不同利用方式下第四纪红壤酸化特征及趋势

【摘要】：东南丘陵区是我国主要油粮产区,水热资源丰富,其主要土壤类型是红壤,但近些年来,红壤酸化日益加剧,对农业生产和生态环境产生严重威胁,因此本研究依托江西省鹰潭市中国科学院红壤生态实验站研究其周边不同植被类型下的红壤酸化演变特征并进行酸化趋势预测,探索不同植被类型对土壤酸化的影响,主要研究结果如下:(1)与1985年相比,2016年土壤pH分布呈正态分布,变异系数显著减小,1985—2016年31年间不同利用方式下红壤显著酸化,土壤pH下降0.32个单位,平均每年下降0.01个单位。31年不同利用方式下的土壤有机质显著升高,由1985年有机质含量11.4 g·kg~(-1)上升到19.69g·kg~(-1),平均按每年0.27g·kg~(-1)的速度升高,说明不同利用方式下土壤有机质逐年积累。(2)第四纪红壤在5种植被类型下,土壤0-40cm的pH显著低于60-100cm的,说明不同植被对底层红壤酸度影响不显著,主要作用于0-40cm土层。在5种植被类型中,除旱地作物花生外,其他植被土壤pH随土层(0-100 cm)深度增加均呈显著增加趋势,其中水稻土壤pH普遍高于其他植被下的土壤pH,并且剖面pH在4.2~6.6之间,整体属于酸性土壤。(3)不同植被类型下的表层红壤酸化速率具有明显差异,表层红壤的酸化速率平均值大小顺序为杨梅园(0.77kmolH~+·hm~2·a~(-1))水稻(0.64kmolH~+·hm~2·a~(-1))栎树林(0.47kmolH~+·hm~2·a~(-1))马尾松混交林(0.38kmolH~+·hm~2·a~(-1))花生(-0.05kmolH~+·hm~2·a~(-1))不同植被类型下预测得到的红壤酸化时间具有明显差异。在林地植被中,杨梅园酸化速率最快,杨梅园土壤pH在10年内就能够下降到4,pH下降到3.5需20年左右的时间才可能发生;在农耕地作物中水稻土壤pH在30年内就能够下降到4,pH下降到3.5需45年左右的时间可能发生,而花生目前是不酸化,维持土壤酸碱平衡。