收藏本站
《西北农林科技大学》 2008年
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

黄土高原坝地和梯田土壤质量特征及评价

包耀贤  
【摘要】: 坝地和梯田是黄土丘陵沟壑区和残塬沟壑区的基本农田,是群众的“保命田”。二者土壤质量的好坏成为区域农业和经济可持续发展的决定性因素。本研究针对坝地和梯田的土壤质量问题,以延安碾庄沟流域(坝地和梯田)和淳化泥河沟流域(梯田)为研究对象,从资料收集、野外调查和室内土壤物理、化学和生物学质量指标的土样分析入手,结合方差分析、相关性分析、因子分析、逐步回归分析等方法,系统研究了坝地和梯田土壤质量的基本特征、时空分布与演化、相关性、指标体系和综合评价。主要结论如下: 1.颗粒组成均为粗粉粒最多(约60%),粗砂粒最少(约5%);0.01~0.25mm微团聚体占80%以上,<0.01mm微团聚体占约10%,受粘粒、CaCO_3和有机质影响显著;团聚体总量低(<12%),水稳性差,受有机质和物理性粘粒影响显著。质地粗化度、团聚度和MWD均为淳化梯田最好,延安坝地和梯田差异很小;团聚度、总团聚体和MWD沿剖面向下降低,但差异较小。含水量延安坝地>淳化梯田>延安梯田,水分受物理性粘粒的吸储作用显著,坝地更具备作物稳产高产的水分条件。坝地旋回层次构型对托水保肥和增强抗蚀性极为有利,也衍射出土壤颗粒粗化、抗蚀性减弱的生态变化足迹。 2.表层土壤养分含量差异较大。只有全磷和钾素储量丰富,其它养分均属“中”或“低”水平。其中,淳化梯田仅缺碱解氮,延安坝地和梯田基本都缺。养分全量高并非有效养分供应充足。CEC含量淳化梯田为1级(高),延安坝地和梯田为3级(低);CaCO_3量均高,为6级;pH值显示延安坝地为碱性而淳化梯田和延安梯田属弱碱性。 表层有机质、各形态氮素(NO_3~--N除外)、有效性钾、速效钾、速效磷、CEC含量均显著高于下层,下层间差异不显著。其它指标在层次间差异不显著。区域间,除碱解氮外的所有指标含量均为淳化梯田最高。区域内,除了速效磷、CEC、缓效钾和CaCO_3外,其它指标均为延安坝地高于延安梯田。所有化学指标(除了pH值)在细颗粒中均有明显富集,水土流失就是养分的流失。 3.受生境条件和生物学性质本身的敏感性影响,生物学指标在区域间的差异并无一致性规律。酶活性、微生物数量、呼吸强度和微生物量C、N、P均沿剖面向下降低,其中,三大菌类数量急剧下降,表现出生境变化的极度敏感性。5种酶活性、MBC、MBN与有机质密切相关。微生物数量细菌(10~7)>放线菌(10~4)>真菌(10~3),其中,细菌占三大菌类数量的99%以上,对有机物质分解起着决定性作用。MBC、MBN和MBP含量虽少,生物有效性却很明显。细菌数量和MBC可较好地反映侵蚀过程。 4.坝地和梯田绝大多数土壤物理、化学和生物学质量指标随着经营时间的延续均经历了先逐渐升高后缓慢降低的演变过程,现已处于衰退并将持续衰退的状态。整体来看,各指标拐点年限的出现时段淳化梯田滞后于延安梯田,延安坝地滞后于淳化梯田。 5.除容重外,其余9项指标间均呈显著或极显著相关,特别是物理性粘粒协调性较好。17项化学指标间的相关性整体较好,特别是有机质。通径分析显示,全氮主由有机质和C/N比决定;速效磷由CEC、全磷和有机质直接影响;对速效钾的直接影响力为有机质>CEC>缓效钾>全氮;CEC主要决定于有机质、速效磷、全钾和缓效钾。 蛋白酶具有拮抗作用,其它酶活性的协调性较好,特别是蔗糖酶。细菌、真菌与脲酶、碱性磷酸酶和蔗糖酶相关性较好;放线菌与过氧化氢酶、蛋白酶相关性较好。MBC受影响的程度MBN>蔗糖酶>蛋白酶>细菌:MBN受影响的程度MBC>放线菌>蔗糖酶>蛋白酶;MBP受影响的程度真菌>脲酶>碱性磷酸酶。化学和生物指标的通径分析显示,对有机质的直接效应蔗糖酶>过氧化氢酶>放线菌;碱解氮受蔗糖酶直接效应最大;对速效磷的直接效应MBN>脲酶>蔗糖酶;速效钾受蛋白酶的直接作用最大。 6.筛选出物理性粘粒、质地粗化度、含水量、全钾、有机质、碱解氮、全磷、电导率、CaCO_3、蛋白酶、碱性磷酸酶、细菌和真菌等13项土壤质量综合评价指标。整体看土壤质量等级,淳化梯田属较高水平(Ⅱ级);延安坝地和延安梯田属中等水平(Ⅲ级),延安坝地稍好于延安梯田。建立了土壤综合质量评价演算模型及其随时间的演化模型。综合土壤质量已处于退化状态,临界年限淳化梯田、延安坝地和延安梯田分别约在33年、40年和22年。
【学位授予单位】:西北农林科技大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2008
【分类号】:S158

【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 ;黄土高原淤地坝安全运用现场会在山西召开[J];山西水土保持科技;2011年02期
2 赵小弟;杨美丽;寇艳;;黄土高原苹果幼林间作模式研究[J];陕西农业科学;2011年04期
3 山冈;;在黄土高原上建设幸福家园[J];国土绿化;2011年06期
4 尉红霞;;乡宁县吴家河流域沟坝地治理效益分析[J];山西水利;2011年05期
5 张倩;张素霞;刘克;吕家珑;;陕北不同土地利用类型下土壤无机磷形态分布及有效性研究[J];干旱地区农业研究;2011年04期
6 范清成;王飞;穆兴民;刘振东;;近50年黄土高原风蚀区风速的区域变化特征分析[J];水土保持通报;2011年03期
7 刘锁荣;范文虎;;促进山西藜麦种植规模化及产业链形成的建议[J];山西农业科学;2011年07期
8 赵如浪;冯佰利;蒋树怀;张小东;屈洋;蔡晓青;朱瑞祥;;黄土高原旱地保护性耕作农田土壤团聚体特性变化研究[J];中国农业大学学报;2011年04期
9 安卓;牛得草;文海燕;杨益;张洪荣;傅华;;氮素添加对黄土高原典型草原长芒草氮磷重吸收率及C:N:P化学计量特征的影响[J];植物生态学报;2011年08期
10 胡永亮;;黄土高原上奏响支农曲——农发行山西省吕梁市分行支持农业产业化企业纪实[J];农业发展与金融;2011年08期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 邵辉;高建恩;张元星;郝连安;王飞;;基于GIS的黄土高原流域坡地资源分析评价[A];现代节水高效农业与生态灌区建设(下)[C];2010年
2 上官周平;;适度开发黄土高原 保障区域粮食平衡[A];Management of Ecological Environment in the Loess Plateau of China--Proceedings of CCAST (World Laboratory) Workshop[C];1999年
3 方佩敏;;怀念表姐夫刘东生[A];纪念刘东生院士[C];2009年
4 胡正海;;黄土高原综合治理和可持续发展中更好地发挥科技人才作用的建议[A];Management of Ecological Environment in the Loess Plateau of China--Proceedings of CCAST (World Laboratory) Workshop[C];1999年
5 王俊杰;;关于黄土高原农村经济发展与自然生态环境恢复的若干思考[A];西部大开发 科教先行与可持续发展——中国科协2000年学术年会文集[C];2000年
6 安芷生;张信宝;周杰;李小强;;黄土高原植被恢复与黄土旱地水份保持[A];Management of Ecological Environment in the Loess Plateau of China--Proceedings of CCAST (World Laboratory) Workshop[C];1999年
7 韩茂莉;;中国北方农牧交错带环境研究与思考[A];中国经济史上的天人关系学术讨论会论文集[C];1999年
8 上官周平;;黄土高原生态环境整治中有关问题的探讨[A];西部大开发 科教先行与可持续发展——中国科协2000年学术年会文集[C];2000年
9 杨晓华;李文科;;崆峒山气候素描[A];中国气象学会2006年年会“气象史志研究进展”分会场论文集[C];2006年
10 冯磊;王治国;孙保平;张超;赵岩;;黄土高原水土保持功能重要性评价与分区研究[A];中国水土保持学会水土保持规划设计专业委员会2011年年会论文集[C];2011年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 陈翌爽 冷秋;构造黄土高原生态经济[N];中国水利报;2003年
2 王琳琳;黄土高原迎来新希望[N];中国水利报;2003年
3 记者 王志萍 通讯员 冀全喜 王涛 柴奇英;黄土高原上的生态奇迹[N];朔州日报;2010年
4 通讯员 周照程 记者 王剑;陕西:探索坝地建设新模式[N];中国水利报;2010年
5 张延;黄土高原综治,50个县先行试点[N];西部时报;2011年
6 本报记者 胡作政 何成军;“黄土高原第一峰”遭遇生态危机[N];甘肃经济日报;2011年
7 本报记者 解玉秀 特约记者 杨鸿 郭冬旭;黄土高原母亲情[N];解放军报;2011年
8 记者 王建兰;黄土高原造林可减少河川径流[N];中国绿色时报;2011年
9 本报记者 解玉秀 特约记者 杨鸿 郭冬旭;黄土高原“兵妈妈”——张卫花[N];中国国防报;2011年
10 赵景波;黄土高原的演变[N];人民日报;2003年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 包耀贤;黄土高原坝地和梯田土壤质量特征及评价[D];西北农林科技大学;2008年
2 赵培培;黄土高原小流域典型坝地土壤水分和泥沙空间分布特征[D];中国科学院研究生院(教育部水土保持与生态环境研究中心);2010年
3 李海光;黄土高原吕二沟流域环境演变的生态水文响应[D];北京林业大学;2011年
4 伍铁牛;更新世黄土高原中南部土壤侵蚀研究[D];中国科学院研究生院(教育部水土保持与生态环境研究中心);2010年
5 庞敏;黄土高原植被建设的生态水文效应研究[D];西安理工大学;2010年
6 刘江华;黄土高原刺槐人工林生长特征及其天然化程度评价[D];中国科学院研究生院(教育部水土保持与生态环境研究中心);2008年
7 周毅;基于DEM的黄土高原正负地形及空间分异研究[D];南京师范大学;2011年
8 宋娟丽;黄土高原草地土壤质量特征及评价研究[D];西北农林科技大学;2010年
9 佘冬立;黄土高原水蚀风蚀交错带小流域植被恢复的水土环境效应研究[D];中国科学院研究生院(教育部水土保持与生态环境研究中心);2009年
10 龚明贵;黄土高原主要树种丛枝菌根真菌群落多样性及提高宿主抗旱性的研究[D];西北农林科技大学;2012年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 张艳杰;西黑岱流域坝地水土资源高效利用研究[D];内蒙古农业大学;2011年
2 杜虎平;黄土高原小杂粮生产发展与产业开发研究[D];西北农林科技大学;2005年
3 吴良超;基于DEM的黄土高原沟壑特征及其空间分异规律研究[D];西北大学;2005年
4 罗珠珠;保护性耕作对黄土高原旱地土壤渗透性能的影响[D];甘肃农业大学;2005年
5 巩晓燕;宝鸡贾村塬全新世高分辨率孢粉古植被研究[D];首都师范大学;2006年
6 安巧绒;基于信息维数的地表分形特征研究[D];西北大学;2008年
7 王春;基于DEM的陕北黄土高原地面坡谱不确定性研究[D];西北大学;2005年
8 罗彩云;水土保持耕作下甘肃庆阳玉米—小麦—大豆轮作系统产量、土壤理化性质动态[D];兰州大学;2006年
9 张茜;黄土高原不同空间尺度DEM的地形信息量研究[D];西北大学;2006年
10 李紫燕;黄土高原典型土壤有机氮矿化及铵态氮对土壤氮素激发效应的研究[D];西北农林科技大学;2006年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62791813
  • 010-62985026