《环境科学杂志》发表论文赏析
作者:张俊华,黄华雨,丁启东,贾科利
单位:宁夏大学生态环境学院, 银川 750021,西北土地退化与生态恢复国家重点实验室培育基地, 银川 750021,宁夏大学生态环境学院, 银川 750021,宁夏大学生态环境学院, 银川 750021,宁夏大学地理科学与规划学院, 银川 750021
摘要:耕地土壤质量决定粮食安全和农田生态系统的发展. 利用16个土壤基本理化属性研究黄河中上游河套灌区5个典型盐渍化区耕地土壤退化指数(SDI)和抗性指数(SRI)特征;基于全数据集(TDS)和最小数据集(MDS),分别通过隶属函数(MF)、线性(SL)和非线性评分(SNL)6种方法计算土壤质量指数(SQI),探讨不同方法SQI值的差异、相关性及各研究区土壤质量等级,并诊断不同研究区土壤障碍情况. 结果表明:①红寺堡土壤电导率(EC)的SDI值最小(-265.84),SDI最大值为惠农土壤速效钾(AK)(60.37);杭锦后旗土壤全盐含量(TS)的SRI最低(-0.634 7),惠农silt的SRI最高(0.878 8). 土壤EC、钠吸附比(SAR)、TS和碱化度(ESP)对SDI和SRI更敏感. 5个研究区土壤质量整体呈显著退化状态,SRI和SDI平均值呈极显著相关关系. ②筛选出的最小数据集(MDS)包括:土壤全氮(TN)、EC、黏粒含量(clay)、pH和AK,可以解释16项初选指标76.46%的信息. 6种评价方法计算的SQI平均值:SQI(MDS-SL)>SQI(TDS-MF)> SQI(MDS-MF)>SQI(TDS-SL)>SQI(TDS-SNL)>SQI(MDS-SNL). 各方法SQI都极显著相关;以SQI(TDS-MF)为参考值,SQI(TDS-SNL)与其相关系数最大;评分法中,SNL整体表现优于SL,但其SQI值偏低. ③整个研究区土壤质量以中、低等级为主(占总面积的54.05%);红寺堡等级最低(中、低质量等级占85.71%),惠农高和较高质量等级占比最大(70.31%). 研究区目前主要面临土壤肥力限制型障碍(尤其是红寺堡),惠农、五原、杭锦后旗还存在质地障碍,西大滩存在碱胁迫. 研究结果可以为评价河套平原盐碱耕地退化程度、土壤质量、选择合理的改良措施提供科学依据.
关键词:黄河上游,土壤退化指数(SDI),最小数据集(MDS),评分法,土壤质量指数(SQI),土壤障碍度,