东北地区黑土退化地球化学指示与退化强度

戴慧敏, 刘凯, 宋运红, 梁帅, 张一鹤, 刘国栋, 杨泽. 东北地区黑土退化地球化学指示与退化强度[J]. 地质与资源, 2020, 29(6): 510-517. doi: 10.13686/j.cnki.dzyzy.2020.06.002
引用本文: 戴慧敏, 刘凯, 宋运红, 梁帅, 张一鹤, 刘国栋, 杨泽. 东北地区黑土退化地球化学指示与退化强度[J]. 地质与资源, 2020, 29(6): 510-517. doi: 10.13686/j.cnki.dzyzy.2020.06.002
DAI Hui-min, LIU Kai, SONG Yun-hong, LIANG Shuai, ZHANG Yi-he, LIU Guo-dong, YANG Ze. BLACK SOIL DEGRADATION AND INTENSITY IN NORTHEAST CHINA: Geochemical Indication[J]. Geology and Resources, 2020, 29(6): 510-517. doi: 10.13686/j.cnki.dzyzy.2020.06.002
Citation: DAI Hui-min, LIU Kai, SONG Yun-hong, LIANG Shuai, ZHANG Yi-he, LIU Guo-dong, YANG Ze. BLACK SOIL DEGRADATION AND INTENSITY IN NORTHEAST CHINA: Geochemical Indication[J]. Geology and Resources, 2020, 29(6): 510-517. doi: 10.13686/j.cnki.dzyzy.2020.06.002

东北地区黑土退化地球化学指示与退化强度

  • 基金项目:
    中国地质调查局项目“东北黑土地1:25万土地质量地球化学调查”(DD20160316)
详细信息
    作者简介: 戴慧敏(1979-), 女, 博士, 教授级高级工程师, 主要从事地球化学相关调查研究工作, 通信地址辽宁省沈阳市皇姑区黄河北大街280号, E-mail//daihuimin78@126.com
  • 中图分类号: S158.1;P595

BLACK SOIL DEGRADATION AND INTENSITY IN NORTHEAST CHINA: Geochemical Indication

  • 利用东北地区土地质量地球化学调查数据,分析探讨了黑土不同退化类型的地球化学指标变化,并与20世纪80年代对比分析了黑土下降的面积和强度.结果显示,有机质下降和盐碱化是黑土退化的关键因素,在有机质缺乏区和碱性土壤区,土壤C/N值均小于10.0,且全氮、全磷、全硫、有机碳等指标间呈现弱相关性,而代表黏粒的铝、铁氧化物或指标与易被这些物质吸附的微量元素仍保持“生命共同体”特点.对比海伦及公主岭地区不同时期土壤锌、钼等微量元素含量,显示锌、钼等微量元素含量10年来均明显下降,表明在黑土有机质流失以及土壤盐碱化过程中土壤全氮、全磷、全硫以及锰、锌等营养元素在一定程度上随之流失.自20世纪80年代以来,松辽平原区土壤有机碳减少面积达54.45%,有机碳减少了131 Mt,其中向大气释放碳数量为26.2 Mt.在开垦相对较晚的黑龙江省,黑土有机碳下降程度最强,由北向南随着开垦程度增强,有机碳下降程度反而相对较小,体现随着开垦程度增强,有机碳不断趋于平稳的过程.通过统计及对比研究认为,在研究黑土退化及黑土开发保护过程中既要重视人为活动导致的土壤养分流失,也要重视黑土向强酸、强碱化发展的趋势.

  • 加载中
  • 图 1  不同属性特征土壤C/N平均值

    Figure 1. 

    图 2  强酸性土壤养分元素聚类分析谱系图

    Figure 2. 

    图 3  有机质丰富区土壤养分元素聚类分析谱系图

    Figure 3. 

    图 4  强碱性土壤区养分元素聚类分析谱系图

    Figure 4. 

    图 5  30年来pH增加0.45以上土壤区养分元素聚类分析谱系图

    Figure 5. 

    图 6  30年来土壤碳源区养分元素聚类分析谱系图

    Figure 6. 

    图 7  土壤有机质缺乏区养分元素聚类分析谱系图

    Figure 7. 

    图 8  30年来研究区土壤有机碳空间变化程度

    Figure 8. 

    表 1  不同土壤属性C/N值及大量元素平均值

    土壤性状特征 C/N 有机质/10-3 N/10-3 P/10-3 S/10-3
    强碱性(pH>8.5) 8.94 18.1 1.2 0.47 273
    强酸性(pH < 5.5) 10.64 30.4 1.6 0.76 244
    有机质缺乏(SOM < 2.0) 8.85 12.9 0.87 0.47 190
    有机质丰富(SOM>3.0) 13.2 45.7 2.3 0.88 400
    碳亏损区 9.49 20.0 1.2 0.56 235
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    表 2  20年来海伦及公主岭地区土壤微量元素含量变化情况

    Table 2.  Content variation of soil trace elements in Hailun and Gongzhuling areas over the past 20 years

    指标 海伦地区 公主岭地区
    2000年 2010年 下降比例/% 2000年 2010年 下降比例/%
    Cu/10-6 23.1 22.33 3.33 18.78 18.32 2.45
    Fe/10-3 24.99 13.71 45.14 18.59 10.8 41.90
    Zn/10-6 111.5 64.7 41.97 69.38 52.28 24.65
    Mn/10-6 728.5 678.9 6.81 649 581 10.48
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    表 3  30年来研究区土壤养分丰缺演变状况

    Table 3.  Enrichment-deficiency evolution of soil nutrients in the study area over the past 30 years

    养分程度 第二次土壤普查 本次调查
    丰富 16.76% 7.36%
    较丰富 18.44% 19.17%
    中等 30.21% 40.70%
    稍缺乏 24.01% 23.15%
    缺乏 10.58% 9.62%
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出版历程
收稿日期:  2020-08-31
修回日期:  2020-10-19
刊出日期:  2020-12-25

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