黄土高塬沟壑区小流域土壤氮磷空间分布及流失研究

发布时间：2020-10-17 16:24

　　 黄土高原属干旱大陆性季风气候区,地貌千沟万壑、支离破碎,土壤疏松多孔,易受到强降雨侵蚀,因此,使得黄土高原的水土流失问题和生态环境问题更为突出。黄土高原水土流失的同时也带走了土壤中的养分,导致土壤养分的贫瘠。因此,研究黄土高原地区小流域土壤养分含量与空间变化及其流失状况就显得格外重要,可以为合理开展农业生产活动以及制定水土保持措施等提供科学依据。本研究以黄土塬区王东沟小流域为对象,在小流域尺度分析氮磷养分空间变异和影响因素,在坡面小区尺度监测径流、泥沙和养分流失状况,取得了以下结论:(1)王东沟小流域表层(0—20cm)土壤全氮、硝态氮和铵态氮含量的均值分别为0.99、9.80、2.61mg/kg。不同土地利用类型土壤全氮分布规律为:林地果园荒草地农田废弃果园;硝态氮分布规律为:果园农田林地废弃果园荒草地;铵态氮分布规律为:林地荒草地果园农田废弃果园。不同地貌单元土壤全氮分布规律为:塬面沟道塬坡;硝态氮分布规律为:塬面塬坡沟道;铵态氮分布规律为:沟道塬面塬坡。土地利用类型和地貌单元对土壤全氮和硝态氮的空间分布存在着显著的影响,并且两个因素有着显著的交互作用。但是,地貌单元和土地利用方式对铵态氮含量空间分布影响不显著。(2)黄土高原王东沟小流域内不同地貌单元下土壤表层(0—20cm)全磷含量呈现为塬面塬坡沟道的分布规律,不同的土地利用类型下全磷含量呈现为果园废弃果园农地林地荒草地的分布规律。土地利用方式和地貌单元对全磷空间变异的影响是极显著的,且土地利用方式影响的显著性水平高于地貌单元的影响。研究发现王东沟小流域土地利用经过十四年不断的调整,全磷的含量有了大幅度的提升,均值含量从664mg/kg变为了850 mg/kg,土地利用方式显著改变了全磷的空间分布格局。(3)土壤中氮磷养分含量状况受到多种因素的影响,如有机质含量、土壤p H、土壤颗粒组成等。王东沟土壤有机质含量对全磷、速效磷、全氮和铵态氮含量都有不同程度的显著影响,其中和全氮含量呈显著的正相关。不同土地利用类型下土壤有机碳含量与全氮含量之间呈线性关系,C/N分别为:14.62(农地)、13.60(果园)、15.90(废弃果园)、16.84(林地)、16.31(荒草地)。王东沟土壤p H和全磷、速效磷、全氮和硝态氮含量之间有不同程度的显著相关性,不同土地里同类型下p H从高到低依次为:废弃果园、荒草地、林地、农地、果园。王东沟土壤中砂粒、粉粒和粘粒所占的平均比重分别为:25.41%、64.75%和9.85%,不同土地利用类型下土壤粒级占比关系都为:粉粒粘粒砂粒。砂粒与全磷、速效磷和全氮含量之间有不同程度的显著相关性。粉粒只与全氮之间具有相关性。粘粒与全磷、速效磷和全氮含量之间具有显著相关性,且粘粒与养分含量之间为正相关。(4)在坡面小区尺度研究了雨强、坡度和土地利用类型对径流、泥沙和养分流失量的影响,结果表明,径流、泥沙流失量与雨强呈正比关系,对于径流和泥沙中的养分含量没有影响。随着坡度的不断升高径流和泥沙的流失量都持续增加,径流和泥沙中的养分含量也会随着坡度的升高而增加,但是不同于径流量和输沙量,径流和泥沙中的养分流失量会在坡度25°到30°之间出现转折点。泥沙中养分富集率同径流与泥沙中养分流失量一样,在坡度为25°到30°之间出现转折。在裸地和草地两种土地利用方式下,草地对径流、泥沙和养分流失具有较好的拦截作用,尤其是泥沙的拦截效果更为显著,导致裸地的径流量和输沙量都高于草地的。同时裸地和草地也会对泥沙养分富集率产生影响,草地的泥沙全氮、全磷富集率明显的高于裸地的。
【学位单位】：西北农林科技大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2019
【中图分类】：S157
【部分图文】：

图 2-1 王东沟小流域子单元划分图Figure 2-1 Sub-unit division of Wangdonggou small watershed法月份期间根据王东沟流域不同的地形地貌和土地利用方式对表层土壤进行了重复采样，采样深度为 0-20cm。此次共-1）。塬面土地利用类型主要为农地、果园和少量的废弃果土样。坡面土地利用类型有农地、果园、废弃果园、林土样。沟道土地利用类型有林地和荒草地，采集了 69 个位经纬度。

沟壑区王东沟小流域高程图(DEM)和表层(0-20cm)土壤采 of soil sampling points in the elevation map (DEM) and surfacgdonggou small watershed in the gully region of the Loess Pla和养分含量测试土壤样品充分混匀后，一部分鲜样直接用于测定土放置阴凉通风的地方自然风干，经自然风干的土氮、全磷和有机质的测定，过 2mm 筛用于土壤 p：半微量凯氏定氮法(王磊等 2014)；全磷测定方法：硝态氮和铵态氮测定方法：将新鲜土样先用 2mol/L续流动分析仪测定硝态氮和铵态氮的含量(鲍士旦 2提-钼锑抗比色法(鲍士旦 2000)；有机质测定方法土壤 pH 测定方法：称取 10g 土样置于 50ml 烧杯中器搅拌 2min，静止 30min，用经校准后的 PHS-3C pH

第三章 黄土塬区王东沟小流域土壤表层氮空间分布之后会向土壤供给养分，所以林地全氮含量最高。果的投入，使得氮在果园土壤中有了一定的积累，所以升，高于农田和荒草地。农田和荒草地全氮均值含），两者均值含量差别不大，加之采样农田的类型部分中的部分氮素已被小麦吸收利用，所以农田的全氮均地貌单元下土地利用类型有很大差异，果园和农田主地主要分布在沟道，所以塬面和沟道全氮含量高于塬
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本文编号：2845035