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为防止水土严重流失,生态环境恶化,保证土壤可持续性利用,本研究选择岷江上游理县薛城段干旱河谷坡地四种土地利用模式(荒地、剑麻地、剑麻×花椒地、农耕地),通过剖面分层取样,分不同季节(旱季与雨季)分别测定土壤容重、持水状况、孔隙度、碳、氮、磷钾养分等土壤的理化指标。旨在揭示栽种剑麻与剑麻×花椒后对土壤的改良效果及其与农耕地的差异大小,以期为该区域水土保持和土壤肥力恢复提供一种较优的农业栽种模式,也为该区域后期的植被营造与科学管理提供理论依据。主要研究结果是:
1 .在土壤物理指标方面,旱雨季两个土层土壤容重都呈现出明显的规律:
荒地最高,其次为剑麻×花椒地与剑麻地,农耕地最低。具体而言,在0-20cm土层,剑麻地和剑麻×花椒地土壤容重与荒地相比较,旱季分别降低0.20g·cm3、0.18g·cm3;雨季分别降低了0.29g·cm3、0.25g·cm3。0-20cm土层,旱季剑麻地与剑麻×花椒地土壤的毛管持水量分别为7.36%、8.23%,比荒地高出了2.26%、3.13%;雨季分别为10.39%、12.43%,比荒地分别高出了5.29%、7.33%。土壤毛管孔隙、非毛管孔隙及总孔隙呈现的规律为:农耕地最大,荒地最小,荒地与其它三种模式的大小差异显著,剑麻与剑麻×花椒地差异不显著。除荒地外,其它三种模式同一土层土壤的毛管孔隙、非毛管孔隙及总孔隙均是雨季大于旱季。
2 .在土壤化学指标方面,研究区土壤的pH值均为中性偏弱碱性。旱雨季有机质含量两个土层均是农耕地最高,其次为剑麻地和剑麻×花椒地,荒地土壤含量最低。雨季与旱季相比,除荒地外,其它三种模式0-20cm 土层土壤有机质均有不同程度的增加。0-20cm 土层,两个季节四种模式土壤中的全氮含量排序为:农耕地>剑麻地>剑麻×花椒地>荒地,除荒地外,其它三种模式的土壤全氮含量较为充足,但在干旱季节,剑麻地、剑麻×花椒地土壤中易于植物吸收的碱解氮不够充足。两个土层,旱季土壤全磷含量大小为:农耕地最高,其次为剑麻地与剑麻×花椒地,荒地土壤含量最低。两个土层雨季土壤全磷大小顺序均为:农耕地>剑麻×花椒地>剑麻地>荒地。旱雨季全磷含量均偏低,小于0.1%。四种模式旱季土壤全钾含量在7.99 g·kg-1 至18.39g·kg-1之间。旱雨季两土层有效磷含量均是农耕地>剑麻×花椒地>剑麻地>荒地,荒地土壤有效磷含量极低,剑麻地与剑麻×花椒地差异显著。旱雨季两土层土壤中速效钾含量均是农耕地最高,荒地最低。其中0-20cm 土层,旱季剑麻地和剑麻×花椒地两种模式土壤中速效钾含量差异不显著,而雨季两者之间差异显著,表现为剑麻×花椒地土壤含量大于剑麻地。这两种模式栽种土壤中速效钾含量是荒地的两倍以上。剑麻地、剑麻×花椒地与农耕地三种模式,雨水季节相对于干旱时期土壤中速效钾有效磷的增加量,速效钾在0-20cm 与20-40cm 两个土层均有大幅度的增加,而有效磷值只在0-20cm 有所增加,且增加量不大。
本文研究结果表明:季节变化对土壤的水肥效应影响较明显,特别影响土壤中速效养分含量的变化。旱雨季剑麻地与剑麻×花椒地土壤的水肥效益均优于荒地,但差于农耕地,剑麻地与剑麻×花椒地之间相比,后者水肥效益稍好一些,可考虑为当地栽种的优选模式。