久久人人爽爽爽人久久久-免费高清a级毛片在线播放-国产高清自产拍av在线-中文字幕亚洲综合小综合-无码中文字幕色专区

學術咨詢

讓論文發表更省時、省事、省心

滇南小流域3種土地利用方式下土壤侵蝕及養分流失特征

時間:2021年01月05日 分類:文學論文 次數:

摘 要:以滇池西南部東大河小流域為研究靶區,利用137Cs核素示蹤技術,對研究區內林地、草地、耕地3種土地利用 類型的土壤侵蝕量及土壤總有機碳(TOC)、總氮(TN)、總磷(TP)流失量進行了定量分析及評價,并通過土壤養分生 態化學計量特征(碳氮比 C/N、碳磷比 C

  摘 要:以滇池西南部東大河小流域為研究靶區,利用137Cs核素示蹤技術,對研究區內林地、草地、耕地3種土地利用 類型的土壤侵蝕量及土壤總有機碳(TOC)、總氮(TN)、總磷(TP)流失量進行了定量分析及評價,并通過土壤養分生 態化學計量特征(碳氮比 C/N、碳磷比 C/P、氮磷比 N/P)揭示當地土壤肥力狀況。結果表明:(1)不同土地利用方式 下土壤侵蝕存在差異。平均侵蝕程度大小表現為耕地[1538.74t/(km2 ·a)]>草 地[1308.82t/(km2 ·a)]>林 地 [81.88t/(km2·a)],流域整體侵蝕程度介于輕度侵蝕到中度侵蝕之間,但草地、耕地仍高于當地允許流失量。(2)不 同土地利用方式對土壤養分含量分布及流失量具有一定影響,并且土壤侵蝕與養分流失關系密切。TOC,TN,TP含 量大小表現的規律不盡相同,林地土壤養分流失量最小,土壤養分狀況多數在3級 以 上,土壤肥力狀況較好。(3)土 壤侵蝕通過影響養分流失對土壤養分化學計量特征產生間接影響,土壤 C/N 規律為耕地(6.95)>草地(6.14)>林地 (3.14);土壤 N/P為林地(10.99)>草地(10.07)>耕地(4.82);土壤 C/P為草地(57.47)>林地(39.94)>耕地(27.55), C/N,C/P,N/P均較低,表明土壤有機質礦化速率較快,并且磷的有效性較高,流域內植被生長在一定程度上主要受 N 元素影響。

  關鍵詞:土地利用;土壤侵蝕;養分流失;137Cs示蹤;生態化學計量特征

土壤學報

  水土流失是我國乃至全球最大的生態環境問題 之一。云南省屬于我國水土流失二級敏感區,其中滇 池流域作為云南省境內第一大淡水湖,流域內水土流 失問題受到各界的廣泛關注,解決水土流失問題,恢 復當地生態環境已成當務之急。尤其是近年來人類 活動的加劇,不合理的土地利用,對土壤生態平衡、經 濟發展和環境的協調性有著非常重要的影響,在小流 域尺度上影響更為明 顯[1]。土 地 利 用 方 式 的 變 化 是 人類活動最直觀的表現,也是影響土壤養分的直接因 素[2]。

  土壤論文范例:青島市土壤環境質量調查開啟及實踐

  土壤肥力是土壤各種基本性質的綜合表現,土 壤碳、氮、磷等元素是土壤肥力最直觀的表征元素,定 量表征土壤肥力及其評價已經成為國內外研究者關 注的熱點問題之一[3]。此前有部分學者對滇池典型 小流域內土地利用變化下的土壤及養分侵蝕開展定 量研究,陳春瑜等[4]揭示了滇池流域不同土地利用下 的養分以及 化 學 計 量 特 征 的 時 空 分 布 規 律,牛 曉 音 等[5]揭示了滇池南部雙龍流域土壤侵蝕與土壤養分 在不同土地利用方式上含量分布的差異,崔駿[6]探究 了滇池北部小流域不同土地利用方式下碳、氮、磷、硫 等養分的流失特征,揭示了人類活動對土壤養分的影 響。

  上述研究中多單一側重土壤侵蝕或養分空間分 布特征,但滇池小流域眾多且空間異質性強,人類活 動干擾強度不同對區域土壤環境的影響也會存在差異。因此從小流域尺度上綜合分析侵蝕、養分流失特 征及土壤質量現狀方面的研究有待加強。 本研究選取滇池南部的東大河流域為研究靶區, 通過137Cs核素示蹤技術對該流域內土壤侵蝕進行定 量分析及評價,在土壤侵蝕的基礎上,將土壤侵蝕與 養分流失相結合,旨在探究二者在不同土地利用下的 流失特征,揭示不同土地利用對土壤及養分流失的影 響,并通過土壤養分生態化學計量特征揭示土壤養分 水平。對減緩當地生態壓力,改善生態環境以及對政 府和相關部門的土地利用規劃具有重要的指示意義。 為當地土地利用變化對滇池流域面源污染及土地退 化的影響研究提供可靠的參考依據。

  1 研究區概況

  東大河流域是滇池西南部的一個小流域(102°29′— 102°39′E,24°31′—25°42′N);發源于海孜白泥 箐,匯入滇池,全長21km,流 域 面 積188km2。流 域 境 內 行政區劃為晉寧區。屬于亞熱帶濕潤季風氣候,年溫 差較小,多年平均氣溫14.8℃。

  平均最高氣溫21.6℃, 平均最低氣溫9.7℃,多年平均年降水量900mm。土壤 以酸性、微酸 性 土 壤 為 主,土 壤 母 質 為 灰 巖、砂 巖 殘 積物、坡積物和沖洪積物,流域境內土壤類型以紅壤、 黃棕壤、紫 色 土 為 主。主 要 土 地 利 用 類 型 以 林 草 地 為主,主要植被類型為云南松(Pinusyunnanensis)、 馬尾 松 (Pinusmassoniana Lamb.)、華 山 松 (Pinus armandiiFranch.)、青岡(Quercusglauca Thunb.)、 金合 歡 (Acaciafarnesiana (Linn.)Willd.)、萌 芽 灌 木等喬灌混交林。

  2 研究方法

  2.1 樣品采集

  2018年8月在東大河小流域內采集3種土地利 用類型(林地(F)、草地(G)、耕地(C))土壤樣品,根據 采樣地區地形地貌,并結合實 地 考 察 和 GPS進 行 定 位選點,使樣點均勻分布,共采集代表性樣點12個, 平均每種用地類型4個樣點,樣點具體情況見表1。 采集樣為土 壤 全 樣,采 用 土 壤 取 樣 器 垂 直 入 土 層 取樣,采樣深度為40cm,分為上下兩層,每層20cm,按 對角線法平行采樣3次,取混合樣。

  3 結果與分析

  3.1 不同土地利用類型的土壤侵蝕特征

  上 層 土 壤 中137Cs含 量 大 小 為 林 地 (890.42 Bq/m2 )> 草 地 (209.56 Bq/m2 )> 耕 地 (121.84Bq/m2),下層土壤137Cs含量為林地(221.98 Bq/m2)>耕地(102.47Bq/m2)>草地(29.68Bq/m2), 上下層 略 有 差 異。3 種 用 地 類 型 中,上 層 土 壤137Cs 含量高于下層。草地耕地上下層總平均含量較為接 近,但在耕地中分布較為均勻,草地上下層差異較大。

  根據式 (1—4)計算不同用地類型的土壤侵 蝕或沉 積模數,在3種土地利用方式下,土壤侵蝕模數表現 出較大的 差 異,尤 其 是 林 地 利 用 類 型。林 地 侵 蝕 模 數介于-522.12~516.20t/(km2·a),平均侵蝕模數 為81.88t/(km2·a),土壤侵蝕變異系數高達463%, 相較于其他用地類型,只有林地出現了沉積。草 地 土 壤侵蝕模數介于990.51~1615.57t/(km2 ·a),平 均侵蝕模數為1308.82t/(km2 ·a),3種 用 地 類 型 中草地侵蝕模數變異系數最小。耕地土壤侵蝕模數 介于726.78~2488.51t/(km2·a),平均侵蝕模數為 1538.74t/(km2·a),變異系數高于草地。不同土地 利用類型中平均土壤侵蝕模數大小表現為耕 地 >草地>林地。

  本研 究 調 查 樣 地 中,耕地與草地均無 沉積發生,且耕地平均侵蝕模數與草地相差不大,略 高于草地,二者平均侵蝕模數皆均遠高于林地,約為 林地的16~19倍。根據水利部制定的土壤侵蝕分類 分級標準,研究區內土壤侵蝕程度皆處于中度侵蝕 [>2500t/(km2 ·a)]以 下,且 多 數 處 于 輕 度 侵 蝕 [<1000t/(km2·a)]。

  4 討 論

  4.1 土壤侵蝕與養分流失

  各用地類型侵蝕特征具有較大差異,林地各樣點 的空間差異較大,主要是研究區內林地多為山坡林地 類型,受地形、植被、群落結構等因素影響較大,因此 在不同樣地中表現出較大的差異性。而草地空間差 異較小。當地草地植被多為林間山坡草地,不具備耕 作條件,土壤上下層137Cs含量差異較大,因此排除廢 棄耕地的次生演替,多數草地為自然生長,同一地理 單元內,草地群落結構及優勢種差異不大,沒有明顯 的空間差異。與草地相比,耕地土壤平均侵蝕量略高 于草地,二者較為接近,可能原因是草地與耕地類似, 均呈現季節性變化。

  但耕地各樣點與草地相比差異 明顯較大,其主要原因是研究區內耕地多為自主開 荒,耕地較少且在研究區內分布不均,耕作年限不一, 其土壤侵蝕程度表現出較高的空間差異。耕地具有 一定的坡度,受人類活動的影響較大,土層擾動劇烈 且土壤疏松,間作期間土壤更是直接呈裸露狀態,此 時最易受降雨影響,造成大量的土壤流失。 不同 的 用 地 類 型,其覆被植物及覆蓋度均有不 同。植被覆蓋 層 能 夠 減 少 雨 滴 沖 擊,增 加 地 表 粗 糙 度,減緩地表徑流流速,植被枯落物腐爛分解,可進一 步增加土壤有機碳的含量,改善土壤理化性質[15-18]。

  土壤侵蝕規律為耕地>草地>林地,不同用地類型上 的覆被植物對土壤侵蝕影響作用明顯,土壤侵蝕規律 與受人類擾動程度規律一致,由此表明人類擾動對土 壤侵蝕影響也較為明 顯。土壤侵蝕規律與牛曉音[5]研究中略有不同,在其研究中草地的土壤侵蝕模數低 于林地,其主要原因可能與林齡有關,不同年限的林 地水土保持效益不同[19-20],加上采樣的偶然性,因此 呈現出不同的規律。我國西南土石山區容許土壤侵 蝕量為500t/(km2·a)[21]。在 本 研 究 中 除 林 地 外, 其他土地利用類型侵蝕量遠超過容許土壤侵蝕量,約 為容許值的2.6~3.1倍,由 此 表 明,在 研 究 區 內,水 土流失雖得到一定控制,但其流失量相對于容許值仍 然較大,尤其是草地和耕地需要采取更為嚴峻的水土 保持措施進行水土流失治理。

  4.2 土壤養分垂直分布特征

  在林地和草地土壤養分分布主要集中在上層土 壤中,主要原因是由于林地、草地中,植物所產生的枯 枝、落葉等枯落物連同植物繁雜的根系能夠為土壤提 供大量的有 機 碳[23]。其 次 林 地、草 地 不 易 受 到 人 類 活動的影響,枯落物長期存在于土壤層表面,而且由 于地形、土壤質地等原因有機質難以向深層土壤中遷 移。林地、草地 土 壤 上 層 TOC 含 量 較 高,呈 現 出 比 較明顯的表面富集現象,上層和深層土壤中 TOC含 量差異十分明顯。而耕地上下層土壤的含量差距不 大。這表明深耕、翻耕等行為使得種植作物的土壤充 分混合,導致有機碳含量分布較為均勻。土壤覆被類 型不同,導致地表凋落物含量、根系發育程度和凋落 物分解速率等均存在一定差異,從而造成不同覆被類 型下養分輸入及土壤理化性質的不同[24]。

  5 結 論

  (1)不同土地利用方式影響土壤侵蝕程度,研究區 土壤侵蝕大小關系表現為耕地[1538.74t/(km2·a)]> 草地[1308.82t/(km2·a)]>林地[81.88t/(km2·a)], 3種用地類型下平均侵蝕處于輕度侵蝕到中度侵蝕之 間,草地、耕地土壤侵蝕模數約是當地容許土壤侵蝕量 的2.6~3.1倍,土壤侵蝕現象依然嚴重。

  (2)不同土地利用方式對土壤養分含量分布和 流失量具有 一 定 影 響,土 壤 侵 蝕 與 養 分 流 失 關 系 密 切。TOC,TN,TP流失量大小分別為草地27.87t/ [km2·a)]>耕地[24.19t/(km2 ·a)]>林 地[2.19 t/(km2·a)];草 地[4.80t/(km2 ·a)]>耕 地[3.46 t/(km2·a)]>林 地[0.45t/(km2 ·a)];耕 地[1.36 t/(km2·a)]>草地[0.50t/(km2·a)]>林地[0.06 t/(km2·a)],林 地 中3種 養 分 的 流 失 量 均 為 最 小, 反映出林地對土壤侵蝕及養分流失減緩程度明顯。 并且3種土地利用類型中,除林、草地土壤 TP處于4 級水平外,其他養分均處于3級以上水平,表明土壤 雖受侵蝕影響但養分狀況仍相對良好。

  參考文獻:

  [1] EkholmP,LehtorantaJ.Doescontrolofsoilerosionin- hibitaquaticeutrophication[J].JournalofEnvironmen- talManagement,2012,93(1):140-146.

  [2] 白振華,張秀玲,段藝芳,等.土 地 利 用/覆被變化對土壤 質量影響研 究 進 展[J].世 界 科 技 研 究 與 發 展,2009,31 (4):682-685.

  作者:王永平1,周子柯1,滕昊蔚1,牛曉音2,李曉輝2