鄂尔多斯伊金霍洛旗能源开发区土壤状况研究

李滢　刘晓京　姚喜军等

摘要通过选取不同土地利用类型下典型土壤样点进行土壤养分研究调查，实验室处理测定土壤酸碱度、有机质、全氮、全磷、全钾、土壤含盐量等6个因子，综合分析土壤养分现状和发展情况。研究结果表明，伊金霍洛旗能源开发区土壤有机质、土壤全氮量、土壤全磷量均呈现随土壤剖面深度增加而含量逐步降低的趋势，土壤全钾量保持相对稳定；土壤有机质、土壤全氮量、土壤全磷量在不同土地利用类型中差异性显著，土壤全钾量在不同土地利用类型中差异性不显著；有机质含量属于土壤肥力状况的评价标准中“稍缺”、“缺”的类型；全氮含量大部分处于6级水平，即“极缺”，急需大量补充；从全磷含量来看，均处于4～5级水平，即“稍缺”或“缺”，应补施磷肥；全钾含量比较均匀，差异不大，均处于2级水平，即“稍丰”的类型，比较理想。

关键词伊金霍洛旗；土壤质量；土壤差异性

中图分类号S153.6文献标识码A文章编号0517-6611（2015）07-078-03

Study on Soil Condition in Yijihuoluo Energy Development Area of Erdos City

LI Ying1， LIU Xiao-jing2， YAO Xi-jun1* et al

（1. Land Survey and Planning Institute of the Inner Mongolia Autonomous Region， Hohhot， Inner Mongolia 010018； 2. School of Eco-environment， Inner Mongolia Agricultural University， Hohhot， Inner Mongolia 010019）

AbstractThis article selects the typical soil samples under different land use types to conduct soil nutrient research， soil pH， organic matter， total nitrogen， total phosphorus， and soil salinity were determined. Soil nutrient status and development was analyzed. The research results show that the soil organic matter， total nitrogen and total phosphorus are presented gradually reduce with the increase of the depth of soil profile content， total potassium remained relatively stable； soil organic matter， total nitrogen and total phosphorus amount show differences in different land use types significantly， total potassium show no significant differences in different land use types； organic matter content in the condition of the soil fertility evaluation in the standard is " a bit short" or "short"； most of total nitrogen content is at level 6， the “very short”， be badly in need of a large number of supplement， from the point of total phosphorus content， are at level 4 to 5， namely "a bit short" or "short"， should fill phosphate； total potassium content is evener， all at level 2， namely "a bit rich" type， ideal.

Key wordsYijinhuoluo； Soil quality； Soil heterogeneity

土壤是植被生长最基本的条件，是农业生态系统的基础[1]。土壤质量是指土壤在生态系统边界范围内维持作物生产能力、保持环境质量及促进动植物健康的能力[2]。土壤对于社会经济发展的基础性地位不容忽视，因此合理开发和保护土壤资源意义重大。近年来，国内外已有不少学者对土壤质量进行深入研究。美国土壤学会把土壤质量定义为由土壤特点或间接观测（如紧实度、侵蚀性和肥力）推理的土壤的内在特性。Power等[3]认为，土壤质量是土壤供养、维持作物生长的能力，包括耕性、团聚作用、有机质含量、土壤深度、持水能力、聚作用、有机质含量、土壤深度、持水能力、渗透速率、pH变化、养分含量等。1992年美国土壤学家Parr等[4]指出，土壤质量不仅指土壤生产力，而且包括环境质量、食品安全和质量、人类与动物健康诸因素。中国土壤学界给土壤质量的科学定义为：土壤质量是土壤在一定的生态系统内提供生命必须养分和生产生物物质的能力，容纳、降解、净化污染物质和维护生态平衡的能力，影响和促进植物、动物和人类生命安全和健康的能力之综合量度。Andrews等[5]在小流域尺度上运用有机质、电导率、酸碱度、水稳性团聚体、有效锌、容重等理化性质，对美国加利福尼亚的农田土壤进行土壤质量评价。张庆利等[6]在中等尺度上对土壤肥力质量的空间分布进行定量评价。张世文等[7]在多时空尺度上，运用皮尔森相关分析、主成分分析、土壤母质类型、土壤类型、计算矢量常模值以及土地利用和土壤质量的关系等，探讨建立土壤质量评价最小数据集的方法。

内蒙古鄂尔多斯能源开发区地域广阔，土地利用类型多样。近年来，随着能源与矿产资源的开发与利用，原本脆弱的生态系统面临着严峻考验，土地资源的可持续利用受到严重威胁，耕地特别是基本农田的保护已刻不容缓。选取鄂尔多斯市伊金霍洛旗2012年不同土地利用类型下典型土壤样点进行土壤养分研究调查，笔者综合分析了土壤养分现状和发展情况，力图突破现有土地发展存在的不合理之处，以期适合该地的土地发展技术与方向。

1材料与方法

1.1研究区概况

伊金霍洛旗地处鄂尔多斯高原东南部、毛乌素沙地东北缘，位于我国北方农牧交错带，土地总面积5 487 km2。该旗属于温带半干旱大陆季风气候区，干旱，风大，少雨，寒冷，温热，温差大，是温带干旱草原向荒漠草原的过渡地带。伊金霍洛旗土壤呈地带性分布，东部分布的粗骨土、风沙土、栗钙土面积较广，潮土、沼泽土和盐土则零星分布于河床两岸和低洼地区；中部鄂尔多斯高原区主要分布着栗钙土、粗骨土、风沙土和一定数量的草甸土和盐土，潮土分布于滩地；西部毛乌素沙区主要分布着风沙土和相当数量的潮土和栗钙土。伊金霍洛旗境内蕴藏了丰富的矿产资源，尤其是煤炭资源非常丰富，多年的矿产开采及工业开发建设，也造成极大的生态破坏。

1.2土壤样品数据采集

研究中，伊金霍洛旗选取19个土壤监测样点，共计取样57份，涉及灌木林地、其他草地、采矿用地、天然牧草地、水浇地、旱地、裸地等7个典型土地利用类型。

土壤监测样点布设尽量不打破行政界线，本着样点集中不分散原则进行布点。土壤监测样点以矿区土地资源质量为主，以矿区周边的耕地、草地等地类为对照进行样点布设，选取以矿区为中心向外辐射，阶梯状布点。按照上述原则在遥感影像图上布点，并且以一定的顺序编号，提取样点坐标。根据室内提取样点坐标，在野外使用GPS进行定位，然后根据实地情况综合考虑各方面因素，对样点进行适当调整，以调整后的点位为最终观测样点，并且设立标示牌。

土壤样品按年采集。按照随机、等量和多点混合的原则采用S形布点采集土壤样品，要避开路边、田埂、沟边、肥堆等。每个样点选择3个点进行采样，每个点采用分层取样，分别为0～10、10～20、20～30 cm。将3个点相同层次的土壤样品用四分法混合后取出一个土样，进行土壤重金属、全量氮磷钾及有机质的测定。采集土壤样品时，每个取土样点的取土深度、采样量应均匀一致。取样器应垂直于地面入土，深度相同。取样时，先铲出一个耕层断面，再平行于断面取土。将混合好土样装入统一样品袋，并且做好标记。

1.3土壤质量指标测定

在土壤样点采集的基础上，对于野外采集的土壤样品进行室内的实验处理测定土壤土壤酸碱度、有机质、全氮、全磷、全钾、土壤含盐量6个因子。根据土壤环境质量国标和土壤实验手册，

有机质的测定采用重铬酸钾氧化-稀释热法；

全氮的测定采用半微量凯氏定氮法；

全磷的测定采用氢氧化钠熔融钼锑比色法；

全钾的测定采用氢氧化钠熔融火焰光度计法；

pH的测定土液比1.0∶2.5，采用酸度计法测定；

盐分的测定采用烘干残渣法和电导法。

2结果与分析

2.1土壤质量指标分析

根据上述原则与方法，获取土壤质量各指标数值。在选取19个样点中，涉及7个典型土地利用类型（样点1为灌木林地，样点2为其他草地，样点3、5、6、7为采矿用地，样点4、9、12、17、19为天然牧草地，样点8、18为水浇地，样点10、11、14、16为旱地，样点13、15为裸地）。

表1伊金霍洛旗2012年土壤质量指标分析

：样点5样品存在偶然损失。

由表1可知，伊金霍洛旗矿区周边土壤有机质在0～10、10～20、20～30 cm深度均值分别为13.24、6.49、4.96 g/kg，呈现随剖面深度增加，有机质含量逐步降低的趋势；土壤全氮量在0～10、10～20、20～30 cm深度均值分别为0.42、0.19、0.16 g/kg，呈现随剖面深度增加全氮量含量逐步降低的趋势；土壤全磷量在0～10、10～20、20～30 cm深度均值分别为0.56、0.51、0.46 g/kg，呈现随剖面深度增加全磷量含量逐步降低的趋势；土壤全钾量在0～10、10～20、20～30 cm深度均值分别为22.43、21.87、22.33 g/kg，呈现随深度增加全钾量含量保持相对稳定的趋势；所选取的典型土壤样点的含盐量均值为0.19 g/kg，pH均值在0～10、20～30 cm深度均值分别为8.57、8.86，整体呈现弱碱性。

表2伊金霍洛旗土壤有机质含量分组分析

土地利用类型有机质∥g/kg标准差

灌木林地4.70

其他草地11.47

采矿用地6.271.59

天然牧草地8.414.27

水浇地18.282.08

旱地7.124.07

裸地3.011.19

由表2可知，7种土地利用类型土壤有机质含量大小顺序为水浇地>其他草地>天然牧草地>旱地>采矿用地>灌木林地>裸地。水浇地中农作物种植过程秸秆、废弃物残渣等形成腐殖质层，加上各种农药化肥的施种导致其有机质含量高；其次其他草地，天然牧草地也由于枯枝落叶的腐化作用造成有机质的含量较高；旱地由于耕垦效应，改变了土壤温度条件和通气状况，微生物活性增强，使土壤有机质分解速率加快，故含量较低；采矿用地受到表土剥离，采矿塌陷等造成有机质含量减少，其他土地利用类型有机质均存在相应程度的低量（其中，灌木林地和其他草地土壤采集点较少，土壤有机质含量存在偶然性）。对于上述土地利用类型和土壤有机质含量进行SPSS单因素方差分析（ANOVA），结果表明F=4.072，P=0.021（P<0.05），不同土地利用方式之间土壤有机质含量差异显著。