不同土地利用類型下土壤養(yǎng)分在土壤剖面中的分布特征

1、不同土地利用類型下土壤養(yǎng)分在土壤剖面中的分布特征趙斌，吳獻花*，吳斌， 高衛(wèi)國，羅維佳，郭紅，彭廷純，高婷，劉忠霖(玉溪師范學院玉溪高原湖泊生態(tài)環(huán)境研究中心，云南玉溪653100)摘要[目的]研究土地利用方式和季節(jié)變化對土壤養(yǎng)分剖面分布的影響。[方法]以柴河流域為例，系統(tǒng)分析了設施農(nóng)業(yè)、傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)、 林地、坡耕地、落荒地5種土地利用方式下土壤養(yǎng)分狀況。[結果]不同土地利用方式對土壤全氮、全磷、有機質含量有顯著的影響，以傳 統(tǒng)農(nóng)業(yè)和設施農(nóng)業(yè)

2、金量最高。不同土地利用方式土壤養(yǎng)分由表層至底層呈下降趨勢，尤以設施農(nóng)業(yè)和傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)2種受人類活動影響劇 烈類型土壤下降更快。[結論]季節(jié)對土壤養(yǎng)分含量有顯著影響。關鍵詞 柴河流域；土地利用方式；土壤養(yǎng)分；季節(jié) 中圖分類號 中圖分類號 S153.6 文獻標識碼 文獻標識碼 A 文章編號 文章編號0517 -6611(2011)36 -22405 -03fDistribution Characteristics of Soil Nutrien

3、ts in Soil Profiles under Different LandusesZHAO Bin et al ( Yuxi Research Center for Elco-environmental Sciences on Plateau Lakes, Yuxi Normal University, Yuxi, Yunnan 653100) Abstract [ Objective ] The research aimed t

4、o study the effects of land use on soil nutrients distribution and seasonal variation in different profile. [Method ] The impacts of land use types on soil nutrients conditions were analyzed systematically in Chaihe Basi

5、n. [ Result ] Soil total nitrogen ,total phosphorus, organic matter were significantly affected by land use, and the contents of facility agriculture and traditional agriculture were the highest. The profile distribution

6、 of total nitrogen, total phosphorus, organic matter generally presented a declining trend, and the declining trend of facility agriculture and traditional agriculture were stronger. [ Conclusion ] Season had significant

7、 influence on soil nutrient content.Key words Chaihe basin； Land use type； Soil nutrients； Season土壤養(yǎng)分是植物生長所需營養(yǎng)元素的來源，是影響土壤 質量和生態(tài)系統(tǒng)生產(chǎn)力的重要因子。土地利用作為各種人 類利用土地活動的綜合反映，不同利用方式對土壤物理結 構、生物活動狀況以及內部化學反應過程均有較大影響，進 而影響土壤質量。許多學者對土地利用與土

8、壤質量的關系 進行了大量研究“T，但在不同季節(jié)不同土地利用方式對土 壤養(yǎng)分的影響報道較少。筆者以滇池南部柴河小流域為研究 區(qū)域,選取設施農(nóng)業(yè)、傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)、林地、坡耕地、落荒地為研究對 象，研究不同土地利用方式對不同剖面土壤養(yǎng)分的影響，旨在 為該區(qū)域土壤質量提升和產(chǎn)業(yè)結構調整提供科學依據(jù)。1材料與方法1.1 1.1研究區(qū)概況 研究區(qū)域位于滇池流域南部，云南省昆 明市晉寧縣境內」02。36, ~ 102°43/ E,24O28Z

9、~24。43' No 柴 河流域總面積為193.6 km?,其中六街鄉(xiāng)面積為82.9 km2,± 蒜鄉(xiāng)面積為110.7km2。該區(qū)域屬低緯度高原亞熱帶季風氣 候,年平均氣溫15.0^ ,年平均日照2 372.2 h,日照率54% , 年平均降水量900.7 mm,主導風向為西南風。區(qū)內土壤類 型以紅壤、水稻土為主，少量棕壤和紫色土。土地用類型主 要有林地、未利用土地、坡耕地和耕地,其中耕地占地面積最 大，為38%，未利

10、用土地占21%，坡耕地占20%，耕地占9%。 柴河流域土地利用類型分布情況見圖10 1.2 1.2樣品采集結合柴河流域不同土地利用類型面積所占 比例、現(xiàn)場調查分析,確定5種土壤定位監(jiān)測類型，包括傳統(tǒng) 農(nóng)業(yè)土壤監(jiān)測點、設施農(nóng)業(yè)土壤監(jiān)測點、林地土壤監(jiān)測點、坡 耕地土壤監(jiān)測點、落荒地土壤監(jiān)測點。采用均勻網(wǎng)格法(按 2 km x 2 km的密度設置網(wǎng)格)，結合不同的土地利用類型,在 基金項目 基金項目 國家水體污染控制與治理科技重大專項滇池流域

11、面源污染 調查與系統(tǒng)控制研究及工程示范(2009ZX07102-004)；國家 水專項(2009ZX07106-001,2009ZX071024)02-04) 0作者簡介 作者簡介 趙斌(1983 -)，男，河南開封人，助教，碩士，從事湖泊生態(tài) 與農(nóng)業(yè)面源污染方面的研究。*通訊作者，教授，碩士，從 事湖泊生態(tài)修笈方面的研究，E?mail：xhwl05@ 163. com0 收稿日期 收稿日期2011X)9-20圖1柴河流域土地利用類型分

12、布 柴河流域土地利用類型分布Fig. 1 Distribution of land use in Chaihe basin研究區(qū)域設50個土壤樣點,其中林地土壤監(jiān)測點15個，坡 耕地土壤監(jiān)測點19個,設施農(nóng)業(yè)土壤監(jiān)測點5個，傳統(tǒng)農(nóng)業(yè) 土壤監(jiān)測點7個，荒草地土壤監(jiān)測點4個。在2010年7、11 月，采集2次分層樣。其中,7月代表豐水期,11月代表枯水 期。分層采樣深度為 0 ~ 20、20 ~40、40 ~ 60、60 ~ 80、80

13、~ 100 cm?？紤]到網(wǎng)格交點周圍的土壤質地、地形、土地利用類型 等因素，采集土壤樣品時以網(wǎng)格交點為中心,在半徑100 m 范圍內隨機采集3?5個小樣品,然后將其等量、均勻混合作 為一個土壤樣品,裝入密封袋?；氐绞覂群?剔除土壤中植 物根系及殘體、石塊、昆蟲尸體等雜物,在通風良好的地點風 干。將已風干的土樣磨細后，過100目細篩，用于分析。1.3 1.3樣品分析 測定指標包括全氮、全磷、有機質含量。全上地利用類型 果園地 ■B坡 臺地

14、 ■建設用 地 ■■未利用 上地 ■他 套醒河流M 所 耕地類活動強度大，作物生產(chǎn)量高,土壤表層枯枝落葉多是表層 土壤中全磷含量高的主要原因;受雨水淋溶的影響,土層中 磷發(fā)生遷移轉化，流失或沉積于地層下部;傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)和設施 農(nóng)業(yè)表層土壤中全磷含量高，其余土壤垂直差異不明顯，與 地下水位高有關;坡耕地土壤全磷含量呈現(xiàn)“U”形分布，表 明土壤磷含量與母巖密切相關。圖2不同土地利用類型下土填制面中全氮含 不同土地利用類型下土填制面中全氮含■Fi

15、g. 2 Total nitrogen content in soil profile under different land use patterns圖3不同土地利用類型下土壤制面中全磷含 不同土地利用類型下土壤制面中全磷含■ Fig. 3 2.2 2.2 土壤有機質在土壤剖面中的分布特征 土壤有機質不 僅能為植物生長提供養(yǎng)分，而且是影響土壤結構形成、土壤 養(yǎng)分生物有效性以及土壤生物多樣性的重要因素⑺。從圖4 可以看出,7月設施農(nóng)

16、業(yè)、傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)、坡耕地、林地和落荒地0 ~20 cm 土層土壤有機質含量的平均值分別為18.15、13.40、 14.33 J5.08和16. 32 g/kg,即設施農(nóng)業(yè)〉落荒地〉林地〉 坡耕地 > 傳統(tǒng)農(nóng)業(yè);設施農(nóng)業(yè)、傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)、坡耕地、林地和荒 落地20~60 cm 土層土壤有機質含量的平均值分別為14. 97、12.87、9.50.9.40和9.69 g/kg,即設施農(nóng)業(yè) > 傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)> 落荒地 > 坡耕地 &

17、gt; 林地;設施農(nóng)業(yè)、傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)、坡耕地、林地 和落荒地60~100 m 土層土層土壤有機質含量的平均值分 別為9.45、8.33、6.65、5.78和6.30 g/kg,即設施農(nóng)業(yè)〉傳統(tǒng) 農(nóng)業(yè)〉坡耕地〉落荒地 > 林地。11月設施農(nóng)業(yè)、傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)、 坡耕地、林地和落荒地0 ~20 cm 土層土壤有機質含量的平 均值分別為20.53、14.91、14.61、18.35和20.92 g/kg,即落荒 地 > 設施農(nóng)業(yè) >

18、林地 > 傳統(tǒng)農(nóng)業(yè) > 坡耕地;設施農(nóng)業(yè)、傳統(tǒng) 農(nóng)業(yè)、坡耕地、林地和落荒地20 ~ 60 cm 土層土壤有機質含 量的平均值分別為 18.56J4.62J3.05.10.70 和 12.52 g/kg, 即設施農(nóng)業(yè)〉傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)〉坡耕地〉落荒地 > 林地;設施農(nóng) 業(yè)、傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)、坡耕地、林地和落荒地60 ~ 100 cm 土層土壤有 機質含量的平均值分別為12. 47.10.91.9.53.8. 20和9. 68

19、呼kg,即設施農(nóng)業(yè) > 傳統(tǒng)農(nóng)業(yè) > 落荒地 > 坡耕地 > 林地。11 月 土壤全氮 Soil W content in November H g/kgO20 2040 40680 UDy-sdgp豈』。£燮曜電一 不7 月 土壤全氮 土壤全氮 Soil Soil TN TN content content in in July July II II g/kg g/kgo o o o O - O2 4

20、 6 8 0 UDMld-s。二』。£^蜒«不00 0011 月土壤有機質 Soil organic natter content in November B g/kg7 月 土壤有機質 土壤有機質 Soil organic matter content in July II g/kg5SRsdap 煩解早0 0^000 0^0002 4 6 8 0 1A 1A 目！fsds fsds 矣』蚣 «

21、5;00Total phosphorus content in soil profile under different land use patterns7 月Soil TP content in July II g/kgo o O 由2 m2 4 6 8 0 IkEJ5d« EJ5d«。1二 。 出 耍 解«不11 月 土壤全碑 Soil TP content in November # g/kg020