黄土高原小流域不同尺度土壤养分的空间变异.PDF

06．黄土高原小流域不同尺度土壤养分的空间变异 硕 士 生：韩凤朋 学科专业：土壤学 导 师：张兴昌研究员 摘 要:以纸纺沟流域不同植被覆盖下的 3 个坡面和六道沟、纸纺沟、韭园沟为研究对象，研究了自然 条件下的养分空间分布状况。其结果如下： （1）不同植被覆盖下的坡面养分空间变化：不同植被覆盖下：林地的碱解氮、全氮的含量最大； 柠条灌木覆盖下的次之；NO3--N在三种植物中刺槐最高，柠条次之，茵陈蒿与二者的差别最大；NH4+-N 则是刺槐最高，柠条和茵陈蒿相差不大。刺槐林地覆盖下的坡面土壤中全磷的含量最高，柠条次之， 茵陈蒿覆盖下的最低。在同种植被覆盖下全氮和NO3--N沿坡面的变化有相似之处，茵陈蒿和柠条覆盖 下全氮和NO3--N的变化趋势为坡下坡上坡中，NH4+-N变化总的趋势仍然是坡的中间部分较低,坡上 和坡下较高，刺槐林地例外，原因跟刺槐共生的草类的拦截作用有关。但是在同一种植物覆盖下变化 的幅度没有NO3--N和全氮的变化趋势那么明显；而且，在不同的植物覆盖下的坡间差别也不是很明显， 甚至出现了交叉的现象。茵陈蒿覆盖下的有机质含量变化最小，等值线比较平滑。刺槐林地变化最大。 茵陈蒿和柠条覆盖下有机质的变化总趋势为坡下≈坡上〉坡中。由坡面各养分与有机质相关关系中可 以看出矿质态氮（NO3--N＋NH4+-N ）在逐步回归模型中被剔除，不论在哪种植被覆盖下矿质氮与有 机质的相关关系都不是很明显。在刺槐林地覆盖下的逐步回归过程中全磷也被剔除，只保留了全氮。 说明在刺槐覆盖下全磷的变化与有机质的关系不大。 （2 ）六道沟流域养分变化状况：①不同海拔高度土壤中有机质、全氮和NO3--N的变化相近，在 海拔最低段（1140-1170m）含量最高，海拔在 1170-1230m之间三者变化不大，这个坡段内是农地的 主要分布区，人们施肥多在这个区间；在 1230-1250m段达到最低点。NH4+-N在海拔最高和最低处基 本相同，在 1170-1190m处最低，中间海拔段含量最高。海拔处于中间段时全磷含量较高（除去最低 海拔处的淤土）。海拔在 1170-1190m之间时全磷和NO3--N的含量出现最低值。②不同土壤类型中 NO3--N含量存在明显差异，以淤土中NO3--N含量最高，平均含量达 2.95mg/kg ，远远高于其他土壤。 各土壤中NO3--N平均含量之比为: 淤土：沙黄土：硬黄土：黄绵土：粗骨土：风沙土＝ + - 2.21:1.84:1.61:1.41:1.22:1 。NH4 -N在各不同土壤中的平均含量相差不大，远较NO3 -N小，但从总体上 看，硬黄土含量最高，风沙土较低，黄绵土、粗骨土、沙黄土NH4+-N含量几乎相等。土壤中有机质 和全氮含量变化相同，最低的是风沙土，硬黄土最高。其它四种土壤全氮和有机质的含量基本相同。 土壤中全磷含量除风沙土含量较低外其它土壤含量差异不大，从高到低的顺序依次为硬黄土：沙黄土： 淤土：粗骨土：黄绵土：风沙土，其全磷含量的比例是 1.73:1.67:1.65:1.633:1.54:1。③植被类型对土 壤养分分布的影响：有机质、全氮、全磷在不同植被覆盖下的变化趋势基本相同，但农地的含量最高， 小叶杨林地最低。NO3--N的变化为农用的最高，小叶杨含量最低，草地和柠条的NO3--N含量基本相同。 NH4+-N的变化趋势没有其它营养元素变化的那么明显，但总体趋势仍然是农用地草地柠条小叶 杨。六道沟流域的全氮、全磷、矿质氮多数来自于有机质的分解，然而在利用逐步回归分析得到的方 程中矿质态氮却被剔除，这表明矿质氮的影响因素不只是土壤中的有机质，可能还与人工施肥等其他 因素有关。 （3 ）不同流域养分分布状况：不同的流域中有机质的变化趋势为：纸纺沟流域韭园沟流域六 道沟流域，他们的比值为 1.98 ∶1.33 ∶1。与六道沟流域比较,植被恢复后的纸纺沟流域和经过水坝综 合治理的韭园沟流域土壤全氮含量均呈现增加趋势。跟有机质的变化趋势一致，纸纺沟流域:韭园沟 流域:六道沟流域＝1.91:1.47:1。韭园沟流域的全磷含量明显高于纸纺沟流域和六道沟流域，其全磷含 量之比为：韭园沟流域：纸纺沟流域：六道沟流域＝3.04:1.37:1 。NO3--N和NH4+-N的变化截然不同， NO3--