辽宁省褐土区坡地土壤肥力质量评价

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不同土地利用方式下坡地土壤受人为耕作活动和自然因素的影响,易发生水土流失,造成土壤贫瘠,导致生产力降低。褐土是辽宁省主要的耕作型土壤,多分布在辽宁省朝阳市境内,朝阳市是褐土坡面土壤治理的典范城市,其独特的山地丘陵地形使得该区域坡地面积居多,虽已有部分坡面采取水土保持治理措施,但仍有大部分没有受到治理,每年有大量土壤受到侵蚀。鉴于此,论文研究区选在辽宁省朝阳市东北部的北票市,旨在为褐土区土壤质量的改善及土地的合理利用提供理论依据与建议。为了掌握褐土研究区土壤养分含量状况,探索影响土壤肥力质量变化的内在及外在因子,探讨褐土区不同坡面上的不同土地利用方式下土壤质量的差别。论文以两种坡度的坡地为研究样地,通过土壤的各项指标在不同的土地利用类型、土层深度、坡度、坡位的对比来揭示土壤性质在不同条件下的变化规律。本文在建立了研究区土壤评价指标体系最小数据集的基础上,采用土壤质量退化指数法和土壤质量综合指数法来评价研究区土壤质量,并选出最适合该地区的评价方法。为了进一步对研究区土壤质量进行动态监测,分别在2017年和2018年的同一时间对研究区土壤进行取样分析,计算土壤质量综合指数,将土壤质量划分为5个等级,提出了土地利用及管理的合理化建议。论文得到以下主要结论:(1)研究区理化性质表现为:容重值在1.3081.413 g·cm-3之间,且坡度增加容重增大。pH在7.8448.042之间,随土层加深pH值逐渐增大。含水率在6%11%之间,随着坡位的下降含水率增加。电导率数值在0.0530.150 ms/cm之间,随着坡度增大含盐量减小,随着坡位的下降含盐量增加。有机质含量分布在7.41427.171 g·kg-1之间,碱解氮含量分布在39.77469.100 g·kg-1之间,速效钾含量分布在17.85728.917 g·kg-1之间,速效磷含量分布在4.253183.312 g·kg-1之间,全磷含量分布在2.4634.474 g·kg-1之间,全钾含量分布在18.3520.45 g·kg-1之间,其中有机质、碱解氮、速效钾、速效磷含量随坡度增加和土层的加深而减少,有机质随坡位下降而减少,不同土地利用下的土壤养分含量存在显著差异。(2)对比不同时期土壤指标含量变化情况:土壤容重、pH值、电导率、全磷、全钾含量均无明显变化;2018年10月土壤含水率相比于2017年10月降低46.7%;碱解氮含量降低12.9%,有机质、碱解氮、速效磷、速效钾含量分别增加13.9%、12.9%、60.3%、37.9%。(3)运用主成分分析法构建土壤评价指标体系:2017年选取进入MDS的土壤评价指标有全磷、全钾、速效钾、有机质、pH、电导率;2018年选取进入MDS的土壤评价指标有土壤pH、有机质、含水率、速效钾、全钾、碱解氮。通过运用土壤质量综合指数和土壤质量退化指数法来计算研究区土壤质量指数,经对比分析发现运用土壤质量综合指数评价本研究区土壤质量结果可靠。(4)研究区土壤质量综合评价:研究区i1林地、i1耕地、i1荒草地、i2耕地总体都处于Ⅲ级土壤质量水平,i2林地从2017年到2018年由Ⅲ级土壤质量降低为Ⅳ级土壤质量,i2荒草地由Ⅳ级土壤质量上升为Ⅲ级土壤质量水平。2°6°坡面土壤质量总体处于Ⅲ级土壤质量水平,6°15°坡面总体质量水平处于Ⅳ级土壤质量水平,可以看到坡度越大,土壤质量越低。从褐土区总体土壤质量水平来看,2017年10月份褐土研究区总体土壤质量指数为0.336,2018年10月份的褐土研究区总体土壤质量指数为0.346,都处于Ⅳ级土壤质量水平。研究区土壤总体质量处于较低水平,不能够达到作物生长发育的最佳养分含量水平。论文通过引入坡度地形因子,将不同土地利用与坡度相结合来分析土壤质量变化的影响因素,从多角度出发来分析土壤质量的变化,在一定程度上避免了农民对于土壤质量片面的认识,提出了土地管理及土地利用的优化建议,帮助指导农民施肥和布设相应的水土保持措施,对改善土壤结构、提高土地生产力、实现该地区资源环境的持续发展有积极意义。
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