黄土丘陵区营造果园后土壤质量效应分析

【目的】研究黄土丘陵区坡耕地营造果园后土壤质量变化过程。【方法】采用时空互代法,以黄土丘陵区不同年限的塌地果园为研究对象,选取坡耕地为对照,通过室内测试分析,并运用统计和相关分析等方法,研究土壤质量的变化过程。【结果】坡耕地改造为果园后,在改造初期土壤物理性质和抗蚀性变化不大或略有降低,随后显著改善并趋于稳定。土壤有机碳和全氮含量在改造前10年波动较大,增幅较慢,随后增长加速,15—30年基本趋于稳定;碱解氮含量在改造2年后增幅即达到显著水平,随后逐步升高。全磷和速效钾含量在初期显著降低,随后逐渐上升。速效磷在改造前10年变化不大,随后逐渐升高。pH随改造年限先升高后降低,CaCO3先降低后升高。微生物量碳、氮在改造前5年增幅显著,随后趋于稳定。微生物量磷在改造10年增加达到显著水平,随后逐渐增加。土壤基础呼吸强度在改造10年后显著增加,随后逐渐增加。诱导呼吸强度在改造5年后增幅达到显著水平,随后趋于稳定。代谢商在改造初期显著低于坡耕地,随后逐渐升高,15年后趋于稳定,和坡耕地没有显著差异。土壤脲酶、碱性磷酸酶、蔗糖酶和纤维素酶活性缓慢增加,在20—30年时趋于稳定。过氧化氢酶在改造第2年增幅即达到显著水平,随后随改造年限呈波动式缓慢上升。淀粉酶和多酚氧化酶活性整体随改造时间呈缓慢降低趋势,分别在10年和2年时达到显著水平,10—30年时趋于稳定。土壤质量指数(SOI)作为土壤理化和生物学性质的综合反映,在前20年土壤质量改善作用明显,20—30年趋于稳定,回归分析表明SQI随年限的增加呈显著的线性关系(r=0.946)。【结论】黄土丘陵区坡耕地由于严重的水土流失和不合理耕作方式,土壤物理、化学和生物学性质较差。改造为塌地果园初期,物理、化学和生物学性质显著改善,SQI增加,改造中后期,系统处于相对的稳定期,土壤物理、化学和生物学特性改善作用有所减缓,SQI趋于稳定。但此阶段却是以高投入高产出的状态在运转,系统仍旧受到较强的胁迫。