江西贛縣金鉤形小流域崩崗削坡開(kāi)梯土壤水分特征及肥力研究.pdf

1、崩崗是我國(guó)南方地區(qū)侵蝕最劇烈、危害最嚴(yán)重的土壤侵蝕現(xiàn)象。國(guó)內(nèi)外學(xué)者對(duì)紅壤區(qū)崩崗侵蝕狀況及治理進(jìn)行了大量研究，崩崗治理的綜合措施可概括為“上攔、下堵，中間削，內(nèi)外綠化”，“中間削”也即削坡開(kāi)梯，其在一定程度上能有效改變地表小地形，減緩地表坡度，減少水土流失，但另一方面削坡開(kāi)梯整地過(guò)程中對(duì)土體巨大擾動(dòng)勢(shì)必會(huì)導(dǎo)致土壤理化性質(zhì)的改變。削坡開(kāi)梯后不同的土地利用方式以及管理模式等必然導(dǎo)致其地表植被覆蓋狀況的差異，直接影響土壤養(yǎng)分的循環(huán)過(guò)程、土壤養(yǎng)分

2、的貯量和養(yǎng)分的有效性等肥力狀況，導(dǎo)致土壤理化性質(zhì)以及土地生產(chǎn)力的變化。因此了解崩崗削坡開(kāi)梯后不同土地利用方式以及不同改造年限對(duì)土壤性質(zhì)的影響特點(diǎn)能為崩崗削坡開(kāi)梯后土壤的改良以及土地的合理利用提供理論與實(shí)踐依據(jù)。
　　本研究以江西省贛縣金鉤形小流域崩崗削坡開(kāi)梯土壤為研究對(duì)象，從不同土地利用方式（草灌混交林、橘園、梨園、泡桐林、馬尾松林、杉木林、花生地、撂荒地）及不同改造年限（16年、12年、10年、6年、4年、1年）兩方面，對(duì)土壤顆

3、粒分形維數(shù)、土壤水分特征以及土壤養(yǎng)分進(jìn)行研究，并對(duì)土壤肥力質(zhì)量進(jìn)行評(píng)價(jià)，探討崩崗削坡開(kāi)梯后不同土地利用方式以及不同改造年限對(duì)土壤理化性質(zhì)的影響，主要結(jié)論如下:
　　(1)土壤顆粒組成分形維數(shù)
　　不同土地利用方式土壤顆粒分形維數(shù)大小依次為:草灌混交林(2.78)＞撂荒地、梨園(2.77)＞橘園(2.76)＞杉木林(2.74)＞泡桐林(2.73)＞花生地(2.69)＞馬尾松林(2.68)。不同土地利用方式地表植被覆蓋度不同，梯

4、地土壤細(xì)顆粒在地表徑流沖刷作用下?lián)p失情況不同。
　　不同改造年限以及對(duì)照區(qū)（未進(jìn)行削坡開(kāi)梯改造的崩壁表土層）土壤顆粒分形維數(shù)大小依次為:16a(2.84)＞12a(2.81)＞10a(2.77)＞6a(2.73)＞CK(2.72)＞4a(2.71)＞1a(2.68)。在改造的前4年土壤結(jié)構(gòu)相比對(duì)照區(qū)明顯下降，隨著年限的延長(zhǎng)，土壤結(jié)構(gòu)性能逐漸得到改善，并優(yōu)于對(duì)照區(qū)。
　　土壤顆粒分形維數(shù)與土壤有機(jī)質(zhì)、堿解氮、全氮、全鉀、速效磷

5、、全磷養(yǎng)分含量相關(guān)性均達(dá)到了極顯著性的水平，且呈正相關(guān)關(guān)系，與速效鉀的相關(guān)性較小。
　　(2)土壤水分特征
　　不同土地利用方式土壤水分特征曲線(xiàn)表現(xiàn)出明顯的差異性，利用Gardner模型對(duì)實(shí)測(cè)土壤水分特征曲線(xiàn)進(jìn)行擬合，結(jié)果顯示花生地持水性能最差，草灌混交林與梨園的蓄水保水能力較好。土壤孔隙分析顯示草灌混交林、橘園與梨園孔隙性較好，通氣性與持水性能達(dá)到較好協(xié)調(diào)狀態(tài)，花生地總孔隙度較低，且通氣孔隙較大，土壤通氣透水性能較好，保水

6、保肥性能較差。
　　不同年限土壤水分特征曲線(xiàn)差異較明顯，前4年土壤的蓄水持水性能比對(duì)照區(qū)要差，隨著改造年限的延長(zhǎng)，土壤的持水性能逐漸增強(qiáng)并顯著優(yōu)于對(duì)照區(qū)。從不同年限土壤孔隙分布情況可知，改造初期土壤總孔隙度減小，通氣孔隙顯著增大，土壤孔隙性顯著下降，與第1年相比，第4年孔隙分布情況變化不明顯，第6年開(kāi)始恢復(fù)至對(duì)照區(qū)水平，繼而隨著年限的延長(zhǎng)，土壤中總孔隙度與毛管孔隙逐漸增大，到改造的第16年，土壤的孔隙性明顯提升，土壤結(jié)構(gòu)性能顯著增

7、強(qiáng)。
　　(3)土壤養(yǎng)分、土壤肥力質(zhì)量
　　研究區(qū)崩崗削坡開(kāi)梯土壤中有機(jī)質(zhì)、堿解氮、全氮、全鉀、全磷、速效磷等養(yǎng)分含量均比較缺乏，處于中等偏下水平，僅有速效鉀含量較豐富，屬于中等偏上水平，整體上研究區(qū)坡改梯地土壤各養(yǎng)分含量均較低，肥力較差。
　　不同土地利用方式下土壤中各養(yǎng)分含量差異顯著。通過(guò)土壤肥力質(zhì)量指數(shù)法對(duì)不同土地利用方式土壤肥力質(zhì)量進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)，結(jié)果從高到低依次為:草灌混交林＞花生地＞梨園＞橘園＞馬尾松林＞泡桐

8、林＞撂荒地＞杉木林。
　　不同年限土壤養(yǎng)分含量隨著改造年限的延長(zhǎng)，整體上呈明顯的上升趨勢(shì)，但在改造初期土壤中各養(yǎng)分相比對(duì)照區(qū)有明顯下降，第4年各養(yǎng)分指標(biāo)開(kāi)始恢復(fù)至對(duì)照區(qū)的水平。土壤綜合肥力質(zhì)量評(píng)價(jià)的結(jié)果顯示:坡改梯改造的初期土壤肥力質(zhì)量大幅度下降，繼而隨著改造年限的延長(zhǎng)，土壤綜合肥力質(zhì)量顯著提高并明顯優(yōu)于未進(jìn)行坡改梯改造的崩崗區(qū)。
　　綜上所述，本研究區(qū)削坡開(kāi)梯后，草灌混交林地表由于具有較好的物種群落組成和微生態(tài)環(huán)境，保持了

9、相對(duì)較好的土壤質(zhì)量;杉木林、泡桐林以及馬尾松林等林地由于地表植被覆蓋較低，大都呈現(xiàn)裸露狀態(tài)，地表水土流失嚴(yán)重，土壤結(jié)構(gòu)較差，肥力質(zhì)量較低;農(nóng)耕地受人為影響肥力質(zhì)量相對(duì)較高，但地表土壤質(zhì)地偏砂化，結(jié)構(gòu)較差。對(duì)崩崗進(jìn)行削坡開(kāi)梯并種植梨樹(shù)，梯地土壤肥力狀況以及土壤結(jié)構(gòu)隨著年限的延長(zhǎng)表現(xiàn)出一定的變化特點(diǎn)，在改造的初期土壤理化性質(zhì)顯著下降，隨著改造年限的延長(zhǎng)，梯地的保水保土保肥效益逐漸體現(xiàn)，加上隨著梯地梨園種植年限的延長(zhǎng)，輸入到地表中的有機(jī)物質(zhì)不