林地开垦对黄土区坡面土壤养分空间分布的影响

研究黄土高原侵蚀环境下林地开垦后坡面土壤养分空间分布状况,确立林地开垦后侵蚀驱动的坡地土壤养分空间变异特征。以黄土高原丘陵区子午岭林地和开垦28年的侵蚀坡面为研究对象,分析土壤主要性质和养分含量的变化情况,运用经典统计学和地统计法分析坡面土壤基本性质和养分空间分布规律。林地开垦后坡面土壤pH增加了0.24个单位,有机质、全氮、全磷和铵态氮、硝态氮、速效磷和速效钾分别降低了13.77,1.14,0.10 g/kg和6.05,1.63,4.99,58.44 mg/kg。林地的土壤有机质、全氮和全磷的变异系数大于开垦地,而pH和各速效养分的变异系数小于开垦地。开垦后中坡位和下坡位养分含量减少幅度较大,上坡位减少幅度较小。林地和开垦地的土壤各指标都呈中等或强烈的空间自相关。林地开垦增强了有机质、全氮、全磷、铵态氮、速效磷和速效钾的空间异质性,但减小了pH的空间异质性,地形等结构性因子主导了土壤养分空间异质性的形成。林地开垦后,pH、有机质、全氮和全磷变程增大,铵态氮、硝态氮和速效钾变程减小,速效磷在2个坡面上的变化趋势不一致。研究结果表明林地开垦极大地减少了坡面土壤养分含量,但减少幅度与坡位和坡面形态有关。同时,开垦增大了坡面土壤有机质、全氮和全磷的空间依赖性,减小了速效养分的空间依赖性。     

植被去除对侵蚀环境土壤有机质和养分的影响

为探究侵蚀环境下植被对土壤性质的影响机制,在陕北黄土高原选择了3个小流域,在坡面和与之对应的沉积区布设2年的植被去除试验,分析了植被去除后侵蚀区和沉积区土壤有机质和养分的分布特征。结果表明:(1)土壤侵蚀—沉积作用显著影响土壤养分的分布,沉积区0—60 cm土层硝态氮、铵态氮、全磷和速效钾含量分别比侵蚀区高75.3%,25.1%,11.8%和27.0%。(2)植被对土壤有机质和养分的影响存在明显的地形差异。植被去除2年后,0—10 cm土层土壤有机质、铵态氮和速效钾含量在侵蚀区降低了1.75 g/kg,0.97 mg/kg,35.85 mg/kg,在沉积区降低了7.61 g/kg,1.47 mg/kg,90.74 mg/kg,硝态氮含量在侵蚀区增加了0.60 mg/kg,在沉积区降低了2.33 mg/kg。(3)植被去除后,沉积区土壤各指标间存在显著相关关系,而侵蚀区这种相互关系较弱。这些结果表明:植被去除对沉积区土壤有机质、速效钾的影响较大,对侵蚀区硝态氮、铵态氮的影响较大。研究结果加强了对侵蚀—沉积过程中土壤—植被相互作用的认识,为水土流失区土壤质量提升提供科学依据。