尖山河小流域不同土地利用類型土壤化學性質研究

李佳璇，王 琛，李曉琳，任思偉

(西南林業大學 生態與水土保持學院，云南 昆明 650224)

1 引言

土壤是農業生產發展的根本，是一個國家賴以生計的自然物質資源。土壤化學性質是土壤的一種基本性質。本研究以澄江縣尖山河小流域內4種典型土地利用類型(坡耕地、次生林、人工林、灌草地)的土壤為研究對象，通過對不同土地利用類型土壤中養分元素含量、有機質含量以及pH值等土壤化學性質指標的測定，對不同土地利用方式下土壤養分的分布特征及化學性質進行了對比研究，旨在為深入了解該區域土壤肥力狀況提供資料，同時為合理制定該區域的土地利用方式提供科學依據。研究結果對于提高土地生產力和農業的可持續發展具有重要意義。

2 材料與方法

2.1 研究區概況

研究區位于珠江南北盤江上游巖溶區域的玉溪市澄江縣尖山河小流域，為撫仙湖的一級支流.研究區位于24°32′00″～24°37′38″N、102°47′21″～102°52′02″E之間，海拔在1722.0～2347.4 m之間，北接龍街鎮廣龍村委會，南接祿充管委會，東臨撫仙湖，西接晉寧縣，流域總面積35.42 km2。最高海拔在流域北部，為2347.4 m，最低海拔(1722 m)在撫仙湖邊，相對高差625.4 m，立體氣候明顯。

2.2 調查及取樣

在撫仙湖尖山河小流域內，分別對4種土地利用類型選取3個樣地，記錄各樣地的坡度、坡向、坐標和海拔。對每個樣地除去表層枯枝落葉及其它干擾物，挖掘土壤剖面，分3層(0～20 cm、20～40 cm、40～60 cm)采集土壤，將土樣裝入封口袋中，注明編號、土壤名稱、采集地點、深度。4種土地利用類型的基本情況見表1。

2.3 研究方法

2.3.1 土壤化學性質的測定

全氮采用半微量凱氏法測定全氮；水解氮采用堿解擴散法測定；全磷采用堿熔-鉬銻抗比色法測定；速效磷采用堿熔-鉬銻抗比色法測定；有機質采用重鉻酸鉀氧化—外加熱法測定；pH值采用電位法測定。

表1 調查樣地基本情況

2.3.2 數據分析

采用SPSS18.0實用統計軟件和Excel數據處理系統進行數據分析和圖表處理。

3 結果與分析

3.1 不同土地利用類型土壤養分元素含量分析

土壤全氮以坡耕地含量較高且相互間差異不明顯，4種土地利用類型土壤的全氮平均值以坡耕地最大，為0.227 g/kg，其次為灌叢和人工林，其平均含量分別為0.226 g/kg、0.224 g/kg，次生林最小，為0.171 g/kg。由于坡耕地上種植烤煙，人為施肥使得該土地利用類型土壤全氮含量大于其他土地利用類型。灌草叢地的全氮含量大于次生林地和人工林地。人工林地由于種植時人工施有肥料，因而土壤中的全氮含量高于次生林地。

土壤水解性氮能反映土壤近期內氮素供應情況。4種土地利用類型土壤的水解氮平均值以次生林最大，為91.62 mg/kg，其次為坡耕地和灌叢，其平均含量分別為85.25 mg/kg、73.52 mg/kg，人工林最小，為63.47 mg/kg。次生林地和灌草叢地的堿解氮含量較高是因為次生林和灌草叢土壤含有較豐富的有機質，而坡耕地的堿解氮含量高，則是人為施肥補充了大量有效氮的緣故。

全磷是衡量土壤中各種形態磷總和的一個指標。4種土地利用類型土壤的全磷平均值以灌叢最大，為0.152 g/kg，其次為坡耕地和人工林，其平均含量分別為0.139 g/kg、0.103 g/kg，次生林最小，為0.061 g/kg。灌叢雖然無磷肥施用，但其地表存在較多枯落物被土壤吸收分解后使得磷素積累，而坡耕地因為長期施用磷肥導致磷素在土壤中積累明顯。

土壤有效磷含量是判斷土壤供磷能力的一項重要指標。4種土地利用類型土壤的速效磷平均值以灌叢最大，為127.57 mg/kg，其次為坡耕地和人工林，其平均含量分別為60.30 mg/kg、11.77 mg/kg，次生林最小，為4.67 mg/kg。人為施肥致坡耕地土壤速效磷含量大于人工林地和次生林地，灌草叢地土壤速效磷含量最大，且是其他土地利用類型的1.7～26.5倍。

3.2 不同土地利用類型土壤有機質含量分析

土壤有機質含量的多少，在一定程度上反映了土壤的肥沃程度。4種土地利用類型土壤的有機質平均值以次生林最大，為2.04%，其次為灌叢和人工林，其平均含量分別為2.03%、1.68%，坡耕地最小為1.15%。

次生林地土壤有機質含量最大，是因為次生林的植被覆蓋度較大、林下植被結構比較復雜。灌叢的植被覆蓋度雖然大于次生林，但是灌叢單位面積上的生物量遠小于次生林。人工林因植被結構單一，有機質含量相對較低。坡耕地地上部分被移出土壤系統，減少了有機質歸還量。

3.3 不同土地利用類型土壤pH值分析

土壤酸堿性是影響土壤肥力的重要因素之一。在4種土地利用類型土壤的pH值平均值以人工林最大，為8.29，其次為灌叢和坡耕地，其平均含量分別為8.27和8.00，次生林最小為5.93。

研究區內次生林土壤pH呈微偏酸性(我國土壤酸堿度劃分6.5～7.5中性)，人工林、灌叢和坡耕地土壤pH值都呈弱堿性。這是因為次生林根系比較發達，土壤表層聚集較多的枯枝落葉，根系分泌物和枯枝落葉在分解過程中向表層土壤釋放各種有機酸，從而降低了表層土壤的pH值。此外，林地土壤腐殖質含量較高，腐殖酸等在一定程度上也使土壤pH值。

4 結論

本文以云南省撫仙湖尖山河小流域為研究對象，通過對次生林、人工林、灌叢和坡耕地4種典型的土地利用類型、3種不同土層深度土壤養分元素含量、有機質含量、土壤pH值進行對比分析其變化規律，并在此基礎上研究其中的差異，研究結果表明。

(1)不同土地利用類型土壤養分元素含量中土壤的營養成分存在明顯差異。全氮平均值以坡耕地最大，為0.227 g/kg，其次為灌叢和人工林，其平均含量分別為0.226 g/kg、0.224 g/kg，次生林最小，為0.171 g/kg；土壤的水解氮平均值以次生林最大，為91.62 mg/kg，其次為坡耕地和灌叢，其平均含量分別為85.25 mg/kg、73.52 mg/kg，人工林最小，為63.47 mg/kg；土壤的全磷平均值以灌叢最大，為0.152 g/kg，其次為坡耕地和人工林，其平均含量分別為0.139 g/kg、0.103 g/kg，次生林最小，為0.061 g/kg；土壤的速效磷平均值以灌叢最大，為127.57 mg/kg，其次為坡耕地和人工林，其平均含量分別為60.30 mg/kg、11.77 mg/kg，次生林最小，為4.67 mg/kg。

(2)不同土地利用類型土壤的有機質平均值以次生林最大，為2.04%，其次為灌叢和人工林，其平均含量分別為2.03%、1.68%，坡耕地最小，為1.15%。

(3)不同土地利用類型土壤的pH值平均值以人工林最大，為8.29，其次為灌叢和坡耕地，其平均含量分別為8.27、8.00，次生林最小，為5.93。