黄土丘陵沟壑区坝地和梯田土壤肥力变化特征

摘要

坝地和梯田作为黄土丘陵沟壑区的基本农田，兼顾粮食生产和水土保持两项任务，掌握其土壤肥力状况，对于合理利用土地资源和改善恢复生态环境具有极其重要科学意义。本文以延安市碾庄沟流域坝地和梯田土壤为研究对象，通过室外采样、室内分析，从土壤理化性质和养分性质入手，分析其垂直剖面和水平位置分布特征，并以土壤理化性质变化特征分析为基础，着重讨论土壤养分指标的演化趋势和2006-2016年间土壤养分变化特征，最后通过相关性分析，探讨土壤肥力变化的机理。得出以下结论： （1）0~20cm层，坝地土壤水稳性团聚体含量最高，平均重量直径最大，含水量最低，容重最小，总孔隙度最大。梯田土壤平均重量直径、容重和总孔隙度剖面分布特征与坝地一致。坝地和梯田土壤CEC含量沿剖面向下逐渐增加，土壤pH值和CaCO3在0~40cm层更高。坝地和梯田土壤速效磷、有机质和全氮含量在0~20cm层显著高于其它层（P＜0.05）；坝地速效钾含量在0~20cm层显著高于其它层（P＜0.05）；土壤全磷和全钾剖面分布均匀。在水平分布上，坝尾土壤质地粗化度较大，土壤有机质和全钾含量显著较高（P＜0.05）；下坡梯田土壤平均重量直径较大，质地粗化度较小，CaCO3含量显著较小（P＜0.05）；其它养分差异不明显。 （2）从2006年到2016年，坝地土壤水稳性总团聚体含量略有增加；梯田相反，且其平均含水量增加；坝地和梯田土壤细粘粒和粗砂粒减少至零，土壤总孔隙度减小，透气性变差。坝地和梯田土壤CEC含量增加，CaCO3和pH值减小；土壤速效磷和速效钾含量明显增加，全磷含量明显降低；坝地土壤有机质和全氮含量略有增加，梯田恰好相反。随着土地利用年限增加，坝地和梯田土壤养分表现为“先增加后减少”的特征，土壤养分存在退化趋势，分水岭年限坝地在45年，梯田为27年。目前研究区坝地和梯田土壤缺乏有机质、氮素和磷素，钾素含量较为丰富，仍面临盐碱化趋势。不同土地利用方式下，林地和农地土壤养分状况好于草地。 （3）土壤有机质与7项土壤物理性质指标、2项土壤化学性质指标和5项土壤养分性质指标间相关性均达显著水平，揭示出有机质对土壤肥力变化起到核心作用。而土壤钾素在土壤养分性质和土壤化学性质间起着纽带作用。此外，除速效钾、全钾和全磷外，其它化学性质均与较小颗粒（粗粘粒和细粉粒）呈显著或极显著相关。

目录

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第一章 绪论

1.1研究意义及目的

1.2 国内外研究进展

1.2.1土壤肥力含义及其作用

1.2.2土壤肥力变化研究进展

1.2.3黄土丘陵区坝地与梯田土壤肥力变化及其影响因素研究

第二章 研究内容及方法

2.1研究区概况

2.2研究设计

2.3样品采集

2.4样品测定与分析

2.5数据处理与统计分析

2.6技术路线

第三章 土壤理化性质分布特征及演变规律

3.1土壤机械组成分析

3.2土壤团聚体

3.3土壤水分、容重和孔隙度

3.4土壤物理性质的演变趋势

3.5土壤pH值、CaCO3和CEC

3.6土壤化学性质演变规律

3.7 小结

第四章 土壤养分分布特征及演变规律

4.1土壤养分剖面分布特征

4.2不同土地利用方式土壤养分特征

4.3土壤养分演变规律

4.4小结

第五章 土壤理化性质相关关系

5.1土壤物理性质的相关性分析

5.2土壤化学性质和养分性质的相关性分析

5.3土壤肥力性质相关性分析

5.4小结

第六章 结论

6.1主要研究结论

6.2进一步研究设想

参考文献

致谢

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