重庆璧山5种典型农林混作模式土壤理化性质及水分入渗特性

利用野外调查和室内分析相结合的方法,研究璧山县血橙—红薯、血橙—花生、血橙—玉米、血橙—茄子、血橙纯林5种模式下土壤理化性质及入渗过程.结果表明:不同模式下土壤容重、孔隙度差异均显著,血橙—红薯模式土壤容重最小,孔隙度最大,血橙纯林土壤容重最大,孔隙度最小;不同模式土壤化学指标差异显著,血橙纯林下土壤各化学指标含量均最低,而血橙—茄子模式土壤有机质及速效钾含量最高,血橙—玉米的全氮及碱解氮含量最高,血橙—红薯模式的全磷、全钾含量最高,血橙—花生模式的有效磷含量最高.不同模式土壤入渗过程不同,入渗曲线斜率不同,血橙—红薯模式达到稳渗时间最长,在50～55 min,血橙—红薯模式土壤初始入渗率、稳定入渗率、平均入渗率最大,分别为血橙纯林的4.82,3.88,4.28倍,而血橙纯林的累积入渗量仅为血橙—红薯模式的25.76％;不同模式土壤入渗能力与土壤容重呈负相关,与孔隙度呈正相关,与有机质相关性不显著.采用入渗模型模拟各模式入渗过程,Horton模型拟合效果较好,决定系数最高,模型参数具有物理意义,是分析和预测璧山血橙林与农作物混作下土壤入渗过程的适宜模型.     

翻耕除草对不同坡长下紫色土氮磷流失的影响

为揭示自然降雨下翻耕除草和坡长对紫色土氮、磷流失的影响,通过野外设置径流小区(2个坡面:翻耕除草与自然恢复;3种坡长:20,40,60 m,共9个小区),定位监测研究不同处理下产流产沙及氮、磷流失特征。结果表明,同一坡面不同坡长间产流产沙差异不显著(P0.05);同一坡长不同坡面处理小区的径流量、产沙量差异极显著(P0.01)。与翻耕除草相比,自然恢复坡面20,40,60 m坡长小区径流量分别减少77.55%,62.62%,79.56%,产沙量分别减少85.21%,94.97%,96.25%。仅在40 m坡长下,不同坡面处理径流中DN、DP流失量差异不显著(P0.05),其他坡长DN、DP流失量差异显著(P0.05);各坡长不同坡面处理下泥沙中TN、TP流失量差异极显著(P0.01)。与翻耕除草相比,自然恢复坡面处理径流中DN、DP流失量分别减少75.13%,80.22%,泥沙中TN、TP流失量分别减少96.07%,96.38%。在翻耕除草坡面处理下,降雨强度与径流量、产沙量及泥沙中的TN和TP流失量呈极显著幂函数关系;在自然恢复坡面处理下,上述关系均不显著。研究结果可为紫色土氮、磷流失及面源污染防治等提供理论参考依据。     

自然降雨条件下扰动地表土壤入渗性能变化特征

通过野外径流小区试验,在自然降雨条件下,研究了扰动20、40、60m三种坡长地表的土壤入渗性能变化特征。结果表明,扰动地表可降低土壤水分入渗能力,表现为人为扰动坡面自然坡面。土壤入渗特征模拟结果为:通用经验模型比较适合描述不同坡长受扰地表雨季的土壤入渗特征,考斯加柯夫(Kostiakov)模型次之,菲利浦(Philip)模型较差。相关分析表明:降雨作用下,土壤体积质量、总孔隙度、非毛管孔隙度、毛管孔隙度、有机质的变化会对土壤渗透性产生显著影响,并建立了主导因子方程。     

扰动地表及不同坡位土壤养分特征分析

通过径流小区试验,研究了20m坡长条件下人为扰动地表后不同坡位的土壤养分含量特征。研究结果表明,上坡和下坡扰动地表小区土壤养分含量均低于同一坡位自然坡面小区。其中,上坡7个养分指标含量差异均达极显著水平;下坡除土壤有机质含量差异不显著外,其他养分指标含量差异也达极显著水平。中坡,除土壤全氮、有机质及全磷含量是扰动地表小区极显著高于自然坡面小区外,其他土壤养分指标含量也是扰动地表小区极显著低于自然坡面小区。但是从整个径流小区坡面看,自然坡面小区土壤养分含量明显高于扰动地表小区。不同坡位,对于扰动地表小区,土壤氮素、钾素及有机质含量高低依次为下坡中坡上坡;土壤磷素含量高低依次为中坡下坡上坡。对于自然坡面小区,土壤氮素、钾素及有机质含量是下坡上坡中坡;土壤磷素含量是下坡中坡上坡。     

不同坡长条件扰动地表下土壤入渗与贮水特征

通过径流小区试验,研究了不同坡长条件下人为扰动地表后不同坡位的土壤贮水与入渗特征。结果表明,同一坡位扰动地表条件下,土壤最大吸持贮水量、饱和贮水量随坡长的增加而增加,不同坡长的最大滞留贮水量在上坡位和中坡位的规律是40m20m60m坡长条件。不同坡长及坡位下土壤最大吸持贮水量、饱和贮水量及最大滞留贮水量差异性显著(P0.05)。同一坡长条件下,20m和40m坡长扰动地表后的初始入渗率、稳定入渗率和平均入渗率均大于自然状态下的坡面,60m坡长扰动地表后的土壤入渗特征小于自然状态下的坡面,可以说明60m坡长扰动地表后土壤的入渗性能下降。在自然状态下的较长坡长下,坡位偏低的土壤入渗性能较好。通用经验公式模型对径流小区土壤入渗拟合精度较高,考斯加柯夫(Kostiakov)模型和霍顿(Horton)模型拟合的效果次之,菲利浦(Philip)模型拟合效果较差。通过相关性分析,土壤容重与土壤入渗性能呈极显著相关,说明土壤容重是影响土壤入渗的主要因子。     

重庆市山地血橙园不同种植模式土壤理化性质关联分析

研究了重庆市璧山县河边镇血橙核心示范园区的血橙 红薯(Ⅰ)、血橙 花生(Ⅱ)、血橙 玉米(Ⅲ)、血橙 茄子(Ⅳ)、血橙纯林(Ⅴ)5种模式下0~10 cm和10~20 cm土壤理化性质, 并用灰色关联法进行综合分析, 探讨了不同种植模式血橙园减小土壤容重, 增加土壤孔隙, 提高土壤养分含量效果差异的原因。结果表明: 同一种植模式不同土层比较, 土壤容重、非毛管孔隙度、总孔隙度, 土壤有机质、全氮、碱解氮、有效磷、速效钾含量均随土层深度的增加显著减少, 毛管孔隙度、全磷、全钾则在测试土层间含量变化不大。不同种植模式下相同土层土壤容重、孔隙度、土壤的养分含量差异均达到显著水平(P<0.05)或极显著水平(P<0.01), 且相同土层不同种植模式比较, 模式Ⅴ土壤容重最大, 非毛管孔隙、总孔隙度、有机质、全氮、全磷、碱解氮、有效磷、速效钾均最小, 而毛管孔隙度大于模式Ⅱ, 全钾则表现为0~10 cm土层含量略高于模式Ⅱ, 10~20 cm土层含量最低; 各种植模式改善土壤理化性质效果在0~10 cm土层为: 模式Ⅰ>模式Ⅲ>模式Ⅳ>模式Ⅱ>模式Ⅴ, 在10~20 cm土层为: 模式Ⅰ>模式Ⅳ>模式Ⅲ>模式Ⅱ>模式Ⅴ。各模式地表植被生物多样性、地下根系分布、农作物的生物学及生态学特性不同, 是导致各模式改善土壤理化性质效果差异的主要原因。