尖山河小流域不同土地利用类型土壤化学性质研究

李佳璇，王 琛，李晓琳，任思伟

(西南林业大学 生态与水土保持学院，云南 昆明 650224)

1 引言

土壤是农业生产发展的根本，是一个国家赖以生计的自然物质资源。土壤化学性质是土壤的一种基本性质。本研究以澄江县尖山河小流域内4种典型土地利用类型(坡耕地、次生林、人工林、灌草地)的土壤为研究对象，通过对不同土地利用类型土壤中养分元素含量、有机质含量以及pH值等土壤化学性质指标的测定，对不同土地利用方式下土壤养分的分布特征及化学性质进行了对比研究，旨在为深入了解该区域土壤肥力状况提供资料，同时为合理制定该区域的土地利用方式提供科学依据。研究结果对于提高土地生产力和农业的可持续发展具有重要意义。

2 材料与方法

2.1 研究区概况

研究区位于珠江南北盘江上游岩溶区域的玉溪市澄江县尖山河小流域，为抚仙湖的一级支流.研究区位于24°32′00″～24°37′38″N、102°47′21″～102°52′02″E之间，海拔在1722.0～2347.4 m之间，北接龙街镇广龙村委会，南接禄充管委会，东临抚仙湖，西接晋宁县，流域总面积35.42 km2。最高海拔在流域北部，为2347.4 m，最低海拔(1722 m)在抚仙湖边，相对高差625.4 m，立体气候明显。

2.2 调查及取样

在抚仙湖尖山河小流域内，分别对4种土地利用类型选取3个样地，记录各样地的坡度、坡向、坐标和海拔。对每个样地除去表层枯枝落叶及其它干扰物，挖掘土壤剖面，分3层(0～20 cm、20～40 cm、40～60 cm)采集土壤，将土样装入封口袋中，注明编号、土壤名称、采集地点、深度。4种土地利用类型的基本情况见表1。

2.3 研究方法

2.3.1 土壤化学性质的测定

全氮采用半微量凯氏法测定全氮；水解氮采用碱解扩散法测定；全磷采用碱熔-钼锑抗比色法测定；速效磷采用碱熔-钼锑抗比色法测定；有机质采用重铬酸钾氧化—外加热法测定；pH值采用电位法测定。

表1 调查样地基本情况

2.3.2 数据分析

采用SPSS18.0实用统计软件和Excel数据处理系统进行数据分析和图表处理。

3 结果与分析

3.1 不同土地利用类型土壤养分元素含量分析

土壤全氮以坡耕地含量较高且相互间差异不明显，4种土地利用类型土壤的全氮平均值以坡耕地最大，为0.227 g/kg，其次为灌丛和人工林，其平均含量分别为0.226 g/kg、0.224 g/kg，次生林最小，为0.171 g/kg。由于坡耕地上种植烤烟，人为施肥使得该土地利用类型土壤全氮含量大于其他土地利用类型。灌草丛地的全氮含量大于次生林地和人工林地。人工林地由于种植时人工施有肥料，因而土壤中的全氮含量高于次生林地。

土壤水解性氮能反映土壤近期内氮素供应情况。4种土地利用类型土壤的水解氮平均值以次生林最大，为91.62 mg/kg，其次为坡耕地和灌丛，其平均含量分别为85.25 mg/kg、73.52 mg/kg，人工林最小，为63.47 mg/kg。次生林地和灌草丛地的碱解氮含量较高是因为次生林和灌草丛土壤含有较丰富的有机质，而坡耕地的碱解氮含量高，则是人为施肥补充了大量有效氮的缘故。

全磷是衡量土壤中各种形态磷总和的一个指标。4种土地利用类型土壤的全磷平均值以灌丛最大，为0.152 g/kg，其次为坡耕地和人工林，其平均含量分别为0.139 g/kg、0.103 g/kg，次生林最小，为0.061 g/kg。灌丛虽然无磷肥施用，但其地表存在较多枯落物被土壤吸收分解后使得磷素积累，而坡耕地因为长期施用磷肥导致磷素在土壤中积累明显。

土壤有效磷含量是判断土壤供磷能力的一项重要指标。4种土地利用类型土壤的速效磷平均值以灌丛最大，为127.57 mg/kg，其次为坡耕地和人工林，其平均含量分别为60.30 mg/kg、11.77 mg/kg，次生林最小，为4.67 mg/kg。人为施肥致坡耕地土壤速效磷含量大于人工林地和次生林地，灌草丛地土壤速效磷含量最大，且是其他土地利用类型的1.7～26.5倍。

3.2 不同土地利用类型土壤有机质含量分析

土壤有机质含量的多少，在一定程度上反映了土壤的肥沃程度。4种土地利用类型土壤的有机质平均值以次生林最大，为2.04%，其次为灌丛和人工林，其平均含量分别为2.03%、1.68%，坡耕地最小为1.15%。

次生林地土壤有机质含量最大，是因为次生林的植被覆盖度较大、林下植被结构比较复杂。灌丛的植被覆盖度虽然大于次生林，但是灌丛单位面积上的生物量远小于次生林。人工林因植被结构单一，有机质含量相对较低。坡耕地地上部分被移出土壤系统，减少了有机质归还量。

3.3 不同土地利用类型土壤pH值分析

土壤酸碱性是影响土壤肥力的重要因素之一。在4种土地利用类型土壤的pH值平均值以人工林最大，为8.29，其次为灌丛和坡耕地，其平均含量分别为8.27和8.00，次生林最小为5.93。

研究区内次生林土壤pH呈微偏酸性(我国土壤酸碱度划分6.5～7.5中性)，人工林、灌丛和坡耕地土壤pH值都呈弱碱性。这是因为次生林根系比较发达，土壤表层聚集较多的枯枝落叶，根系分泌物和枯枝落叶在分解过程中向表层土壤释放各种有机酸，从而降低了表层土壤的pH值。此外，林地土壤腐殖质含量较高，腐殖酸等在一定程度上也使土壤pH值。

4 结论

本文以云南省抚仙湖尖山河小流域为研究对象，通过对次生林、人工林、灌丛和坡耕地4种典型的土地利用类型、3种不同土层深度土壤养分元素含量、有机质含量、土壤pH值进行对比分析其变化规律，并在此基础上研究其中的差异，研究结果表明。

(1)不同土地利用类型土壤养分元素含量中土壤的营养成分存在明显差异。全氮平均值以坡耕地最大，为0.227 g/kg，其次为灌丛和人工林，其平均含量分别为0.226 g/kg、0.224 g/kg，次生林最小，为0.171 g/kg；土壤的水解氮平均值以次生林最大，为91.62 mg/kg，其次为坡耕地和灌丛，其平均含量分别为85.25 mg/kg、73.52 mg/kg，人工林最小，为63.47 mg/kg；土壤的全磷平均值以灌丛最大，为0.152 g/kg，其次为坡耕地和人工林，其平均含量分别为0.139 g/kg、0.103 g/kg，次生林最小，为0.061 g/kg；土壤的速效磷平均值以灌丛最大，为127.57 mg/kg，其次为坡耕地和人工林，其平均含量分别为60.30 mg/kg、11.77 mg/kg，次生林最小，为4.67 mg/kg。

(2)不同土地利用类型土壤的有机质平均值以次生林最大，为2.04%，其次为灌丛和人工林，其平均含量分别为2.03%、1.68%，坡耕地最小，为1.15%。

(3)不同土地利用类型土壤的pH值平均值以人工林最大，为8.29，其次为灌丛和坡耕地，其平均含量分别为8.27、8.00，次生林最小，为5.93。