植物篱坡耕地水土流失及土壤养分分布变化特征

摘要

紫色土是川中丘陵区的主要耕作土壤，多年来不合理的开发利用与过度开垦造成该区域坡耕地水土流失和土地退化现象非常严重，已成为迫切需要解决的问题。定植植物篱可有效减少坡耕地水土流失，增强土壤肥力。本研究以遂宁水土保持试验站内植物篱坡耕地为研究对象，基于遂宁水土保持试验站长期观测数据，结合野外采样和室内分析，探究2012年定植的香根草（Vetiveria zizanioides）和新银合欢（Leucaena leucocephala）植物篱对坡耕地产流产沙、微地形、土壤养分分布及地表径流养分流失的影响。研究结果表明:
　　(1)植物篱能有效减少坡耕地产流量和产沙量，且减沙作用优于减流。对照小区(CK1小区和CK2小区)径流深、冲刷量与平均雨强、降雨量均极显著相关(P＜0.01);植物篱小区（ZX1小区、ZX2小区和ZXH小区）径流深、冲刷量与平均雨强、降雨量均呈正相关，其中径流深与降雨量极显著相关。各雨型间产流产沙差异不显著，其中植物篱对A型雨（大雨强、短历时）减流减沙效果优于B型雨（中雨强、中历时）和C型雨（小雨强、长历时）。
　　(2)定植植物篱后，15°香根草（ZX1小区）、10°香根草（ZX2小区）和10°新银合欢（ZXH小区）平均坡度分别演变为11.97°，7.73°和7.89°;植物篱篱带前出现泥沙淤积带，坡耕地呈梯田化发展。
　　(3)各土层全钾(TK)均呈无规则变化;0-20cm土层土壤有机质(SOM)、全氮(TN)和全磷(TP)在植物篱小区呈篱上富集，篱间和篱下减小的波浪形分布，对照小区呈坡顶到坡底逐渐增加趋势;20-30cm土层各养分指标均无规则变化。植物篱小区土壤SOM和TN从0-10cm至20-30cm土层依次减小，并达到显著水平（P＜0.05），但TP和TK变化趋势不明显。植物篱在0-20cm土层显著提高了土壤SOM、TN和TK含量，对TP含量影响较小;其中，香根草植物篱小区土壤SOM含量大于新银合欢植物篱小区。
　　(4)一次自然降雨过程中，地表径流中硝态氮、铵态氮和磷酸盐浓度及相应的流失量总体上均表现为15°对照小区(CK1小区)大于15°香根草小区(ZX1小区)，10°对照小区(CK2小区)大于10°香根草小区(ZX2小区)和10°新银合欢小区(ZXH小区)，植物篱减少地表径流中硝态氮、铵态氮和磷酸盐浓度及流失量效果明显。
　　总体上，植物篱不仅可以有效减少坡面产流产沙，改善坡耕地微地形，而且能减少地表径流养分流失，改善坡面土壤养分含量;但针对坡面不同位置及不同养分指标，植物篱作用并不一致。因此，在坡耕地管理中应加强篱下和篱间土壤培肥，保持坡耕地土壤养分均衡。

目录

声明

摘要

引言

1国内外研究现状

1．1坡面产流产沙研究

1．2坡面土壤养分流失研究

1．2．1土壤养分流失

1．2．2坡耕地径流养分流失

1．3植物篱的水土保持研究

1．3．1植物篱拦截径流、控制水土流失

1．3．2植物篱改变坡耕地微地形

1．3．3植物篱改善土壤理化性质，增加土壤养分

1．3．4植物篱过滤径流。改善土壤微生物活性

1．3．5植物篱作用机理

2研究内容与目的

2．1研究内容

2．2研究目的和意义

3．研究材料与研究方法

3．1研究区概况

3．2样地设置

3．3样品采集

3．4研究方法

3．4数据处理

3．5技术路线

4结果与分析

4．1自然降雨条件下植物篱对产流产沙的影响

4．1．1不同植物篱对坡面水土流失的影响

4．1．2次降雨与产流产沙特征的相关分析

4．1．3不同雨型下植物篱坡耕地产流产沙效应

4．2植物篱改变微地形效应

4．3植物篱对坡面养分分布的影响

4．3．2植物篱对10-20 cm土层养分分布的影响

4．3．3植物篱对20-30 cm土层养分分布的影响

4．3．4植物篱坡耕地不同土层土壤养分变化特征

4．3．5植物篱坡耕地不同位置土壤养分变化特征

4．4自然降雨条件下径流氮、磷变化特征

4．4．1地表径流铵态氮、硝态氮和磷酸盐浓度变化特征

4．4．2地表径流铵态氮、硝态氮和磷酸盐流失量特征

5讨论与结论

5．1讨论

5．2结论

参考文献

致谢

作者简历