郄瑞卿[1]2003年在《黑土地表径流氮磷养分特征及其与肥力退化的关系》文中研究表明黑土是我国的主要耕作土壤，目前随着土地的开发，一些地区土壤结构破坏，板结严重，黑土层变薄，地力减退。在自然和人为作用的双重驱动下，地球表面氮磷的生物地球化学过程及其环境效应则是当前全球变化中区域研究的重要内容。氮磷肥料作为我国粮食增产最有效的措施之一，带来了令人担忧的环境问题。因土质肥沃盛产粮食而闻名世界的黑土，如今正因大量水土流失变得沟壑纵横。如20世纪50年代初水土流失总面积约10万km~2，到50年代末增加到18.5万km~2。尤其是丘陵漫岗地形，以片蚀为主。进入90年代后，土壤流失不仅没有被控制，反而很快的扩展，这一趋势构成了我国农业持续发展的严重阻碍因子。有关专家称，如果任其流失，再过50年黑土将基本消失。黑土的大量流失，不仅造成土壤地力下降，同时也引发了生态问题。专家指出，如果耕地表层黑土消失，剩下的就将是黄土状亚粘土，这种土粘粒含量高，有机质含量极低，农作物几乎无法生长。 针对当前黑土利用现状，本文借鉴众多学者的研究方法和观点，在吉林农大黑土区选择利用方式不同的玉米地、休闲地、果园、草地，在玉米区进行了不同数量的施肥，通过野外试验，采集一年自然降雨产流及泥沙样品，同时采集降雨前后的耕层土壤样品，研究了黑土区地表径流对氮磷养分特征及肥力退化的影响，结果表明： ①土壤侵蚀和氮磷的流失受诸多因素的影响，降雨量、降雨强度是重要因子，而降雨强度是影响农田地表径流养分流失的最重要的气象因子，特别是暴雨，暴雨径流中氮磷浓度较平时高得多；随作物生长，覆盖度逐渐增加以及不同利用方式下表现的覆盖度差异，氮磷流失都表现为显着的差异。②黑土径流泥沙流失量，总的趋势是随降雨量、降雨强度增加，休闲地、玉米地、果园的流失量有增加的趋势，而草地泥沙流失量无增加的趋势，基本衡定；③径流泥沙流失量及泥沙N、P流失随植被覆盖的增加而降低。④N素的养分特征表现为土壤全氮随植被覆盖度增大而减少流失，径流矿质氮随植被覆盖度增大并无减少，而径流泥沙T-N则呈现减少的趋势。⑤施肥量对黑土径流N、P养分流失的影响，在土壤养分含量差异不明显时，随N用量增加，泥沙T-N、径流T-N均呈显着增加，而随磷用量的增加，径流和泥沙中的T-P、DP含量均极显着增加。吉林农业大学硕士学位论文黑土地表径流氮磷养分特征及其与肥力退化的关系 由于黑土耕作区坡度平缓，土壤侵蚀的绝对量并不很大，但由于土壤中携带的养分高，养分流失的较多，流失的养分将引起肥力的退化，而且氮磷等养分随地表径流流出汇入各种水体，引起水体富营养化和污染，成为水体富营养化的限制因子。土壤养分流失和水环境污染是当前世界各国面临的普遍问题，其严重性已逐步受到重视。 通过对黑土径流氮素养分特征及其肥力退化的研究，探讨黑土区径流泥沙与土壤养分流失的关系，为区域环境治理、污染控制、养分流失评价、预测以及防治提供依据。有牙!j于提高民众意识，控制和减少黑土养分流失，加强土壤资源和环境保护，具有明显的经济效益和生态效益，也是实现生态省的关键，从而便于发挥吉林省的比较优势，使黑土资源的矛j用即满足当代人的需求又不致于对后代人的需求构成危害，最终达到社会、经济、生态环境的持续稳定地发展.
杨青森[2]2011年在《黑土区坡耕地土壤侵蚀与养分流失过程的试验研究》文中认为我国东北黑土区是世界上仅有的叁大块黑土区之一。近年来由于自然因素的影响及人类长期不合理的生产活动使该地区土壤侵蚀严重,由此导致的土壤养分流失和生产力下降已严重影响到了我国的粮食安全。因此,防治土壤侵蚀,保护黑土这块宝贵的资源已迫在眉睫。为此,本论文以我国东北典型薄层黑土区(侵蚀严重区)为研究对象,基于野外原位人工模拟降雨试验,分析了降雨强度、降雨雨型及不同地表条件(翻耕裸露、秸秆覆盖)对典型薄层黑土区坡耕地土壤侵蚀和养分流失的影响,揭示了不同条件下坡耕地的土壤侵蚀过程和养分流失过程,主要研究结论如下:1.研究了不同降雨强度(30、60和90mm/h)对黑土区坡耕地土壤侵蚀及养分流失的影响。在次降雨事件下,坡耕地径流量随降雨强度的增大而增加;当降雨强度由30增加到60mm/h时,坡耕地侵蚀产沙量增加16.5倍。不同降雨强度条件下,径流中NO_3-N、NH_4-N和PO_4-P的浓度均随降雨历时的延长而降低,并且养分浓度变化过程与降雨历时呈相关性很好的幂函数关系。试验条件下养分随地表径流流失损失是黑土区坡耕地养分损失的主要途径。2.分析了不同雨型(30-90-60mm/h-峰值型、60-30-90mm/h-延迟型和90-60-30mm/h-减弱型)对黑土区坡耕地土壤侵蚀以及养分流失的影响。坡面产流率和侵蚀率的变化趋势与雨型中雨强的变化趋势一致,而且雨强的突变对产流率和侵蚀率具有重要影响,叁种雨型中径流总量的顺序为:延迟型>减弱型>峰值型,侵蚀产沙总量的顺序为:峰值型>延迟型>减弱型。不同雨型条件下,各降雨强度对坡面径流量、侵蚀产沙量的贡献率明显不同;坡面累积径流量和累积侵蚀量随降雨历时的延长而递增,但是增涨幅度不同。3.探究了雨型和降雨强度对养分流失的影响。相同雨型和下垫面条件下,黑土区坡耕地养分流失量随降雨强度的增大而增加。不同雨型同一时段内的养分流失量与该时段内的降雨强度呈正相关;坡耕地径流养分流失占总流失量的69.9%-76.3%,侵蚀泥沙养分的流失比例在23.6-30.1%之间。叁种雨型相比,峰值型的养分流失总量最高,分别是延迟型和减弱型的3.16和3.27倍,说明施肥后短期的长历时降雨会加剧地表养分的流失。由于NO_3-N、NH_4-N和PO_4-P随径流和侵蚀泥沙的流失,导致叁者降雨后在土壤剖面中的含量均小于降雨前土壤中的含量。4.研究了不同秸秆覆盖量(低覆盖和高覆盖)对坡耕地土壤侵蚀及养分流失的影响。当秸秆覆盖量为2 kg/m~2时,径流量和侵蚀量分别减少了87%的和99.86%;当秸秆覆盖量为4 kg/m~2时,坡耕地无产流发生。低秸秆覆盖条件下,径流中的NO_3-N和PO_4-P的浓度分别是裸露休闲处理的5.52倍和4.25倍,但NO_3-N和PO_4-P流失总量与裸露休闲处理基本相同;低秸秆覆盖增加了泥沙中养分的含量,但泥沙中NO_3-N和PO_4-P流失量较裸露休闲处理分别减少了99.3%和99.6%。
宋春[3]2007年在《不同土地利用方式下黑土磷素肥力特征的研究》文中进行了进一步梳理黑土生态系统演化过程主要经历了自然黑土、无肥耕地、施化肥耕地、化肥配施有机肥耕地几种土地利用方式，不同土地利用方式下土壤磷素肥力差异较大。本研究目的是明确黑土生态系统演化过程中不同土地利用方式下土壤磷素肥力的变化趋势，找出土壤磷素形态变化及磷素循环的驱动因子，优化土壤磷素管理体制。试验利用设置在海伦农田生态系统国家野外科学观测研究站内的长期定位试验中的3种土地利用方式下的5个处理(裸地、草地、无肥耕地、施化肥耕地、化肥配施有机肥耕地)来模拟农田黑土演化过程中不同阶段的土地利用方式。通过对各处理土壤基本理化性质的测定和1985年～2005年耕地中作物产量和施肥数据的整理，探讨不同土地利用方式下黑土磷素的消长规律。采用蒋柏藩-顾益初无机磷分级体系对土壤无机磷进行分组，并采用灼烧法测定土壤有机磷含量，进而探讨不同土地利用方式下土壤磷的形态转化及其驱动机制。采用Haseman法测定土壤磷的吸附特性，采用Cooke法测定土壤磷的释放特性，用来作为探讨土壤供磷能力的依据。利用2006年的盆栽耗竭试验探讨不同土地利用方式下的土壤的供磷能力和磷肥利用率。研究结果表明：经过21年长期定位试验后，5个处理土壤的磷素肥力发生了显着的变化。裸地和草地没有人为的磷输入输出，无肥耕地中土壤磷净损失174kg ha~(-1)，施化肥耕地土壤磷净盈余96 kg ha~(-1)，化肥配施有机肥耕地土壤磷净盈余504 kg ha~(-1)。磷的净投入增加了0-20cm土层中的速效磷和全磷含量。NaHCO_3提取的Ca_2-P和NH_4Ac提取的Ca_8-P的量的大小顺序为化肥配施有机肥耕地＞施化肥耕地＞无肥耕地＞草地＞裸地。H_2SO_4提取的Ca_(10)-P的量，裸地最低，化肥配施有机肥耕地最高，其它处理相似。NH_4F提取的Al-P和NaOH-Na_2CO_3提取的Fe-P的量，无肥耕地最低，化肥配施有机肥耕地最高。在无机磷组分中，Ca_2-P，Ca_8-P和Al-P所占比率随磷投入的增加而增大，而Fe-P，闭蓄态P和Ca_(10)-P所占比率随磷投入的增加而减小。各处理土壤磷的吸附强度大小顺序为无肥耕地＞草地＞施化肥耕地＞裸地＞化肥配施有机肥耕地，土壤磷的释放量及释放速率大小顺序为化肥配施有机肥耕地＞＞施化肥耕地＞无肥耕地＞草地＞裸地。土壤供磷能力人小顺序为化肥配施有机肥耕地＞施化肥耕地＞草地＞无肥耕地＞裸地。磷肥利用率大小顺序为无肥耕地＞草地＞裸地＞施化肥耕地＞化肥配施有机肥耕地。研究结论为草地中自然植被的覆盖有利于土壤磷素肥力的保持；施肥可提高土壤磷素肥力并且有利于磷从植物有效性低的形态向植物有效性高的形态转化；施用猪粪显着降低了土壤对磷的吸附并增加了磷的释放。本研究中化学磷肥和有机磷肥的施用量明显超出作物需求，应该适当降低施用量。尽管磷在黑土中的垂直移动是微小的，但土壤中的有效磷(Olsen-P)含量在裸地和草地中随时间的延长而降低。土壤有效磷含量的降低是否是由于雨季的地表径流导致磷损失引起的还有待于进一步研究。
参考文献：
[1]. 黑土地表径流氮磷养分特征及其与肥力退化的关系[D]. 郄瑞卿. 吉林农业大学. 2003
[2]. 黑土区坡耕地土壤侵蚀与养分流失过程的试验研究[D]. 杨青森. 西北农林科技大学. 2011
[3]. 不同土地利用方式下黑土磷素肥力特征的研究[D]. 宋春. 东北农业大学. 2007
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