發(fā)布時(shí)間：2020-10-14 00:06

　　 黑土區(qū)暗棕壤絕大多數(shù)分布在坡耕地上,土壤侵蝕問(wèn)題嚴(yán)重,對(duì)糧食產(chǎn)量的影響較大,嚴(yán)重阻礙農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展。因此,本論文以吉林省東遼縣安石鎮(zhèn)杏木水土保持基地為供試區(qū)域,通過(guò)三年(2013年~2015年)的野外徑流小區(qū)定位試驗(yàn)和室內(nèi)分析試驗(yàn),探討橫壟輪作(玉米/大豆)和橫坡草帶(苜蓿)兩種糧草種植方式對(duì)暗棕壤物理、化學(xué)和蓄水保土性質(zhì)方面的影響,揭示了暗棕壤坡耕地土壤物理、化學(xué)性質(zhì)的空間變異性,并基于主成分分析法定量解析各指標(biāo)對(duì)暗棕壤性質(zhì)的貢獻(xiàn)率,綜合評(píng)價(jià)了兩種糧草種植方式對(duì)不同坡度暗棕壤水土保持效益的影響,為日后深入研究黑土區(qū)暗棕壤坡耕地作物科學(xué)種植模式、改善該區(qū)域土壤性狀和防治水土流失奠定了理論基礎(chǔ),對(duì)穩(wěn)定糧食市場(chǎng)、保障國(guó)家糧食安全具有重要作用。得出的主要結(jié)論如下:(1)不同坡度橫壟輪作和橫坡草帶各試驗(yàn)小區(qū)土壤容重低于自然坡面小區(qū),土壤總孔隙度、毛管孔隙度和0.25mm水穩(wěn)性團(tuán)聚體含量高于自然坡面小區(qū)。暗棕壤坡耕地土壤顆粒和微團(tuán)聚體中大粒級(jí)含量較高,0.002mm的粘�；蛭F(tuán)聚體含量較少,土壤肥力偏低。不同坡度橫壟輪作和橫坡草帶各試驗(yàn)小區(qū)土壤CEC濃度、有機(jī)質(zhì)、全氮、速效氮、全磷和速效磷含量均高于自然坡面。(2)橫壟輪作和橫坡草帶對(duì)不同坡度暗棕壤坡耕地土壤顆粒和養(yǎng)分遷移和流失有阻控作用。暗棕壤坡耕地土壤物理、化學(xué)性質(zhì)存在空間變異性。不同坡度不同種植方式的暗棕壤坡耕地土壤顆粒沿坡面向下遷移主要以細(xì)顆粒為主,土壤自坡頂向下有明顯的砂化現(xiàn)象。各小區(qū)土壤中磷素的流失是隨細(xì)粉粒級(jí)(0.002-0.02mm)微團(tuán)聚體或0.002mm的單粒的遷移為主。(3)坡度為5°的橫壟輪作小區(qū)土壤入滲性能最好,坡度為10°的自然坡面小區(qū)入滲性能最差。不同種植方式之間,橫壟輪作的小區(qū)入滲性能最好,橫坡草帶次之,自然坡面小區(qū)的入滲性能最差。不同坡度橫壟輪作和橫坡草帶小區(qū)的產(chǎn)流產(chǎn)沙量明顯少于自然坡面。對(duì)各試驗(yàn)小區(qū)土壤流失的泥沙中機(jī)械組成進(jìn)行分析,自然坡面小區(qū)泥沙中大粒級(jí)含量較高,而橫壟輪作和橫坡草帶小區(qū)泥沙中的粘粒和細(xì)粉粒含量較高,砂粒含量較少,進(jìn)一步說(shuō)明橫壟輪作和橫坡草帶這兩種糧草種植方式對(duì)坡暗棕壤坡耕地有攔蓄徑流泥沙的作用。(4)基于主成分分析法綜合評(píng)價(jià)了兩種糧草種植方式對(duì)不同坡度暗棕壤水土保持的效應(yīng),結(jié)果表明,橫壟輪作對(duì)不同坡度暗棕壤的水土保持效應(yīng)最好,橫坡草帶對(duì)不同坡度暗棕壤的水土保持效應(yīng)次之。
【學(xué)位單位】：吉林農(nóng)業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位年份】：2019
【中圖分類】：S157.43
【部分圖文】：

1.5 技術(shù)路線與創(chuàng)新點(diǎn)1.5.1 技術(shù)路線本研究選擇吉林省東遼縣安石鎮(zhèn)杏木水土保持基地作為供試區(qū)域，以橫壟輪作（玉米/大豆）和橫坡草帶（苜蓿）兩種糧草種植方式作為主要研究對(duì)象，通過(guò)對(duì)基地內(nèi)坡度為10°、8°和 5°標(biāo)準(zhǔn)徑流小區(qū)進(jìn)行三年（2013 年～2015 年）的野外定位試驗(yàn)觀測(cè)和室內(nèi)分析，探討了這兩種糧草種植方式對(duì)土壤物理、化學(xué)和蓄水保土性質(zhì)的影響，揭示了黑土區(qū)暗棕壤坡耕地土壤物理、化學(xué)性質(zhì)的空間變異性，并基于主成分分析法定量解析各研究指標(biāo)的貢獻(xiàn)率，對(duì)兩種糧草種植方式對(duì)暗棕壤水土保持效益進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)。技術(shù)路線圖如圖 1-1 所示。

圖 2-1 研究區(qū)地理位置圖Fig. 2-1 Locations of the study area表 2-1 區(qū)域年降水特征值(1970～2016 年)Fig. 2-1 Interannual rainfall characteristics (1970～2016)年 份 年均降水量(mm) 生長(zhǎng)季降水量(mm) 7-8月降水量(mm)1970-1979 529.70 423.00 270.351980-1989 661.55 544.54 312.811990-1999 645.82 535.29 341.032000-2009 591.52 466.88 373.302010-2016 741.34 562.32 358.41

圖 2-2 區(qū)域年內(nèi)降水量分布圖(1970-2016 年)Fig. 2-2 Rainfall distribution during the year (1970-2016)2.1.3 地形地貌研究區(qū)地處長(zhǎng)白山余脈，最高海拔 452m，屬于低山丘陵地貌，主要特點(diǎn)是以低山、丘陵地貌類型為主，坡面較緩，地面坡度多為 5°～15°，山體多為渾圓狀的“饅頭山”；由于多年開(kāi)荒墾殖，坡面植被毀嚴(yán)重，僅在坡頂殘存次生林，坡面侵蝕嚴(yán)重，“雞爪狀”溝壑密布，平均溝壑密度為 1.21km/km2，并呈發(fā)展的態(tài)勢(shì)。2.1.4 植被與土壤流域?qū)儆陂L(zhǎng)白山植物區(qū)系，主要由天然次生林、人工林、草本植物及農(nóng)作物等構(gòu)成天然次生林以闊葉樹(shù)種為主，包括蒙古櫟、胡桃楸、水曲柳、紫椴、白楊、家榆、榛子刺五加、胡枝子、山刺玫等；人工林主要樹(shù)種有紅松、長(zhǎng)白落葉松、樟子松及果樹(shù)等；草本植物有木賊、鈴蘭、小葉章、透骨草、鴨耳芹、蒿類、豆科植物及禾本科雜草等；農(nóng)作物以玉米為主。森林植被覆蓋率為 19%。杏木河流域地處東北黑土區(qū)，土壤類型以暗棕壤和草甸土為主。
【參考文獻(xiàn)】

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