文章编号:100720435(2007)0320273205
云雾山封育草地土壤养分变化特征
程 杰,高亚军
(西北农林科技大学资源环境学院,陕西杨陵 712100)
摘要:以云雾山封育23年的天然草地为对象,研究黄土高原半干旱区5种群落类型土壤养分的变异特征。结果表明:在自然恢复过程中,本氏针茅(S tip a bung eana )、百里香(T hym us m ong olicus )、铁杆蒿(A rte m isia veslita )、白颖
苔草(Carex rig escens )和退化本氏针茅,土壤有机质含量、全量及速效氮磷钾含量均比对照区显著提高,其中恢复年限愈长,养分增加幅度愈大,其次序为:封育23年>封育12年>退化草地;同时,在0～100c m 土层中,土壤养分随着土层的加深呈逐渐降低的趋势。
关键词:云雾山草地;土壤剖面;养分变异;半干旱区中国分类号:S 151.93 文献标识码:A
Var i ab il ity of So il Nutr ien t i n Enclosed Gra ssland of Y unwu M oun ta i n
CH EN G J ie ,GAO Ya 2jun
(Co llege of R esources and Environm ent ,N o rthw est A &F U niversity ,Yangling ,Shaanxi 712100,Ch ina )
Abstract :T he so il nu trien t variab ility of differen t comm un ities in sem i 2arid regi on s of L oess p lateau w as analyzed based on the investigati on of the natu ral grassland enclo sed fo r 23years of Yunw u M oun tain .T he resu lts show that the so il o rgan ic m atter ,to tal con ten t and availab le nu trien t of N ,P ,and K of S tip a
bung eana .,T hym us m ong olicus .,A rte m isia vestita .,Ca rex rig escens .and degenerating S .bung eana w ere
h igher than that of unenclo sed grassland .Fu rther m o re ,the longer the grassland enclo sed ,the larger the so il nu trien t con ten t increased ;the o rder w as as fo llow s :232year enclo sed grassland >122year enclo sed grassland >unenclo sed grassland .A t the sam e ti m e ,so il nu trien t con ten ts reduced gradually from the upp er to low er so il layers in so il dep th of 0to 100c m .
Key words :Grassland of Yunw u m oun tain ;So il p rofile ;N u trien t variab ility ;Sem i 2arid regi on
草地不仅是农业生态系统的重要组成部分,而且在黄土高原水土保持及生态环境建设中占据主要地位。我国是世界第二草地资源大国,草地总面积约4亿公顷,占国土总面积的40%,是耕地面积的4
倍[1]。其中黄土高原草地面积达0.205亿公顷,但长期受过度放牧和人类生产活动的影响,使草地退化严重,载畜量大幅度下降,水土保持功能减弱。目前,黄土高原不同程度的退化草地占其总面积的92%,其中重度退化草地已达287万公顷,占草地总面积的14.8%[2]。土壤养分是表征草地土壤质量的重要组成部分。土壤养分自然供给能力是评价土壤肥力的重要指标[3]。在黄土高原半干旱区,草地的恢复改
良、利用对土壤养分乃至草地生态系统的作用与影
响尤为重要。因此,揭示草地生态系统土壤养分的空间变异规律和分布状况,是实现草地及土壤可持续利用和区域可持续发展的前提。有关土壤养分方面的研究国内外报导很多[4～13],但大多数集中在农田、果园、菜地及人工林草地方面,天然草地尤其是半干旱区长期封育的天然草地,土壤不同层次养分的垂直变化与时空变异过程研究报导尚少见。
宁夏固原云雾山草原属半干旱区典型草原,本文以云雾山封育草地为例,研究半干旱区封育23年的草地土壤养分变异与时空分布特征,为天然草地恢复演替和持续利用提供科学依据。
收稿日期:2006211206;修改日期:2007201208
基金项目:国家自然科学基金项目(40201028、40471069)和重点项目(30230230)
作者简介:程杰(19802),男,陕西蒲城人,硕士研究生,研究方向为环境保护,E 2m ail:chengjiesyn@https://www.doczj.com/doc/463650884.html,
第15卷 第3期
V o l .15 N o .3草 地 学 报
A CTA A GR EST I A S I N I CA
2007年 5月
M ay 2007
1 材料与方法
1.1 试验区自然概况
试验地设于宁夏固原市东北部云雾山自然保护区(东经106°24′～106°28′,北纬36°13′～36°19′),海拔1800～2100m,坡度15～40°,总面积6500公顷,属长梁缓坡丘陵区,土层深厚,土壤类型为山地灰褐土和黑垆土。属中温带半干旱气候区,年均气温5℃,最热的7月22～25℃,最冷的1月-14℃,≥0℃积温2370～2882℃,年日照2500h,无霜期112～140d,年均降水量400～450mm(1983-2005),其中7-9月占全年的65%～75%。蒸发量1330～1640mm。保护区自1982,主要草本植物有本氏针茅(S tip a bung eana T rin.)、百里香(T hym us m ong o2 licus Ronn.)、铁杆蒿(A rte m isia vestita W all.)、白颖苔草(Ca rex rig escens F ranch.)、星毛萎陵菜(P oten tilla acau lis L.)、大针茅(S.g rand is P. Sm irn.)、直茎点地梅(A nd rosace erecta M ax i m.)、阿尔泰狗娃花(H eterop app us a lta icus(W illd.)N o2 vopok r.)、冷蒿(A.f rig id a W illd.)、厚穗冰草(A neu rolep id ium d asy stachy s(T rin.)K itag.)等,其中丛生禾本科植物本氏针茅分布最广[14]。
1.2 试验设计
选择中科院固原生态站长期定位试验监测类型,封育后本氏针茅覆盖度85%,密度23种 m2,株高65c m(7月);百里香覆盖度75%,密度26种 m2,株高35c m(7月);铁杆蒿覆盖度90%,密度20种 m2,株高73c m(7月);白颖苔草覆盖度85%,密度28种 m2,株高56c m(7月);退化草地为本氏针茅(CK)覆盖度25%,密度5种 m2,株高15c m(7月)。
1.3 土壤采样与样品处理
试验于2005年4月-2006年9月进行。在5种群落类型中,分别选择6个重复样点,用土钻分层采集0～20、20～40、40～60、60～80和80～100c m的土壤,在同类型同一层次取6个土样,作为该层土壤样品,风干后,剔除根系、石快等杂物,混匀磨细,将每份土样分成两份,分别用1和0.25mm的土壤筛过筛,装瓶备用。
1.4 土壤样品测定
有机质测定采用重铬酸钾法;全氮和碱解氮采用自动定氮仪法和碱解蒸馏法;全磷和速效磷采用钼蓝比色法;速效钾采用火焰光度法[15]。
1.5 草地植物调查
在固原生态站调查的基础上,与土壤养分采集样地相对应的进行植物调查,每个类型调查3个样方(1m2),重复6次。在生长初期(4月5日),中期(7月15日)和末期(9月10日)采用投影法测定覆盖度,以样方统计法测定频度、多度和高度,用称重法测定生物量。
1.6 分析数据处理
5种草地类型植物的生长与土壤养分前期的基础数据(封育第1年)和中期(第12年)的试验数据引自固原生态站,第23年的数据为笔者测定。对土壤养分数据,选用D PS软件中的专业统计分析方法,进行数据处理与统计分析,并绘图。
2 结果与分析
2.1 土壤有机质变化
2.1.1 云雾山封育草地0～100c m土层有机质含量,在5种草地类型的垂直变化均比退化草地有显著提高,提高幅度分别为:本氏针茅59.6%～31.57%,百里香51.2%～3
3.5%,铁杆蒿和白颖苔草51.5%～36.5%和5
4.7%～29.1%。但5种草地之间差异不显著。0～100c m土层有机质含量序次为:本氏针茅>铁杆蒿>白颖苔草>百里香。土壤有机质的变化随着根系的吸收及养分消耗而逐渐降低。随着封育时间的延长,凋落物逐渐积累与分解,促使有机质的含量逐渐提高,这是封育草地较退化草地土壤有机质含量显著提高的主要原因。土壤有机质为微生物提供能量和养分,加强微生物活动,促进土壤养分的不断转化,其中以根瘤菌和固氮菌的生长最为显著,其生长和繁殖所需要的能量和养分主要是靠有机质供给,因此,封育草地土壤有机质含量的提高对促进固氮和改良土壤均起到重要作用(图1)。
2.1.2 有机质含量对生物量的影响较明显。生物量与有机质呈正相关,其中本氏针茅生物量为1.15万kg hm2,y=1.714+
3.1618x,R=0.9781;铁杆蒿为0.85万kg hm2,y=1.779+
4.007x,R=0.9513;百里香为0.73万kg hm2,y=2.5278+3.2641x,R= 0.9353;白颖苔草为0.82万kg hm2,y=2.9707+ 2.1128x,R=0.9558退化草地仅0.156万kg
472草 地 学 报第15卷
hm 2[1]
,y =1.1212+15.894x ,R =0.9148
。图1 供试草地类型土壤剖面有机质分布特征
F ig .1 T he vertical distributi on of o rganic m atter in
different grassland
2.1.3 草地与农田土壤养分的变动趋势一致[9],全
氮含量也是随着有机质的变化而变化,二者呈显著正相关关系。根据A gu stin 等的研究,土壤有机质在小尺度的空间异质性可显著地影响土壤的生物化学过程,促进植物的生长[16]。退化草地在封育前,土壤剖面有机质和全氮含量较低,随着封禁时间的延长,到第12年[14],草地植物种群大量增加、覆盖度和生物量明显提高的同时,有机质和全氮含量除供植物地上部生长利用外,剩余部分较封育前第1年的养分均有增加[14];到封育的第23年随着草地凋落物的积累与分解,土壤剖面有机质和全氮含量增加幅度更大,4种群落有机质含量较退化草地分别增加53.58%和30.42%,全氮增加66.47%和51.19%。但4种群落间差异不明显,本氏针茅和铁杆蒿略高于百里香和白颖苔草。充分表明退化草地随着封禁时间的延长,生物量的生产,凋落物的分解增加了土壤有机质总量,显著提高了土壤有机质和全氮整体含量,5种群落的生物量、高度、盖度和物种多样性与土壤养分分布均呈正相关关系(表1)。
表1 草地土壤有机质与全氮相关性
T able 1 T he relati onsh i p betw een so il o rganic m atter and
to tal nitrogen content in grassland 草地类型
Grassland type
回归方程
Regressi on equati on
相关系数
Coefficient (r 2)
本氏针茅S .bungeana 百里香T .m ongolicus 铁秆蒿A .vestita 白颖苔草C .rigescens
封育第1年Enclo se 1st year 封育第12年Enclo se 12th years
Y =17.825x -0.1291Y =16.322x +0.1101Y =17.355x +0.1721Y =12.105x +1.0110Y =19.180x -0.1780Y =20.859x -0.3403
0.95250.86250.8633
0.83480.88710.9165
2.2 土壤氮素变化
随着封育时间的延长,草地凋落物的不断积累与分解,促进了土壤全N 和碱解N 含量的变化。4种草地与对照区相比,均有不同程度的提高,在本氏针茅、百里香、铁杆蒿和白颖苔草,全N 变化分为3个层次,0～40c m 是禾本科须根型植物的吸收利用层,全N 呈缓慢下降;40～80c m 是根系的主要吸收层,全N 含量出现低谷;80～100c m 由于根系分布的减少,全N 含量逐渐回升。另外,封育草地本氏针茅、百里香、铁杆蒿和白颖苔草,0～60c m 的全N 含量,除供地上部生长而外,比退化草地提高了近1倍。说明封育草地随着时间的变化,通过自然恢复,一方面凋落物在不断的积累与分解,其养分逐渐归还土壤,增加了土壤全N 含量,另一方面随着覆盖度的增加,水土流失强度减少,土壤养分自然得到有效控制,促进草地的生长,其生物量比退化草地提高3.7～6.3倍。随着植物根系分布深度的变化,碱解氮的分布,在封育的4种群落均呈现缓慢下降的趋势,在100c m 的土层80～100c m 比0～20c m 分别减少,其中本氏针茅减少95.2m g kg ;百里香减少77.8m g kg ;铁杆蒿减少102.6m g kg ;白颖苔草减少99.9m g kg ;在不同土层内,4种群落碱解氮比退化草地分别提高了,其中0～20c m 为56.2m g kg ,20～40c m 34.4m g kg ,40～60c m 36.0m g kg ,60～80c m 26.4m g kg ,80～100c m 48.1m g kg 。
从碱解氮在封育草地群落中的提高幅度可以看出,在植物根系分布的主要层
20～80c m ,碱解氮提高幅度相对较低,植物在生长过程中消耗了大量的有效氮,而在0～20c m 和80～100c m 碱解氮提高幅度较大,该层是植物生长重要的氮素储存层(图2、3)。
图2 供试草地类型土壤剖面全氮含量分布特征
F ig .2 T he vertical distributi on of so il toal nitrigan
in different grassland
5
72第3期
程杰等:云雾山封育草地土壤养分变化特征
图3 供试草地类型土壤剖面碱解氮含量分布特征
F ig.3 T he vertical distributi on of A lkaline nitrogan
in different grassland
2.3 土壤磷素变化
在封育的本氏针茅、百里香、铁杆蒿和白颖苔草, 0～100c m土壤剖面中,全P的变化趋势基本相一致,0～60c m垂直分布变化幅度较小;60～80c m下降幅度增大,达到最低点;80～100c m随着根系分布的减少,养分消耗下降,全P含量呈回升趋势。封禁草地土壤全P含量与退化草地相比,在0～100c m土层,本氏针茅提高0.016%、百里香提高0.022%、铁杆蒿提高0.018%、白颖苔草提高0.010%。4种草地在0～100c m土壤剖面全P含量的垂直分布序次为:百里香群落>铁杆蒿群落>本氏针茅群落>白颖苔草群落(图4)。同时,土壤全P的供应是直接影响土壤速效P的重要指标。0～100c m速效P和全P含量的变化基本一致,均为上层大于底层,速效P与全P含量之间呈显著正相关(R=0.8981);0～40c m土层退化草地的速效P含量远低于4种群落封育草地, 40～100c m却远高于封育草地,这是因为退化草地地上部生长发育不良,牧草生长低矮,直接影响根系的正常生长,因此,草地植物主要吸收浅层土壤速效P,而对深层影响较小。所以在草地的改良中选用深根型草种,与天然草地浅根型牧草结合,充分利用不同层次的土壤养分,促进封育草地的自然更新和退化草地的快速恢复(图5)。
2.4 土壤速效钾变化
速效K含量丰富,远高于林地土壤[11],在封育草地本氏针茅、百里香、铁杆蒿和白颖苔草与CK比较,在0～60c m土层,速效K的变化幅度较大,且含量较高,前者比CK提高56.55%,其原因是封育后减少人为干扰,植物生长旺盛,覆盖度提高,
速效钾的含量增加。速效钾在土壤中的垂直分布(图6)。随着土层的加深,速效钾的含量快速下降,但60～100c m土层较0～60
c m变化较小。4种类型变化幅度最大的为铁杆蒿和本氏针茅,其次为白颖苔草,百里香最小。虽然封禁草地速效K含量略高于退化草地,但差异不显著,其含量序次为铁杆蒿>百里香>本氏针茅>白颖苔草>退化草地(CK)。上述结果表明:在黄土高原丘陵区天然草地土壤钾素含量较富余,完全能满足植物生长的需要。因此,在天然草地的建设与恢复过程中,为了防止退化,不断提高生产力,加以合理的开发利用,促进草地的可持续发展,建议增加草地N、P肥的使用量,减少K肥的使用量或不施K肥。
图4 供试草地类型土壤剖面全磷含量分布特征
F ig.4 T he vertical distributi on of to tal pho spho rus
in different grassland
图5 供试草地类型土壤剖面速效磷含量分布特征
F ig.5 T he vertical distributi on of available P
in different grassland
3 结论与讨论
3.1 草地植被土壤养分研究能够直接而准确地反映植物与土壤环境作用的本质关系和动态特征,特别是研究半干旱脆弱地带草地自然修复对其土壤生态环境产生的效应,有助于掌握草地生态系统界面
672草 地 学 报第15卷
养分动态变化规律,达到认识黄土高原草地封育恢复与管理运营模式的目的
。
图6 供试草地类型土壤剖面速效钾含量分布特征
F ig .6 T he vertical distributi on of available K
in different grassland
3.2 在黄土高原丘陵区,由于长期以来过度放牧和
人类生产活动的影响,绝大多数天然草地受到放牧和人为干扰的破坏,使草地生产力受到严重影响,造成较大的水土流失与养分损失,天然草地生态系统退化,生物多样性减少,荒漠化程度愈来愈烈,通过多年的研究与实践,天然草地植被的恢复特别是半干旱区植被的恢复,经过人为封禁,采用自然修复的途径,排除了放牧及人为干扰后,不仅牧草生产力可得到恢复,而且草地土壤水分养分也有很大提高,从而使退化草地生态系统逐渐得到恢复[1～2],生态环境也相应得到改善。本研究通过对宁夏云雾山封育23年的天然草地土壤养分监测结果表明,通过草地封育均能增加土壤养分,无论是氮磷钾全量还是速效含量均可大幅度提高,且与封育时间有着显著的相关性,封育期愈长,养分含量愈高,其表现为封育23年>封育12年>退化草地。这是因为退化草地排除干扰后,草地经过自然修复,牧草得到修养生息及正常生长,使植物种群个体数量增加,覆盖度及生产力大幅度提高[1～2],由于封育草地可随着封育时间的变化凋落物不断积累,并在微生物作用下不断腐熟与分解,促使草地土壤氮磷钾全量和速效养分的进一步增加,土壤养分的提高促进了牧草的旺盛生长,使生物量比退化草地提高3.7～6.3倍。土壤肥力作为草地土壤的自然独立体的质地特征,它由水、肥、气、热诸要素组成,要素之间有相互促进、相互制约的关系,土壤肥力是指诸要素对植物生长发育与协调的能力,其中土壤养分是土壤肥力的主要物质基础[15],所以,随着草地封育时间的延长,在草地覆
盖度不断提高的同时,使地面蒸发量减少,草地土壤水分也大幅度的增加[17],据云雾山定位站测定,0～100c m 土壤水分含量达10.2%～13.6%,较退化草地提高3.2%～4.5%,为植物的生长奠定了良好基础。封育草地土壤水分的增加,对干旱缺水的黄土丘陵区植被的恢复更加重要。这进一步表明,草地封育不仅使土壤养分有所增加,而且土壤水分、植被覆盖度和生产力也在不断提高,充分说明在该区采用封育措施,让草地进行自我修复,可使草地植被生态系统呈现出全面恢复的趋势。参考文献:
[1] 程积民,万惠娥.中国黄土高原植被建设与水土保持[M ].北
京:中国林业出版社.2002
[2] 程积民,万惠娥,胡相明.黄土丘陵区植被恢复重建模式与演替
过程研究[J ].草地学报,2005,13(4):3242327
[3] 党廷辉,郭胜利,郝明德.旱地冬小麦氮磷自然供给能力及其吸
收氮磷来源的长期定位试验[J ].植物营养与肥料学报,2001,7(2):1662171
[4] 李贤伟,张键,陈文德,等.三倍体毛白杨+黑麦草复合模式
根土养分动态研究[J ].水土保持学报,2005,19(4):629[5] Sulce S ,Pal m a 2L opez D ,Jacouin F ,et a l .Study of i m mobi 2
lizati on and remobilizati on of nitrogen fertilizer in cultivated so ils by hydro lytic fracti onati on [J ].European So il ,1996,47:2492255
[6] E iland F .O rganic m anure in relati on to m icrobi o logical acti 2
vity in so il [A ].A gricultural yield po tentials in continental cli m ates [M ].
P roceeding of 16th Co lloquium Internati onal
Po tash Institute ,Bern ,1981.1472156
[7] A nderson J P E ,Dom sch K H .Q uantities of p lant nutrients in
the m icrobial bi om ass of selected so il [J ].So il Sci .,1980,130:2112216
[8] 黄思光,李世情,等.黄土高原丘陵沟壑区植被恢复过程对土壤
剖面矿质氮累积影响[J ].水土保持学报,2004,18(4):58262[9] 樊军,郝明德,党廷辉.长期定位施肥对黑垆土剖面养分分布特
征的影响[J ].植物营养与肥料学报,2001,7(3):2492254[10]石辉,吴金水,陈占飞.陕北沙区不同利用方式风沙土的养分特
征[J ].植物营养与肥料学报,2001,7(4):3852389[11]许明祥,刘国彬.黄土丘陵区刺槐人工林土壤养分特征及演变
[J ].植物营养与肥料学报,2004,10(1):40246[12]程季珍,亢青选,张春霞,等.山西省菜田土壤养分状况及主要
蔬菜的平衡施肥[J ].植物营养与肥料学报,2003,9(1):1172
122
[13]王俊,李风民,贾宇,等.半干旱黄土区苜蓿草地轮作农田土壤
氮、磷和有机质变化[J ].应用生态学报,2003,16(3):4392444[14]宁夏云雾山草原自然保护区管理处编.宁夏云雾山自然保护区
科学考察与管理文集[M ].宁夏人民出版社,2001[15]鲍士旦.土壤农化分析[M ].中国农业出版社,1999
[16]A gustin R ,A drian E .Sm all scale spatial so il p lant relati on 2
sh i p in sem i arid gyp sum environm ents [J ].P lant and So il ,2000,220:1392150
[17]胡相明,程积民,万惠娥,等.短期施水对长期干旱铁秆蒿光合
作用和叶绿素荧光特征的影响[J ].草地学报,2006,14(3):
2362241
(责任编辑 孟昭仪)
7
72第3期程杰等:云雾山封育草地土壤养分变化特征
西南林业大学 本科毕业（设计）论文 （2010届） 题目：澜沧江中游典型植被土壤养分特征研究教学院系环境科学与工程系 专业农业资源与环境2006级 学生姓名 指导教师（副教授） 评阅人
澜沧江中游典型植被土壤养分特征研究 （西南林业大学，昆明，650224) 摘要：土壤养分的分布特征，对于了解森林生态系统的土壤肥力和营养元素循环有重要意义。本文以澜沧江中游典型植被下的土壤为研究对象，通过采样、分析，对该区域4种不同森林类型(针叶林、针阔混交林、落叶阔叶林、常绿阔叶林)土壤养分状况进行了分析测定，研究4种典型的植被群落土壤养分含量的变化特征，采用因子分析方法对各林型土壤养分状况进行了比较。并对不同森林类型植被下土壤养分状况进行测定与分析，在获取大量土壤养分数据的基础上，系统地分析不同典型植被对土壤养分状况的影响。结果表明：四种不同植被类型下的土壤养分存在一定的差异，各种养分的变化规律也不一致；不同海拔同一种森林类型下的土壤养分也存在一定差异；同一海拔不同植被类型土壤差异明显；枯落物对土壤养分有一定的影响等。通过探讨植被类型、海拔、土壤类型等对土壤养分的影响，通过了解不同植被类型土壤养分的变化规律，为进一步改进不同植被类型的相应经营技术，提高林分的生产力提供依据，更为该地区森林资源的科学管理、土地资源的保护和持续利用及其森林生态系统的更新、恢复提供依据。关键词：植被；土壤养分；澜沧江 英文摘要
目录（目录字体太小） 目录 (3) １前言 (4) 1.1 本研究的目的意义 (4) 1.2国内外研究现状及发展趋势 (4) 2 研究区概况与方法 (7) 2.1研究区概况 (7) 2.2 研究方法 (8) 2.2.1样品的采集 (8) 2.2.1测定项目和方法 (10) 3 结果分析 (12) 3.1不同植被类型土壤养分含量 (12) 3.2不同海拔常绿阔叶林的养分状况 (14) 3.3同一海拔不同植被类型的养分状况差异 (15) 3.4 不同植被类型枯落物与土壤养分的关系 (16) 4 结论 (18) 参考文献 (19) 致谢 (21) 指导教师简介................................................................................................. 错误！未定义书签。
土壤养分分级 土壤养分的重要指标主要包括土壤有机质、全氮、有效磷和速效钾，其含量的状况是土壤肥力的重要方面。上世纪八十年代进行的第二次土壤普查，对北京市土壤进行了大规模的养分调查测定工作，获取了大量的农化分析结果，涉及的样品约有13000多个，对全市土壤养分有了一个全面的了解掌握。但由于土壤速效养分具有易变的特性，其中氮素养分变化相对磷钾的变化要更大些，土壤氮素需要适时监控，进行养分的及时调控，磷钾养分一般采用衡量监控，指导养分管理，一般3-5年进行一次即可，因此土壤养分氮素状况的调查可更密集一些，磷钾的相对少些。 有机质是土壤肥力的标志性物质，其含有丰富的植物所需要的养分，调节土壤的理化性状，是衡量土壤养分的重要指标。它主要来源于有机肥和植物的根、茎、枝、叶的腐化变质及各种微生物等，基本成分主要为纤维素、木质素、淀粉、糖类、油脂和蛋白质等，为植物提供丰富的C、H、O、S及微量元素，可以直接被植物所吸收利用。按全国第二次土壤普查的分级标准将土壤养分划分为六级： 表1 全国第二次土壤普查分级标准 一级二级三级四级五级六级 很高高中等低很低极低 >44-33-22-11-0.6<0.6 据全国第二次土壤普查及有关标准，将养分含量分为以下级别（见下表）。 表2 土壤养分分级标准 项目有机质 %全氮 % 速效氮 PPM 速效磷 PPM（P2O5） 速效钾 K2O 级别含量 1>4>0.2>150>40>200 23~40.15~0.2120~15020~40150~200 32~30.1~0.1590~12010~20100~150 41~20.07~0.160~905~1050~100 50.6~10.05~.07530~603~530~50
土壤养分空间变异研究的内容及方法 摘要：从研究方法和内容上对土壤养分空间变异性的研究做了阐述,对研究方法进行了分析，探讨了土壤养分空间变异性的发展及不足。通过对土壤养分空间变异研究方法的分析，认为结合GIS的地统计学方法是现在应用最多的方法。从近年来报道的文献可以知道现在土壤养分的空间变异研究主要分为：第一，对土壤中各养分的变异度的研究；第二，对土壤养分变异原因的研究。 关键词：土壤养分；空间变异；研究方法 The Content and Research Methods for Spatial Variability of Soil Nutrient Huang Hai-lv Teacher:Fan Yan-min Abstract : This paper introduced the study in spatial variability of soil nutrient about study methods and content , Research methods for analysis, explore the development of inadequate from the spatial variability of soil nutrients. Think the combination that GIS and Geostatistics method is the most widely used method, through analysis for study methods from the spatial variability of soil nutrient. Know from reported in recent years,the study in spatial variability of soil nutrient main divided into: First,the study to variability for each nutrient in soil; Second, the study to the cause of variability for soil nutrient. Key words : soil nutrient; Spatial variability; Research Methods 土壤学家将土壤特性在不同空间位置上存在明显差异的属性称为土壤特性的空间变 异性。土壤特性的变异性普遍存在，并且情况比较复杂。成土母质、地形、人类活动等对土壤养分空间变异均有较大影响，但在特定区域内，由于气候条件等比较一致，经过长期比较一致的种植和管理后，土壤特性空间变异将趋于缓和，即由于母质差异等引起的空间变异逐渐减小[1]。土壤特性的空间变异是指的在一定区域内，同一时间，不同点的土壤特性存在着的明显差异性。土壤是一个生命连续体，土壤特性在空间分布上既表现出地质结构特性又表现出统计学的随机特性，因此，土壤属性是区域化变量。土壤养分与作物生产力、粮食安全、生态环境密切相关，是土壤质量变化最基本的表征和核心研究内容。土壤养分质量分数对植物的生长起关键作用，是植物生长的基础，土壤肥力直接影响植被生长发育。空间变异是土壤本身存在的一种自然特性，认识土壤空间变异对于评价和有效地利用土壤，开展精准农业实践都是十分重要的。 1研究方法 1.1传统的统计分析方法 以往人们在做田间试验时，常常沿用Fisher 创立的古典统计方法，即研究人员先在田间选择一块具有代表性的试验地，将之划分成若干小区，然后随机地布置各种不同处理的试验，每个试验至少要有三个重复，以减少随机因素对试验处理的影响。由于气候因素影响，一个试验通常需几个周期或几年，以便从中找出代表性年分的典型数据，然后进行常规统计分析，计算试验数据的均值、方差，以及进行显著性检验，从而得出试验的最终结果。这种方法可以在样本少、材料多样和环境多变情况下获取最多的信息，因此我国的大多数土壤工作者至今仍沿用这种方法开展田间试验研究。但其严重缺陷就是，实际中土
农业土壤养分分级标准 土壤养分分级标准主要是针对有机质、全氮、速效氮、速效磷和速效钾的含量进行分级， 每种级别对不同成分的含量不同。而实际工作中，我们可以参照这个标准进行测试分析，以 了解土壤的真实肥力情况。 而土壤养分是指存在于土壤中的植物必须的营养元素。包括碳（C）、氮（N）、氧（O）、 氢（H）、磷（P）、钾（K）、钙（Ca）、镁（Mg）、硫（S）、铁（Fe）、锰（Mn）、铜（Cu）、锌 （Zn）、硼（B）、钼（Mo）、氯（Cl）等16种。在自然土壤中，除前三种外，土壤养分主要 来源于土壤矿物质和土壤有机质，其次是大气降水、破渗水和地下水。 有机质是土壤肥力的标志性物质，其含有丰富的植物所需要的养分，调节土壤的理化性 状，是衡量土壤养分的重要指标。它主要来源于有机肥和植物的根、茎、叶的腐化变质及各 种微生物等，基本成分主要为纤维素、木质素、淀粉、糖类、油脂和蛋白质等，为植物提供 丰富的C、H、O、S及微量元素，可以直接被植物所吸收利用。其中有机质的分级可作为土 壤养分分级，土壤养分分级等级标准共六级，且六级为最低，一级为最高。 表1 土壤pH值分级 注：按：1水土比例浸拌土壤，pH玻璃电极和甘汞电极（或复合电极）测定。 表2 有机质及大量元素养分含量分级 注：有机质测定为重铬酸钾氧化-容量法；碱解氮测定为碱解扩散法；速效磷测定为碳酸氢钠提取-钼锑抗比色法（Olsen法）；速效钾测定为醋酸铵浸提-火焰光度计法。 表3 中量元素养分临界值（mg/kg）
注：有效钙和有效镁即交换性钙、镁，测定方法为醋酸铵提取-原子吸收分光光度计（或火焰光度计）测定；有效硫测定为磷酸盐-醋酸提取，硫酸钡比浊。 表4 有效微量元素含量分级（mg/kg） 注：铁、锰、铜、锌分析方法均为DTPA溶液浸取-原子吸收分光光度法；钼的分析方法为草酸-草酸铵浸提—极谱法；硼的分析方法为沸水浸提-姜黄素比色法。 表5 阳离子交换量分级（meq/100g土） 注：阳离子交换量测定方法为EDTA-铵盐浸提，蒸馏滴定法。 山西云大中天环境科技有限公司
土壤养分状况对烟叶品质的影响 烟草在线专稿土壤是影响烟叶品质的重要生态条件之一，在适宜的气候条件下，选择适宜种烟具有良好结构和肥力状况的土壤是提高烟叶品质的关键。本文综述了土壤养分主要包括土壤有机质、速效氮磷钾、微量元素以及土壤PH对烟叶品质的影响，旨在探明影响烟叶品质的主要土壤障碍因素，为生产优质烤烟提供理论基础。 1.土壤有机质对烟叶品质的影响 土壤有机质是土壤肥力的重要物质基础。土壤有机质不仅含有各种营养元素，而且还是土壤微生物生命活动的能源，对土壤水、肥、气、热等肥力因素的调节、对土壤理化性状和可耕性的改善具有重要作用。在一定范围内，土壤有机质含量高，对促进烟株生长发育、协调烟叶化学成分具有较好的效果，可有效提高香气质、香气量，减少杂气和刺激性[1－8]。种植烤烟适宜的土壤有机质含量因气候条件和土壤类型的不同而有差异，北方烟区为10－20g/kg[8－10]，南方烟区为15-30g/kg[8，11]。我国对主要植烟土壤养分普查结果表明，黄淮烟区、中南和西南烟区、两湖和东北烟区土壤有机质平均含量分别为13.4、27.0、33.0g/kg[10]。因此，在黄淮烟区应适当施用腐熟的有机肥，或采用秸杆还田等措施来增加土壤有机碳的含量，但不增加土壤有机氮的含量；在一些有机质偏高的烟区，当季少施或不施有机肥，或将有机肥施用在烟草的前茬作物上，既能够培肥土壤，改善土壤结构，同时，还能保证在烤烟生长过程中能很好地控制土壤氮素的矿化[10]。 2.土壤氮含量对烟叶品质的影响。 土壤中的氮素是对烤烟生长发育和产量品质影响最大的因素。土壤中氮素的含量受多种因素影响变异很大，我国农田耕层平均全氮含量为1.05g/kg。碱解氮作为土壤有效氮指标常被采用，与土壤全氮呈正相关[12]。适宜种植优质烤烟地区土壤全氮0.076－0.168%，速效性氮45－135g/kg[8，12]。在土壤含氮量较高的植烟区常常因为土壤供氮能力过强，导致烟株生长旺盛，叶片较厚，主脉变粗，含氮化合物增多，品质变劣。因此，在这类土壤上种植烤烟要注意控制氮素的施用量。 3.土壤磷含量对烟叶品质的影响 磷是烤烟必需的营养元素之一。虽然烤烟对磷的需求量不大，且磷素在整个生育期的吸收较均匀，但磷对烤烟的生长发育和新陈代谢具有重要作用[4，7，9]。磷素不足时烟株的正常生长发育受到影响，烟叶香吃味下降；磷素过多时，烟株生长浓绿，烤后叶片过厚变脆，油分差、僵硬。也有研究表明，土壤中磷素含量对烟叶品质的影响没有显著的相关性[7]。适宜种植烤烟的土壤全磷含量为0.60－1.83g/kg，速效磷含量为10-35g/kg[4，8，10]。目前，我国28.7%植烟土壤中速效磷含量低于10g/kg，处于非常却磷的状态，另有33.2%的土壤速效磷在10－20g/kg之间供磷丰富的土壤仅占38.1%[10]。在制定烟草专用肥配方时，还需要根据各地土壤供磷能力的实际情况和土壤速效磷的变异状况，有针对性调整肥料配方中磷的含量。 4.土壤钾含量对烟叶品质的影响
土壤肥力分级指标 一、全国第二次土壤普查推荐的土壤肥力分级 据全国第二次土壤普查及有关标准, 将土壤养分含量分为以下级别(见下表)。 土壤养分分级标准主要针对有机质、全氮、速效氮、速效磷和速效钾的含量进行分级, 每种级别对不同成分的含星不同。而在实际工作中, 我们可以对照或若参考这个标准, 对要进行施肥的土地进行测试分析,以了解土壤的真实肥力状况。 而土壤养分是指存在于土壤中的植物必需的营养元索。包括碳(C )、氮(N )、氧(O )、氢(H )、磷(P)、钾(K )、钙(Ca )、镁(Mg )、硫(S )、铁(Fe )、锰(Mn )、钼(Mo )、锌(Zn )、铜(Cu )、硼(B )、氯(Cl )等16种。在自然土壤中,除前三种外, 土壤养分主要来源于土壤矿物质和土壤有机质、其次是大气降水、坡渗水和地下水。 有机质是土壤肥力的标志性物质，其含有丰富的植物所需要的养分，调节土壤的理化性状，是衡量土壤养分的重要指标。它主要来源于有机肥和植物的根、茎、枝、叶的腐化变质及各种微生物等，基本成分主要为纤维素、木质素、淀粉、糖类、油脂和蛋白质等，为植物提供丰室的C 、H 、O 、S 及微量元索，可以直接被植物所吸收利用。其中有机质的分级可作为土壤养分分级，土壤养分分级标准共六级，且六级为最低，一级为最高。
二、土壤微量元素含量分级 三、北京市土壤养分分等定级评价 1、北京市土壤养分指标评分规则 北京市土壤养分分等定级评价选择土壤有机质、全氮(N)或碱解氮(N)、有效磷（P ）和速效钾（K ）共4个指标，各指标的评分规则如表1所示。 注:各指标数值分级区间的分界点包含关系均为下(限)含上(限)不含,例如有机质“ 高” 等级中, “25-20” 表示“ 大于或等于20,且小于25的区间值” ,其他类同。 2、北京市土壤养分指标权重 根据北京市土壤养分特点和各养分指标在土壤肥力构成中的贡献, 参考历史资料和有关专家的意见确定北京市土壤养分各参评指标权重值(表2)。 3、土壤综合养分指数计算 计算每个评价地块的养分综合指数,采用加法模型: I =∑ F i ×W i (i =1,2,3, …… ,n ) ,式中:I 代表地块养分综合指数, F i =第i 个指标评分值, W i =第i 个指标的权重。
土壤肥力分级指标 文稿归稿存档编号：[KKUY-KKIO69-OTM243-OLUI129-G00I-FDQS58-
一、全国第二次土壤普查推荐的土壤肥力分级 据全国第二次土壤普查及有关标准，将土壤养分含量分为以下级别（见下表）。 表1 土壤养分分级标准 土壤养分分级标准主要针对有机质、全氮、速效氮、速效磷和速效钾的含量进行分级，每种级别对不同成分的含星不同。而在实际工作中，我们可以对照或若参考这个标准，对要进行施肥的土地进行测试分析，以了解土壤的真实肥力状况。 而土壤养分是指存在于土壤中的植物必需的营养元索。包括碳（C）、氮（N）、氧（O）、氢（H）、磷(P)、钾（K）、钙（Ca）、镁（Mg）、硫（S）、铁（Fe）、锰（Mn）、钼（Mo）、锌（Zn）、铜（Cu）、硼（B）、氯（Cl）等16种。在自然土壤中，除前三种外，土壤养分主要来源于土壤矿物质和土壤有机质、其次是大气降水、坡渗水和地下水。 有机质是土壤肥力的标志性物质，其含有丰富的植物所需要的养分，调节土壤的理化性状，是衡量土壤养分的重要指标。它主要来源于有机肥和植物的根、茎、枝、叶的腐化变质及各种微生物等，基本成分主要为纤维素、木质素、淀粉、糖类、油脂和蛋白质等，
为植物提供丰室的C、H、O、S及微量元索，可以直接被植物所吸收利用。其中有机质的分级可作为土壤养分分级，土壤养分分级标准共六级，且六级为最低，一级为最高。二、土壤微量元素含量分级 三、北京市土壤养分分等定级评价 1、北京市土壤养分指标评分规则 北京市土壤养分分等定级评价选择土壤有机质、全氮(N)或碱解氮(N)、有效磷（P）和速效钾（K）共4个指标，各指标的评分规则如表1所示。 表1 北京市土壤养分指标评分规则
土壤肥力分级指标 HEN system office room 【HEN16H-HENS2AHENS8Q8-HENH1688】
土壤肥力分级指标 一、全国第二次土壤普查推荐的土壤肥力分级 据全国第二次土壤普查及有关标准, 将土壤养分含量分为以下级别(见下表)。 土壤养分分级标准主要针对有机质、全氮、速效氮、速效磷和速效钾的含量进行分级, 每种级别对不同成分的含星不同。而在实际工作中, 我们可以对照或若参考这个标准, 对要进行施肥的土地进行测试分析,以了解土壤的真实肥力状况。 而土壤养分是指存在于土壤中的植物必需的营养元索。包括碳 (C )、氮(N )、氧(O )、氢(H )、磷 (P)、钾(K )、钙 (Ca )、镁(Mg )、硫(S )、铁(Fe )、锰(Mn )、钼(Mo )、锌(Zn )、铜(Cu )、硼(B )、氯(Cl )等16种。在自然土壤中,除前三种外, 土壤养分主要来源于土壤矿物质和土壤有机质、其次是大气降水、坡渗水和地下水。 有机质是土壤肥力的标志性物质，其含有丰富的植物所需要的养分，调节土壤的理化性状，是衡量土壤养分的重要指标。它主要来源于有机肥和植物的根、茎、枝、叶的腐化变质及各种微生物等，基本成分主要为纤维素、木质素、淀粉、糖类、油脂和蛋白质等，为植物提供丰室的C 、H 、O 、S 及微量元索，可以直接被植物所吸收利用。其中有机质的分级可作为土壤养分分级，土壤养分分级标准共六级，且六级为最低，一级为最高。 二、土壤微量元素含量分级 三、北京市土壤养分分等定级评价 1、北京市土壤养分指标评分规则 北京市土壤养分分等定级评价选择土壤有机质、全氮(N)或碱解氮(N)、有效磷（P ）和速效钾（K ）共4个指标，各指标的评分规则如表1所示。 注:各指标数值分级区间的分界点包含关系均为下(限)含上(限)不含,例如有机质“ 高” 等级中, “25-20” 表示“ 大于或等于 20,且小于 25的区间值” ,其他类同。 2、北京市土壤养分指标权重 根据北京市土壤养分特点和各养分指标在土壤肥力构成中的贡献, 参考历史资料和有关专家的意见确定北京市土壤养分各参评指标权重值(表 2)。 3、土壤综合养分指数计算 计算每个评价地块的养分综合指数,采用加法模型: I =∑ F i ×W i (i =1,2,3, …… ,n ) ,式中:I 代表地块养分综合指数, F i =第 i 个指标评分值, W i =第 i 个指标的权重。 4、北京市土壤养分等级划分规则
土壤肥力分级指标 Prepared on 22 November 2020
一、全国第二次土壤普查推荐的土壤肥力分级 据全国第二次土壤普查及有关标准，将土壤养分含量分为以下级别（见下表）。 表1 土壤养分分级标准 土壤养分分级标准主要针对有机质、全氮、速效氮、速效磷和速效钾的含量进行分级，每种级别对不同成分的含星不同。而在实际工作中，我们可以对照或若参考这个标准，对要进行施肥的土地进行测试分析，以了解土壤的真实肥力状况。 而土壤养分是指存在于土壤中的植物必需的营养元索。包括碳（C）、氮（N）、氧（O）、氢（H）、磷(P)、钾（K）、钙（Ca）、镁（Mg）、硫（S）、铁（Fe）、锰（Mn）、钼（Mo）、锌（Zn）、铜（Cu）、硼（B）、氯（Cl）等16种。在自然土壤中，除前三种外，土壤养分主要来源于土壤矿物质和土壤有机质、其次是大气降水、坡渗水和地下水。 有机质是土壤肥力的标志性物质，其含有丰富的植物所需要的养分，调节土壤的理化性状，是衡量土壤养分的重要指标。它主要来源于有机肥和植物的根、茎、枝、叶的腐化变质及各种微生物等，基本成分主要为纤维素、木质素、淀粉、糖
类、油脂和蛋白质等，为植物提供丰室的C、H、O、S及微量元索，可以直接被植物所吸收利用。其中有机质的分级可作为土壤养分分级，土壤养分分级标准共六级，且六级为最低，一级为最高。 二、土壤微量元素含量分级 三、北京市土壤养分分等定级评价 1、北京市土壤养分指标评分规则 北京市土壤养分分等定级评价选择土壤有机质、全氮(N)或碱解氮(N)、有效磷（P）和速效钾（K）共4个指标，各指标的评分规则如表1所示。 表1 北京市土壤养分指标评分规则