湘中丘陵區(qū)不同土地利用方式土壤的碳氮含量及質(zhì)量評(píng)價(jià).pdf

1、不同土地利用方式對(duì)土壤碳氮特征、土壤質(zhì)量水平以及全球氣候變暖有著重大的影響。本論文采用野外定點(diǎn)采樣和室內(nèi)分析結(jié)合的方法,在2006年3月、5月、7月、9月、11月、2007年1月,對(duì)湘中丘陵區(qū)7種典型的土地利用方式--次生林地、經(jīng)濟(jì)林地、人工林地、采伐跡地、棄耕地、坡耕地、苗圃地的土壤碳氮含量進(jìn)行了采樣和測(cè)定分析,同時(shí)運(yùn)用土壤綜合質(zhì)量指數(shù)和土壤退化指數(shù)評(píng)價(jià)了不同土地利用方式下土壤質(zhì)量水平。主要的研究結(jié)果為:
　　 7種土地利用方

2、式的土壤有機(jī)碳含量、全氮含量、銨態(tài)氮含量、硝態(tài)氮含量在水平空間分布上呈極顯著差異(p<0.01),而水解氮含量沒(méi)有顯著差異(p>0.05)。土壤表層(0～15cm)有機(jī)碳含量(g/kg)從高到低依次為:經(jīng)濟(jì)林地(16.96)>次生林地(16.46)>人工林地(14.96)>采伐跡地(11.82)>棄耕地(11.77)>坡耕地(11.41)>苗圃地(10.11)；全氮含量(g/kg):次生林地(1.45)>經(jīng)濟(jì)林地(1.27)>坡耕地(1

3、.26)>采伐跡地(1.02)>棄耕地(1.01)>人工林地(1.00)>苗圃地(0.95)；銨態(tài)氮含量(mg/kg):經(jīng)濟(jì)林地(12.20)>次生林地(8.45)>坡耕地(8.04)>人工林地(7.96)>棄耕地(7.88)>苗圃地(4.48)>采伐跡地(3.95)；硝態(tài)氮含量(mg/kg):坡耕地(14.12)>采伐跡地(5.88)>人工林地(3.59)>棄耕地(3.15)>經(jīng)濟(jì)林地(2.96)>次生林地(2.20)>苗圃地(2.1

4、4)；水解氮含量(mg/kg):次生林地(149.89)>棄耕地(132.53)>經(jīng)濟(jì)林地(123.83)>采伐跡地(107.73)>人工林地(107.66)>苗圃地(100.51)>坡耕地(96.78)。
　　 7種土地利用方式的土壤有機(jī)碳含量、全氮含量與水解氮含量的深度變化大體表現(xiàn)為:0～15cm土層>15～30cm土層>30～45cm土層>45～60cm土層,而土壤銨態(tài)氮含量、硝態(tài)氮含量的剖面分異比較復(fù)雜,沒(méi)有明顯規(guī)律性。

5、不同土地利用方式下,土壤碳氮含量在各個(gè)月份之間大體表現(xiàn)出差異不顯著(p>0.05)。在3種林地類型中,除了在個(gè)別月份差別較大外,土壤碳氮含量的季節(jié)動(dòng)態(tài)基本相同,而苗圃地、坡耕地、采伐跡地、棄耕地的土壤碳氮含量波動(dòng)有所差異。土壤有機(jī)碳含量、全氮含量與水解氮含量剖面分異的時(shí)間分布均較為相似。相關(guān)分析表明,7種土地利用方式的土壤有機(jī)碳含量、全氮含量與水解氮含量之間均存在極顯著線性正相關(guān)關(guān)系(p<0.01)。
　　 不同土地利用方式下,

6、土壤中的有機(jī)碳儲(chǔ)量與氮儲(chǔ)量的消長(zhǎng)趨勢(shì)基本一致。土壤碳儲(chǔ)量(t/hm2)從高到低依次為:次生林地(104.68)>經(jīng)濟(jì)林地(99.62)>人工林地(87.55)>采伐跡地(84.63)>棄耕地(61.38)>坡耕地(55.91)>苗圃地(49.59);土壤氮儲(chǔ)量(t/hm2):坡耕地(7.92)>次生林地(7.69)>經(jīng)濟(jì)林地(7.48)>采伐跡地(6.78)>人工林地(6.73)>棄耕地(6.52)>苗圃地(5.60)。
　　

7、7種土地利用方式的土壤質(zhì)量綜合指數(shù)(％)從高到低依次為:次生林(95.35)>經(jīng)濟(jì)林(73.83)>采伐跡地(64.41)>人工林(62.61)>棄耕地(56.30)>坡耕地(27.35)>苗圃地(4.84),土壤退化指數(shù)(％)從高到低依次為:次生林(0)>經(jīng)濟(jì)林(-9.90)>采伐跡地(-14.35)>人工林(-14.96)>棄耕地(-22.22)>坡耕地(-32.16)>苗圃地(-40.44)。兩種定量化方法所得出的評(píng)價(jià)結(jié)果一致,而

8、且土壤質(zhì)量綜合指數(shù)和土壤退化指數(shù)之間具有良好的線性關(guān)系(R=0.99,p<0.01)。
　　 綜上所述,土地利用方式與人為經(jīng)營(yíng)管理對(duì)土壤碳氮特征及土壤質(zhì)量的影響非常明顯。次生林地依然保持有較高的土壤碳氮儲(chǔ)量和質(zhì)量水平；經(jīng)濟(jì)林地主要由于粗放性人為管理與樹(shù)種類型,保持有良好的土壤碳氮水平；而采伐跡地具有明顯的土壤碳氮流失的趨勢(shì)；人工林地在人為干擾、惡劣的立地條件等因素影響下,土壤碳素、氮素難以蓄積；棄耕地的土壤得到恢復(fù),營(yíng)養(yǎng)元素逐漸

9、積累；坡耕地和苗圃地中,不合理的開(kāi)墾耕作和掠奪性的人為管理造成土壤碳素、氮素的大量流失,導(dǎo)致土壤肥力下降。因此,森林保護(hù)對(duì)于全球變暖的緩解具有極其重要的意義,應(yīng)當(dāng)重視植樹(shù)造林,及對(duì)人工林的撫育管理,并且采用減少森林砍伐、植被恢復(fù)等保護(hù)性管理措施,可以減少陸地生態(tài)系統(tǒng)向大氣的CO2凈排放,增加碳的匯集。同時(shí),長(zhǎng)期采用合理的農(nóng)田管理措施,如免耕、少耕、輪作、農(nóng)林復(fù)合系統(tǒng)等保護(hù)性的耕作體系,可以減少農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)的有機(jī)碳損失,穩(wěn)定甚至增加土壤碳