宜昌典型土壤养分含量及相关研究

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1、宜昌典型土壤养分含量及相关研究摘要：分析了宜昌13个典型土壤剖面土壤有机质、全氮、全磷的含量及其与环境因子的相关关系。结果表明，宜昌土壤表层有机质、全氮、全磷含量表现出显著的水平分异特征,并且在10〜20cm土层变异性达到最大，变异系数分别为94.2%、72.6%、63.1%O整体上各土层土壤养分变异系数随剖面深度增加呈减小的趋势。大部分土壤全氮与有机质的消长趋势基本一致，并表现出从表层往下减少的趋势，尤其以黄棕壤与棕壤最为典型，全磷沿土壤剖面没有明显的变化规律。棕壤、黄棕壤和水稻土的有机质、全氮含量较为丰富，主要与地表植被、气候条件、土壤结构、人工有机肥料投

2、入等因素有关。土壤有机质、全氮均与土壤含水量呈显著正相关，与土壤容重呈显著负相关，与土壤质地没有明显相关性。土壤全磷含量与土壤有机质、全氮含量没有明显相关性，主要与土壤母质磷素矿物含量及土壤自身的发育过程有关。黄壤与红壤的土壤养分含量较低，与土壤自身发育过程及不合理的开发利用活动有关。关键词：土壤养分；有机质；全氮；全磷；相关分析；宜昌中图分类号：S151.9+5文献标识码：A文章编号：0439-8114(2012)24-5628-05土壤有机质是表征土壤质量的重要因子，在调节土壤理化性质、改善土壤结构、培育土壤肥力等方面有着重要作用[1,2]o作为土壤生态系

3、统中重要的限制性元素，土壤氮素和磷素是土壤养分的重要指标和作物生长发育所必需的营养元素，因此在生产实践中也受到广泛关注[3,4]。受母质、气候、地形、水文、植被、生物等多种因素影响，土壤养分在不同尺度上具有显著的空间异质性特征[5—7],从区域尺度上研究土壤有机质、全氮、全磷的空间分布特征对于开展土壤质量管理、因地制宜进行农业生产布局是有必要的。目前开展的相关研究多集中在小尺度上，一般针对某种土壤类型或特定生态系统[8—12],而区域性研究较少,并且研究结论也因研究区域和对象不同存在较大差异，使得研究成果在应用上具有一定局限性。为此，以宜昌为研究区,选择典型土

4、壤剖面分析土壤有机质、全氮、全磷的空间分布特征及与环境因子的相关关系，以期为开展土壤养分的分区管理及土地资源持续利用提供一定参考。1材料与方法1.1研究区概况宜昌市位于湖北省西部，地理坐标为110°15’一111°52’E、29°567-31°357N,面积21250.79km2。宜昌地处我国地势第二阶梯向第三阶梯的过渡地带，地势西高东低，西部与中部分别以山地、丘陵为主，山地、丘陵占土地总面积的89.33%,东部平原占土地总面积的10.67%。宜昌属于温暖湿润的季风气候区，多年平均气温16〜18°C,多年平均降水量983〜1406mmo境内地貌类型多样，地势起

5、伏大，水系发育充分。形成黄壤、黄棕壤和棕壤、红壤4个地带性土类以及紫色土、石灰（岩）土、潮土、（山地）草甸土和水稻土5个非地带性土类，其中黄壤、黄棕壤和石灰岩土的面积较大，共占宜昌市土壤面积的61.34%,红壤和草甸土的面积很小，共占宜昌市土壤面积不到1%。植被以亚热带常绿阔叶林为主，并有落叶阔叶林、针叶混交林以及灌草丛分布［13］。1.2样品采集与处理试验分析数据来源于宜昌市境内13个典型土壤剖面，样品采集完成于2010年8月。样点涉及黄壤、红壤、黄棕壤、棕壤4类地带性土壤，以及非地带性土壤中的石灰岩土、潮土和水稻土。多数样点为未受人工扰动的原状土，而农田样

6、点避开道路与田境（图1）。样点选好后，沿着垂直方向开挖100cm的土壤剖面，然后分别对0〜10cm、10〜20cm、20〜40cm、40〜60cm、60〜80cm、80〜100cm等不同深度土壤进行分层采集，并从地表往下整层均匀地采集混合样品。共获取分层样品91个，混合样品13个，每个样品重量约为300go土壤样品装袋密封，贴上标签，并做好样点信息记录，样点位置由GPS定位。另外，每层用铝盒采集土样用于土壤含水量的测定，并用100cm3环刀采集原状土以测定土壤容重。1.3样品测定与分析方法样品带回实验室后，先进行预处理。在室内阴凉通风处自然干燥，然后手工去除石

7、块、残根等杂物后用球磨机磨碎,过100目筛后装袋待测。按照相关土壤理化指标分析标准：14],全氮的测定采用凯氏定氮法，全磷的测定采用钮铢抗比色法，有机质的测定采用重鎔酸钾氧化一硫酸亚铁滴定法。对每个测定项目测3个平行样，以保证测定结果的准确性。采用SPSS18.0对样本的空间分布特征进行统计学描述和分析，采用Excel2007及Origin7.0进行相关图表绘制。2结果与分析2.1不同土类土壤有机质、全氮、全磷的分异特征一般认为，土壤有机质的含量大小取决于有机物的输入与输出量。自然土壤的有机质来源主要是土壤母质中的有机矿物和植物凋落物及其残体。棕壤、黄棕壤的分

8、布区与针绿阔叶混交林或常绿阔叶和落叶混