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重庆市典型岩溶区的土壤肥力特征

侯建筠  
【摘要】: 资源、环境与人口问题是人类所面临的重大课题。对岩溶地区来说,这些问题更为突出。岩溶空间介质具有地上地下双层结构,可溶岩造壤能力低,岩溶水空间分布不均、地表地下水关系密切、水源易漏失,偏碱性环境、生物资源集聚程度低,植被逆向演替快、顺向演替难,岩溶地质与生态环境十分脆弱,受到人为因素的影响和破坏,极易产生石漠化、土壤侵蚀与退化等一系列问题。岩溶土壤肥力退化问题主要表现为土壤贫瘠、植被减少、水土流失和土地石漠化。由于岩溶生境的特殊性和不合理的土地利用,如毁林开荒、陡坡开垦、过度放牧等,造成岩溶生态一旦发生退化,就显得更严重和难以治理。 我国西南地区碳酸盐类岩石出露面积达41.05X10~4km~2,是世界上最大的岩溶连续带。重庆市幅员面积8.24万km~2,碳酸盐岩出露面积3.20万km~2,占幅员面积的38.83%,主要集中于渝东北和渝东南各县,其中碳酸盐岩面积占土地面积50%以上的区县有南桐矿区、南川、武隆、彭水、黔江、酉阳、秀山、巫溪、城口,占30%以上的县有丰都、奉节、巫山,石柱和涪陵都在28%以上。作为一种脆弱生境,岩溶环境自然景观核心部位的土壤肥力及其退化理应引起人们的高度关注,因而有必要全面了解岩溶脆弱生境退化与恢复的关键环节与过程。 本研究以重庆市的南川金佛山(自然保护区)、黔江武陵山(国家重点退耕还林示范县,森林覆盖率50%以上)和北碚中梁山(遭人为破坏严重)典型岩溶区为对象,选择了几种重要的利用方式,包括林地、果园、耕地、弃耕地和灌草坡,采用野外岩溶生态调查和室内试验测量分析相结合的方法,以不同土地利用方式岩溶土壤肥力为重点,对不同土地利用方式土壤肥力特征进行量化分析,找出岩溶土壤肥力差异的主要方面及其根本原因,论文主要从土壤剖面物理退化指标(有效土层厚度、有机质层厚度、质地、团聚体、水分含量等),化学肥力退化指标(有机质、全N、全P、全K、碱解N、速效P和速效K等),样地土壤微生物指标(细菌、真菌、放线菌数量及总量)以及样地土壤种子库植物群落多样性等4个方面对重庆典型岩溶区的土壤肥力特征进行了较为详细的分 析研究,为岩溶地区士壤资源的合理利用及结构的调控管理提供依据。现将主 要结果摘要如下: l、士壤学研究表明,团粒结构是土壤肥力的中心调节器,影响着土壤的空 隙性、持水性、通透性和抗蚀性;任何土壤的退化首先将表现出团粒结构的消 失;团聚体百分比是决定土壤侵蚀、板结等物理过程速度和幅度的关键指标之 一,了解不同土地利用和土壤管理方式的物理过程和性质相当重要。不同利用 模式下红壤团粒结构的特征研究己有报道,但关于岩溶环境中土壤变化的研究 则很少。土壤团聚体与土壤的结构密切相关,团聚体含量高,则说明土壤结构 好。大于0.25nun的团聚体百分含量是研究团聚体特征的重要指标,大于3m 团聚体最能体现土壤肥力。士地利用方式和利用年限对土壤团聚体的形成、土 壤表层团聚体的组成和质量、表层下不同深度土壤团聚体的特征均有较大影 响。 北殆5种利用方式对岩溶山地土壤水稳定性团聚体统计结果表明: N.25水稳定性团聚体含量大小比较的顺序为草坡>林地>弃耕地>果园>耕 地,力m的为草坡>林地>弃耕地>果园>耕地,巧的为草坡>果园>林地>弃 耕地>耕地。林地、草坡的土壤表层和亚表层水稳定性团聚体以>Znun为主,而 果园、弃耕地、耕地土壤>二nun的水稳定性团聚体较小;水稳定性团聚体以及 团聚的水稳性均与有机质的含量呈正相关,林地、草坡开垦后,土壤有机质分 解加快或补充减少是土壤团聚体水稳定性下降及数量减少的主要原因。坡耕地 退耕后,土壤团聚体可得到恢复。 南川金佛山岩浴土壤团聚体研究结果表明:叩z5恤的团聚体含量大小排 序是竹诬血祖杉林>草甸土>乔木林>玉米地;植被好的竹回丛结构好于原始林 地银杉林,银杉林的结构又好于草甸土,结构最差的是耕地玉米地;在耕地 中,剖面上层的结构比下层的结构差,说明耕作对土羹有一定的破坏作用。 黔江岩溶上缀冽面团聚体的数量趋势是灌草丛>乔木伽抛荒地>玉米地>桑- 树地路边棵地。 三样地团聚脓征比较:从三样地的玉米地和蠢草丛两种植被下大于3nun 的团聚体特征比较来看,南川金佛山自然保护区土壤结构好于黔江区又好于人 类活动破坏强烈的北暗区。 0 土壤水稳定性团聚体有较大差别是不同土地利用方式土壤抗蚀性、储水性 有较大差别的原因,有机质含量下降造成团聚体稳定性下降和水稳定团聚体减 少,恢复和改良石灰岩土壤结构性及结构稳定性的关键是增加有机质的投入。 二、土壤颗粒组成是土壤肥力特征的重要指标,根据颗粒组成可划分土壤质 地。北殆遭人为破坏较大的岩溶土壤粘重化特别严重,土壤结构性差,膨胀收 缩性剧烈,士壤物理性质极差。但从植被不同的退化生态系统来看,玉米地、 荒玉米地


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