不同類型土壤理化性質(zhì)研究范文

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《林業(yè)建設(shè)雜志》2014年第三期

1研究方法

為了研究滇池濕地土壤演變與發(fā)展，并在此基礎(chǔ)上了解人為活動(dòng)對濕地生態(tài)環(huán)境變化特征與機(jī)制，本研究選取沼澤土、沖積土、水稻土的三種主要類型土壤為研究對象。即以滇池周邊受人為干擾影響小的沼澤土壤作為參照，湖濱帶水稻土和人為干擾的沖積土進(jìn)行比較研究。野外土壤采樣時(shí)，每一類型土壤設(shè)3個(gè)具有代表性的采樣點(diǎn)分別采集樣品，并詳細(xì)記錄現(xiàn)場情況。實(shí)驗(yàn)分析采用中國科學(xué)院南京土壤研究所土壤分析方法［3］。分析三類土壤的有機(jī)質(zhì)、全氮、全磷、速效鉀、水解氮、及PH值等，并探討農(nóng)業(yè)耕作及人為干擾對滇池濕地的影響。

2結(jié)果與分析

2.1滇池湖濱帶三類土壤特征

2.1.1沼澤土滇池湖濱帶沼澤土是滇池濕地受人為影響小的土壤，土壤通常處于水面下，長年生長有天然水生植物，湖積沉甸而發(fā)育形成的。主要分布在滇池湖濱帶低海拔處，土壤很少接觸空氣，處于無氧條件下，積累大量植物殘?bào)w和其它有機(jī)物，形成腐質(zhì)泥化土［4］。從表1可看出滇池的沼澤土壤有機(jī)質(zhì)平均含量9.870%，全氮含量達(dá)0.287%，C/N比值為19.603，可見沼澤土對養(yǎng)分的積蓄作用。全鉀含量高達(dá)2.350%，全磷含量0.082%。速效鉀含量54.102mg.kg-1，速效磷僅為22.305mg.kg-1。水解氮高達(dá)159.894mg.kg［-1］，這種較高氮營養(yǎng)含量可能為外來補(bǔ)給，與周圍農(nóng)業(yè)施肥引起的氮營養(yǎng)流失進(jìn)入有關(guān)。

2.1.2水稻土水稻土是人為常年耕作，灌溉和排水交替進(jìn)行，使原本濕地土壤耕作熟化。滇池的水稻土受灌溉排水、濕耕干作、人工施肥等影響，土壤的水分變化極大，養(yǎng)分還原及分子氧化變化頻繁。水稻土長年灌水耕耘、人為堆肥以及稻谷一年一種，根系積累又分解。收獲季節(jié)稻田排干，土壤與空氣接觸，養(yǎng)分還原、氧化不斷。水稻土不斷翻耕，土壤粘粒分散。與滇池湖濱帶的沼澤土相比，有機(jī)質(zhì)下降至7.560%，全氮下降至0.216%，C/N比值為15.117。速效磷含量15.703mg.kg-1和速效鉀養(yǎng)分含量37.704mg.kg-1。但速效養(yǎng)分的表層水解氮增加到258.348mg.kg-1，這可能與水田有機(jī)質(zhì)分解以及農(nóng)業(yè)生產(chǎn)活動(dòng)中大量施用氮肥有關(guān)［3］。人為耕作活動(dòng)對土壤特性產(chǎn)生變異，使土壤肥力下降，土質(zhì)變劣，見表1。

2.1.3沖積土沖積土受雨水、洪災(zāi)及人為搬運(yùn)作用，由滇池周邊高處不斷沖積、洪積下來而形成的土壤。滇池湖濱帶沖積土由于人為修防浪堤，湖水上漲使沖積土埋下水下，形成人工濕地土壤。其成土母質(zhì)為沖積母質(zhì)。沖積母質(zhì)發(fā)育形成的沖積土有機(jī)質(zhì)和氮素營養(yǎng)含量低，有機(jī)質(zhì)4.230%，全氮0.097%，養(yǎng)分貧瘠。但速效磷含量27.689mg.kg-1和速效鉀含量71.827mg.kg-1，較沼澤土和水稻土都高，這可能與滇池湖濱帶沖積土成土?xí)r間不長，修防浪堤后被淹沒，并開始發(fā)生氧化還原過程有關(guān)，見表1。

2.2滇池湖濱帶耕作對滇池濕地的影響滇池湖濱帶水稻土歷史上曾是沼澤土，由于人們圍湖造田，排干湖水，致使水位下降，土壤露出水面，經(jīng)逐年灌溉排水、濕耕干作、人工施肥等影響發(fā)育形成了水稻土。在每年堆肥條件下，土層養(yǎng)分含量較高。但水稻土與沼澤土相比較，養(yǎng)分仍然呈下降趨勢。水稻土的有機(jī)質(zhì)從9.870%降到7.560%，耕地植物生長迅速，枯落物多，但有機(jī)質(zhì)下降一是由于水稻土溫度高，有機(jī)質(zhì)分解速度快；另一個(gè)原因是有機(jī)質(zhì)容易被大量雨水沖刷和稻田排水進(jìn)入滇池湖中。全氮由0.287%降到0.216%，C/N比值由19.603下降到15.117，可見水稻土較沼澤土的養(yǎng)分匯集能力差，并且大量有效養(yǎng)分快速釋放。水稻土全鉀含量為1.351%，比其他兩個(gè)樣地類型要小得多，這是由于水田季節(jié)干濕交替明顯，淋溶作用不明顯，鉀的固定能力大大減弱，鉀含量小。水稻土水解氮達(dá)到258.348mg.kg-1，遠(yuǎn)大于沼澤土159.894mg.kg-1，這可能與農(nóng)業(yè)大量施氮肥有直接的關(guān)連［5］。水稻土速效磷、速效鉀僅有15.703mg.kg-1、37.704mg.kg-1，為三種類型土壤最低。水稻土速效磷、鉀含量最低，這是由于耕作土吸附性較強(qiáng)，土壤偏堿性條件下磷與鉀容易與其它分子結(jié)合而失去有效性［6］。由于稻田土有機(jī)質(zhì)和全氮、磷、鉀含量大量損失，以及大量的施氮肥，而土壤缺磷、鉀等其它植物所必需的微量元素導(dǎo)致氮肥利用率低，大量氮肥等營養(yǎng)元素流失到滇池必然會對滇池生態(tài)系統(tǒng)產(chǎn)生極大影響。而且由于肥料利用率低而進(jìn)入滇池導(dǎo)致滇池水質(zhì)越來越劣，水體混濁，懸浮物不斷增加。由于水田缺乏湖濱帶沼澤地對污水的截留和緩沖功能，另外水田土壤中的養(yǎng)分流失到滇池內(nèi)必然對位于其下的湖泊產(chǎn)生影響。沼澤地農(nóng)業(yè)耕作不僅使?jié)竦厣锶郝涓淖儯乙鸷锤粻I養(yǎng)化。滇池濕地沼澤改變成水田環(huán)境，使之喪失了濕地原有的調(diào)節(jié)功能。滇池湖濱帶水稻田大量氮肥引起的湖水污染，是導(dǎo)致滇池水質(zhì)變差和富營養(yǎng)化的潛在因素。滇池湖濱帶農(nóng)業(yè)耕作，使滇池面積減小，水質(zhì)變差和富營養(yǎng)化，都引起和加快滇池濕地退化過程。

2.3滇池湖濱帶修堤筑壩對滇池濕地的影響滇池湖濱帶沖積土成土?xí)r間不長，土質(zhì)疏松，還沒有形成土壤剖面。由于人為修防浪堤，湖水上漲使之淹于水下，形成人工濕地土壤。沖積土有機(jī)質(zhì)含量最少，僅為沼澤有機(jī)質(zhì)含量的1/2。這是因?yàn)槿斯竦氐臎_積土缺乏湖濱帶植物，破壞原有湖濱帶植物吸附凈化功能，水流速度較快，有機(jī)質(zhì)容易被水流帶走，湖濱帶沒有水質(zhì)凈化和攔截泥沙的作用，所以有機(jī)質(zhì)含量小。修堤致使滇池湖濱帶天然沼澤地破壞，土壤有機(jī)質(zhì)含量降低，這也說明湖濱帶沼澤土對有機(jī)質(zhì)的吸收和固定能力最強(qiáng)。與沼澤土相比，全氮由0.287%降到0.077%。但C/N比值由19.603上升到31.932，可見沖積土較沼澤土相比，其養(yǎng)分正在快速積累中。沖積土總磷和總鉀遠(yuǎn)大于水稻土，這是由于人工濕地對磷和鉀的截留主要是對不溶性磷鉀的吸附和沉積。沖積土速效磷是沼澤土含量的1.24倍，是水稻土含量的1.76倍。速效鉀是沼澤土含量的1.32倍，是水稻土含量的1.90倍。這是因?yàn)橥寥浪傩Я住⑩浐颗c土地利用類型有關(guān)。湖濱帶沼澤土和水田土由于植物生長吸收了大量的磷和鉀。人為因素是影響土壤速效磷和鉀含量的一個(gè)因素，但并不是唯一的因素［7］。沖積土由于水淹產(chǎn)生劇烈侵蝕，并且土質(zhì)較松，積物較豐富，在水的淋溶作用下釋速效磷和鉀現(xiàn)象頻繁，所以其速效磷和鉀含量最高。所以滇池周邊人工濕地應(yīng)種植水生植物，不僅可以不斷地從濕地中取出營養(yǎng)成分，并可獲取一定的經(jīng)濟(jì)效益［8］。

3結(jié)論與建議

3.1結(jié)論從滇池湖濱帶三種類型土壤理化定量研究結(jié)果表明如下。（1）農(nóng)業(yè)耕作施肥進(jìn)入水田后，水解氮多，而速效磷、鉀等植物生長必要微量養(yǎng)分少，致使肥料利用率低。并通過徑流、下滲向滇池水體遷移。滇池湖濱帶水田面源污染突出，農(nóng)田不合理施肥是引起滇池污染的主要原因。（2）滇池修堤致湖水位變幅較大，嚴(yán)重地影響了湖濱帶生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性，湖濱帶生態(tài)系統(tǒng)功能下降。滇池湖濱帶人類活動(dòng)如農(nóng)田耕作、修堤，致使湖濱帶自然群落的生態(tài)結(jié)構(gòu)破壞貽盡，加劇了滇池水體富營養(yǎng)化的進(jìn)程。破壞了湖濱帶濕地生物多樣性，削弱了湖濱帶對氮、磷、鉀的自凈能力，毀壞了其美學(xué)價(jià)值。滇池湖濱帶受人為影響小的沼澤土有機(jī)質(zhì)含量高，全磷、全鉀含量高，而受人為干擾淹沒的沖積土有機(jī)質(zhì)含量最小。這充分說明湖濱帶的水生植物根系固定和沉積有機(jī)質(zhì)的作用。（3）湖濱沼澤地帶具有較好的生態(tài)功能和環(huán)境功能，在水質(zhì)凈化和攔截泥沙等方面效果顯著，湖濱植物帶大量吸收入湖礦質(zhì)營養(yǎng)用于自身生長，也體現(xiàn)了湖濱帶的吸附、凈化功能。因此，要重視并保護(hù)湖濱沼澤地帶，從而使其功能得到有效發(fā)揮。三種類型土壤的pH值均大于7.5，這說明滇池的水質(zhì)已經(jīng)受到嚴(yán)重的污染，以致于使湖濱帶沼澤土、水稻土及沖積土受到影響并出現(xiàn)鹽化趨勢。

3.2滇池湖濱帶的生態(tài)恢復(fù)建議滇池湖濱帶由于受農(nóng)業(yè)利用和人為干擾，其生態(tài)和環(huán)境功能受到損壞，并影響了其攔截泥沙、過濾污水和維持生物多樣性、生態(tài)平衡的作用。為了修復(fù)滇池湖濱帶，還原健康的滇池湖泊生態(tài)系統(tǒng)，提出幾點(diǎn)建議：（1）滇池湖濱帶發(fā)展生態(tài)農(nóng)業(yè)，減少農(nóng)田面源污染。（2）滇池周邊人工濕地應(yīng)加大水生植物種植，推動(dòng)滇池湖濱帶生態(tài)建設(shè)。（3）充分保護(hù)滇池湖濱帶沼澤土，充分發(fā)揮濕地的凈化功能，并作為治理滇池富營養(yǎng)化的有效措施。

作者：袁國安文勇軍付小勇周曉單位：云南省林業(yè)調(diào)查規(guī)劃院西南林業(yè)大學(xué)云南省林科院