陜北南泥灣不同土地利用方式下土壤微形態(tài)特征研究.pdf

1、本文通過(guò)研究不同土地利用方式下土壤微形態(tài)特征，試圖說(shuō)明土壤微形態(tài)與土地利用方式之間的內(nèi)在關(guān)系，解讀土壤微形態(tài)包含的土地利用及變化信息，也作為國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目(40471119)研究成果的一部分。此次研究選擇陜北南泥灣地區(qū)的三個(gè)不同土地利用方式下的土壤剖面作為研究對(duì)象，分別是：剖面I，退耕還林地土壤剖面；剖面2，自然林地土壤剖面：剖面3，長(zhǎng)期耕作農(nóng)田土壤剖面。用Leica-DMRX偏光顯微鏡和Sisc IAS V8.0圖像處理系統(tǒng)對(duì)不

2、同土壤剖面的土壤微形態(tài)(包括粗顆粒、孔隙、微結(jié)構(gòu)、團(tuán)聚體、有機(jī)質(zhì)、土壤形成物等)進(jìn)行了系統(tǒng)觀察分析和定量測(cè)量，測(cè)定了土壤的有關(guān)理化性質(zhì)(pH值、磁化率、土壤粒度等)，探討了土壤微形態(tài)與土地利用方式之間的關(guān)系，初步獲得下列認(rèn)識(shí)： 1．土壤微形態(tài)數(shù)據(jù)定量分析時(shí)，不同放大倍數(shù)下的數(shù)字圖像對(duì)于數(shù)值分析有很大的影響，其中10×10倍鏡下所拍的圖像最適合Sisc IAS V8.0圖像處理系統(tǒng)做定量分析。進(jìn)行數(shù)據(jù)分析時(shí)，采用歸一化的方法可克服

3、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分散度的問(wèn)題。 2．不同土地利用方式下土壤微形態(tài)有一定差別：退耕還林地土壤剖面以孔洞一孔道復(fù)合結(jié)構(gòu)為主，林地以孔道結(jié)構(gòu)為主，耕作土壤剖面以海綿狀結(jié)構(gòu)為主。不同土地利用方式下土壤粗顆粒礦物組成相似，主要以石英和長(zhǎng)石為主，可見角閃石、云母、簾石、輝石等。耕地土壤中，多石英碎屑，從BC→Ap層粗顆粒形狀從次棱角狀→次圓狀為主，粒徑變化較大，圓度較大；而林地土壤剖面從BC→Ah層粗顆粒形狀從次棱角狀→次圓狀為主，粗顆粒粒徑較大，

4、為27.8μm：退耕還林地土壤剖面，從BC→Ap層粗顆粒形狀從次棱角狀→次圓狀為主，Ap層粒徑較小，磨圓度較高，因?yàn)槿祟愰L(zhǎng)期耕作活動(dòng)使顆粒受到較強(qiáng)的磨圓和細(xì)化?？紫额愋鸵远询B孔隙最為常見，其次為孔道和孔洞，裂隙、胞孔、囊孔等罕見。其中耕地土壤的孔隙壁較粗糙，而林地土壤的孔隙壁較光滑。土壤形成物以次生方解石和粘土為主。退耕還林地土壤剖面中針狀次生方解石較多，有少量鐵染粘土和光性定向粘土；林地土壤剖面具有大量鐵染粘土，鐵染團(tuán)聚物廣泛分布，次

5、生方解石包脈分布較多;耕作土壤剖面中次生方解石填充物較大，BC層比Ap層發(fā)育。粘土形成物在耕作土壤剖面中分布較多，而在林地中分布較少。土壤中鐵質(zhì)粘粒膠膜和鐵染粘土團(tuán)聚物并不普遍發(fā)育。． 3．土壤DH值：本研究區(qū)土壤pH值較高，呈較強(qiáng)堿性，上層土壤層的pH值一般明顯低于下層。耕作土壤剖面的pH值明顯低于退耕還林地土壤剖面和自然林地土壤剖面，這暗示人類強(qiáng)干擾的土地利用系統(tǒng)的土壤pH值低于人類影響較弱的土地利用系統(tǒng)。耕作土壤剖面表層土

6、壤pH值較低，這和農(nóng)地使用氮素肥料所引起的土壤酸化有關(guān)。不同土地利用方式之間深層土壤pH值差異較小，而且不再隨土層深度的增加而變化，表明深層土壤pH值主要取決于成土條件，上部的土地利用對(duì)其影響較小。 4．土壤磁化率：不同土地利用方式下土壤剖面中的磁化率值較低，這暗示該區(qū)風(fēng)化成壤作用比較弱。長(zhǎng)期耕作的土壤剖面的磁化率高于退耕還林地土壤剖面和自然林地土壤剖面，這可能與耕作土壤受人工擾動(dòng)強(qiáng)，加劇了成壤作用有關(guān)。這正是耕作土壤經(jīng)常受到人