喀斯特山区不同生态恢复下石灰土钙形态特征

发布时间：2021-03-26 23:17

　　以喀斯特高原峡谷区典型石灰土草地、退耕还草、林草间作等不同生态恢复模式为研究对象,分层采集整个剖面土壤,采用改进的BCR提取方法,通过冗余分析（RDA）等方法分析不同生态恢复模式下土壤钙的形态特征及其影响因素。研究表明:在不同生态恢复状态下,林草间作地土壤全钙、水溶态钙和酸溶态钙质量分数最高,草地土壤交换态钙质量分数最高;有机态钙含量在不同生态恢复模式土壤中没有显著差异;钙形态占全钙比均存在交换态>酸溶态>有机态>水溶态含量的顺序。在垂直方向,耕地和退耕还草地土壤全钙及有效钙、酸溶态钙含量表现为表层<底层,而林草间作地和草地则为表层>底层;有机态钙含量在剖面上变化波动不大,平均值为0.33 g/kg;有效态钙及酸溶态钙在不同生态恢复下均具有空间差异性和表聚性,且与土壤pH、有机质、CEC、全氮、速效氮等土壤基本理化性质呈极显著正相关关系,通过冗余分析得出,土壤CEC、氮素和pH为影响钙素形态分布的主要因素。研究结果有助于深刻认识喀斯特山区土壤钙迁移转化规律,为喀斯特生态脆弱区生态环境恢复重建和水土保持等方面提供科学依据和理论指导。 

【文章来源】：水土保持学报. 2020,34(04)北大核心CSCD

【文章页数】：8 页

【部分图文】：

不同生态恢复下土壤全钙含量空间分布

图1 不同生态恢复下土壤全钙含量空间分布在整体的垂直分布上,研究区土壤水溶态钙含量在剖面上随土层的加深而减少,在0—20 cm处减幅较为明显,为0.19～0.10 g/kg。从图2可以看出,耕地和退耕还草地土壤自上而下先变小,最后在20—40 cm处增加,退耕还草地在40—60 cm处又减小,这可能是因为植物根系深度只达到0—20 cm处,造成这一土层钙离子被吸收,从而减小较为明显;林草间作地、草地土壤水溶性钙含量多聚集于表层和亚表层,土层越深,含量减小幅度越大,主要是由于草本植物根系较浅,多集中在表层,水分在表层被截留,而且土层深部生物呼吸作用产生的CO2较少,从而造成水溶态钙大多聚集在表层。

酸溶态Ca分为可交换态钙与碳酸盐结合态Ca,碳酸盐结合态Ca在酸性条件下易释放为活性Ca成分[22]。研究区不同生态恢复类型土壤0—10 cm土层酸溶态钙的变幅分别为0.03～1.45 g/kg,平均为0.64 g/kg,40 cm—母岩为0.42～0.87 g/kg,平均为0.63 g/kg。酸溶态钙含量在同一土层上呈现波动变化,且每一层次含量较高的均出现在草地和林草间作地,并且在0—20 cm土层存在显著性差异;而耕地和退耕还草地则比较低,在0—20 cm土层呈显著差异。因为在酸性和中性条件下酸溶态钙可以相互转化,是与有效钙含量的分布关系较大。从垂直空间看,研究区土壤酸溶态钙含量在剖面上变化不大,从图4可以看出,在林草间作地和草地浅层含量明显大于土壤深层,耕地和草地则有向深层迁移的迹象,酸溶态钙作为潜在活性钙,其含量空间变化受土壤酸碱度和植物需求量的影响较大。图4 不同生态恢复下土壤酸溶态钙含量空间分布


本文编号：3102417