日本岩垂草在岩溶地区土壤改良效应研究——以重庆市中梁山为例

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本论文研究依托国家“十一五”科技支撑计划项目(2006BAC01A16)和国家局948项目所做的研究。以重庆市北碚区中梁山为研究区域,收集1年生岩垂草地一块、2年生经济林样地一块、多年生天然灌草地一块、15年人工林地一块、20年疏林地一块、耕地一块以及30年次生林地一块,作为研究不同土地利用类型,对比分析日本岩垂草地土壤肥力改良效应。另外,还选取了代表了>25°、25°~15°、<15°、以及接近平地的四种具有代表性的坡度岩垂草样地,作为研究不同坡度下岩垂草肥力保持效应的研究的对象。通过收集相关论文,了解岩溶山区土壤肥力情况及其改良的方法与日本岩垂草的研究现状,综合运用Excel和SPSS17软件进行数据分析处理。通过比重计法测定土壤颗粒的组成、重铬酸钾法测定有机质、高氯酸-硫酸酸溶-蒸馏法测定全氮、高氯酸-硫酸酸溶-钼锑抗比色-分光光度计法测定全磷、高氯酸-硫酸酸溶-火焰光度计法测定全钾,扩散吸收法测定碱解氮、碳酸氢钠-分光光度计法测定速效磷、火焰光度计法测定速效钾来研究岩溶山地不同植被类型的土壤理化性质,对比不同坡度情况下,同样种植日本岩垂草的坡地的土壤的理化性质。意在寻找日本岩垂草的土壤改良效应状况以及不同坡度下,日本岩垂草的土壤肥力保持情况,增强了岩垂草在岩溶山地的研究现状的了解。   实验结果表明,在不同的植被对土壤的改良作用中,日本岩垂草具有一定的改良效应,其土壤的结构比耕地、15年生人工林地以及2年生林地合理。其表层土壤的沙化量下降了30%,<0.001mm的粘粒含量比例增加了25%。相对于其他的天然用地类型而言,岩垂草表现出其优秀性,其>0.05mm的砂质颗粒与<0.001mm的粘粒的比例与天然林用地类型的对应比例相当,并且明显低于其他人工用地类型土壤颗粒的相对应颗粒。其含水量高达21.36%,仅次于多年生天然灌草地和15年人工林地。其PH值较低,而有机质含量高,说明岩垂草能够在较短的时间内形成丰富的腐殖质层,降低土壤的PH值,提高土壤的养分。岩垂草能够显著提高土壤中的营养成分,其中全氮、速效磷和全磷含量较高,分别达到19.71g/kg、31.86mg/kg和2.98g/kg。高出其他植被用地类型几倍到几十倍,有机质与全氮、全磷具有高度一致性。而对比其原先的用地类型耕地来说,土壤的质地、含水量、有机质、和其它营养元素都有了明显的提高。说明了岩垂草的确能够对土壤进行了改良,提高了土壤中的营养成分和土壤质地,而且,其改良的效果优于耕地和种植时间较短的人工种植林地。   不同坡度下种植的岩垂草地虽然土壤的理化性质有波动,却没有出现明显的随坡度增大和土壤中的营养物质流失严重的情况。这与已知的一些研究有出入,这说明种植了岩垂草后,岩垂草对坡地具有明显的固肥保肥的作用,土壤中的水分,有机质,全氮、全磷、全钾、碱解氮、速效磷、速效钾没有流失很大,岩垂草在坡地上具有保持坡地水土不易流失,保持坡地土壤肥力的能力。   日本岩垂草能够形成大量的地上和地下生物量。草的根系对土壤冲刷量的有降低的作用,岩垂草的死根为土壤提供有机质,而活根分泌的物质可以作为土粒团聚体的胶结剂,配合根系的盘绕、穿插、缠结,可以促进土壤中的大团聚体的形成。这样不仅有利于土壤抗侵蚀,而且有利于土壤中的粘粒、有机质等营养元素的保存。
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