紫色土区农林复合系统落叶分解及土壤养分变化特征研究——以四川简阳高垦殖水土流失综合治理区为例

作     者：何孟 

作者单位：四川农业大学 

学位级别：硕士

导师姓名：王昌全;赵燮京

授予年度：2005年

学科分类：09[农学] 0903[农学-农业资源与环境] 090301[农学-土壤学] 

主      题：紫色土区 农林复合 落叶分解 土壤养分 土壤有机质微粒 

摘      要：四川中部紫色丘陵区人多地少,垦殖指数高,土地利用结构不合理,水土流失严重,造成该区农业生态系统相当脆弱且处于退化过程之中。但简单地以退耕还林(草)措施,又会导致粮食的大幅度减产。因此,为了充分利用土地资源,保持水土,增加农民收入,提高农村经济活力,川中紫色丘陵区引入了农林复合经营模式,把林业与作物或牧业有机地结合成为相互依存的整体,以达到持续发展的目的。本文针对川中紫色丘陵区旱地生态系统脆弱、退化等情况,结合当地引入果(枇杷、杏、梨)——粮间作的农林复合治理措施,研究了果树落叶的累积量,覆土后落叶碳、氮、磷、钾的变化特征,及其对土壤有机碳、有机质微粒(POM)、腐殖质和氮、磷、钾的影响,和不同复合类型土壤有机质和养分的变化特征。结果表明: 在农林复合经营系统中,杏树、梨树和枇杷树的落叶量分别为109.7kg/hm,103.1kg/hm和757.2 kg/hm。落叶覆土后,随着分解时间的延长,有机碳含量不断减少,其分解规律可用分解系数模型C=C-k×lnt来模拟。枇杷树落叶的分解系数为3.15,分解95%需要15.8年;杏树落叶的分解系数为9.45,分解95%需5.9年,而梨树叶分解系数为12.80,分解95%需2.6年。 果树落叶的分解在较长时间内会固定土壤中的部分氮和磷,造成土壤氮和磷在短期内下降;落叶氮和磷的累积率大小是:枇杷树叶杏树叶梨树叶;落叶的钾素却是一个释放的过程,释放量为0.88%～1.02%,枇杷树叶杏树叶梨树叶。 落叶埋土处土壤有机碳量呈现的变化是先减少后增加。落叶分解前期,土壤有机碳量有所下降;落叶分解后期,土壤吸收落叶腐解的有机无机复合体,有机碳含量增加,杏树、梨树和枇杷树的增幅分别为0.36～2.18g/kg,0.36～2.27g/kg和0.62～2.38g/kg。 果树落叶的腐解会引起微小粒径的土壤有机碳增加,在不同果树落叶的试验地中土壤有机质微粒的相对比率(POM-C)的增加程度有所不同,梨树叶地杏树叶地枇杷树叶地;土壤氮素也集中在0.25mm～0.05mm粒径甚至更小的粒径上。土壤游离态、联结态和紧结态腐殖质有所变化但没有达到显著水平;胡敏酸有一个增加又减少的过程。 农林复合种植模式没有引起土壤养分的明显降低,且间作试验区与对照的土壤养分变化有明显的相关性,但间作杏树模式的土壤氮素在120天左右降低幅度达65.85%,易造成土壤养分的下降;间作梨树模式有增加土壤有机质和氮素的作用,分别增加了为