發布時間：2022-05-18 05:27:21
開篇：寫作不僅是一種記錄，更是一種創造，它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感，將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的1篇有機質論文，希望這些內容能成為您創作過程中的良師益友，陪伴您不斷探索和進步。
摘 要：本文以長白山北坡和西坡林線為研究區，分別在北坡和西坡采集83個和51個土壤樣品，在室內測量土壤有機質和礫石含量，采用常規數理統計和單個樣本T檢驗分析北坡和西坡土壤有機質和礫石含量的特點和差異程度，應用相關分析方法認識北坡和西坡有機質和礫石含量的關系，分析土壤發育過程的差異性表現。結果表明林線生境不利于土壤有機質的形成和積累，西坡土壤有機質含量大于北坡，且空間差異程度也小于北坡。礫石含量高，土壤發育緩慢，北坡林線母質對土壤發育過程控制較強，而西坡相對較弱，兩坡其他成土因素影響程度存在很大差異。
關鍵詞：長白山北坡和西坡林線；土壤有機質；礫石含量；數理統計
引言
從高山郁閉林到深入苔原帶喬木樹種之間的過渡帶是高山林線交錯帶[1]。長白山林線是林線研究生態系統對環境變化響應的理想地段，土壤養分狀況在林線生態系統中所發揮的作用引起人們的極大關注[2]。石培禮等認為土壤基質狀況對林線動態有先行性的影響[3]，鄧坤枚等認為林線土壤有機質含量對岳樺種群動態有著一定的控制作用[4]，于大炮等在研究岳樺生長態勢時對土壤養分狀況產生非常大的興趣，認為林線形成機理影響因子中土壤起著積極作用[5]。這些研究都認為土壤性質，尤其是有C質的特征與林線動態有著非常密切的關系。但在不同坡向上分析土壤狀況的對比關系，尤其是土壤有機質的差異表現和成因研究極少。本文以長白山北坡和西坡林線土壤有機質含量與礫石含量關系全面分析有機質的差異程度和土壤發育的不同狀況，探詢有機質差異的原因，揭示土壤形成過程中成土因素的潛在影響。
1 資料與方法
1.1 研究區概況
在長白山北坡海拔1900～2000m左右是岳樺林分布的上限，西坡林線在海拔1800～2250m左右，風大寒冷，環境嚴酷，只有岳樺依靠較強的適應能力成為林線喬木的主要樹種，在氣候變暖的趨勢下，兩坡林線變動都很明顯，而土壤狀況對林線影響的方式復雜使這里成為研究林線土壤發育的理想地帶[6]。本研究選擇的林線北坡研究區范圍是N42°2′27～42°3′14″，E128°4′35″～128°6′13″，西坡研究區范圍是N41°5′93″～42°1′51″，E127° 58′6″～127° 59′45″，都是長白山森林-苔原過渡帶最為典型的研究地段（圖 1）。
1.2 土壤樣品的采集與測定
2008年9月和2015年9月采用樣方調查法分別在長白山北坡林線與西坡林線于最典型的地段分別設置4個樣地，在每一樣地內水平方向上每間隔20～40m設置一樣帶，在每個樣帶內按垂直方向自高而低從林線邊緣（樹島）連續取樣（樣方：10m×10m）直到坡底的郁閉林（郁閉度>0.2），在所有設置的樣方中北坡選擇83個樣方，西坡選擇51樣方進行取土。在這些樣方內采用對角線法選取5個樣點，從各個土層取土壤樣品0.5kg，將5個樣點的土壤充分混合后取1kg做為1個土壤樣品。將采集后的土壤樣品封好帶回實驗室，干燥通風除雜后秤重，將礫石（粒徑>2mm）挑出測重，得到礫土比（礫石重量/土壤全重）。研磨剩余土壤樣品，全部通過1mm孔篩后取1/4樣品進一步研磨，通過0.1mm孔篩后的樣品測土壤有機質、全氮、全磷含量。土壤有機質采用重鉻酸鉀-硫酸法、全氮含量采用重鉻酸鉀-硫酸消化法、全磷采用硫酸-高氯酸消煮法測定。
1.3 數據分析方法
利用常規統計方法、單個樣本K-S檢驗和獨立樣本T檢驗方法分別計算北坡和西坡土壤有機質和礫石含量的不同和兩坡差異程度，分別計算北坡和西坡有機質和礫石含量的相關系數以評判礫石含量對有機質的影響，進一步分析土壤發育過程的差異性表現。
2 結果與分析
2.1 北坡和西坡有機質含量的對比
北坡和西坡土壤有機質含量的常規統計分析結果表明無論北坡還是西坡土壤養分的空間差異明顯（標準差數值大，變異系數>0.30，單個樣本K-S檢驗：P0）與峰度（>0）的統計結果看只有在個別局部有利生境土壤有機質含量大（表1），所以林線生境總體上不利于土壤有機質的形成和積累。北坡和西坡有機質含量獨立樣本T檢驗可以看出均值的雙尾顯著性概率小于0.1， 有顯著性差異。從均值大小的差異（西坡-北坡：36.8553g/kg）看西坡有機質含量大于北坡，說明西坡土壤發育程度相對北坡較好，從標準差、變異系數、偏度和峰度幾個統計結果看西坡土壤發育的空間差異程度小于北坡，養分含量從整體上好于北坡。
2.2 北坡和西坡礫石含量的對比
從均值統計結果看土壤礫石含量都較大（西坡：18.29%；北坡：9.68%），說明林線土壤發育程度都較低，發育過程相對較慢，反映林線生境嚴酷。從標準差（西坡：12.12%；北坡：12.38%）和變異系數（西坡：0.66；北坡：1.28）看都較大，單個樣本K-S檢驗（P0）與峰度（>0）的統計結果只有在個別局部有利生境土壤發育較快（表3），礫石含量低，所以林線生境的不利使土壤發育過程總體上遲緩。
北坡和西坡土壤礫石含量獨立樣本T檢驗可以看出均值的雙尾顯著性概率遠小于0.01， 有高度顯著性差異。從兩坡均值統計結果對比看西坡土壤礫石含量高于北坡，而從標準差和變異系數看北坡大于西坡說明土壤發育在空間上北坡的差異應該更大，但是從偏度和峰度看西坡土壤發育的空間差異程度又小于北坡，這些不同的統計結果似乎相互矛盾，但是這也說明兩坡土壤形成的過程顯然是非常復雜的，從發育時間看西坡應該小于北坡（均值西坡大），而養分含量卻高，說明土壤形成的其他成土因素好于北坡。受制于發育時間整體較晚，使土壤礫石含量總體上空間差異不如北坡差異大。但是在極少數個別地點其他成土因素非常適合土壤發育，使土壤的礫石含量迅速下降，形成偏度和峰度大于北坡的現象，但是這僅限于少數幾個非常適宜的地點。
2.3 北坡和西坡礫石含量對有機質含量的影響
從相關分析結果看北坡相關系數為顯著負相關（相關系數：-0.22，P
以上分析說明西坡雖然土壤發育時間相對晚于北坡，但是其他成土因素對土壤發育的影響更大，特別在個別點上表現尤其明顯，從成土因素看可能是氣候變暖影響的結果，但是由于微地形和植被的空間差異只在極個別有利的點土壤發育狀況突然變好，這可能與西坡極個別地點林線岳樺種群擴張態勢明顯，而整w推移不如北坡大有關[7]，而關于林線的空間移動與土壤狀況的關系需要進一步分析，以評判土壤養分差異對不同坡向林線動態的差異性作用方式。
3 結論
北坡和西坡林線土壤養分的空間差異明顯，只有在個別局部有利生境土壤有機質含量大，所以林線生境總體上不利于土壤有機質的形成和積累。西坡土壤發育程度相對北坡較好，且空間差異程度小于北坡。
林線土壤發育程度都較低，發育過程相對較慢，空間差異明顯，西坡只在極少數個別地點土壤的礫石含量低，但是總體上礫石含量西坡大于北坡。
土壤發育受到礫石含量的影響明顯，北坡林線母制對土壤發育過程控制較強，而西坡相對較弱，說明兩坡其他成土因素影響程度存在很大差異。
摘要：選取2015年廣元煙區50份土壤樣品和烤煙樣品，運用酸度計法和重鉻酸法來測定土壤樣品中pH值及有機質含量，并分析在不同pH值和有機質含量下，煙葉的物理特性及化學成分的變化。結果表明：隨著pH值升高，煙葉葉長、單葉重、梗重呈先升高后下降的趨勢；葉寬和抗張力呈先下降后升高的趨勢。當有機質含量逐漸升高時，葉長和單葉重不斷減??；葉寬先下降后升高；梗重先升高后下降；抗張力先升高而后不變。對于煙葉化學成分來說，隨著pH值升高，總糖、還原糖呈現先下降后升高趨勢；總氮和氯含量先升高后下降；而煙堿和鉀的含量呈現下降趨勢。總糖、還原糖含量隨著有機質含量升高而升高；總氮和煙堿含量則是不斷下降，而氯和鉀含量先升高后下降。可見適宜的pH值和有機質含量有助于提高煙葉的整體品質。
關鍵詞：烤煙；土壤pH值；有機質；物理特性；化學成分
土壤養分供給是烤煙生長和發育的關鍵，也是影響煙葉品質和風格的最重要因素之一[1]。在其他條件適宜的條件下，選擇具有良好結構和肥力狀況的土壤對提高煙葉品質有良好的作用[2]。我國烤煙種植分布廣泛，由于氣候與土壤等生態因素不同，我國煙葉具有豐富的香氣類型[3]。影響煙葉品質特色的土壤因素很多，其中土壤pH值與土壤有機質是較重要的因素。土壤pH值會影響煙草根系生長以及對礦質元素的吸收，從而影響煙株體內代謝過程，對煙葉品質造成明顯的影響。有研究表明煙草在pH 4.5～8.5均能生長[4]，美國提出pH 6.0～6.4有利于煙葉生長；日本研究者認為土壤pH值為5.5～5.8最適合[5-7]；國內研究人員也做過這方面研究[8-11]。土壤有機質能夠提高土壤供氮能力和氮素利用率，協調煙葉碳氮代謝，在一定范圍內促進煙株生長發育、協調煙葉化學成分，提高香氣質、香氣量，減少雜氣和刺激性[12]，對改良土壤結構和增進烤煙品質也具有重要作用。本研究選取云煙97作為供試品種，在廣元煙區進行栽培試驗，研究土壤pH值和有機質含量對烤煙品質特色形成的影響，為優質煙葉的生產及種植提供科學依據。
1材料與方法
1.1樣品采集
2015年采用GPS定位技術，選取四川省廣元煙區3個縣區（劍閣、昭化、旺蒼）為取樣地點和基本取樣單元。以植煙鄉鎮為最小取樣單元，采用五點取樣法在每個取樣點取一個代表性土壤樣品1.5 kg，記錄標號保存，共采集50份。煙葉樣品取樣點與土壤樣品取樣點一致，每個取樣點取一個代表性烤后煙葉樣品1.5 kg，記錄編號保存。品種為當地主栽烤煙品種云煙97（C3F）。
1.2指標測定方法
1.2.1土壤樣品測定土壤樣品pH值采用酸度計法測定，土壤有機質采用重鉻酸鉀氧化法測定[13，14]。
1.2.2烤煙品質指標測定物理特性測定：包括葉長、葉寬、單葉重、梗重、抗張力。
常規化學成分測定：包括總糖、還原糖、總氮、煙堿、氯、鉀，參考王瑞新[15]的方法進行。
1.3數據分析與處理
采用Microsoft Excel 2013和SPSS 20.0進行數據統計分析。
2結果與分析
2.1土壤pH值和有機質含量的分布特征
2.1.1土壤pH值測定結果由表1可以看出，廣元煙區土壤pH在7.5范圍內的均值為8.1，所占比例較大，為59.67%。因此，從整體來看，廣元煙區土壤pH范圍為弱酸性-堿性，其中堿性土壤所占比例較大。
3討論與結論
土壤酸堿度對土壤的物質轉化、元素有效性及根系對礦質營養的吸收有一定影響，進而影響植株品質[16]，同時會影響煙葉葉片中的保護酶[17]；雖然有機質僅占土壤總量的很小一部分，但它在土壤肥力上起著多方面作用，同時也影響著煙葉的風格特性[12]。
本研究表明，葉長在中性偏堿性的土壤環境中最長，在偏堿性土壤中最短，而葉寬則正好相反；單葉重、梗重在中性偏堿性土壤中最大，在堿性土壤中最??；抗張力在較中性土壤中較好，在偏堿性土壤中相對減弱。煙葉葉長在土壤有機質含量增加時呈下降趨勢，梗重在有機質增加時幾乎呈下降趨勢；抗張力會隨著有機質含量的升高而增大，當有機質達到一個范圍后，抗張力不再發生變化。煙葉物理特性在pH值較中性時比堿性時要好，在有機質含量適中時比含量高時好，可見，要提高煙葉外在質量可以通過調節pH值和有機質含量來實現。
土壤pH值和有機質含量升高有助于煙葉中總糖和還原糖提高?？偟吭谥行云珘A性土壤環境中較高，但隨著堿性升高，總氮含量呈下降趨勢；總氮含量隨著土壤有機質含量升高而減小。隨著土壤pH升高，煙堿含量反而降低；在有機質含量為10～15 g/kg范圍內煙堿含量最高。在pH值的影響下氯與總氮、鉀與煙堿的變化趨勢一致，在有機質含量15～20 g/kg范圍內氯、鉀含量相對較高，但與其它有機質含量范圍的差異不大。煙葉化學成分在pH值和有機質含量適中的情況下較好。
土壤對煙葉的影響因素還有許多，包括土壤堿解氮、各種微量元素等都對煙葉生長發育及品質有重要作用，因此今后的研究可以針對土壤多個因素間的比較作用來進行。
摘要：檠芯勘鹺J地檉柳灌叢水分推動下的土壤養分富集作用，對黃河三角洲單株檉柳個體周圍不同位點、不同土層土壤有機質含量及土壤水、地表水和黃河水同位素進行分析。結果表明：（1）土壤有機質在灌木主干周圍出現富集現象，形成深度為20 cm，半徑為1.5 m的富集圈層，有機質含量空間分布呈現冠幅下明顯高于冠幅邊緣和株間空地，且隨土層深度增加而降低，表現出非常明顯的肥島效應。（2）不同土壤剖面水分同位素值出現差異：0～5 cm表層土δD、δ18O同位素值表現為冠幅下>冠幅邊緣>株間空地，而5～10 cm土層δD、δ18O同位素值為冠幅下株間空地的原因之一。有機質等土壤養分在肥島效應及水分運動影響下向檉柳主干周圍聚集，這種土壤養分的小尺度空間異質性促進了檉柳自身及附近其他植物的生長，改變了土壤的理化性質。本研究結果同時可以作為黃河三角洲鹽堿地土壤改良和植被恢復的參考依據。
關鍵詞：黃河三角洲；檉柳；有機質；氫氧同位素
土壤養分在生物、非生物過程作用下易富集于灌叢周圍[1]。灌木通過改變冠層下物理環境，引起土壤資源分配發生變化[2]，并在局部形成了比周圍環境更加溫和的小氣候，使得其影響范圍內土壤養分逐漸富集[3]。灌叢對土壤養分富集作用從土壤表層向深層遞減，從中心向邊緣遞減，且土壤養分富集率與灌叢的基徑、株高和冠幅有相關關系[4]。有學者將土樣養分在灌叢周圍的富集現象稱為肥島現象[5-7]。肥島現象常出現在資源脅迫的生態系統中，越是在養分脅迫的土壤環境，灌木的肥島效應越顯著[8]。
水是天然溶劑，水分在不斷的循環運轉中，溶解和攜帶著多種礦物質鹽類及營養物質，構成一個運動著的、統一的物質流[9]。其中，土壤水鹽運移機理研究起步早[10-11]，不同假設條件下定量描述水鹽運動的模型發展較為成熟[12-14]，而水循環大背景下，土壤中水分運動對養分的影響研究相對較少，在水分的橫向與垂直運動過程中，水分的運動勢必會推動土壤中的養分相互轉移和轉換。
檉柳為黃河三角洲濕地天然原生灌木，具有較強的耐鹽、耐水濕、耐沙埋、耐貧瘠能力。在黃河三角洲濕地，檉柳的生長能夠影響立地土壤狀況，表現為土壤資源不斷聚集于灌叢周圍；而變化的立地土壤環境又增強檉柳對貧瘠鹽堿地生態環境的適應性，促進檉柳自身的擴張。本文以黃河三角洲單株檉柳為研究對象，以土壤水、地表水及黃河水氫氧同位素值為指標，結合檉柳灌叢四周土壤有機質分布，分析檉柳灌叢肥島效應及其形成機制，以期為研究河口濕地土壤營養元素分布和濕地生態系統的植被恢復與保護提供科學依據。
1 研究區域與研究方法
1.1 研究區概況
研究區位于山東省東營市黃河入海口西南，黃河三角洲河口濕地。該區域屬暖溫帶半濕潤大陸性季風氣候，年平均氣溫為12.3 ℃，年均降水量為542.3 mm，63.9 %的降水集中在夏季[15]。區域內土壤質地結構主要是輕壤土和中壤土，土壤類型則是以隱域性潮土和鹽土為主[16]；地下水位埋深較淺，水質礦化度較高；植物群落的組成較為簡單，以檉柳（Tamarix chinensis）、J葦（Phragmites communis）、堿蓬（Suaeda heteroptera）等水生植物和耐鹽植物為主，其分布主要受土壤的鹽堿化程度影響[17]。
1.2 樣點布設與數據采集
樣地布設在黃河三角洲濕地人為干擾較小的典型樣區內，該樣區以檉柳為建群種，形成檉柳群落，檉柳個體根據鹽分含量的大小范圍選擇適宜自身生長的斑塊繁殖。本研究在樣地中隨機選取長勢優良的單株檉柳（圖1），該株檉柳周圍地表受鹽漬化影響，3 m以內為裸地，其他植物極少，可排除其他植物對土壤有機質和水分的富集作用干擾。單株檉柳基徑、株高和冠幅分別為6 cm、1.8 m和2 m×2 m，植株位置采用GPS定位。在檉柳灌叢中心周圍半徑3 m以內，以其主干為中心點向正東、正西、正南、正北4個方向，分別在距中心點0.5、1.0、1.5、2.0、2.5 m五個點位和中心點取樣，編號為CL-N（0-5）、CL-S（0-5）、CL-W（0-5）、CL-E（0-5）（圖1（b）），每個點位取0～5、5～10、10～20、20～30、30～50 cm五個土層，共采集土壤樣品105個。土壤樣品帶回實驗室，經自然風干后去除動植物殘體和石塊過篩裝袋備用。根據常規國際標準采用重鉻酸鉀容量法測定有機質（SOM）含量。
對于同位素的測定，在距檉柳1 m、2 m和3 m處，選取0～5 cm和5～10 cm土層采集土樣放入樣品瓶，用封口膜密封帶回實驗室，采用真空蒸餾技術[18]提取土壤水。在研究區內選取4處地表水（圖1（b）中B1-4）和4處黃河水（圖1（a）中H1-4），所有水樣使用樣品瓶采集，封口膜密封。將土壤水和水樣過濾后，立即采用美國Los Gatos Research公司生產的激光液態水同位素分析儀（型號：912-0032）測量。
1.3 數據處理
1.3.1 有機質富集率及分布特征測定
式中：EA表示灌叢中心富集率；EB表示灌叢邊緣富集率；A、B和C分別表示檉柳個體灌叢中心、灌叢邊緣和株間空地的土壤有機質含量。E值越大，則表明檉柳灌木灌叢內外有機質含量的差異越大[19]，當E>1時，表示灌叢對土壤養分具有富集作用[20]。
利用克里格空間插值分析灌叢周圍土壤有機質富集程度的差異性，利用單因素方差分析（One-way-ANOVA）對不同取樣點有機質含量的顯著性差異進行檢驗（a=0.05）?？臻g克里格插值使用Surfer 8.0，單因素方差分析使用SPSS 17.0。
1.3.2 δD、δ18O值測定
為分析灌叢周圍水分遷移機制，對不同來源水中δD、δ18O值進行測定。同位素的測量采用樣品的同位素比值與某種標準樣品的同位素比值的千分偏差δ來表示同位素之間的差異，公式為：
δD（‰）=（Rsample/Rstandard-1）×1000
δ18O（‰）=（Rsample/Rstandard-1）×1000
式中：δD和δ18O分別為對應樣品的氫和氧同位素值；Rsample和Rstandard分別為樣品和國際通用標準物中元素的重輕同位素豐度之比（如18O/16O）。精確度（1δ） 18O/16O優于0.1‰，D/H優于0.3‰。δD值的測試誤差不超過1‰，δ18O值的測試誤差不超過0.2‰[21]。
2 結果與分析
2.1 檉柳灌叢土壤有機質特征
2.1.1 不同方位上有機質的水平變化
由圖2得出（圖中0～10 cm處有機質含量為0～5 cm和5～10 cm處平均值），土壤有機質含量在0.30 %～1.40 %之間。有機質變化以20 cm土層為分界線，在土層20 cm以上（圖2（a）和圖2（b））各方向折線由左上方向右下方傾斜，表現為距離灌叢中心越遠，含量越低的特性；20 cm以下（圖2（c）和圖2（d））有機質含量隨距灌叢中心的遠近變化規律不明顯。0～10 cm土層（圖2（a）），除檉柳南邊0.5 m處，基本表現為灌叢中心處有機質含量最高；10～20 cm土層（圖2（b））距灌叢中心0.5 m處，有機質含量相對最高，而在20～30 cm土層（圖2（c））和30～50 cm土層范圍內，水平方向土壤有機質含量變化較小。
2.1.2 不同方位上有機質的垂直變化
將采樣地點按距離灌叢中心遠近分為三個部分，比較有機質垂直方向變化，其中0～0.5 m范圍內稱為冠幅下，0.5～1.5 m稱為冠幅邊緣，1.5～2.5 m稱為株間空地。由圖3可以看出，土壤表層有機質含量最高，隨著土層的加深，檉柳個體周圍不同方位有機質含量均降低，表現為右上向左下方傾斜。黃河三角洲是新生濕地，每年都產生新的泥沙淤積，區域內檉柳地下根系并不發達，隨著土層的不斷加深植物根系明顯減少，土壤有機質含量也相對降低。
2.2 檉柳灌叢土壤有機質富集效應
2.2.1 冠幅下及邊緣有機質富集率差異
本文用土壤有機質的富集率來反映其富集程度強弱差異。由表1可以看出，檉柳個體周圍土壤在冠幅下有機質的富集率均大于1，冠幅邊緣除20～30 cm處均大于1，表明有機質在冠幅下及冠幅邊緣有聚集現象。每層土壤冠幅下的富集率大于冠幅邊緣，5個土層從上到下，冠幅下分別比冠幅邊緣提高了32.7 %，4.2 %，19.5 %，31 %和11.8 %，水平方向上形成最大聚集率在半徑0.5 m的圈層；垂直方向上，5～10 cm土層土壤有機質富集率最大，其它層次隨著土層的不斷加深富集率減小。
2.2.2 檉柳灌叢土壤有機質空間富集差異
以灌木基部為軸心，距離灌叢中心距離為x軸，土層深度為y軸，做圖4。淺色區域代表為有機質富集區，深色部分為有機質含量相對較淺的區域。從圖4中知，該檉柳各方位有機質明顯向冠幅下表層土壤聚集。垂直方向，有機質在土壤表層北面、東面和西面形成高含量條帶，南面形成斑塊狀富集區，各方向均呈現出表層聚集的特點；隨著土層的加深，有機質含量降低，在東、西、北三個方向20 cm處又出現一次聚集，但富集程度小于5 cm處。不同深度同一水平面比較，越靠近灌叢主干處富集度越高。比較四個方位的有機質富集程度發現，灌叢東面富集范圍較大，南面克里格插值圖顏色明顯比其他方位深，有機質含量少，富集范圍較小，可能因南面接受陽光照射時間長，有機質分解速度快。
2.3 檉柳灌叢周圍水分運動規律
檉柳灌叢周圍土壤和水分δD、δ18O同位素對比分析結果（表2）顯示，地表水同位素值較大，δD變化于-23.91 ‰～-30.03 ‰，δ18O變化于-1.63 ‰～-2.78 ‰。黃河水同位素值較小，δD變化于-51.73 ‰～-54.36 ‰，δ18O變化于-6.59 ‰～-7.22 ‰。對比地表水、黃河水及土壤中氫氧同位素值，發現黃河水與土壤中氫氧同位素值更接近，其中5-10 cm土層土壤中的氫氧同位素值與黃河水同位素值在0.05水平上無顯著性差異，驗證了研究區的形成為黃河攜帶大量泥沙在渤海凹陷處沉積所致。
水平方向上對比冠幅下、冠幅邊緣和株間空地的同位素值，發現0～5 cm表層土δD值由冠幅下-35.08 ‰減小到株間空地的-44.90 ‰，δ18O由-3.48 ‰減小到-4.54 ‰，δD、δ18O同位素值冠幅下>冠幅邊緣>株間空地；而5～10 cm土層δD值則由冠幅下-58.02 ‰增加到株間空地的-49.77 ‰，δ18O由-7.87 ‰增加到-5.77 ‰，同位素值冠幅下
分枯落后在土壤表層集聚分解，而植物殘體的分解是陸地生態系統土壤有機質的主要來源[22]，故冠幅下土壤表層有機質含量高。
此外，有機質富集率表現為冠幅下高于冠幅緣，這與植物根系的“營養泵”功能作用密切相關[23]，植物根系不斷的代謝活動，活躍的向根外分泌著各種無機和有機物質，同時根表皮層物質的衰老以及毛細根系的死亡也分解轉化為營養物質[8]，沉積在根際環境中，促進肥島的發育[24]。隨著到灌叢中心距離的增大，其根系逐漸減少，植物的吸收累積作用減弱，富集率逐漸減小。
在采樣過程中發現，灌叢中心處土壤有濕生蟲等土壤動物在活動，夜晚尤為頻繁，灌叢下的動物排泄物可肥沃土壤，提高土壤養分水平，而灌木下的動物洞穴可增加土壤的通透性和滲透性，適宜土壤微生物生長，加速營養物質循環，為肥島機制的形成提供條件，其中洞穴對肥島中的養分水平，特別是氮有重要的影響[25]。徐文軒[26]等研究表明，有大沙鼠定居檉柳沙包比無大沙鼠定居的檉柳沙包出現更為明顯的肥島效應，且有大沙鼠定居檉柳沙包下土壤養分含量顯著高于丘間對照地。
3.2 δD、δ18O同位素富集效應
土壤同位素組成依賴于水分混合過程的頻率和效率[27]。0～5 cm表層土冠幅下、冠幅邊緣和株間空地δD、δ18O同位素值依次減小，δD、δ18O同位素表現為冠幅下富集。降雨時，樹冠截留雨水，雨水經過截流再分配沿灌木主干流下，形成灌叢主干徑流[8]，徑流對從冠幅下到株間空地0～5 cm表層土的影響依次減弱，且雨水（地表水）中δD、δ18O同位素偏大，使得同位素值冠幅下>冠幅邊緣>株間空地。而在5～10 cm土層，受植物根系對水分的滯留作用，冠幅下處根系發達，滯留作用最強，株間空地幾乎無植被根系，滯留作用最弱。土壤中水分在蒸發作用下，重同位素富集，輕同位素分餾[28]，同時受植物根系的滯留作用，造成δD、δ18O同位素值冠幅下
垂直方向，0～5 cm表層土同位素值大于5～10 cm土層，大氣降水是地表水的主要來源[29]，0～5 cm表層土直接受降雨影響，在無雨情況下受雨水堆積形成的地表水影響，地表水中同位素值偏大，地表水不斷滲入與土壤水分混合，提升表層土同位素值。5～10 cm土層在植物根系吸水作用下主要受地下水影響，因5～10 cm土層的氫氧同位素值與黃河水同位素值在0.05水平上無顯著性差異，故河水為地下水水源，黃河水中同位素值偏小，受黃河水影響5～10 cm土層中同位素值小于0～5 cm表層土。
3.3 檉柳灌叢周圍水分運動與有機質變化
水循環是有機質變化的外部推動力，檉柳灌叢周圍水分運動的同時會對土壤有機質產生影響。在0～5cm表層土，δD、δ18O和有機質含量變化走勢相同（圖5（a）和圖5（b）），灌叢主干徑流富集水分的同時通過淋溶植物組織上的營養物質、淋洗林冠上的塵埃顆粒，在冠幅下富集土壤養分等資源[30]，使得表層土δD、δ18O同位素和有機質含量表現為冠幅下>冠幅邊緣>株間空地。5～10 cm土層，δD、δ18O和有機質含量變化走勢相反（圖5（c）和圖5（d）），經分析得知該土層土壤水分由黃河水補給，黃河水在緩慢滲透補給地下水的過程中攜帶大量營養元素，補充土壤中的養分。檉柳灌叢冠幅下根系發達，黃河水長期緩慢的側滲作用將土壤養分推動到灌叢附近時，根系吸收水分，水分攜帶養分富集到冠幅下，使得有機質含量冠幅下最大。而δD、δ18O同位素受冠幅下發達根系的滯留作用，且冠幅下蒸發作用最弱，使得δD、δ18O同位素值冠幅下最小。
4 結論
（1）檉柳灌叢地上部分凋落物在地表聚集分解補充土壤養分，地下部分受冠幅下發達根系吸收累積養分作用，以及根系及其周圍土壤生物的生命代謝活動，使得黃河三角洲鹽堿地內有機質的富集具有表聚性，檉柳灌叢周圍土壤有機質含量表現為冠幅下高于冠幅邊緣高于株間空地。
（2）因檉柳灌倉芪水分運動，不同土層同位素的富集區域出現差異：0～5 cm表層土受大氣降水影響，在灌叢主干徑流作用下，徑流對從冠幅下到株間空地0～5 cm表層土的影響依次減弱，δD、δ18O同位素在冠幅下富集；5～10 cm土層受植物根系對水分的滯留作用和蒸發作用，株間空地處植物根系的滯留作用最弱、蒸發作用最強，δD、δ18O同位素在株間空地富集。且5～10 cm土層中δD、δ18O同位素值小于0～5 cm表層土。
（3）有機質等土壤養分在肥島效應影響下向檉柳主干周圍聚集，這種土壤養分的小尺度空間異質性促進了檉柳自身的擴張，增強了檉柳對貧瘠鹽堿地生態環境的適應性。同時，在水循環背景下，水分運動是土壤養分的重要推動力，土壤營養元素受水分推動作用在檉柳植株附近聚集，對檉柳個體及周圍其他植被生長產生重要促進作用。
【摘要】本文主要介紹了目前成都平原秸稈還田的現狀以及成都平原秸稈還田的主要方式，分析了秸稈還田對耕地土壤有機質提升的作用及意義。
【關鍵詞】秸稈還田；土壤有機質；成都平原
1 引言
土壤有機質是土壤肥力的基礎，提升土壤有機質含量是直接提高耕地質量的重要方法。盡管土壤有機質在土壤總量中占比極小，但它對我國農業走高產、優質、高效、生態、安全的農業道路有著極為重要的位置。而農作物秸稈是耕地生態循環系統中十分重要的組成部分，農作物秸稈中含有大量稀缺的有機質和微量元素，是農業生產重要的有機肥源之一，秸稈還田技術的實施可提高土壤有機質含量，使土壤容重減少、透水性、透氣性、蓄水保墑能力增加，并且可使土壤的團粒結構發生變化，保持疏松狀態，有效緩解土壤易板結的問題。成都平原作為全國重要的糧食作物和經濟作物的產地，保持和提升耕地肥力是促進當地農業的可持續發展、經濟的高速穩定的重要前提之一。
2 成都平原耕地土壤有機質的現狀
前幾年成都市針對除主城區外的14個區市縣共612萬畝耕地進行了專業的方格布點采集，總共收集到了2 600個樣本。通過對成都市612萬畝耕地土壤樣品分析結果的統計，全市耕層土壤有機質含量范圍在0.19%～8.00%之間，平均為2.71%。其中：
有機質含量>4.0%的耕地屬于豐富型。這類土壤理化性質較好，是成都平原高產、穩產農田和蔬菜生產基地。成都市土壤有機質評價一級的耕地面積為35.69萬畝，占耕地總面積的5.83%。
有機質含量3.01%～4.0%之間的耕地屬于較豐富型。這類土壤理化性質相對較好，多為中壤至重壤，作物適種范圍較廣，產量較高，為較優質耕地。成都市土壤有機質評價二級的耕地面積為150.03萬畝，占耕地總面積的24.51%。
有機質含量2.01%～3.0%之間的耕地屬于中等型。這類土壤理化性質一般，作物適種范圍較廣，產量中等偏高，為較優質耕地。成都市土壤有機質評價三級的耕地面積為249.58萬畝，占耕地總面積的40.78%
有機質含量1.0%～2.0%之間的耕地屬于缺乏型。這類土壤理化性質相對較差，作物適種范圍較窄，產量較低，為中低產耕地。成都市土壤有機質評價四級的耕地面積為162.95萬畝，占耕地總面積的26.62%
有機質含量
成都市耕地中土壤有機質評價3～5級的耕地面積總計426.37萬畝，占總耕地面積的69.66%，仍有近70%的耕地土壤有機質處于中、低水平，耕地有機質缺乏仍然是一個嚴峻的問題。
3 成都平原秸稈還田可利用的主要方式
3.1直接還田
直接還田又分翻壓還田和覆蓋還田兩種。秸稈利用最簡單的方法就是粉碎后直接還田，這也是各地大力推廣、應用最多的模式。由于化肥的大量施用，有機肥的用量越來越少，不利于土壤肥力的保持和提高。而秸稈經粉碎后直接翻入土壤，可有效提高土壤內的有機質，增強土壤微生物活性，提高土壤肥力。
3.1.1翻壓還田
將農作物秸稈就地粉碎，均勻地拋撤在地表，隨即翻耕入土，使之腐爛分解。這樣能把秸稈的營養物質完全地保留在土壤里，不但增加了土壤有機質含量，培肥了地力，而且改良了土壤結構，減少病蟲危害。
3.1.2覆蓋還田
覆蓋還田是指種植作物時將秸稈覆蓋于土壤表面達30%以上的技術。秸稈腐解后能夠增加土壤有機質含量，使土壤理化性能改善，土壤中物質的生物循環加速。而且秸稈覆蓋可使土壤飽和導水率提高，土壤蓄水能力增強，能夠調控土壤供水，提高水分利用率，促進植株地上部分生長。秸稈是熱的不良導體，在覆蓋情況下，能夠形成低溫時的“高溫效應”和高溫時的“低溫效應”兩種雙重效應，調節土壤溫度，有效緩解氣溫激變對作物的傷害。
3.2秸稈氣化，廢渣還田
秸稈氣化、廢渣還田是一種生物質熱能氣化技術。秸稈氣化后，其生成的可燃性氣體（沼氣）作為農村生活能源集中供氣，氣化后形成的廢渣經處理作為肥料還田。
4 秸稈還田的效果作用
4.1 秸稈還田可增加土壤新鮮有機質，提高土壤肥力
實踐證明，增加土壤有機質含量最有效的措施是秸稈還田和增施有機肥。秸稈還田和單使有機肥均能增加土壤有機質的含量，秸稈還田更有助于土壤有機質的增加。且實驗表明長期秸稈直接還田增加土壤有機質的效果都優于單施化肥。
4.2 改善土壤的物理性質，使土壤耕性變好
成都平原地仍然存在多數中低產田，這些田的缺點為土壤的物理、化學性狀不良，過砂、過粘，缺少營養，保水保肥能力差。實行秸稈還田可以改善土壤理化性狀，改良土壤團粒結構，使土壤中的固、液、氣3項比例協調，并補充大量的有機物質和礦物質養分，達到改良土壤，培肥地力的目的。
4.3提高作物產量，改善作物品質
秸稈還田后能給土壤中提供較多較全的營養元素和有機質，使土壤保持良好的物化性狀，能夠穩、勻、足、平衡的提供大量和微量元素，從而提高農產品的營養價值、食味品質、外觀品質，并降低農產品中硝酸鹽的含量。
作者簡介：
任珂（1991-），男，漢族，四川成都人，四川農業大學管理學院，碩士學歷（研究生在讀），研究方向：土地資源和利用。
摘 要：通過試驗研究改進了土壤中有機質含量的檢測方法。采用多孔消煮爐直接加熱消煮土壤樣品的方式進行土壤有機質含量的測定。結果表明，該方法操作簡便、結果準確可靠，穩定性好，經國家標準土壤樣品驗證，結果均在標準值范圍內，重復測定相對標準偏差小于5%。該方法降低了檢測成本，減少了環境污染，提高了工作效率，適合于大批量樣品的測定，值得大力推廣。
關鍵詞：土壤；有機質；多孔消煮爐
土壤有機質是存在于土壤中的所有含碳的有機化合物，主要包括土壤中各種動物、植物殘體，微生物及其分解和合成的各種有機化合物[1]。土壤有機質含量是衡量土壤肥力的重要指標之一，它能促使土壤形成結構，改善土壤物理、化學及生物學過程的條件，提高土壤的吸收性能和緩沖性能，同時其本身又含有植物所需要的各種養分，如碳、氮、磷、硫等[2]。因此，要了解土壤的肥力狀況，必須進行土壤有機質含量的測定。我國地域遼闊，由于各地的自然條件和農林業經營水平不同，土壤有機質含量差異較大，低者少于1%，多者高達20%。
土壤有機質測定中普遍采用的方法有重鉻酸鉀容量法、干燒法、灼燒法等[3-11]。研究表明，傳統的重鉻酸鉀容量法操作繁瑣，容易產生誤差；干燒法檢測成本較高；灼燒法快速、簡便，適于大批量土樣的分析，但其應用領域受到限制。本研究亦基于重鉻酸鉀容量法，通過使用智能控溫多孔消解爐直接加熱消解，相比于常規的油浴消解，降低了試驗消解過程的危險性，并且極大地減輕了人工操作的工作量，提高了工作效率，更提高了試驗數據的準確度和穩定性，可滿足大批量樣品的測定需求。
l 材料和方法
1.1 試驗材料
智能控溫多孔消解爐（萊伯泰科有限公司），100 mL玻璃消煮管。
試驗所用試劑除特別注明外均為分析純，試驗用水符合GB/T 6682―2008《分析實驗室用水規格和試驗方法》中三級水規定，所述溶液如未指明溶劑，均系水溶液。
濃硫酸；0.2 mol?L-1重鉻酸鉀―硫酸溶液；0.2 mol?L-1硫酸亞鐵溶液，用前標定；0.1 000 mol?L-1重鉻酸鉀標準溶液；鄰菲羅啉指示劑；國家標準土壤樣品GBW07412（遼寧開源棕壤pH值 5.98）、GBW07413（河南安陽潮土pH值 8.24）、GBW07414（四川簡陽紫色土pH 值8.14）、 GBW07415（湖北黃海水稻土pH值 5.55）、GBW07416（江西鷹潭紅壤pH 值5.44），有機質含量標準定值分別為（1.82±0.09）%，（1.43±0.06）%，（1.21±0.06）%，（3.83±0.12）%，（1.63±0.08）%。
1.2 試驗步驟
精確稱取0.25 g（精確到0.000 1 g）過0.25 mm孔徑篩的土樣于玻璃消煮管中，加入10.00 mL 0.2 mol?L-1重鉻酸鉀―硫酸溶液，將消煮管放入多孔爐中。將消解儀溫度設置為210 ℃，當溫度達到后，待管中溶液沸騰時開始計時，保持（5±0.5）min，將消煮管取出，冷卻片刻，使用50～60 mL去離子水將消解液轉移至250 mL三角瓶中，加3滴鄰菲啉指示劑，用硫酸亞鐵標準溶液進行滴定，溶液由橙黃變藍綠，最后變棕紅，即達終點。同時做空白試驗。
2 結果與分析
2.1 前處理方法的選擇
測定土壤中有機質含量的方法有很多，其中多采用農業行業標準NY/T 1121.6―2006《土壤檢測 第6部分 土壤有機質的測定》中的油浴加熱法。除此之外，還有微波加熱法、砂浴加熱法、燒失量法、水合熱重鉻酸鉀氧化―比色法、TOC分析儀法、磷酸浴法等。但是各種方法都各有不足之處，如微波加熱法操作繁瑣，檢測效率低，不適合大批量樣品的測定；砂浴加熱法表面溫度不均勻，溫度比較難控制；燒失量法精密度較低，與真值的偏差較大，準確度較低；水合熱重鉻酸鉀氧化―比色法測得結果比真值偏低：TOC分析儀法方法還不成熟，由于土壤基質較為復雜，TOC分析儀法較多用于植株或有機肥料有機質含量的測定；磷酸浴法氣味難聞且容量瓶外壁清洗困難。本方法采用多孔消煮爐直接加熱方式進行土壤樣品的消解，極大地降低了運行成本，減少了環境污染，提高了工作效率，更提高了檢測數據的準確度，該方法亦可滿足大批量處理樣品的需求。
2.2 方法準確度和精確度
為了評價本方法的準確度，本試驗選取國家土壤標準物質GBW07412、GBW07413、GBW07414、GBW07415、GBW07416進行驗證，每個樣品做3個平行，結果見表1。結果表明，通過多孔消解爐對土壤樣品進行直接加熱消煮，其有機質測定結果均在標準物質的參考值范圍內，這表明該方法的準確度和精確度良好。
2.3 方法的精密度
為了驗證方法的穩定性，選取GBW07412和GBW07413兩個標準土壤作為供試土樣，同時分別稱取土壤樣品6份，按照上述前處理方法進行多孔消煮爐直接加熱消煮，進行有機質含量測定，計算方法的精密度。測定結果及精密度如表2所示。從結果中可以看出，多孔消煮爐直接加熱法的精密度為1.61%，1.87%，均小于5%，這表明該方法精密度良好，且兩個樣品的測定結果均在標準參考值范圍內。
2.4 方法的可行性
該方法同其他測定技術相比還具有以下特點。一是加熱溫度穩定，消煮爐采用多孔裝置，加熱方式為立體環繞模式，熱量損失少，加熱溫度穩定、均勻且易控制，因此方法穩定；二是工作效率高，目前多孔消解爐技術成熟，大部分實驗室配置的為36孔或54孔，可滿足大批量樣品的測定，并且操作簡單，極大地提高了工作效率；三是污染少，相較于標準方法及其他方法中使用的甘油或石蠟等，減少了污染氣體的揮發，降低了對檢測人員的身體傷害。
3 結 論
采用多孔消解爐直接加熱方式進行土壤有機質含量的測定，該方法操作簡便，準確度高，重復性好，工作效率高，適用土壤類型廣，所需試驗設備簡單，普通實驗室均適用，值得大力推廣。
摘要 總結了土壤地力等級評價中土壤有機質含量的測定方法，包括測定原理、儀器設備、試劑、操作步驟、結果計算及注意事項等，以供參考。
關鍵詞 土壤；有機質含量；測定原理；操作步驟；結果計算；注意事項
近年來，全國范圍內都在開展測土配方施肥工作，而其中有機質含量是評價土壤地力等級的最重要指標之一。休寧縣是2007年測土配方項目縣，通過近多年來的測定工作，在土壤有機質含量測定中摸索出一套可行的方法。
1 測定原理
在加熱條件下，用標準重鉻酸鉀-硫酸溶液將土壤中的有機碳進行氧化，注意重鉻酸鉀-硫酸溶液要稍微過量，過量部分用標準硫酸亞鐵滴定，以樣品和空白所消耗的標準硫酸亞鐵銨的量計算出有機碳量，從而推算出有機質的含量。其反應式如下[1-3]：
滴定過程中以鄰啡羅啉（C2H8N2）為氧化還原指示劑，剛開始時指示劑呈淡藍色，但會被重鉻酸鉀的橙色掩蓋，隨著滴定過程的推進，溶液逐漸從綠色變為灰綠色，當Fe2+溶液過量半滴時，溶液則變成棕紅色，表示滴定完成。
2 儀器設備
硬質試管（20 mm×200 mm）、油浴鍋（20～26 cm的不銹鋼鍋）、鐵絲籠（直徑應小于油浴鍋直徑1 cm左右）、電爐（1 000 W）2只、溫度計（0～300 ℃）、分析天平（感量0.000 1 g）、滴定管（25 mL）、移液管（20 mL）、三角瓶（250 mL）、草紙或衛生紙、加液器或移液槍。
3 試劑
硫酸：分析純；植物油2.5 kg。
重鉻酸鉀標準溶液：稱取經過130 ℃烘燒3 h左右的優級純重鉻酸鉀9.807 g，溶解于400 mL純水中，有時需要加熱溶解，冷卻后加水定容至1 000 mL，搖勻備用。
重鉻酸鉀-硫酸溶液：稱取60 g重鉻酸鉀（分析純）放入3 L的大燒杯中，加入1.5 L水，并把大燒杯放在盛有冷水的大塑料盆中；另取1.5 L的濃硫酸（分析純）作幾次慢慢地倒入重鉻酸鉀溶液中，不斷攪動，當溶液液面冒水汽時應停止加硫酸，等液溫下降后，再繼續，直至1.5 L濃硫酸加完[4]。
0.2 mol/L硫酸亞鐵銨標準溶液：稱取分析純硫酸亞鐵銨78.4 g，將其溶于純水中，加6 mol/L H2SO4 20 mL，再加蒸餾水定容至1 000 mL備用。
4 操作步驟
（1）準確稱取風干土樣（稱量多少依有機含量而定，休寧縣土壤一般稱0.100 0～0.200 0 g為宜，確保土壤通過0.25 mm）放入干燥硬質試管中，用加液器或移液槍準確加入重鉻酸鉀-硫酸溶液8～10 mL（取液量多少依稱樣量而定，休寧縣土壤一般稱0.100 0～0.150 00 g時加液8 mL為宜），小心搖勻，將試管插入鐵絲籠內。
（2）將植物油倒入油浴鍋中，當鐵絲籠放入油浴鍋后，確保油面稍高于試管中的液面。
（3）油浴鍋放在2只并排的電爐上預熱，油溫加熱至185～190 ℃以上（加熱溫度至多高，要根據每次鐵絲籠里裝的的樣品多少而定，一般每增加一個樣加1 ℃，如做30個樣油溫應加熱至115～220 ℃之間），插好試管的鐵絲籠放入油浴鍋后，油溫控制在170～180 ℃之間，當試管內大量出現氣泡時開始計時，保持溶液沸騰5 min，取出鐵絲籠在油浴鍋上稍等片刻瀝去試管和鐵絲籠上的油，后將鐵絲籠放在托盤上，再用草紙擦拭干凈試管外部油液，放涼。
（4）冷卻后將試管內容物倒入250 mL三角瓶中，然后用純水15 mL左右清洗試管內壁3～4次，使三角瓶內的溶液總體積達60～80 mL，加入鄰啡羅啉指示劑3～5滴搖勻，用硫酸亞鐵銨標準溶液滴定[6-7]。
（5）滴定樣品的同時，做2個以上的空白試驗，用石英砂代替土樣，其余操作相同，結果取其平均值。
6 注意事項
一是要用尖頭鑷子將土壤樣品中的植物根、莖、葉等有機物挑選干凈，以免影響結果；二是土壤有機質含量分別為7%～15%、2%～4%、
[摘 要] 耕地質量的好壞，決定了農作物生長水平和質量，同時決定了農產品質量的好壞。
[關鍵詞] 縣情 耕地現狀 耕地后備資源 耕地質量分布
為貫徹落實好云南省農業廳種植業管理處下發的《關于開展云南省耕地質量現狀調查及對策研究調研的通知》精神，按照州農業局土肥站的相關要求。結合貢山獨龍族怒族自治縣實際，在貢山獨龍族怒族自治縣農業和科學技術局統一部署下，貢山獨龍族怒族自治縣土壤肥料工作站精心組織人員奔赴到四鄉一鎮開展調查研究工作，并收集了大量資料。現將調研報告及研究對策總結如下：
1 貢山獨龍族怒族自治縣基本情況
貢山獨龍族怒族自治縣位于云南省中部，怒江傈僳族自治州境內西部，地處東經98°08′―98°56′，北緯27°29′―28°13′之間；東與德欽縣、維西縣接界，南與福貢縣為鄰，西與緬甸國接壤，北與西藏自治區接界。國境線長172公里，東西橫距78公里，南北縱距98公里，總面積4506平方公里?？h城（丹當）距省政府所在地（昆明）882公里，與州府政治、經濟、文化中心六庫相距248公里。貢山獨龍族怒族自治縣境內，自然地貌復雜，山地多，平地少的特點。貢山獨龍族怒族自治縣境內海拔高差較大，從5128米到1339米。氣候特征是：類型多樣化，冬干夏濕，春季多風，秋季多雨，春夏多旱，雨熱同季，降雨集中，雨量較高，多年平均氣溫14.7℃，多年平均總日照時數1322.7小時，多年平均降水量1726.5mm。
2010年末，貢山獨龍族怒族自治縣總人口36021人，農業人口29747人，農村經濟總收入達6841萬元，人均純收入1733元。全年農作物總播種面積6860公頃，糧食作物總播種面積5510公頃，糧食總產量10069噸，農民人均有糧352公斤。
2 耕地情況
2.1 耕地數量變化及質量分布狀況
2.1.1 耕地現狀概述
貢山獨龍族怒族自治縣轄4鄉1鎮，2010年年末耕地總資源47243畝，其中水田3750畝，占總耕地面積的8%；旱地43493畝，占總耕地面積的92%。
縣內耕地主要分布在怒江和獨龍江兩旁沖積扇和山區、半山區等地域。水田多分布于盆地和箐溝、河谷、山洼兩旁，山區多為旱地，半山區和部分山槽、箐溝地帶，兼有水田和旱地。土壤主要為紫色土和紅壤土。地力質量差，生產水平較低。貢山獨龍族怒族自治縣旱澇保收的高穩產農田面積僅1.2萬畝，占總耕地的25.3%，主要集中在丙中洛、捧當鄉、茨開鎮等鄉鎮。中低產田地面積達35243畝，占總耕地面積的74.74%。主要集中在捧當鄉、獨龍江鄉、普拉底鄉、茨開鎮、丙中洛等4鄉1鎮。在十五期間（2000年-2010年）耕地數量變化情況如下表：
2.1.2 耕地后備資源潛力分析
根據貢山獨龍族怒族自治縣耕地分布規律、地形地貌特點、農田基礎條件以及土壤類型分布等情況，按照不同類型的不同障礙因素，可對15°―45°的緩坡耕地實施山區坡改梯及田地治理。對土體較薄，耕作層厚度小于15厘米的坡耕地，其主要改造內容為，改坡耕地為梯田臺地，培肥地力，提高土地綜合生產力。對25°―45°的陡坡耕地，采取等高分割，在地埂上或者坡面上，環山條帶種植多年生、經濟效益高的矮桿灌本或草本植物，控制水、土和養分流失，提高土壤含水量，并逐步形成環山臺地。加大綠肥種植，綠肥種植是我國農業生產的優良傳統，種植綠肥既能增加飼料供應，又能有效培肥土壤，增加有機質，改善土壤結構。因而大力推廣種植或間套種植大豆、豌豆、光葉紫花苕、毛葉苕等經濟效益較高的綠肥作物，做到既培肥地力，又增加農民收入。在耕地面積有限的情況下，只有加強基礎設施建設，依靠科技，提高地力、增加復種，才能有效提高糧食綜合生產能力，保障糧食安全。
2.1.3 耕地質量分布情況
人多地少是貢山獨龍族怒族自治縣的基本縣情，2010年末貢山獨龍族怒族自治縣總人口36021人，總耕地面積47243畝，貢山獨龍族怒族自治縣人均耕地僅1.64畝，人均有高穩產田地僅0.06畝。貢山獨龍族怒族自治縣由于現有高穩產農田地所占的比重非常小，農田地抵御自然災害的能力較低，農田地地力不足已成為制約農業產業發展的主要瓶頸。
2.2 耕地質量建設與管理中存在的主要問題
當前，貢山獨龍族怒族自治縣耕地質量現狀及其建設存在的問題主要表現在以下三個方面：
一是耕地基礎設施薄弱，中低產田面積大。農田基礎設施建設是耕地質量建設的重點，但由于長期以來貢山獨龍族怒族自治縣農田基礎設施管理不善、水利設施老化失修、耕地占補等原因，對洪澇和干旱自然災害抵御性較差，始終困擾著農業生產和糧食安全。由于貢山獨龍族怒族自治縣耕地的95%以上分布于山地、丘陵，致使貢山獨龍族怒族自治縣高產田面積偏少，中、低產田面積居多。
二是耕地養分虧缺失調，地力逐年下降。由于耕地產出量高，負荷過重，養分投入不足，造成農田養分失衡，虧缺嚴重，耕作層變淺，保水保肥能力下降。加上目前貢山獨龍族怒族自治縣農民在半山坡一帶都靠施用復合肥為主，很少施用農家肥，造成土壤養分不平衡，土壤板結，產品質量差、產量低。
三是土壤資源有限，質量退化。由于農田基礎設施薄弱，在不合理的人為因素和自然因素共同作用下，土壤質量退化嚴重，引起水土流失、土壤貧瘠、鹽堿澇漬、土壤污染、土壤酸化。
怒江州貢山獨龍族怒族自治縣耕地共有4個縣級土類、5個縣級亞類、9個縣級土屬、27個縣級土種。
2.3 原因分析
部分村民思想認識還有差距，保護耕地意識較差，對中低產田（地）改造工作的重要性、必要性和緊迫性認識不深。
中低產田地改造建設項目實施地點交通運輸條件差，水利基礎設施薄弱，建設任務重、改造難度大、改造成本高，很難達到中低產田改造建設標準，特別是農藝生物措施投入較少。
自然條件惡劣，生態環境惡化，耕地質量下降。貢山獨龍族怒族自治縣地形山巒重疊，地貌類型復雜多樣，地勢起伏大。陡坡耕地多。最近幾年，受到干旱、洪澇、冰雹、凍雪等自然災害的影響，尤其是水土流失現象所導致的耕地肥力下降，耕地面積減少，農作物產量減產。水土流失是生態惡化的主要特征，也是貢山獨龍族怒族自治縣貧困落后的根源所在。
2.4 提升耕地有機質含量的對策建議
2.4.1 以科學發展觀為指導，深入貫徹落實黨的十八屆五中全會精神，按照加強農業基礎建設，提高耕地肥力，提高農業綜合生產能力的要求，以“發展現代農業，確保糧食安全，增加重要農產品有效供給，保障農民收入增長”為優秀，以小工程、大規模、高效益為突破口，堅持治水、改土并重，工程措施和科技措施相結合，以保水、保土、保肥為目標，以山區、半山區為重點，以村為單位，科學規劃、因地制宜、分類指導、統籌安排、連片推進，將中低產田地經過改造建設為能排能灌、旱澇保收的高穩產農田地，增加高穩產農田地在貢山獨龍族怒族自治縣耕地面積中的比重。
2.4.2 加強地力建設，提高土壤有機質含量。按照云南省種植業結構調整思路及全省耕地土壤質量現狀，進一步加強基礎地力建設，實施“沃土工程”，發展畜牧業，采用秸稈還田，增施有機肥，提高肥料利用率，防止土壤污染，改良中低產田，提高土壤肥力。
2.4.3 加強科學施肥技術研究，提高肥料利用率。有機肥的施用可以大大緩解農田的養分失衡狀況，同時也可改善土壤結構，提高土壤保肥能力，堅持有機無機肥配合施用的方針。加大作物秸稈快速腐熟還田技術的研究力度，增加肥料投入量，調整化肥氮磷鉀比例和化肥品種結構。
2.4.4 合理輪作，培肥地力。水旱輪作是培肥地力，減少農作物病蟲害較為有效的措施，但目前由于種植水稻效益低，許多農戶多采取蔬菜或其它經濟作物連作，不愿意進行水旱輪作。為此，要考慮進行必要的試驗研究，探討與應用推廣效益較高的輪作方式，以利于推廣。
2.4.5 綜合改良中低產田。對易旱、易澇耕地采取綜合治理措施，要提高農田排灌設施標準，建設旱澇保收農田；對瘠薄耕地要多施有機肥，要深翻改土，提高土壤肥力。通過中低產田地改造，綜合治理坡耕地，因地制宜優化配置和合理開發利用土、肥、水等農業資源，控制水土流失，改善生態環境，有利于促進經濟、社會、生態、資源的可持續發展。
2.4.6 持之以恒的搞好中低產田改造、搞好高產穩產農田農地建設，尤其是要加大坡改梯力度，特別是25度以上的坡地必須限期退耕。貢山獨龍族怒族自治縣92.0%的土地面積在山區半山區，貢山獨龍族怒族自治縣82%的耕地分布在山區、半山區，90%的人口生活在山區，糧食和經濟作物種植也多在山區，由于山區農田基礎設施差，造成土地產出率不高，農民收入低，貧困人口多。要改變山區貧窮落后面貌，必須加強以中低產田地改造為重點的山區基礎設施建設，為山區群眾脫貧夯實基礎。
[摘 要] 農作物秸稈是農田生態循環中重要的物質基拙，對于維持農田生態平衡具有十分重要的作用。近年來，我們進行農作物秸稈還田技術對土壤有機質提升做了應用研究，同時對秸稈還田模式進行總結，提出了適合于盈江縣推廣的主要模式，為農田土壤有機質提升找出了一條確實可行的途徑，使土壤有機質逐步增加。
[關鍵詞] 秸稈還田 土壤有機質 改善環境
農作物秸稈是農田生態循環中重要的物質基礎，對于維持農田生態平衡具有十分重要的作用?？茖W合理地利用農作物秸稈是保護農田生態環境提高耕地綜合生產能力的重要研究課題。近年來我們積極進行農作物秸稈還田技術的應用研究，并在生產實際當中進行大面積推廣，取得了顯著的經濟效益和社會效益。實踐證明，該項技術是目前盈江縣農田土壤有機質提升的重要途徑之一。
1 盈江縣秸稈還田概況
盈江縣耕地面積為3.64萬hm2，其中水田1.72萬hm2，旱地1.92萬hm2，人均占有耕地0.11hm2。水田以淹育型水稻土（占5.6%）、潴育型水稻土（占71.7%）和潛育型水稻土（22.7%）為主，全年秸稈產生量為8.27萬t，還田量l.36萬t，占l6%。為提高秸稈利用率保護土壤，我們主要開展了以下幾方面的工作：
1.1 開展土壤有機質補貼項目
2010年至2012年盈江縣列為土壤有機質補貼提升項目實施縣，三年實施土壤有機提升面積共計1.87萬hm2（2010年0.4萬hm2，2011年0.8萬hm2，2012年0.67萬hm2）；共發放秸稈腐熟劑919.39t（2010年203.39t，2011年416t，2012年300t），三年累計完成還田秸稈8.4萬t，三年累計受益農戶6.6萬戶。
1.2 推廣秸稈直接還田
通過項目帶動和試驗示范，部分農戶掌握了秸稈還田技術，知道秸稈還田技術的好處，每年有0.57萬hm2的水稻秸稈進行直接還田，方法是：水稻收獲后將秸稈打碎鋪于田里，然后用旋耕機直接翻壓。方法簡單，農民易掌握，此技術的推廣，每年有近2.4萬t的秸稈得到還田。
2 秸稈還田對土壤肥力提升的作用
水稻秸稈中含有大量的有機質、氮磷鉀和微量元素，通過地面覆蓋或機械化直接翻壓方式將其歸還于土壤中，從而起到蓄水保墑、培肥地力、節本增效、提高農作物產量的作用，達到改善農業生態環境，提高農業綜合能力，促進農業產業結構調整，增加農民收入的目的。
2.1 耕地質量具有明顯提高
根據盈江縣5個監測點檢測數據，水稻腐熟秸稈還田對土壤養分各項指標均有所提升，其中有機質增加0.9-1.3g/kg，平均增加1.1g/kg，堿解氮增加2.4-2.8mg/kg，平均增加2.6mg/kg，有效磷增加0.3-0.5mg/kg，平均增加0.4mg/kg，速效鉀增加2.7-2.9mg/kg，平均增加2.8mg/kg，水稻秸稈腐熟還田前土壤平均容重為1.24g/cm3，水稻收獲后土壤容重為1.21g/cm3，下降0.03g/cm3。水稻秸稈還田前，5個點陽離子代換量平均值為14.22cmoL/kg，還田并種植一季小春作物（馬鈴薯、玉米），陽離子代換量提高到16.86cmoL/kg，較還田前多2.64cmoL/kg。
2.2 蓄水保墑
秸稈還田和秸稈翻壓直接還田與機深耕同步進行，可以蓄住天上水，保住地下水。一是秋深耕30-40 cm，使自然降水下滲較深，減少地表徑流；二是在秸稈的攔蓄作用下，比較均勻地接納自然降水，并阻擋或緩解土壤水分的蒸發，達到有效蓄水的作用，形成了一個備用抗旱“小水庫”，從而達到休閑期集水、生長期用水的效果。據多點連續3年測定，秸稈還田土壤含水量在播種期比未還田的對照提高1.5-2.1個百分點。
2.3 改善土城物理性狀
土壤有機質、碳酸鈣和多糖類物質對土壤結構的穩定性有著良好的作用。 秸稈覆蓋還田或機械直接翻壓還田，既能增加土壤有機質的含量，又能產生較多的五碳糖和六碳糖，其作用明顯優于廄肥。同時秸稈翻壓還田，通過深耕將秸稈埋于深土層中，增加了深土層的有機質與養分的含量，促進了微生物的活動，加速了深土層礦化度，從而使土層增厚14-22cm、土壤容重降低0.01-0.19/cm，蛆蜘數量增加5-9 條/m2作物根系下扎深度加深25-35cm。
2.4 秸稈還田對土壤微生物的影響
稻秸稈含有大量能量，是土壤微生物活動的能源。水稻秸稈腐熟還田施用的秸稈腐熟2kg/畝，按國標GB20287-2006標準，腐熟劑活性菌數量大于0.5億/g，每畝折合施入有益活性菌1000億個以上。根據曾廣驥研究表明，秸稈還田后，0-20cm耕層的細茵數比不還田增142.9%，真菌增加115%。還田后土壤中轉化酶活性明顯提高，而轉化酶活性與土壤速效氮含量呈正相關。方正研究表明，秸稈還田后增加了土壤中的新鮮有機質，刺激了細菌的繁殖。秸稈還田后過氧化氫轉化酶和脲酶活性均有所提高。酶活性的提高加速了土壤熟化，有利于分解釋放土壤中難容態養分。
3 秸稈還田技術操作要點
根據盈江的農業生產方式和農業資源條件，盈江縣土肥站結合利生產、節成本、簡操作、易推廣的原則，探索應用秸稈機械還田技術模式，秸稈機械還田技術模式是將作物秸稈經過機械處理后直接翻入土壤，或直接將作物秸稈深翻入土的技術模式，其原理是通過機械的粉碎并翻耕將作物秸稈深翻入土，使秸稈在土壤微生物和酶的作用下快速腐解，從而提高土壤有機質含量，改善土壤理化性狀，增強土壤蓄水保墑能力，提高作物產量。
3.1 作物收獲
作物成熟后，機械收獲籽粒。
3.2 秸稈處理
秸稈用機械粉碎，稻稈約是5-10cm，玉米稈約10-15cm。
3.3 耕作整地
用翻耕機等機械將秸稈深翻入土25cm左右，或用機械將沒有粉碎的作物秸稈直接翻入土中30cm左右。
3.4 配套技術
1）增施氮肥調節：每畝施尿素5-10kg，將秸稈C/N調節到25：1左右。
2）水分調節：秸稈翻入土壤后，如果墑情不好需澆水調節土壤含水量。水稻還田后，可灌水10cm泡田，加速秸稈腐解。
3）施加腐熟劑：每畝2kg腐熟劑用泥土（或肥料）拌勻立即撒施到鋪好秸稈的田內，加快秸稈腐解。
3.5 秸稈腐熟劑篩選與應用
腐熟劑篩選試驗：采用水稻秸稈直接還田方式，對“阿姆斯” 牌秸桿腐熟劑、“滿園春” 牌生物發酵劑和化學肥料進行效果試驗。菌劑用量：2kg/畝；施肥量：尿素10kg/畝，普鈣50kg/畝，硫酸鉀12kg/畝。
通過試驗采用“滿園春”生物發酵劑、“阿姆斯”秸桿腐熟劑秸稈腐熟還田，產量略低于對照，但產量差異不顯著，說明采用秸稈腐熟劑直接還田，其對地力培肥作用在當季作物中沒有顯現。但使用“滿園春”生物發酵劑、“阿姆斯” 牌秸桿腐熟劑后土壤測試數據表明，秸稈還田后對土壤有機質和全氮有明顯提高，有機質提高1.2-1.7mg/kg。秸稈還田對提高土壤速效鉀比較明顯，提高幅度為5.2-5.9mg/kg，而且對加速秸稈腐熟具有明顯作用，可在今后中大面積推廣應用。
4 經濟效益和生態效益
4.1 經濟效益
水稻秸稈還田具有顯著的增產增收節支效果，據多點試驗觀察與統計分析，水稻秸稈還田3年的地塊可比未還田的對照，以冬農馬鈴薯生產為例，每畝增馬鈴薯60kg，增產率2.2%；同時，由于秸稈還田后土壤肥力逐漸提高，化肥施用量逐漸減少，公畝減少肥料款投入6-15元，有效減低冬季農業生產成本，提高了產值產量。
4.2 生態效益
作物秸稈含有較多有機質、氮、磷鉀等營養元素（每100kg秸稈含有機質15kg、含氮0.5kg、含磷1.16kg、含鉀1.17kg），我縣每年秸稈還田量達2.4萬t，相當于施用有機肥3600t，氮肥120t、磷肥278.4t、鉀肥280.8t。多點試驗觀察結果表明，還田幾年后土壤有機質、氮磷鉀養分含量和土壤含水量明顯高于對照。土壤有機質還田三年提高0.05-0.09%，同時由于還田后微生物在分解秸稈初期，要從土壤中吸收氮素組成自身的體細胞，導致土壤氮素的生物固定，起到暫時保存氮素的作用，當微生物死亡后這部分氮素又分解釋放，回歸土壤，起到保墑調肥的作用。土壤含水量同期測定值三年還田的比對照增加1.4-1.9%，微生物明顯增加，秸稈還田使玉米秸稈得到有效利用，且避免了田間焚燒秸稈造成的環境污染。微生物和有機質的增加改善了土壤結構，水穩性團粒結構明顯增加，土壤容重明顯降低. 隨著土壤肥力的不斷提高，降低了化肥的使用量，改善了作物的生態環境，提高了農產品質量，促進了綠色生態農業的發展。
摘要：沉積盆地中分散有機質是油氣生成的物質基礎，所生成的油氣的質量與數量取決于盆地內分散有機質的類型和豐度。有機質類型決定烴源巖的質量的優劣，一個沒有優質烴源巖的盆地不是一個具有良好前景的含油氣盆地。鄂爾多斯下古生代地層由于受沉積作用和多幕地殼構造的影響，使得研究區奧陶系碳酸鹽巖有機質普遍處于高成熟和過成熟作用階段。鄂爾多斯地區奧陶紀碳酸鹽巖形成于海相環境，遠離陸源物質供給區，其有機質的生源組成屬腐泥類，干酪根類型應歸為Ⅰ型為主。通過研究區碳酸鹽巖類型熱解分析結果得到研究區有機質類型為Ⅲ型，一般認為是高演化程度造成的。為了研究導致碳酸鹽巖有機質類型與其生源不一的原因，需要排除熱演化的干擾，對有機質類型進行恢復，將結果進行具體分析。本文旨在通過恢復有機質類型，對研究區碳酸鹽巖有機質類型轉化的因素進行系統的研究。
關鍵詞：碳酸鹽巖；有機質類型；有機質恢復
1區域地質概況
鄂爾多斯地區橫跨陜、甘、寧、蒙、晉五省（區），是中國東部構造域和西部構造域的結合部，位于華北、華南兩大地質單元的交界附近。大構造上研究區屬于中朝準臺地的一部分，是一個發育有多種類型沉積，多種沉積體系的大型沉積盆地，其古生代地層分布的范圍為：北界巴彥高勒-托克托大斷裂，西界石咀山-甜水堡-平涼斷裂，南界乾縣-韓城-河津斷裂，東界離石斷裂，面積約23萬平方公里。早古生代該區表現為穩定的升降運動，在陸塊內部形成典型的克拉通坳陷，從寒武紀到早奧陶世中部以穩定地臺型碳酸鹽巖沉積為主，西部毗鄰秦祈地槽，發育臺地邊緣相、斜坡相和盆地相[1-2]（見圖1）。圖1鄂爾多斯盆地沉積相分布圖
鄂爾多斯地區下古生界只有寒武系和奧陶系，缺失志留系[3-4]。寒武系與奧陶系東部為連續沉積，在西緣和南緣存在沉積間斷，奧陶系下統冶里組和亮甲山組只在東部、南部及西部賀蘭山地區有分布。奧陶系下統與中統之間存在沉積間斷，中統平涼組只在西緣和南緣分布，本區內部缺失。奧陶系中統與上統之間也存在沉積間斷，奧陶系上統只分布在南緣和北緣。
2有機質生源類型
碳酸鹽巖有機質主要來源于單細胞微體浮游藻類，它們形成了早奧陶世海洋中食物鏈的基礎并成為生命演化的主導，存在于碳酸鹽巖臺地的各類環境中。由于保存環境不同，所保存的藻類殘體的數量不同，遭受微生物降解的程度不同，再加上后期的氧化程度也不同，導致碳酸鹽巖中有機質的類型不同。奧陶系碳酸鹽巖遠離陸源物質供給區，形成于海相環境，其主要有機質輸入物是富含脂類和蛋白質的藻類、菌類以及海洋動物等[5-15]。
在研究區的瀉湖、膏云坪、泥云坪相碳酸鹽巖中發現較多的菌藻類。菌藻類具有耐鹽、耐高滲透壓性，易存在高鹽度的咸水水體中，這種高鹽度的環境限制了動物群的繁殖和變異，沒有捕食藻類的動物存在，使藻類群落廣泛生長繁殖，其消耗量達到最小。蒸發臺地的膏云坪環境細菌的繁衍繁盛，微生物有機質是最好的生油母質，它們是Ⅰ型有機質的母質來源。
研究區碳酸鹽巖有機質的組成主要是菌藻類、動物有機碎屑以及被細菌降解的腐泥基質。在碳酸鹽巖的晶間孔或晶間溶孔中還有碳瀝青。根據碳酸鹽巖中的生物化石組合和有機顯微組分的組成特征，可以說明奧陶紀碳酸鹽巖中有機質的生源組成屬腐泥類，其干酪根類型有Ⅰ型和Ⅱ型。
3有機質類型確定
巖樣熱解分析資料是一種評價烴源巖有機質類型的有效方法。運用氫指數（IH）、類型指數（S2/S3）和降解率（D）劃分烴源巖有機質類型是一種簡便而又有效的方法（見表1）。
研究區現存的碳酸鹽巖干酪根類型屬Ⅲ型，經恢復之后與生源類型相比有機質類型下降了一級。導致碳酸鹽巖有機質類型與其生源不一的原因可以有兩種解釋[29-32]。一是高度氧化而使類型轉化，二是高度演化使類型轉變。若屬于后者，那么原來干酪根是屬Ⅱ型或Ⅰ裥？，在熱演化過程中逐漸轉變為Ⅲ型。無論是熱演化還是氧化，基本點都是有機質的官能團脫落，芳核增大，不同類型有機質最終都變為Ⅲ型干酪根。顯微結構鏡質組向惰質組轉化是增碳和芳構化過程，是在氧化條件下進行的，同樣，海相藻質體也是可以在氧化條件下向“惰質體”轉化，變為Ⅲ型干酪根。淺水臺地中發育的顆粒碳酸鹽巖中部分藻團粒、團塊包裹的有機質由于受到包殼的保護而保持為Ⅱ型干酪根。
研究區沉積相分析表明，早奧陶世全區總體為淺水碳酸鹽巖臺地，水體很淺。由于各地所處環境的“開放性”不同，造成氧化還原條件不同，導致有機質受氧化作用影響程度不同，恢復后有機質類型也不同。
早奧陶世馬家溝期之后，全區抬升暴露于地表，長期遭受風化剝蝕、大氣淡水淋濾和向下滲流，埋藏在地下的巖石也因古巖溶作用而遭氧化，特別是在隆起區兩側碳酸鹽巖中出現很多經受氧化的標志（見表5）：黃鐵礦被氧化為褐鐵礦，巖石中普遍有褐鐵礦浸染的黃鐵礦假晶；大氣淡水淋濾和滲流出現了許多去云化和去膏化的現象；巖石中出現許多溶孔、溶縫和溶蝕的現象。表5碳酸鹽巖經受暴露之后的氧化標志
有機相氧化礦物溶蝕孔洞縫去云化去膏化 瀉湖褐鐵礦、黃鐵礦、假晶裂縫中有鐵質和粘土充填方解石充填于裂縫中 膏云坪褐鐵礦、次生粘土、白云石晶間被氧化、鐵浸染、具黃鐵礦石膏假晶許多大小不等01-07mm溶孔，中心大多無礦物充填溶孔邊緣見白云石未溶盡的殘余，并被鐵質浸染石膏假晶，被方解石交代，高溶角礫 潮渠褐鐵礦、膏溶角礫、石膏假晶溶蝕的孔洞縫與構造裂隙相連，沿裂隙有鐵質浸染，溶蝕孔洞中有方解石殘余 泥云坪褐鐵礦 灰云坪次生方解石、次生粘土、黃鐵礦假晶、褐鐵礦白云石晶間溶蝕，有鐵質浸染，晶?？住⒋紊芸装l育方解石充填于晶間、裂縫溶孔中，由表生作用形成殘留白云石 潮下淺水黃鐵礦假晶白云石被次生方解石交代，受地表淡水影響
研究區早奧陶世碳酸鹽巖沉積物在沉積-成巖階段的強氧化作用，促使其干酪根類型轉化，此后在熱演化程度達到高成熟階段，又使有機質類型降級，成為目前實測的Ⅲ型干酪根。沉積-成巖階段的氧化作用是促使干酪根類型轉化的主要因素之一，而有機質的高演化程度則使各類有機質之間差別縮小，趨向均一化，Ⅱ型干酪根向Ⅲ型干酪根轉化。
6結論
研究區碳酸鹽巖有機質類型實驗結果為Ⅲ型，這是由于生源組成、沉積與成巖作用和高熱演化等多種作用綜合影響所致。如果排除熱演化的干擾，所恢復的有機質類型則反映出不同條件下形成不同的有機質類型。
研究區干酪根類型由Ⅱ型轉變為Ⅲ型的主導因素在不同地區可以是不同的。沉積環境充氧或受大氣淡水淋濾滲透影響大的地區，碳酸鹽巖類型在未成熟階段已轉為Ⅲ型，如天1井、天2井分布區，陜參1井附近。受大氣淡水影響小的地區在未成熟階段干酪根類型已轉變為Ⅱ型，如陜17井。前者大多分布在隆起區的外側邊緣，后者則分布在局限臺地。淺水臺地中發育的顆粒碳酸鹽巖中部分藻團粒、團塊包裹的有機質由于受到包殼的保護而保持為Ⅱ型干酪根。
在沉積和成巖過程中經受過強烈氧化作用改造的碳酸鹽巖，其有機質類型為Ⅲ型，如開闊海、灰云坪相的碳酸鹽巖有機質；如未經過后期強烈演化，保持還原條件的沉積成巖環境，碳酸鹽巖有機質則為Ⅱ型，如膏云坪泥云坪等沉積相高能淺灘環境的碳酸鹽巖有機質也可為Ⅱ型。
摘要：本文利用TM影像分析山西省土壤有機質含量的空間分布，將山西省根據地形地貌劃分成四個區域，在對影像進行預處理后，利用SAS分別建立四個區域土壤有機質含量的反演模型，通過計算得到2008年山西省的耕地土壤有機質空間分布。結果顯示，山西省的土壤有機質含量多數介于3.42g/kg～29.62g/kg之間，而且呈現出從北向南、從西向東逐漸升高的趨勢。
關鍵詞：TM遙感影像；山西?。环囱菽Ｐ停煌寥烙袡C質
1. 引言
土壤有機質對于增加土壤肥力以及促進植物生理活性具有重要意義[1]。研究土壤有機質的空間分布，可以提高土壤質量，確保農業可持續發展。遙感技術已被廣泛地使用在土壤調查之中。相比傳統土壤有機質的測定方法，遙感技術具有時限性與可獲取性等優勢。本文使用遙感影像分析山西省土壤有機質空間分布，可以有效地促進山西省的資源轉型。
2. 材料和方法
2.1 研究區概況
山西省地處華北西部的黃土高原東翼。地理坐標為東經110°14'～114°33'、北緯34°34'～40°44'。土地面積為156700km2 [2]。全省地貌類型相對較復雜，包括丘陵、盆地等地貌，丘陵與山地占到全省的三分之二。山西省境內坡地與旱地較多，且耕地產量較低。
2.2 土壤樣品處理
本研究將山西省2008年的耕地評價數據作為土壤樣品數據，在經過對土壤有機質實測數據（0cm～20cm）均勻篩選，剔除異常值[3]后，得到392個土壤樣品。
2.3 遙感技術測定法
2.3.1 遙感影像預處理
本文采用Landsat-5TM的L2級TM數據，影像獲取時間為：2008年3月和2008年11月，和本次獲取的土壤樣點時間基本一致。所使用的影像已經過系統輻射校正和幾何校正，仍需要進一步的輻射校正等處理。輻射校正包括輻射定標、大氣校正。消除系統誤差采用的是輻射定標，消除外部誤差采用的是大氣校正[4]。本文將影像單波段band1～5，7合成。把DN值轉換為輻射亮度值L，然后使用不變目標法相對大氣校正方法清除光照等對地物反射的影響。對影像采用先輻射歸一化后拼接，從而合成研究區的遙感影像圖。
2.3.2 耕地圖層提取
結合使用監督與非監督分類能較好地提高分類精度，本文利用上述方法得到山西省耕地圖層。分類后處理得出耕地像元面積是50918.67km2，與山西省實際耕地面積相差約6%，結果表明分類精度較高。
2.3.3 處理光譜數據
通過對可見光區域的光譜值進行對數變換，能有效地減少光照變化所引起的乘性因素影響。有研究發現，低階微分處理后的光譜數據能夠去除部分光照等因素的影響[5]。本文對光譜值采取各種數學變換，找出對有機質含量最敏感的指標。
2.3.4 劃分區域
本研究根據山西省地形地貌、土壤等自然因素，把山西省劃分成四個區域：中南部盆地邊山丘陵區、北部邊山丘陵區、西部黃土丘陵溝壑區、東部丘陵低山區。根據四個區域分別反演的山西省土壤有機質含量更準確。
2.3.5 模型建立與驗證
經對比得出，有機質含量和對應的光譜值及其數學變換之間采用指數關系表示效果最好。本研究使用多元逐步回歸分析方法建立土壤有機質反演模型，最后，采用均方根誤差驗證模型。
3. 結果與分析
3.1 土壤有機質含量與光譜值之間的關系
3.2 山西省表層土壤有機質含量空間分布
將四個區域遙感影像耕地圖，分別通過各自區域模型進行運算后，得到如下山西省耕地有機質分布，如下圖1所示：
結果顯示，山西省耕地土壤有機質含量從西北到東南逐漸升高。全省地勢從西北到東南依次降低。西北部是黃土高原，土壤有機質含量較低，大多介于3.42g/kg～8.66g/kg之間。晉北地勢較高，雨水少，多數為旱生草本植物，土壤有機質含量最低。東南部有機質含量最高，這是由于東南部主要為褐土，降水量較多。東南部部分區域土壤有機質含量大于29.62g/kg。中部地區大多為潮土，其保肥性能較好，所以其有機質含量也相對較高。有機質含量由北到南依次過渡到13.91g/kg～19.14g/kg，部分地區有機質含量超過19.14g/kg。西部區域有機質含量低于東部區域，這是由于西部土壤類型屬于灰褐土，是介于森林草原與干旱草原之間，而且東南部年降雨量大于西北部地區。山西省土壤類型、降雨量、地形地貌等因素是形成以上土壤有機質含量空間分布的主要原因。
4. 結論
本文通過對遙感影像預處理及對光譜值采取各種數學變換，分別建立了山西省四個區域的土壤有機質含量反演模型。結果表明利用TM影像能夠直觀地顯示出山西省耕地土壤有機質含量的空間分布。在后續研究中，采用高光譜遙感技術建立模型，能夠更精準地獲取土壤光譜信息，提高模型精度。
摘要：試驗選用水稻土、菜地土、深層土3種不同有機質含量的土壤栽培水稻，探究土壤有機質含量對水稻苗期生長的影響。結果表明：土壤有機質含量對水稻發芽影響較小，對發芽后苗期生長影響較大；土壤有機質可促進水稻根莖葉生長；苗期各農藝性狀指標表現為水稻土組>菜地土組>深層土組。
關鍵詞：有機質；水稻；苗期；生長
土壤有機質是土壤肥力的構成因素，是存在于所有土壤中含碳的物質，其主要是動植物殘體腐爛分解后產物。土壤有機質也是微生物生存的食物來源，同時微生物降解動植物殘體增加土壤有機質含量。微生物與有機質以互利共生的方式存在于土壤中[1-3]。已有研究表明，土壤有機質具有改善土壤理化性質增強土壤肥力的作用，對增加水稻產量有潛在的效應[4，5]。水稻土是一種長期輪作水稻作物而形成的一種含有特定土壤有機質的土壤，其存在于大田表層30 cm厚度上，這一層土壤富含較多的有機質，為水稻生長提供營養物質，影響水分循環和微生物活動，對稻田土起到保水保肥作用[6-10]。苗期是水稻發育的初始階段，與水稻生長分蘗及之后的生長發育密切相關。本試驗使用不同有機質含量的土壤栽培水稻，測定分析其苗期的生長狀況，以探究土壤有機質含量對水稻苗期生長的影響。
1材料與方法
1.1試驗概況
試驗于2015年12月在湖南農業大學工學院土力學試驗室進行。采用盆栽試驗方法，試驗盆下底直徑25 cm，上口直徑30 cm，高30 cm。通過調節室內溫度和光照使水稻生長保持與其在大田生長相適宜的環境條件。
1.2試驗材料
供試材料選擇隆平種業培育的雜交水稻品種。土壤取自湖南農業大學耕園試驗基地的水稻土、菜地土及湖南農業大學土肥資源國家試驗室中心站基地的深層土。土壤基本肥力狀況見表1。
1.3試驗設計
試驗共設3個處理，分別是水稻土組、菜地土組、深層土組，每處理設6個重復。通過施加氯化鉀、硝酸銨、過磷酸鈣使3種土壤有效態氮磷鉀含量達到相同水平。每盆裝自然風干過0.5 mm篩網的土壤7.5 kg，播種前先用水浸泡供試土壤1天使其成為飽和含水土壤。采用直播方式育苗，育苗前對水稻浸泡催芽，48 h后谷粒破胸胚根長出，然后每盆撒播20粒長出白色芽鞘的種子。水稻全部長出芽后定苗，每盆中保留大小一致的幼苗1株。試驗過程中對室內溫度進行調控，使其不低于20℃。
1.4測試指標與方法
水稻播種10天開始每5天取一次幼苗樣品，用游標卡尺測定其根長、最長根長、株高。用精度為千分之一的電子天平測幼苗根、植株的鮮重及干重。用烘箱烘干水稻根及植株中所含水分。
采用SPSS軟件處理數據及Duncan’s新復極差法進行差異顯著性分析。
2 結果與分析
2.1不同有機質含量土壤對水稻發芽的影響
水稻第一片葉長出后，即認為種子已發芽。由圖1 可知，所有處理組中水稻播種1天后均沒有谷粒發芽，2天后水稻開始萌芽，至7天后已全部發芽。水稻萌芽速度最快階段是播種后的第3～5天，且不同土類對水稻萌芽影響差異不顯著，每類土壤培養的水稻種子發芽率均在90%以上。這說明水稻萌芽與土壤有機質的相關性較低，水稻萌芽過程僅受環境中溫度、水分、氧氣含量、光照等因素的影響，這一階段水稻根系處在發育階段，還未開始從土壤中吸收營養物質，所以土壤對水稻萌芽影響較小。
2.2不同有機質含量土壤對水稻根系生長的影響
從表2可知，水稻播種15天后，不同處理水稻苗期最長根長和總根體積差異不顯著，而總根長、須根數、總根表面積存在顯著差異，表現為水稻土組>菜地土組>深層土組。水稻播種后初始發根階段，有機質含量可以明顯促進須根數的增加，相應地總根長、總根表面積隨著增加。水稻播種30天后，不同有機質含量土壤對水稻根系生長影響差異顯著，最長根長、總根長、須根數、總根表面積、總根體積均表現為水稻土組>菜地土組>深層土組。土壤有機質中的富里酸、富啡酸及胡敏素能有效改善土壤結構提高土壤肥力，進而促進根系生長。植物根系向土壤中分泌的根系分泌物主要存在于有機質中，而這些分泌物又會刺激根系細胞分裂增加分化。根系分泌物還會產生一些微生物，微生物活動對水稻根系生長產生促進作用。
2.3不同有機質含量土壤對水稻苗期株高的影響
從圖2可以看出，不同有機質含量土壤對水稻苗期株高的影響差異顯著，有機質含量高的土壤水稻株高要高于有機質含量低的土壤，不同生長時期的株高均為：水稻土組>菜地土組>深層土組。土壤中主要營養元素相同的情況下，有機質含量高可促進植株莖的生長，水稻主莖生長強壯，其后產生的分蘗莖數目多，成穗率就高。
2.4不同有機質含量土壤對水稻苗期葉片生長的影響
水稻發芽后，最初長出的胚芽鞘發育而來的不完全葉，出土時如針尖狀，不具有光合作用功能。當第二片葉長出時，才開始進行光合作用，合成有機物供作物生長發育。從表3看出，有機質含量高的土壤葉片生長速率更快，表現為水稻土>菜地土>深層土。試驗中發現，當第5片真葉長出時水稻開始分蘗，水稻早分蘗則分蘗級數高，從而提高了水稻分蘗數。同時土壤有機質含量高，水稻苗期出葉速度快、葉片數多，產生的光合產物量增加，能夠增強水稻的抗逆性和維持水稻苗健壯生長。
3結論
通過試驗發現，土壤有機質含量對水稻發芽影響較小，而對水稻發芽后苗期生長影響較大。土壤有機質促進水稻胚根的生長，有機質含量高的土壤須根數、總根長、總根體積、總根表面積均高于土壤有機質含量低的土壤。土壤有機質促進了水稻莖的生長，有機質含量高的土壤水稻根系生長快，須根數多，根系發達，可吸收更多的營養物質為莖的生長發育輸送養料及無機鹽使莖桿生長粗壯。土壤有機質有利于水稻苗期新葉長出，有機質含量高的土壤所栽培的水稻葉片數多于有機質含量低的土壤。
摘要：在土壤有機質的測定方法中，重鉻酸鉀容量法應用最為廣泛，主要有油浴鍋、電砂浴等加熱方式。根據實驗室普遍具有的儀器設備，文章所述實驗討論了用COD恒溫加熱器前處理土壤有機質的方法，使用適宜的加熱溫度和時間，使其達到合理的質量控制要求，對研究出更環保、簡捷、準確的土壤有機質含量的測定方法很有意義。
關鍵詞：重鉻酸鉀容量法；土壤有機質；COD恒溫加熱器；油浴鍋；電砂浴
土壤有機質泛指土壤中來源于生命的物質，包括土壤微生物和土壤動物及其分泌物以及土壤中植物殘體和植物分泌物。土壤有機質是植物必要元素的主要來源，促進土壤的保肥能力和緩沖能力，還能絡合土壤中的重金屬、消去土壤中的農藥殘渣，所以土壤有機質的測定對環境具有重要意義。
本領域通過各方法對比研究，土壤有機質的測定中重鉻酸鉀容量法是最為普遍應用的方法?，F主要有油浴鍋加熱、電砂浴加熱、烘箱加熱、消化爐加熱等，但這些加熱法大都溫度難以控制或者是對環境有污染。本方法主要探索COD恒溫加熱器加熱前處理土壤有機質，通過實驗摸索出比較理想的控制條件。
1 原理
重鉻酸鉀氧化――外加熱法是利用外加熱法，用COD恒溫加熱器加熱條件下，加速有機質的氧化，重鉻酸離子使土壤有機質中的碳氧化成二氧化碳，剩余的重鉻酸鉀用硫酸亞鐵的標準溶液滴定，并以石英砂做試劑空白標定，根據有機碳被氧化前后重鉻酸離子數量的差值，就可算出有機碳的含量，再乘以系數1.724，即為有機質的含量。
2 實驗部分
2.1 主要儀器與設備
電子天平：感量0.0001g；調溫電爐；溫度計（250℃）；回流裝置：帶圓柱形全玻璃回流裝置；加熱裝置：JH-12型COD恒溫加熱器。
2.2 實驗試劑
2.2.1 重酸鉀標準溶液[C（1/6K2Cr2O7）=0.8000mol/L]：稱39.2245g重鉻酸鉀（K2Cr2O7，分析純）加400mL水，加熱使其溶解，冷卻后用水定容至1L。
2.2.2 0.2mol/L硫酸亞鐵溶液：稱56.0g硫酸亞鐵（FeSO4?7H2O，化學純）或80.0g硫酸亞鐵銨[Fe（NH4）2
（SO4）2?6H2O，化學純]，溶解于水，加入15mL濃硫酸，用水定容至1L。
2.2.3 鄰菲啉指示劑：1.485g鄰菲啉（C12H8N2?H2O）及0.695g硫酸亞鐵（FeSO4?7H2O）溶于100mL水，形成紅棕色絡合物[Fe（C12H8N2）82+]，貯于棕色瓶中。
2.2.4 濃硫酸（密度1.84g/mL，化學純）。
2.2.5 硫酸銀（化學純）：研成粉末。
2.3 實驗步驟
2.3.1 稱樣：用減量法稱取0.1000～0.5000g通過0.149mm的風干土樣，加入回流瓶中，再加0.1g粉末狀的硫酸銀。用吸管加入0.8000mol/L重鉻酸鉀標準溶液5mL，然后用注射器加入濃硫酸5mL濃硫酸，并小心旋轉搖勻。
2.3.2 消煮：先將COD恒溫加熱器預熱至185℃～190℃，將盛有土樣的回流瓶擦干外表面的水氣、插入加熱器中，插上冷凝管加熱，此時調整加熱器溫度為170℃～180℃，并從溶液開始沸騰時計時，保持溶液沸騰5min，然后取下回流瓶裝置。如煮沸后的溶液是綠色，表示重鉻酸鉀溶液用量不足，應再稱取更少量的土樣重新處理。
2.3.3 滴定：待其冷卻后，用裝有去離子水的洗瓶沖洗冷凝管壁和磨口處，仔細取下冷凝管，用水稀釋至60～80mL，加鄰菲啉指示劑3～4滴。用0.2mol/L硫酸亞鐵溶液滴定，溶液由橙黃色經藍綠色、最后到棕紅色為終點，記錄硫酸亞鐵溶液的用量（V）。
每批樣品分析時，必須做2～3個空白樣品標定；空白標定不加土壤樣品，加入0.1～0.5g石英砂，其他實驗步驟與以上測定土樣時完全一致，記錄空白標定硫酸亞鐵溶液用量（V0）。
3 結果與分析
3.1 計算公式
3.2 準確度與精密度
有機質準確度和精密度測試數據如表1和表2所示：
本方法的準確度為0.6%～1.4%，精密度為0.7%～1.4%，誤差都在控制范圍內。另外做實際樣品18個，分別是低、中、高濃度各6個，低濃度樣品測試結果為7.6～7.8mg/L，平均值為7.7mg/L；中濃度樣品測試結果為10.9～11.3mg/L，平均值為11.1mg/L；高濃度樣品測試結果為18.6～19.0mg/L，平均值是18.7mg/L。說明穩定性較好，符合質控要求。
4 討論
本方法通過加熱設備的改進，克服了傳統方法中的時間、溫度不易控制、環境污染等問題，且標準樣品的準確度、精密度和穩定性都得以控制。通過實驗可知，選擇合適的溫度、加熱時間，COD恒溫加熱器能作為土壤有機質分析的加熱器，其實驗結果完全滿足質量控制要求，在減少污染、簡捷、方便等方面優于傳統方法，可在日常工作中加以推廣。
作者簡介：吳恙（1987-），女，四川宜賓人，宜賓市環境監測中心站助理工程師，研究方向：環境監測。
摘要：土壤有機質是體現土壤肥力的重要指標，鎮賚縣鹽堿地是吉林省西部重要的土地資源，探究不同利用方式對有機質的影響有重要意義。研究表明，鎮賚縣鹽堿地土壤有機質含量普遍偏低，應對該地區土壤進行培肥，增加有機質含量，不經改良培肥不宜開墾為耕地。草地則具備改良成耕地的潛力。
關鍵詞：鎮賚縣；鹽堿地；草地；耕地；有機質；改良利用
土壤有機質是土壤中含碳的有機化合物，是固態土壤重要的組成部分，是體現土壤肥力的重要指標，土壤有機質影響土壤的形成和性質。隨著當今社會人口增加與土地減少，鹽堿地作為稀缺土地資源也越發被人們所重視，有機質含量對于鹽堿地的開發利用具有十分重要的意義。
1 材料與方法
供試土壤采自鎮賚縣。鎮賚縣位于吉林省白城市的北部，春季多風少雨，夏季炎熱且雨量集中，秋季西風強且晝夜溫差大。冬季寒冷、干燥、降水量少。年平均氣溫4.9℃，年平均降水量402毫米，年平均無霜期152天，全年盛行北風，年平均風速3.1米每秒。鎮賚縣土壤主要以鹽堿地為主。共取各類土壤樣品150個，土壤樣品可以代表該地區土壤所有類型；其中75個樣品采自土壤表層（0～20厘米），另75個樣品采自亞表層（20～40厘米）的土壤；其中旱田采樣點35個，水田采樣點11個，草地采樣點20個，鹽堿地采樣點9個。土壤有機質，按NY/T 1121.6 規定的方法測定。
2 結果與討論
從表1可以看出，鎮賚縣土地土壤有機質含量比較低，不同利用方式之間有機質含量差異比較明顯，而同一種類型的土壤有機質含量也有比較大的差異，四種利用方式之間表層土壤有機質均高于亞表層有機質含量，旱田和水田的表層和亞表層有機質含量差異不明顯，草地的表層土壤有機質明顯高于亞表層土壤，旱田和水田的有機質含量較高，草地的有機質含量稍低于耕地的有機質含量，而裸露的鹽堿地土壤有機質含量明顯低于有植被存在的有機質含量，草地作為耕地和鹽堿地之間的過渡地帶，有很大潛力被開發利用成耕地，對該區域土壤的改良利用，對有植被生長的土壤進行培肥，增加其有機質含量。
3 結論
鎮賚縣鹽堿地土壤有機質含量普遍偏低，應對該地區土壤進行培肥，增加有機質含量，不經改良培肥不宜開墾為耕地。草地則具備改良成耕地的潛力。
摘要：為了探明四川省攀枝花市煙區土壤有機質和氮素含量的變化趨勢，于2015年對該煙區170份耕層土壤樣品進行了檢測，結合2009-2010年土壤相關數據進行分析。結果表明，與2009-2010年相比，攀枝花市煙區土壤有機質含量平均降幅達23.0%，其中米易縣土壤有機質含量提高了14.9%，鹽邊縣與仁和區土壤有機質含量分別降低了39.0%和22.4%：按土壤有機質分級標準，全市54.71%的土壤有機質缺乏，仁和區、鹽邊縣、米易縣煙區分別有76.48%、58.34%和14.58%的土壤有機質缺乏。全市土壤堿解氮降低9.5%，米易縣土壤堿解氮提高了26.5%，鹽邊縣和仁和區則分別降低了21.6%和11.0%。
關鍵詞：土壤養分；有機質：氮素；煙區；攀枝花市
土壤肥力是土壤供應和協調植物生長的能力，是土壤物理、化學和生物學性質的綜合反映。土壤有機質具有提供養分、促進土壤團粒結構形成、改善土壤物理性狀、增強土壤保肥性和緩沖性等作用，是土壤肥力的優秀指標，有機質的高低可以直接反映土壤肥力的優劣。氮素是植物必需的大量營養元素之一，是構成一切生命體的重要元素，土壤氮素含量是土壤肥力的重要指標。四川省攀枝花市是全國優質烤煙重點發展新區之一。2009-2010年，攀枝花市煙區啟動了一次全面的土壤普查，其普查結果直接決定了后來的施肥調控策略，經過5年的連續施肥后，土壤養分狀況變化如何，本研究以5年前的調查為基礎，通過取樣分析5年來土壤養分變化狀況，并提出合理化建議。
1
材料與方法
1.1 樣品采集
根據2009-2010年土壤樣品采集GPS定位資料，2015年3月（尚未施用底肥，并避開雨季）在攀枝花市仁和區、米易縣、鹽邊縣共采集土壤樣品170份，其中仁和區85份，米易縣49份，鹽邊縣36份。取耕層0-20cm土壤，同一取樣單元內每8個點左右的土樣構成一個1kg的混合土樣。田間土樣經登記編號后進行預處理，風干、磨細、過篩、混勻，裝瓶后備用。
1.2 測定方法與數據來源
有機質含量采用重鉻酸鉀外加熱法測定，堿解氮采用堿解擴散法測定。其他數據來源于2009-2010年取樣測定且已發表或未發表的相關資料。通過EXCEL和SPSS統計相關指標。
2 結果與分析
2.1 有機質含量現狀與變化
有機質直接影響土壤的物理、化學及生物性質，是衡量土壤肥力高低的重要指標，也是農業可持續發展的重要因素。由表1可知，攀枝花市煙區土壤有機質變幅為4.2-39.0g/kg，平均20.0g/kg，變異系數為41.4%。與2009-2010年土壤調查數據相比，全市土壤有機質明顯降低，降低幅度達到23.0%，年均下降4.6%。從3個產區看，米易縣土壤有機質含量最高，仁和區有機質含量最低，與2009-2010年相比，米易縣煙區土壤有機質含量提高了14.9%，而仁和區煙區和鹽邊縣煙區土壤有機質含量則分別降低了39.0%和22.4%，年均分別降低了7.8%和4.5%。從變異系數看，與2009-2010年相比，3個產區有機質變異系數均降低，尤其是仁和產區和米易縣產區變異系數大幅度降低，這可能與取樣量小有關系，也可能是由于土壤有機質含量降低所致，如2009-2010年結果表明。仁和區和鹽邊縣分別有超過8%和10%的土壤樣本有機質含量分別高于30g/kg和40g/kg，而本次調查顯示，在用3倍標準差法排除異常值后，沒有一個土樣有機質含量高于35g/kg。
從有機質分布范圍看，全市有超過54.71%的土壤有機質含量低或極低，適宜土壤比例僅為31.18%（表2）。從地區看，仁和區和鹽邊縣分別有76.48%和58.34%的土壤有機質含量低或極低，而米易縣僅有14.58%的土壤有機質含量低。不同煙區土壤有機質升高或降低與當地的施肥水平、肥料結構有很大關系，米易縣煙區在施肥方面可能不僅注重商品有機肥施用，也可能有大量秸稈還田，而仁和區和鹽邊縣煙區可能在秸稈還田方面有所欠缺。
2.2 堿解氮含量現狀與變化
堿解氮能夠較靈敏地反映土壤氮素動態和供氮水平，其在土壤中的含量與后作產量及吸氮量高度相關。攀枝花市煙區土壤堿解氮變幅為29.2-255.0mg/kg，平均105.6mg/kg，變異系數為42.2%。與2009-2010年土壤調查數據相比，全市土壤堿解氮稍有降低，降低幅度達到9.5%，年均下降1.9%。從3個產區看（表1）。米易縣土壤堿解氮含量最高，遠高于仁和區和鹽邊縣。與2009-2010年相比，米易縣煙區土壤堿解氮大幅度提高（增幅為26.5%）。鹽邊縣煙區則大幅度降低（降幅為21.6%），仁和區煙區堿解氮含量下降11.0%。從變異系數看，與有機質變化基本一致，與2009-2010年相比，3個產區堿解氮變異系數均降低，其原因可能與有機質一樣，與樣本量較小有關系。
從堿解氮分布情況看（表3），攀枝花市煙區土壤堿解氮大部分含量適宜或偏低，有利于施肥調節，僅有15.48%的土壤堿解氮含量偏高。從不同煙區看，米易縣煙區土壤堿解氮含量普遍較高，而仁和區則有近1/3土壤堿解氮含量較低，同時有近60%土壤較適宜，鹽邊縣煙區則較為分散，變異系數大。3個煙區土壤堿解氮變化趨勢與有機質一致，其原因也應該一致。
2.3 分區相關分析及施肥意見
由于攀枝花市煙區土壤類型復雜多樣，取樣范圍又相對集中，因此對不同煙區土壤有機質和堿解氮含量進行分類比較，以便對施肥調整建議有更好的針對性。
2.3.1 仁和區煙區 仁和區煙區取樣主要集中在大龍潭和平地兩個地方，且以紅壤為主，因此對兩個地方土壤進行分類統計，結果見表4。由表4可知，平地煙區土壤有機質含量高于大龍潭，平均高幅為5.9%，堿解氮含量則基本一致：平地煙區土壤有機質變異系數高于大龍潭，而堿解氮則低于大龍潭。仁和區煙區土壤有機質含量屬于低含量范疇，堿解氮含量屬于適宜范疇。基于煙草對氮肥的敏感性，在施肥上應該注意氮肥控施，在培肥土壤上應該注意加大秸稈還田、種植綠肥以及施用商品有機肥等措施，著重提高土壤有機質。
2.3.2 米易縣煙區 米易縣煙區樣本主要集中在普威鎮，在分類比較時以土壤類型進行區分。土壤數據結果（表5）表明，紫色土的有機質、堿解氮含量分別比紅壤高出29.9%和26.9%，明顯高于紅壤，且由于紫色土樣本量高于紅壤，因此總體樣品結果與紫色土接近。其他類型土壤樣本過小，未作統計。總體上看，米易縣煙區土壤有機質含量屬于適宜范疇。堿解氮含量屬于豐富范疇，在施肥上應該注意嚴格控制氮肥，通過使用有機物料提高土壤有機質含量。
2.3.3 鹽邊縣煙區 鹽邊縣煙區土壤數據（表6）表明，和愛煙區和新九煙區土壤有機質、堿解氮含量明顯高于紅格煙區，紅格煙區土壤有機質與堿解氮含量明顯偏低：變異系數表明，3個煙區有機質與堿解氮含量均屬于中等變異。在施肥上應該注意，和愛和新九煙區應加大秸稈還田等措施以提高土壤有機質：紅格煙區在加大秸稈還田等措施的同時，在可控范圍內提高氮肥用量。
3 結論
本試驗結果顯示，與2009-2010年相比，攀枝花市煙區土壤有機質含量平均降幅達23.0%，年均下降4.6%，其中米易縣土壤有機質含量提高了14.9%。年均提高3.0%，仁和區與鹽邊縣土壤有機質含量分別降低了39.0%和22.4%，年均分別降低7.8%和4.5%。按土壤有機質分級，全市54.71%的土壤有機質缺乏。仁和區、鹽邊縣、米易縣煙區分別有76.48%、58.34%和14.58%的土壤有機質缺乏。
全市土壤堿解氮含量降低了9.5%，年均下降1.9%。從產區看，米易縣土壤堿解氮含量提高了26.5%，鹽邊縣和仁和區則分別降低了21.6%和11.0%。
摘要：為研究在農田尺度下，對土壤表層（0～25 cm）有機質產生影響的空間分異性因子，通過對采樣的土壤樣本進行理化分析，運用ArcGIS10和GeoDa軟件對土壤有機質數據進行地統計分析、普通克里金插值和空間相關性分析等研究，得出在研究區內土壤表層有機質的空間分異與地形因子呈現負相關性，并且護田林對土壤表層有機質的空間分異影響顯著。原因是地形通過地表徑流從而間接影響土壤表層有機質的空間分異，而護田林則通過根莖葉等直接影響其周圍地帶的土壤有機質的空間分異。
關鍵詞：數據采樣；地統計分析；普通克里金插值；空間相關性；Moran指數
土壤有機質作為土壤碳庫，調節著土壤養分循環，與土壤肥力密切相關，不僅能為植物生長提供碳源，而且在很大程度上影響著土壤結構和團聚體的形成、土壤抵抗侵蝕的物理穩定性及土壤生物多樣性等，被認為是衡量土壤質量和土壤生產力的重要指標之一[1-6]。土壤空間變異研究有利于探討土壤景觀格局與自然、生態過程和社會經濟活動之間的關系和土壤變異規律，對于土壤調查、分類、制圖、控制水土流失和土壤可持續利用均有重要意義[7]。
目前運用地統計學和GIS空間分析相結合的方法，一方面研究了小范圍尺度下土壤有機質的空間變異性[8-11]，從隨機性因素方面分析了土壤有機質變化的影響因素；另一方面研究了區域尺度下（黃淮海平原區、黃土高原小流域、干旱荒漠區、東北平原區和丘陵紅壤區）土壤有機質的空間分布特點及其變異規律[12-16]，揭示了結構性因素對有機質空間變異特征的影響。很多研究都是采用隨機選點的方式選點采樣，根據地理差異性研究影響因子。采用MSN軟件在優化選點的基礎上進行選點，同時利用尺度更小的農田格網進行研究，這使得在精準農業推廣中更具可操作的現實意義。本研究利用地形高程數據和護田林分布范圍的影響，對土壤表層有機質的空間分異性進行了研究，首先利用MSN軟件對采樣區進行優化選點，經過理化分析得到研究區土壤表層采樣點的有機質數據。運用ArcGIS10和GeoDa對數據進行探索分析，再進行克里金插值分析。對插值后的數據用ArcGIS10處理成GeoDa需要的格式類型，最后利用GeoDa空間分析軟件進行空間相關性分析，研究地形和護田林這兩個因子對土壤表層有機質空間分異性的影響，以期為農田有機質的保護提供一定的依據，從而為促進農業生產服務。
1 研究區概述及數據采樣
研究區位于黑龍江九三農墾局的雙山農場（48.795 71°-48.814 54°N，125.474 83°-125.485 58°E），耕地面積4 600多公頃。地貌類型為平原，由于地處緯度較高，全年氣溫偏低，年平均氣溫0 ℃左右。氣候類型為中溫帶亞濕潤季風氣候，年降水量500 mm左右，年內和年際變化差異較大。主要種植作物為小麥、玉米、大豆。地表為黑土所包裹，地表呈現出一定的水土流失現象。所選研究范圍為基地內的1號地和試驗田。
首先利用MSN空間采樣優化軟件進行選點，進而攜帶亞米級GPS到研究區進行實地土壤采樣，之后進行理化分析。研究區1號地和試驗田內的格網、格網高程和123個采樣點的布局如圖1所示，網格大小為當地1s級衛星距離（大小為19 m×19 m），左側為1號地，右側突出部分為試驗田，中間虛線標示為一行護田林。
2.5 Moran散點圖
Moran散點圖常用來研究局部的空間不穩定性。Moran散點圖的4個象限，分別對應于區域單元與其鄰居之間4種類型的局部空間聯系形式。與局部Moran指數相比，其優勢在于能夠進一步具體區分區域單元與其鄰居之間屬于高值和高值、低值和低值、高值和低值、低值和高值之中的哪種空間聯系形式。將Moran散點圖與局域空間自相關指標顯著性水平相結合，也可以得到Moran顯著性水平圖，圖中顯示出顯著的局域空間自相關區域，并分別標識出對應Moran散點圖中不同象限的相應區域。
3 結果與分析
3.1 對有機質數據探索分析及普通克里金插值
綜合運用GeoDa與ArcGIS10對有機質數據進行探索性分析。利用直方圖工具對1號地和試驗田的有機質數據進行探索，得出平均值和中值類似，偏度接近0，峰度接近3，表明數據基本服從正態分布。同樣利用正態QQ圖工具對研究區內的有機質數據進行探索，發現圖上點基本落在45°的參考線上，有機質數據和標準正態曲線擬合的程度非常好，同樣說明數據符合正態分布條件。由半變異函數曲線也可以得知數據符合克里金插值條件，且數據符合準二階平穩假設。綜上所述，可以對有機質數據進行普通克里金插值。
同時綜合運用直方圖、Voronoi圖等工具在剔除離群值后，對有機質數據進行普通克里金插值，生成1號地和試驗田的表層有機質分布圖（圖2）。
3.2 地形對有機質空間分異的影響
通過ArcGIS10將插值后得到的有機質分布數據空間連接到相應格網中，并處理成GeoDa可使用的shpfile格式，再利用GeoDa對數據進行空間自相關性方面的研究。對空間數據進行空間相關性分析時，必須首先對研究區域建立一個空間權重矩陣來表達n個位置的空間鄰近關系，運用GeoDa對已經矢量化的區域內7 589個網格點建立以target_fid為ID變量的權重矩陣文件，空間權重矩陣表明了各個網格點與周圍網格點的關系。
利用GeoDa全局空間自相關性工具探索1號地和試驗田的地形高程數據的Moran’s I空間自相關指數為0.975 127，在P=0.000 1情況下置信度為99.99%（圖3）。由此說明有機質和地形這兩個區域化變量存在很強的空間自相關性。
利用GeoDa研究地形與有機質的兩個變量之間全局的空間相關性水平，得到Moran’s I空間相關指數為-0.229 899，在P=0.000 1的情況下置信度為99.99%（圖4）。這說明地形（高程）與有機質在空間上呈現出一定的負相關性，即地形高的地方土壤表層有機質含量低，地形低的地方地表有機質含量高。這是由于地形的高低直接影響著地表徑流，而地表徑流將土壤表層的有機質由地形高的位置沖向地形低的位置，并在地形低的位置累積，所以呈現出地形高的位置有機質含量低，地形低的位置有機質含量高的空間負相關性特征。
局部雙變量空間相關性Moran’s I系數（Bivariate Local Moran’s I）可以反映研究區內局部空間上的兩個變量之間的空間關聯性。如圖5a所示，反映的是地形和有機質雙變量的局部空間相關性聚類圖，深灰色（High-High）代表地形高、有機質含量高的“雙高”區域，黑色（Low-Low）代表地形低、有機質含量低的“雙低”區域。如圖6b所示，反映的是地形和有機質雙變量的局部空間相關性顯著性水平圖，從兩圖可以反映出研究區內部地形和有機質的局部空間相關顯著性水平較高。Moran散點圖的第一象限，即“雙高”區域，在研究區的中部和南部小區域內高亮顯示，說明研究區中部和南部呈現“雙高”正空間相關性特征。Moran散點圖的第三象限，即表現正相關性“雙低”的區域，在地形和有機質雙變量局部空間相關性聚類圖和顯著性水平圖的西北和東北位置高亮顯示，“雙高”和“雙低”區域面積相對都較小。Moran散點圖第二象限和第四象限，代表地形與有機質呈現空間負相關的區域且其面積較大，這些區域分布在研究區中東部和中南部。從而展現研究區內部地形與有機質的空間相關特征。從研究區內部說明地形和有機質呈現出的負相關性更強。
3.3 護田林對有機質空間分異的影響
為研究護田林對有機質分布的影響，在此單獨拿出試驗田為研究區進行研究，同樣采取上述操作。最終利用GeoDa的Bivariate Local Moran’s I工具計算出試驗田1 965個網格中的地形與有機質空間相關的Moran’s I指數圖和顯著性檢驗圖（圖6），以及地形和有機質的局部空間相關性的聚類圖和顯著性水平圖（圖7）。
由圖6可知，地形與有機質空間相關性Moran’s I指數為0.692 347，表現出較強的正相關性。Moran散點圖的第一象限和第三象限，即表現“雙高”和“雙低”正相關特征的區域，可以看到這些區域分布在試驗田的中東部和中西部，并且所占試驗田面積比例很大。由地形和有機質多變量的局部空間相關性聚類圖和顯著性水平圖也可以發現，試驗田中西部和中東部位置地形與有機質含量呈現正相關表現出明顯的聚簇現象，且在這兩個位置的空間相關性水平很顯著。由此得知，在試驗田地形越高的地方有機質含量越高，表現出“雙高”空間特征；地形越低的地方有機質含量越低，表現出“雙低”空間特征。這與前面的研究結論相違背，也與現實規律似乎不符。
通過實地考察得知試驗田西部有一道小型護田林，如圖1中白色虛線。護田林對試驗田有機質的空間分布會產生很大影響，而護田林由于面積和范圍相對1號地和試驗田組成的大區來說很小，所以前面在研究地形對有機質空間分異影響時將其予以忽略。即使將其納入前面的考慮，由于護田林周圍地勢相對較高而且其周圍表層有機質含量也較高，利用GeoDa通過選中護田林周圍區域可以發現這些點基本落在Moran散點圖的第一象限，所以從反面說明在1號地和試驗田組成的大區內有機質與地形的空間負相關性會更強，進一步驗證前面研究結論。由于護田林相對于試驗田其距離更近，并且對于試驗田面積也不算很小，所以產生的影響也會比較顯著。護田林通過根莖葉等直接影響著周圍土壤表層有機質的空間分異性，其影響程度在試驗田范圍內大于地形的影響程度。進一步考察發現，試驗田東部地勢低，并且當年研究區正值洪澇災害時期，導致試驗田東部地區形成季節性河流，直接造成土壤表層有機質的流失，從而導致試驗田東部地勢低的地區有機質空間含量很低。
綜上原因，造成試驗田表層有機質的空間分異與前面研究截然不同。從此角度來說，在一個較小農田尺度范圍內，影響土壤表層有機質的空間分異性的多種因子，在不同地理環境下產生的影響也是不盡相同的，因此在制定施肥計劃時更加應該注重因地制宜。
4 小結
有機質對農作物產量影響顯著，合理保護和增加土壤有機質有著重要的意義。在農田可操作尺度下可以通過適當改變地形來減少有機質的流失。在不能改變地形的條件下，應當合理節水排澇，合理種植護田林，從而達到增加和保持土壤有機質的目的。實地考察發現東北黑土地水肥流失現象較為嚴重，直接制約著當地的農業發展和生態平衡。近幾年來，在研究區內進行了大量的水土流失治理工作，各種治理模式對土壤養分的恢復效益各不相同，仍然需要多年的研究才能制定出科學合理的水肥保持方案。
通過研究地形和護田林兩個地理因子在農田尺度下對研究區內土壤表層有機質空間分異產生的影響，發現不同地理條件下產生主要影響的因子也不盡相同，應當進一步研究多種影響因子的共同作用機理和相應經驗公式，以便更好地為農業生產服務。
