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《兰州大学》 2007年
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半干旱黄土高原区苜蓿的种植对土壤质量的影响

范小巧  
【摘要】: 为了探讨半干旱黄土高原丘陵沟壑区退耕还草对土壤质量的影响,本文选取了北山地区的典型景观位置,即上坡、中坡、坡脚和滩地,选取的作物为2002年退耕的苜蓿地(10块)和对照农田地(10块),对它们的土壤有机碳、轻组有机碳、微生物生物量碳、土壤氮素、磷素、地上生物量以及土壤水分动态进行了系统的研究。所得结果如下: 本试验中农田地种植的作物分别是胡麻、豌豆、小麦、马铃薯、草谷子和高粱,在这些农作物中,小麦的水分利用效率最高,其次是高粱,最小的是豌豆:如果按照0-100cm土层深度计算,小麦的水分利用效率高达23.2kgha~(-1)mm~(-1)、高粱是21.5kgha~(-1)mm~(-1)、豌豆是5.6kgha~(-1)mm~(-1);按照0-200cm计算,小麦的水分利用效率是25.2kgha~(-1)mm~(-1)、高粱是20.0kgha~(-1)mm~(-1)、豌豆是6.02kgha~(-1)mm~(-1)。除去高粱,所有农作物都具有0-200cm计算所得的水分利用效率大于0-100cm计算所得,表明农作物的根系吸水集中在0-100cm土层。不同农作物的水分利用效率在不同的景观位置之间无规律可循。在这些农作物中产量最高的高粱4144kgha~(-1),其次是小麦3268kgha~(-1),最低的是豌豆660.4·kgha~(-1),深根作物(高粱)和抗旱品种(小麦)在干旱年份可凸显出其产量优越性。 种植4年的苜蓿水分利用效率,除去小麦与高梁,都显著大于农作物,且在不同景观位置之间水分利用效率差异显著,水分利用效率的平均值普遍具有坡脚>滩地>上坡>中坡。苜蓿地的水分利用效率如果按照0-500cm计算所得小于0-200cm所得的结果,说明生长4年的苜蓿耗水深度在2m以下。 苜蓿地的速效氮总量比农田地降低70%,而全氮则增加26.7%,表明种植4年的苜蓿主要提高了土壤氮库中的氮。农田由于施肥的影响,NO_3~--N含量是苜蓿地的4.67倍,而NH4~+-N含量受到景观位置与土地利用的影响较小。 本文经分析得出在不同景观位置上,坡脚的养分、水分含量最高,显著高于其他景观位置。土壤有机碳、轻组有机碳、土壤微生物生物量碳、土壤全氮、硝态氮、全磷和速效磷在坡脚均出现富集。2002年退耕以来,土壤全氮提高26.7%,轻组有机碳提高50%,微生物生物量碳提高41%,土壤质量得到一定的改善;苜蓿地土壤水分含量低于农田,这与苜蓿生长期严重耗水有关,可轮作浅根系农作物以恢复水分含量。
【学位授予单位】:兰州大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2007
【分类号】:S157;S541.9

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