黄土高原坡地不同土地利用方式下土壤剖面磷素分布及其有效性研究

本实验根据黄土高原的地形,植物和气候特征,研究了坡地自然状况下不同植被和土地利用方式下的土壤剖面养分状况,尤其是无机磷形态和有机磷形态分布及其有效性问题,以便更好的提出更适合黄土高原的生态环境的植被类型选择和配置及土地利用方式。 本文研究了黄土高原坡地不同土地利用方式下土壤剖面磷素形态分布及其有效性,并运用相关分析、通径分析和逐步回归分析对其有效性进行系统的分析,得到结果如下: 1.自然状况不同土地利用方式下土壤剖面磷素均表现为全磷含量高,无机磷占全磷的绝大部分比例,且各无机磷形态含量顺序均为Ca10-P＞0-P＞Ca8-P＞Fe-P＞A1-P＞Ca2-P,土地利用方式不能成为改变无机磷形态含量顺序的因素;各土地利用方式下土壤有机磷形态含量中均表现为中等活性有机磷含量最大,活性有机磷含量最小。 (1)农田禾本科植被下土壤速效磷和全磷含量小于非禾本科类。Ca2-P和中等活性有机磷是速效磷的主要磷源。 (2)撂荒地全磷含量较高,速效磷含量极低,表层含量显著大于其它层次。Ca8-P、A1-P、活性有机磷、中等活性有机磷和中等稳定性有机磷是速效磷的主要磷源。活性有机磷对速效磷的贡献和重要性远远大于中等活性和中等稳定性有机磷。 (3)草地土壤剖面速效磷、有机质和碱解氮含量低于撂荒地土壤含量,0-60cm含量随着土层增加而降低。Ca8-P、A1-P、活性有机磷和中等活性有机磷是速效磷的主要磷源。 (4)灌木林地土壤速效磷和全磷含量显著高于撂荒地含量,有机质和碱解氮含量小于撂荒地含量,速效磷和有机质含量随着土壤层次的加深含量逐渐降低。Ca2-P、Ca8-P和活性有机磷是速效磷的主要磷源。 (5)果树林地中杏树林地土壤速效磷、全磷和碱解氮含量与枣树林地相比均较小。Ca2-P、活性有机磷和中等活性有机磷是速效磷的主要来源。 (6)乔木林地中豆科乔木林地土壤剖面的速效磷、全磷和碱解氮含量大于非豆科,植被下0-60cm土壤剖面的速效磷和碱解氮含量随土壤层次增加而逐渐降低。Ca2-P、活性有机磷和中等活性有机磷是速效磷的主要来源。 2.施肥状况下草地不同坡位土壤剖面磷素形态及分布分析结论 (1)施肥草地土壤速效磷和有机质含量表现为坡脚＞坡顶＞坡中的趋势;土壤表层全磷和碱解氮含量表现为坡脚＞坡顶＞坡中的趋势顺序,两者的平均含量表现为从坡顶到坡脚递减的趋势。坡地主要养分含量在剖面中分布表现为随着土层深度的加深而降低,其中速效磷和碱解氮两种速效养分降低最多。与不施肥情况下比较,施肥苜蓿地土壤剖面的养分含量均有增加,碱解氮增幅最大。 (2)施肥增加土壤无机磷含量主要表现在Ca2-P、Al-P、Fe-P和O-P含量上,促进Ca8-P向Al-P和Ca2-P转化,Ca10-P含量变化不大。无机磷及其各形态均表现为养分在坡脚土层有显著的富集特征。 (3)与不施肥土壤相比,施肥状况下草地有机磷增加极显著,主要表现为中等活性有机磷和活性有机磷这两种有机磷形态上;除中等活性有机磷外,其余有机磷形态含量均值表现为坡脚＞坡顶＞坡中的趋势;活性有机磷含量随着土层深度的增加呈减小趋势。 3.不同土地利用方式下土壤剖面磷素形态及分布比较结论 (1)不同土地利用方式下土壤剖面速效磷和全磷含量均呈现由上至下减小的趋势(除灌木林地);相对于其它土地利用方式,草地和灌木类能增加土壤表层速效磷含量;全磷含量随土地利用方式变化规律不明显。 (2)与撂荒地相比,各种土地利用方式均能增加土壤剖面Ca2-P含量,且使其在表层累积,其中灌草类最优;对Ca8-P和Al-P来讲,草类最优;对Fe-P和O-P来讲,草类能增加其在表层的积累;Ca10-P含量与土地利用方式联系不大。 (3)草灌类和乔木类均能增加土壤表层活性有机磷累积;对中等活性有机磷来说,乔木和灌木是增加其土壤表层积累的优势植被;各种土地利用方式均比撂荒地的中等稳定性和高稳定性有机磷含量高。