涂布平板法)
计数实验包括配制细菌培养基、倒平板、制备土壤稀释液、涂布和培养等五个步骤,具体操作同《微生物实验》教材。
3实验结果
3.1土壤微生物对淀粉的分解作用
实验结果表明,土壤微生物对淀粉的分解作用与温度、淀粉糊浓度和分解作用的时间有关。30°C下,土壤微生物的分解作用最强烈,室温(25°C~30°C)下次之,25°C、20°C和15°C下的分解作用依次减弱。土壤微生物对4%淀粉糊的分解作用最强,其次是2%、6%和8%。随着时间的推移,土壤微生物对淀粉的分解作用逐渐增强;培养的第5d,已有显色现象;第7d显色现象显著;第9d和第7d的实验现象相差无几。从显色剂的显色效果看,加入斐林试剂的实验现象更直观明显。淀粉被分解后,产生的葡萄糖与斐林试剂作用,生成很明显的砖红色沉淀;加入碘液后,实验溶液依旧变蓝,只是颜色较对照组浅。这说明,一方面斐林试剂的显色效果较显著;另一方面,短时间里淀粉不能被分解殆尽。
3.2pH对土壤微生物分解作用的影响
pH为8.12的原始土壤浸出液中,微生物对淀粉糊的分解作用结果最明显,出现最多的砖红色沉淀;弱酸(pH6.62)和弱碱(pH9.62)性的土壤浸出液中,微生物对淀粉糊的分解作用结果出现较多的砖红色沉淀,但均少于原始pH的土壤浸出液;强碱性(pH11.12)的土壤浸出液中,微生物对淀粉糊的分解作用结果产生较少的砖红色沉淀;强酸性(pH5.12)的土壤浸出液中,微生物对淀粉糊的分解作用结果产生最少的砖红色沉淀。碘液的显色反应结果并没有明显的差别,说明只有部分淀粉被分解。
3.3土壤微生物的计数
涂布平板结果显示,土壤浸出液中微生物的含量约为668889个/mL;根据之前的实验步骤得知,实验土壤浸出液浓度为0.1g/mL,因此土壤中微生物的含量约为6688890个/g(表1)。有教学条件的学校可设计该实验,分析不同土壤微生物具有不同分解作用的原因,让学生更深入地理解和掌握知识,培养学生的科学素养和探究精神。
4讨论
“土壤微生物的分解作用”实验中,材料易得,操作简单,可以在教学活动中顺利实施。许多学校由于实验时间较长,影响教学安排,而很少开展这一探究活动。但笔者发现,该实验不但可以在短时间内完成,而且能开发出与之相关的教学实验,如pH对土壤微生物分解作用的影响、土壤微生物计数等,这对学生创新思维的培养大有裨益。如果学校教学条件有限,无法顺利开展该实验,可由教师演示或者播放实验录像,以取得一定的教学效果。
在本实验中,笔者并未以土壤类型为实验变量,探究不同土壤中微生物分解作用和微生物数量的异同。但学校在安排教学活动时,可以将学生分组,不同小组以不同的土壤为研究对象开展实验。这样既节约了时间,又可以达到很好的实验效果。
本研究确定的适宜实验条件,可以为广大师生提供参考。各学校也可以借鉴笔者的思路,开展类似实验,并安排不同学生完成不同条件下的实验,最后汇总结果,探讨比较。这不仅能帮助学生培养团队合作精神和创新实践能力,也能激发学生对生物学实验的热情,进一步培养学生对生物学科的兴趣。
参考文献:
红土壤的作用范文篇2
关键词:红泥田;改良;试验;广西百色
中图分类号:S511.33文献标识码:A
右江河谷位于广西百色市中部,处于亚热带季风气候区,受地形地貌和“焚风效应”影响,为典型的赤红壤区域。第四纪红土赤红壤成土过程中,因高温淋溶,土体铝、铁含量高,磷钾等营养元素淋溶流失。红泥田是第四纪红土赤红壤经耕种水稻而成,继承第四纪红土赤红壤的一些特性,有机质矿化快,土壤有机质含量低,缺磷缺钾,质地粘重,结构不良,耕层浅,犁底层紧实,土壤胀缩性大,水、肥、气、热协调性差,形成酸、粘、瘦、浅等障碍因子,水稻产量较低。为改良这类低产水稻田,指导农业生产,而设置本试验。
1材料与方法
1.1试验地点和土壤
试验地点选择在广西百色市右江区四塘镇桂明村。土壤类型为第四纪红土红泥田,土壤pH5.2、有机质23.2g/kg、全氮1.16g/kg、全磷0.39g/kg、速效磷3.5mg/kg、全钾10.4g/kg、速效钾56mg/kg。耕层厚度13cm,容重1.36g/cm3,较紧实,犁底层厚度5cm,紧实。
1.2供试材料
桐麸(有机质69.1%、N3.09%、P2O51.26%、K2O1.32%);有机肥(牛圈粪,有机质59.8%、N1.06%、P2O50.38%、K2O1.60%);尿素(N46%);钙镁磷肥(P2O516%);氯化钾(K2O60%);水稻种子(特优63)。
1.3试验设计
针对清除或减弱土壤的障碍因子设置处理因素,并设置一个空白对照共7个处理。分别为:处理1(配方施肥+有机肥+深耕);处理2(配方施肥+有机肥);处理3(配方施肥+桐麸+深耕);处理4(配方施肥+桐麸);处理5(配方施肥+深耕);处理6(配方施肥);处理7(CK不施肥、不深耕)。配方施肥用量为尿素450kg/hm2(折N207kghm2)、钙镁磷肥600kg/hm2(折P2O596kg/hm2)、氯化钾300kg/hm2(折K2O180kg/hm2)。深耕为每年适度深耕1cm,逐步打破犁底层。桐麸为桐果榨油后的饼粕,用量1.2t/hm2,有机肥为普通农家厩肥,用量15t/hm2。钙镁磷肥、桐麸、有机肥全部作基肥,尿素、氯化钾30%作基肥,40%作分蘖肥,30%作幼穗肥和攻粒肥,水稻收割后的稻草全部还田于该小区。按简比小区试验设置,重复3次,每个小区40m2,连续试验3年6造。
2结果分析
2.1土壤肥力变化情况分析
经过3a改良培肥,于2013年11月水稻收割后,采集各处理土壤耕层混合样测定土壤耕层厚度、容重、有机质、全氮、速效磷、速效钾含量等,以观察土壤肥力变化情况,试验前后土壤肥力主要指标变化情况详见表1。
经过3a配方施肥增施磷钾肥,增施有机肥等措施,土壤肥力主要指标有机质、全氮、速效磷、速效钾含量,有所提高。经过深耕处理,耕作厚度增加,但因新土量增加,土壤养分提高稍低于非深耕处理。增施有机肥和稻草还田,可提高土壤有机质,降低土壤容重。桐麸为优质有机肥,施入稻田后,遇水澎涨,松化土壤,增加通透性,降低土壤容重,培肥地力。空白对照区因连续不施肥,土壤肥力不断下降。
2.2水稻产量分析
各处理水稻产量通过折合成每公顷产量,详见表2。可以看到,在配方施肥基础上,增施有机肥、增施桐麸、适度深耕都可以提高水稻产量。
第四纪红土赤红壤红泥田,Al、Fe含量高,酸性大,本试验应用枸溶性的钙镁磷肥,可以减少土壤对水溶性磷的固定,提高磷肥利用率。配方施肥可以增加和平衡土壤养分,满足水稻生长需要,适度深耕可扩大水稻根系营养范围。施用有机肥、桐麸后,不但可以培肥地力,改良土壤性状,而且增加水稻的供肥量和延长供肥时间,因此水稻产量提高。
3结语
在配方施肥基础上,增施有机肥料与适度深耕相结合,对改良酸、粘、瘦、浅的第四纪红土赤红壤红泥田效果较好。在农家有机肥源不足的情况下,桐麸是改良红泥田的优质肥源。
参考文献
红土壤的作用范文
关键词:土壤含水率;氮含量;近红外光谱;预测精度
引言
氮含量是土壤养分检测中的一项重要指标,相较于传统检测方法操作过程繁琐、耗时长且实时性差[1],近红外光谱技术具有快速、无破坏、无污染、不需预处理及实时检测等优点,目前已广泛用于土壤氮含量的检测。由于土壤水分在近红外波段的吸收系数较高,对土壤含氮量的检测产生很大的干扰,因此研究土壤水分对近红外光谱检测土壤养分的影响非常必要。宋海燕等对含水率为20%、15%和10%的土壤进行研究,确定了水分对土壤近红外光谱检测影响的敏感波段和敏感程度[2]。安晓飞等研究了土壤水分对土壤含氮量的影响,得出随着土壤水分的增加,土壤光谱反射率逐渐降低,吸光度逐渐升高[3];Baumgardner等的研究中,发现1.4和1.9微米这两个波段是土壤中水对光谱影响主要体现的位置[4]。由上述研究可知,土壤水分的含量与光谱反射率之间存在显著的相关性,其必对光谱预测模型造成影响。本课题以检测土壤氮含量为例,基于近红外光谱技术,采用偏最小二乘法(PLS,partialleastsquares)分别建立不同含水率土壤的光谱预测模型,分析土壤含水率差异对于近红外光谱检测土壤氮含量的影响。
1材料与方法
1.1土样制备
实验以有效态成分分析标准物质GBW07412a(辽宁棕壤)为基础土样,取110g此标准土样,将其按质量均等分为22份,通过计算称量给每份土样添加不同质量的尿素(CO(NH2)2)粉末,同时加入去离子水使其达到饱和,待充分混合后静置12小时再完全烘干,配制成土壤氮含量分别为0.08%、0.10%、…、0.50%的22份土壤样品。将每份配制好的土壤样品适度研磨,分别用刻度喷雾式喷壶对土壤进行喷水作业使其质量含水率分别达到0%、5%、10%、15%、20%、25%从而得到每种含氮量各6种不同含水率的土壤,共132个待测土样。
1.2近红外光谱预处理方法
1.2.1基线校正法
不管是用透射法测得的红外光谱,还是用红外附件测得的光谱,其吸光度的基线不可能处在0基线上,或透射率光谱的基线不可能处在100%基线上。同时由于仪器、样品背景、噪声等其它因素影响,近红外光谱分析中经常出现谱图的偏移或漂移现象,如不加以处理,同样会影响校正模型建立的质量和未知样品预测结果的准确性[5-7]。基线校正的运用,可有效地消除上述影响。其中,解决基线的偏移可采用一阶微分,解决基线的漂移可采用二阶微分。本实验采用一阶微分进行数据处理。
1.2.2归一化处理法
光谱的归一化处理是将光谱的纵坐标进行归一化,是解决测量光程变化比较理想的方法之一,主要用于消除光程变化或样品浓度等变化对光谱产生的影响。常用光谱归一化方法主要有:矢量归一化、最大/最小归一化、回零校正。
2结果与分析
2.1不同含水率土壤样品的光谱特征
实验采用美国PerkinElmer公司的Frontier近红外光谱仪,利用积分球附件采集土壤漫反射光谱数据。仪器扫描范围设为10000-4000cm-1,分辨率为4cm-1。
土壤氮含量为0.08%时,不同含水率的样品采集的光谱数据曲线自下向上分别表示含水率为0%、5%、10%、15%、20%、25%的土样测得的光谱数据。从中可以看出,相同氮含量,不同含水率的土壤吸光度存在明显差异,吸光度随土壤含水率的增加而增加。
2.2土壤氮含量预测模型的建立
为研究不同含水率土壤光谱特征与土壤氮含量预测的相关性,以同一含水率、不同氮含量土样为样品建立预测模型,并比较预测精度。在PLS分析中,主因子数(Factor)的选取直接关系到模型预测能力的好坏,文章采用归一化、基线校正处理后的全波段光谱数据建模,用最小交叉验证均方根误差RMSECV确定最佳主因子数。实验中将132份土壤样品,按含水率不同分为6组,每组都具有氮含量各不相同的22个待测样品,其中任选14个样品为校正集,8个样品为验证集,进行建模分析。实验结果如表1所示,其中RMSEP为预测均方根误差,R2为决定系数,RMSEP越小,R2越大表明模型的预测精度越高。
通过表1可以看出,相同系列氮含量的土壤样品,在含水率不同条件下的建模结果有明显差异。总体上,土壤含水率低的R2较大,RMSEP较小,显示含水率越低,预测模型优度越好。
3实验结果分析
根据6种不同含水率土样的建模结果,得到不同水分含量下土壤氮含量预测值和实际值的相关性曲线。
随着土壤含水率的上升,土壤氮含量的预测值和真实值之间的相关性明显成减弱趋势,含水率在5%以下其预测结果误差较小,当含水率大于5%时其预测误差明显增大。
4结论
文章利用PLS法分别建立不同含水率土壤氮含量检测的预测模型,实验结果显示:在不同含水率下所建立的土壤氮含量预测模型有明显差异,呈现随含水率增大而预测误差变大的趋势;通过含氮量预测值与实际值相关性的比较,可以看出含水率低于5%的土壤预测能力明显优于含水率高于5%的土样,证明了土壤含水率不同对于建模预测有显著影响,为后期研究消除水分影响的校正方法提供了依据。
参考文献
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1548.
红土壤的作用范文篇4
关键词酸化土壤;石灰;大棚西瓜;效果
中图分类号S156.6文献标识码A文章编号1007-5739(2016)17-0056-01
酸性土壤是pH
1材料与方法
1.1试验概况
试验在费县南张庄乡东龙岗村(试验点1)和薛庄镇黄泥崖村(试验点2)进行,土壤地力基本均匀一致,土壤质地为砂壤土。试验整地前采集0~25cm土样,并测试pH值等,并于西瓜收获期取0~25cm耕层土样,测试各处理的pH值。试验地土壤情况见表1。
1.2试验设计
试验设5个处理,分别为施生石灰450、900、1350、1800kg/hm2,以不施生石灰作对照(CK)。试验设3次重复,小区随机排列,小区面积20m2。
试验地选用生石灰全部过筛,种植沟填完后把生石灰均匀撒施于土壤表面,然后进行整翻均匀开种植沟,使生石灰与耕层土壤充分混匀,7d后灌墒,2月上中旬移栽。
1.3试验管理
除了按照试验设计的生石灰用量有差别外,其他施肥、灌溉、防治病虫害的措施一致。12月20日施试验用生石灰,第2年2月15日移栽,5月10日进入收获期,开始测产,并取土测试土壤酸碱度。
2结果与分析
2.1施用生石灰对土壤pH值的影响
从表2可以看出,生石灰能比较明显地改良土壤酸性,生石灰用量由450kg/hm2增加到1800kg/hm2,土壤pH值也随着增大。东龙岗村的pH值由5.73增加到6.71,黄泥崖村的pH值由5.85增加到6.82,当施用量达到450~900kg/hm2时pH值基本达到大部分农作物比较适宜的范围,再增加生石灰施用量仍能提高土壤pH值,但是对土壤改良已无太大必要,并且有可能起到反作用。因此,本试验生石灰合理施用量分别为450、900kg/hm2,土壤pH值即可达到比较满意的范围。
2.2施用生石灰对西瓜产量的影响
从表3可以看出,施用生石灰均对西瓜产量的提高有一定的作用,但随着生石灰施用量的增加,西瓜产量相对增产量反而有所降低。东龙岗村试验当生石灰施用量为450kg/hm2时,增产3677.85kg/hm2,增幅7.91%,增产量达到最高;黄泥崖村试验当生石灰施用量为900kg/hm2时,增产4675.65kg/hm2,增幅10.51%,增产达到最高,2个试验增产效果和投入综合分析,西瓜施用生石灰的适宜用量为450~900kg/hm2。
2.3存在和需要注意的问题
2.3.1石灰用量。计算适宜石灰用量的方法较多,有研究表明,Ca(OH)2滴定法相对而言更为准确[3]。另外,有经验丰富的技术人员和农民可根据“四看”确定石灰用量[4]:一看土质,黏土比砂土多施,黄壤比红壤多施,旱地比水田多施;二看作物,玉米可多施,马铃薯可少施;三看气候,冷湿地多(下转第58页)
施,燥热地区少施;四看石灰种类,50kg生石灰相当于70kg熟石灰或90kg石灰石粉。石灰施用过量,容易造成土壤pH值的跳跃增加,而施用矿物类石灰则不容易出现这样的情况,而石灰用量一般以施750~1050kg/hm2为宜。
2.3.2石灰种类。常用的石灰种类有生石灰(CaO)、熟石灰[Ca(OH)2]、石灰石和方解石粉(CaCO3)等,因不同种类的石灰所含成分和组分比例不同,所以作物推荐施用石灰用量也不尽相同。有研究表明,生石灰的降酸作用最强,熟石灰次之,然后是石灰石和方解石等一些矿物类石灰。
2.3.3石灰施用方式。施用石灰的方式有多种,常用的方式有穴施、撒施和翻施,综合比较,翻施的效果最好,因为翻施能使作物根系着生的整个土壤剖面的酸度快速降低,有利于作物根系的生长,提高作物产量。
2.3.4其他。施用石灰时还应该注意土壤养分亏缺情况和作物生长的一些特殊需求,与其他肥料一起配合施用效果更佳。
3结论与讨论
生石灰能比较明显地降低土壤酸性,是改良土壤酸化的一项重要措施。施用生石灰能显著提高西瓜等农作物的产量。施用生石灰450~900kg/hm2,西瓜增产3375.90~4675.65kg/hm2,增产率达7.26%以上。有研究表明,施用生石灰降低土壤酸度的作用并不限于施用生石灰当年,往往有长期的后效。适当过量施用生石灰有利于底土酸度的降低和作物的增产[5-6]。
4参考文献
[1]任立民,刘鹏,谢忠雷,等.植物对铝毒害的抗逆性研究进展[J].土壤通报,2008,39(1):177-181.
[2]ADAMS,FRED,PESRONRW.Neutralizationsoilacidityunderbermud-agrasssod[J].SoilSciSocAmProc,1969,33:373.
[3]张天彬,涂仕华,冯文强,等.四川酸性土壤石灰需求量方法的比较研究[J].生态环境,2013,12(1):63-65.
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红土壤的作用范文
关键字:土壤可蚀性广州
中图分类号:Q938.1+3文献标识码:A文章编号:
土壤可蚀性(SoilErodibility)是指土壤对侵蚀介质剥蚀和搬运的敏感性,其数值的大小表示土壤被外力破坏的难易程度,是影响土壤侵蚀量的重要因子,也是定量研究土壤侵蚀的基础。1963年,Olson和Wischmeier在通用土壤流失方程(USLE)中,首次提出土壤可蚀性因子K的概念,即单位降雨侵蚀力在标准小区上产生的土壤流失量,为定量化研究土壤侵蚀确定了具有实用价值的指标。之后我国学者以此为基础,采用实测、诺谟图法、通用土壤流失方程(USLE)和修正通用土壤流失方程(RUSLE)等对K值进行测定和估算(张科利,2007;张兵,2009;辜世贤,2011;翟伟峰,2011)。
表1我国各地土壤可蚀性K值
a:美制单位,sht·ac·h/(100ac·ft·sht·in);b:国际制单位,(t·hm2·h)/(MJ·hm2·mm)
本文以第二次土壤普查资料为基础,应用EPIC模型中的K值计算公式来估算广州地区不同土壤类型的土壤可蚀性因子K值,分析研究区土壤可蚀性情况,研究结果可为今后广州地区土壤侵蚀研究、水土保持规划及土壤环境潜在危险性评价提供一定的数据支持。
1研究区概况
广州市是广东省省会城市,位于广东省中南部,珠江三角洲北缘,接近珠江流域下游入海口,东北部为中低山区,中部为丘陵盆地,南部是沿海冲击平原,其范围是东经112°57′至114°3′,北纬22°26′至23°56′,总面积7434.4km2。广州属亚热带季风气候,高温多雨,光热资源充足。
研究区位于南方红壤区,根据《中国土种志》和《广东土种志》,广州市土壤共分9大土类49个土属128个土种,9大土类分别为赤红壤、水稻土、红壤、黄壤、潮土、石质土、石灰土、沙地—河滩、脂粉土和松沙土,其中代表性土壤以赤红壤、水稻土、红壤和黄壤为主,四大土类所占面积达到4622.60km2,占全市国土面积的60%以上,其所占比例排序为赤红壤34.71%>水稻土24.89%>红壤3.07%>黄壤1.10%(见图1)。
图1广州地区各土类面积比例图(%)
*其他:包含水域、城镇和道路等。
2研究方法
目前常用的土壤可蚀性因子计算方法是诺谟图法和EPIC模型的K值计算公式。
Wischmeier等提出的通用土壤流失方程(UniversalSoilLossEquation,USLE)中,将土壤可蚀性因子K作为土壤流失的影响因子,并根据美国标准小区(长度22.1m,坡度9%的休闲小区)55种耕作土壤在人工模拟降雨条件下的土壤侵蚀量数据建立了土壤可蚀性K值的诺谟图(SoilErodibilityNomograph)。但史学正等人(史学正,1997)通过对比诺谟图法和田间实测法的研究结果得出,对亚热带大多数土壤来说,用诺谟图法计算得出的K值与实测值相差较大,此法并不适合,特别是当粉砂含量超过70%的时候,无法用诺谟图估算其K值。
在土壤理化性质资料不全的情况下,EPIC(ErosionProductivityImpactCalculator)模型中K值计算公式仅采用土壤颗粒组成和有机质含量为主要参数,大大简化了计算过程,因此本研究采用了Williams等建立的EPIC模型法估算广州地区土壤可蚀性因子K值:
式中,Sa为砂粒(0.05~2mm)的重量百分数,Si为粉粒(0.002~0.05mm)的重量百分数,Cl为黏粒(
但是EPIC模型中用于计算K值的土壤粒径分级标准为美国制标准,而我国第二次土壤普查采用的为国际制单位,由于土壤粒径分类标准不同,使得数据的衔接和转换出现问题,因此必须采取一定的转换方法,将土壤可蚀性K值的计算指标纳入同一标准体系。在众多转换方法中,基于Matlab数学软件的三次样条插值法具有实现方法简单、精度较高的优点(蔡永明,2003),因此本研究采用三次样条插值法进行土壤粒径转换。由此得到的K值量纲为(sht·ac·h)/(100ac·ft·sht·in),为了便于研究结果的应用和交流,需将美制单位转换为国际制单位:国际制单位(t·hm2·h)/(MJ·hm2·mm)=0.1317×美制单位。
结合广州市土地利用类型图,剔除掉交通用地、水域、城市等不存在土壤侵蚀的土地利用类型,针对其余的土壤类型,参考《中国土种志》和《广东土种志》,选取土壤颗粒组成和有机质含量指标,利用EPIC模型中K值计算公式得到广州市各土壤类型的土壤可蚀性K值。
3研究结果
3.1土壤可蚀性计算结果
由上述方法计算得到广州地区各大土类土壤可蚀性K值,其分布范围为0.0233~0.0389,面积加权平均值为0.0295,其中:
赤红壤的土壤可蚀性因子值为0.0269~0.0299。面积分布最大的花岗岩赤红壤K值为0.0279;玄武岩赤红壤的土壤可蚀性因子值最大,均为0.0299。
水稻土的土壤可蚀性因子值为0.0285~0.0389,大部分的土壤可蚀性因子在0.030以上。面积分布最大的花岗岩红黄泥田K值为0.0324;第四纪红土泥田K值最小,为0.0285;花岗岩红泥田的K值最大,为0.0389。
红壤土的土壤可蚀性因子K值范围在0.0230~0.0317之间,其中花岗岩红壤K值为0.0230;砂页岩红壤的K值略大于前者,为0.0317。
黄壤的土壤可蚀性因子K值为0.0246。
潮土的K值变化较大,从0.0233~0.0372不等。其中基水地的K值最大,为0.0372;菜地最小,为0.0233;分布面积最大的潮砂泥地的K值为0.0341。
石灰土土壤可蚀性因子K值为0.0382,面积分布较少。
脂粉土、松沙土和沙地—河滩的K值均为0.0323,分布面积较小。
各土属的土壤可蚀性K值具体数值及面积见表2:
表2土壤可蚀性K值
3.2土壤可蚀性分级分析
参照长江以南东部丘陵山区可蚀性K值分级指标(梁音,1999)得到,广州地区土壤可蚀性等级分为较低可蚀性、中低可蚀性和中可蚀性三个等级,其面积比例分别为:6.87%、91.88%和1.25%。广州市整体土壤可蚀性属于中低等级。
表3我国东部丘陵区土壤可蚀性K值分级指标(引自梁音,1999)
表4广州地区土壤可蚀性等级分布
3.3典型土类的土壤可蚀性分析
从四种主要的土壤大类中,选取面积分布较大的、能代表该土类特性的几种土作为研究对象,分析其土壤颗粒机械组成,研究土壤可蚀性规律。各典型土种机械组成及土壤可蚀性因子K值见表5。
表5各典型土种理化性质及土壤可蚀性因子K值表
从上表可以看出,各土种的表层土壤可蚀性K值明显的小于下层土壤的K值,即下层土壤比表层土壤具有更强的土壤可蚀性,更易被外力侵蚀。这表明,若表层土壤遭到破坏后,下层土壤易发生更严重的水土流失现象。因此,保护植被和地表覆盖物,对防治水土流失具有十分重要的意义。
4结论
广州地区土壤可蚀性K值分布范围为0.0233~0.0389,加权平均值为0.0295,土壤可蚀性等级分为较低可蚀性、中低可蚀性和中可蚀性三个等级,其面积比例分别为:6.87%、91.88%和1.25%。分析典型土壤可知,表层土壤可蚀性低于下层土壤可蚀性,因此要保护地表植被,防止因表层土壤被破坏而引起更严重的水土流失。
参考文献:
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[7]史学正,于东升,邢廷炎.用田间实测法研究我国亚热带土壤的可蚀性K值[J].土壤学报,1997,34(4):399-405.
[8]翟伟峰,许林书.东北典型黑土区土壤可蚀性K值研究[J].土壤通报,2011,42(5):1209-1213.
红土壤的作用范文篇6
关键词葡萄品种红地球早期丰产甘肃金塔戈壁沙荒地
2008年以来,甘肃省金塔县政府积极引導农户大力发展葡萄产业,到2015年计划发展到670hm2。为了实现规划目标,在不占用大量基本农田的情况下,合理开发利用戈壁沙荒地资源,把发展葡萄产业作为开发沙产业、荒漠产业和防沙治沙、改善生态条件的主要措施,是特色产业和开发利用沙荒地资源的有机结合、协调发展。金塔县栽植葡萄的沙荒地主要分布在金羊公路两侧,以及巴丹吉林沙地边缘,土壤类型多为风沙土和灰钙土,土质为沙壤土,土层厚40~130cm,土壤贫瘠,质地疏松,透气性强,保水保肥能力较差。我们根据金塔县沙荒地立地特点,经2009-2011年连续3年的布点试验研究,取得了在不同立地条件下建立葡萄园的成功经验。现将试验结果报道如下。
1材料与方法
1.1试验地自然条件
甘肃省金塔县地势平坦,海拔1240m,属于温带干旱荒漠性气候,年平均气温8.0℃,平均年降水量59.9mm,≥10℃年活动积温3249.1℃,日照率72%,年日照时数3193.2小时,无霜期157天。
1.2试验设计与处理
试验设计6种立地类型:①砂石地试验地设在金塔县城东四平湾农业开发区,试验面积15hm2,春季挖宽1.2m、深1m的栽植沟,沟底铺20cm厚的农作物秸秆,然后回填由有机肥、磷肥、熟土、沙组成的混合土;②砂石滩地试验地设在金塔县城南金水桥农业开发区,试验面积6hm2,秋季在砂石滩地上垫60cm厚的耕作层土,春季挖宽1m、深0.5m的栽植沟,回填由有机肥、磷肥、熟土、沙组成的混合土;③轻盐碱地试验地设在金塔县羊井子湾乡双古城村六组,试验面积4hm2,秋季挖宽1m、深1m的栽植沟,沟底铺一层清河沙,再铺农作物秸秆,然后回填由有机肥、磷肥、熟土、沙组成的混合土;④沙壤地试验地设在金塔县羊井子湾乡大泉湾村,试验面积7hm2,春季挖宽1m、深0.8m的栽植沟,沟底铺20cm厚的麦草,再回填由有机肥、磷肥和沙壤土组成的混合土;⑤沙荒地试验地设在金塔县羊井子湾乡农场,试验面积3hm2,秋季挖宽1.2m、深0.8m的栽植沟,沟底铺20cm厚的玉米秸秆,再回填由有机肥、磷肥和沙壤土组成的混合土;⑥棉花地(对照)试验地设在金塔县羊井子湾乡农场,试验面积3hm2,开沟施肥熟化土壤方法与沙荒地相同。
1.3试验材料与方法
供试葡萄品种为红地球,2009年4月下旬采用1年生扦插苗建园,栽植行株距4.5m×0.8m,每667m2栽植185株。架式采用倾斜式小棚架,灌溉采用沟灌节水方式。苗木栽后观察记载萌芽期、新梢生长期、新梢成熟期、落叶期,成活率于栽植当年8月调查,越冬存活率在翌年春季葡萄出土后至新梢开始生长前调查。葡萄越冬防寒措施采用实心“一条龙”埋土法,下底宽1.2m,上顶宽0.5m,厚0.6m。葡萄成熟后,测定产量、穗重、粒重和可溶性固形物含量(采用TD-45手持式折光仪测定)。
2结果与分析
2.1不同立地条件对红地球葡萄成活率和营养生长的影响
5种戈壁沙荒地经土壤改良后均可栽植红地球葡萄,其中,沙壤地栽培效果最好,其次是砂石地,沙荒地居中,砂石滩地较差,轻盐碱地最差。苗木从栽植到萌芽所需天数沙壤地最短(28天),其次为砂石地(30天),轻盐碱地最长(38天);苗木成活率沙壤地和砂石地、棉花地(对照)在90.0%以上,轻盐碱地只有67.0%;新梢生长量沙壤地和砂石地、棉花地(对照)在110cm以上,轻盐碱地仅55cm;成熟枝蔓长度沙壤地和砂石地在70cm以上,轻盐碱地在40cm以下。这说明在轻盐碱地上建立葡萄园成功率较低,沙壤地和砂石地由于土壤渗透性好,地温上升快,葡萄萌芽早、生长快,苗木成活率也高(表1)。
2.2不同立地条件对红地球葡萄越冬的影响
从表2可以看出,6种立地类型栽植的红地球葡萄苗木,春季4月25日左右出土,轻盐碱地萌芽最迟,其次是砂石滩地,砂石地、沙壤地、沙荒地和棉花地(对照)萌芽均早;砂石地、沙壤地和棉花地(对照)新梢成熟期分别比砂石滩地、轻盐碱地、沙荒地提前3~21天;轻盐碱地栽植的葡萄苗木越冬存活率仅为63.5%,砂石滩地为76.2%,砂石地、沙壤地和棉花地(对照)均在90.0%以上,这说明在砂石地、沙壤地和棉花地建立葡萄园成功率高。同时我们在调查中还发现,轻盐碱地、砂石滩地由于土壤通透性不良,受不同程度的盐碱危害,葡萄新梢停止生长晚,在越冬埋土前没有正常落叶停止生长,新梢成熟度差,不利于葡萄枝蔓的安全越冬,这是造成越冬存活率低的主要原因。
2.3不同立地条件对红地球葡萄果实品质及产量的影响
从表3可以看出,与棉花地(对照)相比,沙壤地栽植的红地球葡萄果实品质和产量均有所提高,砂石地与棉花地(对照)相当,而其他3种立地类型均不如棉花地(对照)。在果实品质方面,单穗重沙壤地比棉花地(对照)多79.0g,而轻盐碱地、砂石滩地分别比棉花地(对照)少329.0、289.0g;单粒重沙壤地比棉花地(对照)多1.1g,而轻盐碱地、砂石滩地分别比棉花地(对照)少4.0、3.5g;可溶性固形物含量沙壤地比棉花地(对照)高0.50百分点,而轻盐碱地、砂石滩地分别比棉花地(对照)低4.20、3.00百分点。在产量方面,沙壤地、砂石地与棉花地(对照)栽植的红地球葡萄均于第2年开始结果,而轻盐碱地、砂石滩地、沙荒地均于第3年开始结果;3年生树每667m2产量沙壤地比棉花地(对照)高130kg,而轻盐碱地、砂石滩地分别比棉花地(对照)低240、203kg。
3小结
红土壤的作用范文篇7
>>基于最大熵模型的藏药翼首草生态适宜性研究分析红景天治疗急性高原反应的临床疗效浅析青藏高原生态面临的危机青藏高原的眼泪基于生态优先的用地适宜性综合评价基于RS和GIS技术的城市居住用地适宜性分析模型基于ArcGIS的城市用地生态适宜性分析研究青藏高原发展生态工业研究青藏高原冬春积雪的小波分析说不尽的青藏高原之谜青藏高原的早期人类活动青藏高原湖泊的演化青藏高原上的新闻旅人青藏高原上的兀鹫文化藏戏,青藏高原的色艺脸谱青藏高原的牦牛文化青藏高原的辉煌史诗青藏高原,生命的共舞青藏高原盛开的雪莲青藏高原的“电力天路”常见问题解答当前所在位置:l?sb=1)。上述稻葑标系为WGS84,图层栅格大小约为1km2,生态因子中温度数值(℃)为实际数值的10倍。
19个生物气候变量中包含11个温度相关因子以及8个降水量相关因子。11个温度相关因子:年平均温、昼夜温差月均值、等温性、温度季节性变化标准差、最暖月最高温度、最冷月最低温度、年均温变化范围、最湿季度平均温度、最干季度平均温度、最暖季度平均温度、最冷季度平均温度。8个降水量相关因子:年均降水量、最湿月降水量、最干月降水量、降水量变异系数、最湿季度降水量、最干季度降水量、最暖季度降水量、最冷季度降水量。
15个土壤相关因子:土壤中硫酸钙含量、土壤中粘土比例、土壤中沙子比例、土壤中泥例、土壤的容积密度、土壤基础饱和度、土壤中碳酸钙含量、土壤的阳离子交换能力、土壤中粘粒组的阳离子交换能力、土壤导电率、土壤中可交换的钠离子、土壤中有机碳比例、土壤酸碱度、阳离子交换总量、土壤质地。
1.3Maxent模型参数设置将生态环境图层和大花红景天分布点经纬度数据文本(.csv格式)加载到MaximumEntropyModelingofSpeciesGeographicDistributions,Version3.3.3k版软件中,设置参数运行建模,最大迭代次数是1×105。设置刀切法检验权重,设分布数据的25%被随机抽取作为测试集(testdata),其余作为训练集。Maxent自定义设置ROC(receiveoperatingcharacteristic)评价曲线对预测结果进行精度评测,输出文件类型选为.asc,其他参数为软件默认设置。
1.4主要生态因子的选择选取35个生态因子和68个采样点经纬度数据,按照1.3项下方法进行数据处理,根据Maxent模型多次迭代计算结果,选取总贡献率≥90%的生态因子作为主要生态因子。根据各生态因子响应曲线,得出各主要生态因子适宜范围。
1.5适宜性分布区域划分应用ArcGIS10.0分析软件将Maxent模型运行结果图,通过转化栅格加载进ArcGISMap,得到大花红景天的生长适宜分布图。根据大花红景天生长的适宜指数,采用人工(manual)分级方法划分出花红景天适宜性分布等级。
2结果与分析
2.1大花红景天分布点数据通过在中国数字植物标本馆(http://.cn/)查询,以及对青藏高原地区大花红景天实地采样调查,初步收集大花红景天分布点68个,大花红景天分布点主要分布于、四川、云南、青海等地区,见图1,2。其中野外采集样品标本由成都中医药大学张艺研究员鉴定为景天科红景天属大花红景天R.crenulata。
红土壤的作用范文篇8
关键词:遥感土壤水定量反演
中图分类号:TP7文献标识码:A文章编号:1672-3791(2012)05(c)-0001-02
土壤水分是表示一定深度土层的土壤干湿程度的物理量,是监测土地退化和干旱的重要指标,同时也是水文学、气象学、土壤学、生态学以及农业科学等研究领域中的一个重要参数。一方面它影响地表与大气界面的水分和能量交换,其变化会引起土壤热学特性、地表光学特性的改变,从而影响气候的变化;另一方面它是植物和作物赖以生存的主要源泉,其大小决定着植物或作物根系的发育,对进行大尺度精准农业的水分调节,节水灌溉具有重要意义。
遥感技术不仅能对农作物长势进行大面积、实时、非破坏性监测,从而实现精准农业的发展对地表土壤水分信息快速、及时的掌握,还能为精准农业的发展提供动态监测和分析作物的健康状况与影响作物产量等必要的技术支持。目前获取土壤水分含量的方法主要有田间实测法、土壤水分模型法和遥感法三种。其中传统的田间实测法和土壤水分模型法,因测点稀、速度慢、范围有限,无法满足精准农业中对土壤水分信息快速获取的需求。而遥感估测土壤水分的方法原理是通过测量土壤表面发射或反射的电磁能量,研究遥感信息与土壤水分含量之间的关系,并建立相关的信息模型,从而反演出土壤水分情况,恰恰克服了前二种估测方法的实时性差、单点测量空间变异性差、不能宏观表现等缺陷,为精准农业中大面积快速获取土壤水分信息、实时准确监测提供科学依据。
1国内外研究进展
如何快速、准确地获取区域地表土壤含水量信息是定量遥感研究的热点之一,也是目前遥感技术应用研究的前沿领域。国内外用遥感技术监测土壤水分的方法有很多,目前在该领域的研究主要集中在光学遥感(即可见光-近红外、热红外遥感)和微波遥感波段进行。主要方法有:基于可见光-近红外土壤水分光谱法、基于热红外遥感的温度法、植被指数法、基于可见光及热红外遥感的植被指数-冠层温度法、微波遥感监测土壤水分法、高光谱遥感监测土壤水分法。
1.1基于可见光-近红外土壤水分光谱法
Bowers等人早在1965年就发现裸地土壤湿度的增加会引起土壤发射率的降低,这为后来利用土壤水分光谱法方法进行土壤水分的遥感监测研究提供了理论依据。土壤水分光谱法正是应用遥感估算光学植被度,分解象元排除法来提取土壤水分光谱信息。国内外学者在这方面做了大量工作,有的根据水的吸收率曲线提出使用中红外波段来监测土壤湿度,采用MODIS数据并结合实地调查资料,建立了MODIS第7通道的反射率与地面湿度的线性光学。另有学者利用遥感资料估算“光学植被覆盖度”,然后利用像元分解法分离植被与土壤信息,提取土壤水分光谱信息。该方法需要根据不同环境、不同土壤组分建立相应的遥感反演模型,应用比较局限,大面积推广较难。
1.2基于热红外遥感的温度法
热红外遥感最重要的应用之一是反演土地表面温度。具有代表性的有热惯量法、区域蒸散法、亮温指数法(LST)、温度状态指数法(TCI)、条件温度指数法和归一化温度指数法。热惯量法反演土壤水分的模型研究,主要集中在对于土壤热惯量的解析式计算、从热平衡与热传导方程的化简与计算、环境因子的影响等多方面着手,得到了大量的热惯量模式,建立了较为完善的土壤水分反演模型。蒸散法根据能量流的传输原理,对实际蒸散(E)与潜在蒸散(Ep)的比值与土壤水分的关系进行研究,其理论基础来源于P-M彭曼公式。针对不同的下垫面情况发展了单层、双层和多层模型。利用卫星一次过境观测的辐射温度值,计算地表辐射温度以及蒸散,结合当地气象台站数据计算出作物缺水指数(CWSI),建立了土壤水分与作物缺水指数的回归方程。随后又有DSI指数、区域缺水指数(RWSI)相关研究,在遥感的定性及半定量阶段估算地表蒸散和干旱程度的精确估算上做了相关探讨。温度状态指数(TCI)和亮温指数(BTI)强调了温度与植物生长的关系,提出了亮度温度,以通过对NDVI、亮温与土壤水分的统计分析来建立三者间的数理关系,从而利用遥感反演的亮温和NDVI计算土壤水分含量,建立了土壤相对湿度和NDVI、亮温的回归模型。归一化温度指数(NDTI)可消除地表温度季节变化的影响,通过能量平衡一空气动力学阻抗模型计算,需要卫星过境时刻的气温、太阳辐射、相对湿度、风速和叶面积指数等数据。该方法也主要适用于裸地或植被生长早期。
1.3植被指数法
植被指数法是研究土壤湿度与遥感植被信息相互关系的重要手段。研究表明归一化植被指数(NDVI)、距平植被指数(AVI)、植被状态指数(VCI)、标准植被指数(SVI)等都与土壤湿度有一定关系。一般来讲,当作物缺水时,作物的生长将受到影响,植被指数将会降低。国内学者也利用VCI研究了我国土壤湿度状况,应用VCI结合常规资料进行综合分析,对我国干旱状况进行宏观动态监测。但该方法较适用于高植被覆盖区域,仍有很多限制性因子和条件。
红土壤的作用范文篇9
关键词:困难立地;植被恢复;鲁甸县
1鲁甸县困难立地现状
1.1鲁甸县困难立地类型划分
根据《云南省重点地区困难立地造林工程规划技术方案》规定的“困难立地指标”区划鲁甸县4个困难立地类型,即干热河谷区、石漠化区、土壤沙化区、高寒山区,总面积10000hm2,其中宜林荒山荒地2472hm2,其它无立木林地7528hm2。
1.2鲁甸县困难立地分布范围及自然条件
干热河谷区:牛栏江沿岸海拔1600m以下地区,面积1839hm2。分布在牛栏江沿岸的江底镇、火德红镇、龙头山镇、乐红镇、梭山镇5个乡镇。该区属于中山浅切割、中山中切割山地已及江河河谷。气候干热,降雨稀少,年平均降水量600~810mm。土壤含石率≥5%,岩裸率≤30%。
石漠化区:海拔2000m以下的石漠化严重的地块,面积3972hm2。分布在牛栏江沿岸的江底镇、火德红镇、龙头山镇、乐红镇。属于中山浅切割、中山中切割岩溶山地。土壤为石灰岩土或红壤,沙壤土、沙土。岩石主要是石灰岩,岩裸率[30%,60%]。
土壤沙化区:土壤沙化集中连片区地块。面积2078hm2。分布在文屏镇、茨院乡、江底镇、小寨镇、龙头山镇、乐红乡镇、龙树镇、水磨镇、梭山镇等9乡镇。该区为各种中山、低山山地。雨热同季,热量充足,雨季降水丰富,旱季降水稀少,蒸发量大,呈现稀树草坡景观。年降雨量少于1000mm,年蒸发量大于2500mm。土壤质地为沙壤土、沙土。
高寒山区:分布在龙树河流域的龙树镇、新街镇、水磨镇以及牛栏江流域的梭山镇、乐红镇,海拔2500m以上的区域,山高、坡陡、谷深的山区。面积共2111hm2。气候冷凉年平均温度6~12℃,年积温1600~3200℃;土壤为棕壤。
2鲁甸县困难立地生态特点分析
2.1降水量不足
鲁甸县地处云贵高原北部,属低纬度高原季风气候区,具有旱冷同期,雨热同季,干湿分明,“立体气候”明显的特点。年平均降水量为702.8~1251.4mm之间,在季节和地域上分配不均。
2.2蒸发量大
全县大部分地区年降雨量少于1000mm,年蒸发量大于2500mm。由于蒸发量大,蒸发作用强烈导致刚栽植和木质化程度低的幼苗,无法度过此时的高温而枯死;已成活树木导致枯梢,生长受到抑制。
2.3天然降水利用率低
由于山高坡陡,土壤持水量低,降水入渗少而流失多,被植物利用的比例少,达不到植被生长所需水分。
2.4土壤贫瘠
土层薄,土壤贫瘠,极大的限制了林木正常的生长发育。
2.5植被发育差
由于特殊的气候条件和土壤条件,所生长的植被层次简单,截持地表径流和保持水土能力差,导致生态系统脆弱,功能失调,稳定性差。
3植被恢复中存在的问题
3.1自然因素对植被恢复的障碍
鲁甸县困难立地自然因素对植被恢复障碍主要是:第一,气候障碍。降水不足,全年都有不同程度的干旱。第二土壤障碍。由于山高坡陡,岩石,造土能力差,土地贫瘠、土层浅薄,水土流失严重。第三是水分障碍。困难立地类型区土壤持水能力低,蒸发量大于降水量,使水分严重亏缺。
3.2人为干扰严重
鲁甸县人多地少,贫困面大,农民对耕地的依赖性大。过度的开垦、放牧以及不合理的耕作方式,易造成更为严重的植被破坏。
4.困难立地植被恢复建议
4.1科学选择树种
选择遵循“以乡土树种为主,引进树种为辅”的原则,结合当地实际和造林地立地状况,优先考虑选用适合耐干旱瘠薄、速生、适应范围广造林树种。
4.2合理选择造林模式
结合造林地块立地条件尽可能营造混交林。宜乔则乔、宜灌则灌,灵活采用块状、带状、行间或株间混交方式,形成针叶混交、针阔混交、阔叶混交、乔灌或乔灌草结合的林分。
4.3积极探索、更新推广困难立地造林技术
①整地时可采取提前整地、二次整地等方法,有效截留和贮储降水。②采用容器苗木造林,造林后可采用地膜、秸秆覆盖等措施。③利用保水剂,增强土壤的贮水和保水性能,提高造林成活率。④加强抚育管理,对新造林地培土、追肥、补植补造、病虫害防治等工作,促进苗木生长。
4.4利用工程措施辅助措施,改善造林地立地条件
①爆破整地、客土造林,扩大松土范围、改善土壤物理性质和化学性质、增强土壤蓄水、保土能力、减少水土流失,提高造林成活率。②引水、集水浇灌造林,在具备引水或集水条件的地区,通过开挖引水渠、沟,埋设引水管或修建畜水池,将造林地块附近水源的水引入造林地或收集天然降水用于造林。③利用喷混植生造林,从而达到恢复植被、改善景观、保护和建设生态环境的目的。
红土壤的作用范文篇10
关键词:氟;土;吸附;迁移规律
氟是人体所必须的微量元素之一,身体主要通过饮用水来补充氟,体内氟含量过多或过少都会对身体健康产生很大影响。氟主要通过土壤进入水中,当土壤中氟含量较低时,进入到地下水中氟就会更少,人类长期引用这类水,会导致身体缺氟,影响牙齿和骨骼的生长,当土壤中氟含量较高时,进入到地下水中的氟也会偏高,含氟量偏高的饮用水导致人体内氟过量而造成氟中毒[1]。随着社会的发展和经济的增长,排放的各种含氟的污染物使土壤和地下水受到了不同程度的污染,严重威胁着人类的生命健康。
土壤中的氟主要来源于岩土矿物的风化、大气以及人类活动产生的氟类污染物。含氟矿物风化后进入到土壤中,是土壤中氟的主要来源,人类生产生活所产生的含氟废物进入到大气或土壤中,当有降水时,大气中的氟便进入到土壤中[2]。由于氟具有特殊的化学性质,氟进入到土壤中的方式不同,氟在各种环境中的存在形式不同,这些存在形式在土壤中都可能存在。所以,氟在土壤中的存在形态比较复杂,在不同类型的土壤中,氟的存在形态、含量及迁移情况各不相同。
氟在土壤中有两种主要的迁移类型:一种是氟在同一种介质中的迁移,从这个介质中的一个位置移动到另一个位置,另一种是氟元素从一种介质中运动到另一种不同的介质中[3]。一般情况下,在氟的迁移过程中,同时发生迁移和转化两种反应,就是伴随着氟由一种氟化物转化为另一种氟化物,其迁移和转化的能力受土壤pH值,土壤中化学物质,迁移方向,及土壤吸附能力等因素的影响[4]。已有研究表明,在酸性条件下,氟的活性较小,氟离子不易迁移到地下水中[5]。如果土壤中盐度较高,因长期蒸发,土壤的盐度上升,会使地下水中氟含量增加,刘金华等采用土柱淋洗法,施硫酸铝于苏打盐碱土上,淋洗液pH值明显降低,并且随着铝相对含量和淋洗次数的增加,淋洗液的pH值逐渐降低,氟在土体中的迁移过程中,硫酸铝起抑制作用,并且能降低氟在土壤中的总淋失量,也可以减少土体中的氟进入到地下水中[6]。
在河流域水土、盆地、水稻土、矿砂、全氟化合物生产工厂附近不同类型土壤中氟的分布情况不同:
在河流域水土中,从山前洪积砾质倾斜平原到冲洪积平原,氟质量浓度的迁移分布明显具有溶滤-强烈蒸发浓缩、淋溶-径流、径流-淋溶蒸发三个水文地球化学分带,山前倾斜平原中氟的含量相对于冲洪积平原较低,氟的含量在砂层中相对较小,在细粒粘土粉土中氟相对较大,而在洪积扇中相对较低;无论是哪一种岩性结构,氟质量浓度在地下潜水位附近相对较高[7]。
在一些氟污染的盆地地区,氟离子化学性质活泼,不同质地的土壤在不同污染物浓度条件下,氟离子在土壤中迁移情况也各不相同,氟离子在向下迁移的过程中,吸附作用的影响较大,垂向迁移距离比较短,因此氟离子很难通过直接垂向运动的方式进入到浅层地下水中[8]。
在水稻土中,由于常年水稻生长,施用化肥,土壤肥沃,土壤母质决定土壤的全氟含量,不同母质的土壤中,全氟含量最高的是河相沉积物发育的水稻土[9]。
然而在砂矿中,由于砂矿物成分中正长石和铁绿泥石等粘土矿物含量较高,这些矿物容易吸附氟,所以尾矿库淋滤液中氟垂向迁移的土柱淋滤试验过程中,解吸-吸附作用是主要影响因素,上部尾矿砂中主要是解吸作用,下部尾矿砂中主要是吸附作用,深度越深,氟含量越高,说明了尾矿砂的矿物成分和黏粒含量对氟的迁移起决定性作用[10]。
在全氟化合物生产工厂附近的土壤中,氟的浓度在垂直方向自下到上逐渐增加,短链的全氟化合物的迁移能力比较强,在影响全氟化合物在土壤中的迁移因素中,总有机碳比pH的作用强[11]。
另外,针对不同类型的土壤,氟的迁移情况也各不相同。张红梅、速宝玉在室内采用垂直土柱易混置换实验,研究氟化物迁移转化的机理。对所得的实验数据用拟合穿透曲线法求溶质运移参数,得出氟在土中以扩散、对流和水动力弥散三种方式运移。此外,还受物理的、化学的固定、吸附作用及自身稳定性等因素的影响。通过改变中粗砂与高岭土的比例来形成对比,发现土壤中的黏粒含量越高,弥散强度越大,对氟的吸附性也越大,还发现钠离子对氟离子的解吸和迁移有明显的辅助作用[12]。万红友等采用室内试验方法研究了紫色土、石灰土、黄壤、红壤这四种土壤对氟的吸附的特性,发现当初始浓度较高时,氟的吸附量也明显较高,解吸量、净吸附量也较高,由小到小大的顺序:黄壤、红壤、紫色土、石灰土,当氟加入浓度增大,土壤吸附氟后的平衡溶液pH值也变大,此外,土壤中氧化物是氟的重要吸附剂,对土壤吸附有重要贡献。
文章主要针对氟在土壤中的吸附迁移规律进行了探讨,介绍了氟在不同地区、不同质地的土壤中的情况。在不同地区、不同质地的土壤中,氟的分布情况、迁移规律各不相同,不仅受温度、时间、土壤颗粒大小、土壤性质等因素的影响,污染物浓度、酸碱性、土壤中的某些矿物的特殊性质对氟的迁移也有显著作用。
参考文献
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红土壤的作用范文1篇11
关键词:造林苗;病害;综合防治;对比试验
1引言
为营林生产提供高产优质的造林苗木是苗圃育苗工作的首要任务。苗圃造林苗病害主要包括,苗木猝倒病、杉苗尖枯病、松落叶病、松针红斑病等,其中以苗木猝倒病最为常见,危害面广后果严重。对苗圃造林苗进行及时有效的早期综合防治可达到事倍功半的效果。为了达到培育壮苗的目的,应采取以下技术措施,包括选择地势平坦、土层较厚、透水透气性良好的微酸性砂质壤土或轻粘性土壤作播种床;深耕耙平、避免积水;上足基肥,底肥以有机肥为主;因地制宜实行轮作;根据气温变化适时播种;合理控制灌水量等等。除采取以上技术措施外,药物处理也是防治各种病害发生使苗木茁壮成长的有效手段。药物处理包括种子处理、土壤处理、初期药剂处理。东丰县中育林场苗圃2008年秋冬季至2009年对日本落叶松、红松、樟子松、云杉等4种造林苗进行了包括种子处理、土壤处理及初期药剂处理在内的一系列综合防治对比试验。
2材料与方法
2.1种子处理
2008年冬季降雪后(11月中旬),种子入库前先用0.5%硫酸铜浸泡2h(红松种皮厚,浸泡时间适当延长至5h)捞出,清水漂洗后,日本落叶松、云杉、樟子松种子按种子∶雪=1∶3的比例装袋入地下窖,窖内温度保持在0℃以下;红松种子进行药液消毒、清水处理后,按种子∶沙子=1∶4的比例将种子与沙子均匀混合后入窖,窖底铺20cm厚的沙子,种子入窖后,上铺20cm左右厚的沙子,浇透水,上铺厚雪。2009年春季播种之前将种子取出,再用0.5%硫酸铜溶液浸泡2h后清水漂洗,然后晾晒、催芽。这样经过严格的消毒处理,不但可以将种子自身携带的病菌杀灭,还可使药剂随种子一同进入土壤,对种子周围土壤中的病菌起抑制或杀灭作用。
2.2土壤处理
在播种或移植前前对土壤进行处理目的就是为了消灭土壤中的病原菌和地下害虫。根据圃地实际条件,采用药剂处理法。用于土壤消毒的药剂品种很多,常用的有五氯硝基苯、敌克松、代森锌、地菌净、硫酸亚铁、清土等。合理地配置药物对土壤进行消毒可有效地预防苗木病害的发生。
(1)日本落叶松、樟子松、云杉、红松播种苗土壤消毒防治立枯病,见表1。
(2)日本落叶松、樟子松、云杉、红松移植苗土壤消毒实验,不同土壤用药实验结果如下。五氯合剂(五氯硝基苯6g/m2、代森锌2g/m2、75%敌克松2g/m2、地菌净2g/m2),日本落叶松杉苗尖枯病发
收稿日期:2010-10-18
作者简介:苏丽君(1973—),女,吉林东丰人,工程师,主要从事森林经营方面的工作。
病株率为3.7%;樟子松松落针病为4.0%;云杉松针红斑病为3.8%;每亩土壤中除上述药物外再加入10kg硫酸亚铁,日本落叶松杉苗尖枯病发病株率为2.8%;樟子松松落针病发病株率为2.5%;云杉松针红斑病发病株率为1.2%。
2.3初期药物处理
播种当年苗年生长周期可划分为出苗期、幼苗期、速生期、苗木硬化期4个时期。在苗木出生期和幼苗期定期喷洒药物进行预防可有效预防及控制疾病的发生。在播种后7d开始均匀喷洒硫酸亚铁,每亩用量5kg(苗木出土后芽冒未脱落时用量减半,脱落后用量正常)),每隔7d喷洒1次,连续喷洒6次,水车喷洒,用药后水洗,期间如发现苗木染病,随发现随用药,不必等到间隔7d,发病地块用药量加倍。播种地设置2类对照地,一类不用药预防,一类用其他农药预防,苗木出土后每隔5d调查1次,6月中旬开始每10d调查1次至8月上中旬苗木进入硬化期生长基本稳定时结束。发病株率为历次调查结果的平均值。移植苗移植前作床时土壤消毒药剂不同,移植后苗木抗病能力也不同。
2.3.1日本落叶松播种苗期用药
敌克松剂量6g/m2、4g/m2时,立枯病发病株率分别为3.0%、4.0%;代森锌剂量4g/m2、2g/m2时,立枯病发病株率分别为3.9%、4.9%;硫酸亚铁剂量12.5g/m2,立枯病发病株率分别为2.3%;对照组发病株率为6.1%。
表1种苗土壤消毒防治
树种药剂剂量/(g/m2)发病株率/%剂量/(g/m2)发病株率/%剂量/(g/m2)发病株率/%
日本
落叶松
播种五氯硝基苯104.284.064.4
75%敌克松86.166.447.7
代森锌84.565.045.7
地菌净83.864.044.3
五代合剂(3∶1)103.083.563.7
五代合剂(3∶1)硫酸亚铁10222.08222.56222.9
樟子松
播种五氯硝基苯104.584.765.0
75%敌克松86.666.447.0
代森锌84.664.845.0
地菌净84.164.444.8
五代合剂(3∶1)103.483.664.4
五代合剂(3∶1)硫酸亚铁10222.28222.56223.0
红松
播种五氯硝基苯104.484.865.3
75%敌克松85.866.246.6
代森锌84.664.845.6
地菌净84.064.344.5
五代合剂(3∶1)103.283.664.0
五代合剂(3∶1)
硫酸亚铁10221.58221.86222.4
2.3.2樟子松播种苗期用药
敌克松剂量6g/m2、4g/m2时,立枯病发病株率分别为3.0%、3.8%;代森锌剂量4g/m2、2g/m2时,立枯病发病株率分别为3.7%、5.0%;硫酸亚铁剂量12.5g/m2,立枯病发病株率分别为1.9%;对照组发病株率为6.4%。
2.3.3红松播种苗期用药
敌克松剂量6g/m2、4g/m2时,立枯病发病株率分别为2.9%、3.9%;代森锌剂量4g/m2、2g/m2时,立枯病发病株率分别为4.1%、4.9%;硫酸亚铁剂量12.5g/m2,立枯病发病株率分别为1.2%;对照组发病株率为6.8%。
3结语
对种子和土壤进行严格的消毒处理,在苗木生长初期定期进行药物防治,采取这一系列综合措施可较好地防治苗圃造林苗早期各种病害的发生。
(1)通过早期综合防治对比试验,发现在立地条件相同、其他抚育措施一致的情况下,用五氯硝基苯与其他药剂(如敌克松、代森锌等)按3∶1的比例混成五氯合剂,以4~8g/m2的剂量施用于土壤中,对预防播种苗的立枯病效果显着。
红土壤的作用范文1篇12
关键词:园林花卉开花时间
近年来,城市绿地景观建设快速发展,园林花卉在城市美化中的作用越来越大,尤其是在重大节日、盛典喜庆期间,对花的需求量更大、需求种类更多,质量要求高,而且必须准确地应时开花[1]。影响花卉开花时节的环境因素很多,作者从光照、温度、水分与湿度、土壤等方面对各环境因素进行了阐述。
1、光照
1.1光照强度光照强度主要影响花卉的光合作用,每一种花卉都有其最适的光照强度(即光饱和点)。一般而言,花卉作物对光照强度的需求与其喜阴湿的生理习性有关。光照强弱对花卉的生长、开放和花色都有很大影响。有人研究,秋季栽培霞草沈伟其等在蔺草上研究发现,当光照强度减弱为自然光照的15%后,每丛蔺草茎粗显著下降,开花率显著减少。有些花卉必须在强光下开花,而有些花卉则需在傍晚或夜间开花。紫红色的花是山于花青素的存在而形成的,花青素必须在强光下才能产生,所以紫红色的花也只有在强光下才能形成。
1.2光质不同光质对花卉营养生长和开花的生理作用机制不同。花卉进行光合作用时吸收的光以可见光和紫外光为主,波长分布在300~700nm。其中波长600~700nm的橙色及红色光可提高叶绿素光合作用的能力,而波长300~400nm的紫光和紫外光是植物色素生长合成的主要光能来源[2]。
2、温度
不同花卉或同种花卉不同品种的感温性不同,它们都有自己生长和发育的适宜温度范围。戴英样等因研究发现,绣球花在18~25℃左右生长最好,超过30℃时会出现不良影响,在10℃左右停止生长,进入休眠状态。如果其花期提前,只要在花蕾破绽时放入室温10℃以下的环境中,就可延迟开花,待到节前3~4d再放入温室中促其开放。反之,要通过升温(28℃以下)等促进生长和开花。可见,在一定的环境条件下,人为地对花卉生长环境进行增温或降温,会对花卉的生长和花期产生不同的影响。
3、水分与湿度
水分是植物体的重要组成成分,植物的一切生化反应都需要水分参加才能进行,水是影响植物形态结构、生长发育等的重要生态因子,也是影响着植物的生态景观。植物生态环境的水分状况由土壤水分和空气湿度共同决定。
在园林花卉应用中,常可通过人工灌溉来调整土壤水分状况。一般花卉适宜的土壤湿度以60%~70%持水量为宜,耐旱植物及多浆植物可以适当减少,水湿植物则需要种植在水中或岸边。大多数植物适宜的空气湿度在50%~60%之间,有些在林下或耐荫的植物则需要适当增大一些。
不同的植物种类,由于长期生活在不同水分环境中,形成了对水分需求关系上的不同生态习性和适应性。根据园林植物对水分的要求,可以将其分为水生、湿生、中生、旱生四个生态类型。水生花卉需要在水中才能正常生长;湿生花卉在生长期间要求大量的土壤水分和较高湿度;中生花卉要求适度湿润的环境,分布最广,大多数宿根花卉都属于此类。一般根系深的花卉抗旱能力较强,一、二年生花卉和球根花卉根系分布较浅,耐旱、耐水涝能力较差。旱生植物在外部形态和内部结构都有着适应干旱的特点,它们能忍受长时间空气和土壤干燥,如仙人掌、金琥等。
4、肥料
施肥对花卉生长很重要,它不仅影响花卉的生长发育,而目_影响花卉的颜色和观赏价值。C,H,O,N是各类显色高分子化合物的组分,改变其供给,花卉的颜色会变化。如N过多或增加碳水化合物的供应量,花卉的红色会减退,缺N时蓝色秋菊呈浅蓝县至呈白色。P,K能使冷色系花卉的冷色向更冷的颜色变化,增加K使蓝色系花卉的蓝色更艳更蓝,且花不易褪色。对于红色暖色系花卉,增加K其花色更红,而且不易褪色。当花卉缺铁、锰时,红色会减褪而且易褪色。镁、铂和铜不足时,冷色花的冷色将变灰或变白,而且颜色不鲜艳。如对黄月季喷铂,其颜色光亮,对绿色系花卉施镁肥,其绿色更加鲜艳。
5、土壤
土壤是园林植物生长的基础,它既起到固定花卉的作用,又是花卉进行生命活动的场所。一般栽培园林植物所用土壤应具备良好的团粒结构,疏松、肥沃,排水和保水性能良好,并含有丰富的腐殖质和适宜的酸碱度。
土壤物理性质主要是指土壤的机械组成。根据不同的质地可分为砂土、壤土和黏土。砂土颗粒粗糙、排水、排气能力强,但不利于养分存留。壤土颗粒适中,保水肥能力好,容易干燥。黏土颗粒细滑,保水肥能力很强,但积水时容易造成土壤黏重。一般常根据植物特点选用不同的土质配比。
土壤的酸碱度是土壤重要的化学性质,它对植物的生长发育产生极大的影响。不同花卉种类对土壤酸碱度有不同的要求。
根据园林植物对土壤酸碱度的要求,可以将其分为三类。
酸性土植物。在酸性土壤生长较好,一般pH值小于6.5,这些植物在碱性土或钙质土上不能生长或生长不良,它们多分布在高温多雨地区,如杜鹃、山茶、八仙花等。
中性土植物。在中性或微酸土壤上生长最佳的种类,绝大多数园林花卉属于此类。
碱性土植物。在或轻或重的碱性土壤上生长最好的种类,也包括少部分园林植物能忍耐一定的盐碱称为耐碱土植物,如仙人掌、石竹属的一些花卉等。
在实际园林应用中,可以根据某些花卉的特殊要求局部改造土质,对于酸性土壤可以用石灰或碱土,对于碱性土质可以加有机肥或硫磺粉,以此来进行土壤的酸碱度调和。
在园林花卉应用中,对温度、水分、土壤等因子都可以通过合理选择、加强管理、换土等措施来满足和控制,而植物的耐荫性,只有通过对各种树种及草本植物耐荫习性的充分了解,才能在顺应自然的基础上,适地栽植,合理配植,组成既美观又稳定的植物群落。
6、结论
总之,任何花卉的开花时间与外界环境条件都有很密切的关系。影响花卉开花时间的环境条件有光照、温度、植物生长调节剂、肥料等,要调节花卉的开花时间,必须了解和掌握这些环境条件,在栽培过程中进行人为地调节,为其创造最适宜的生长环境,从而达到调节园林花卉开花时间的目的。
参考文献: