土地整理前后土壤质量的变化研究——以丰都县三坝乡土地整理区为例

摘要

土地是人类赖以生存和发展的物质基础。随着工业化、城镇化的加快，土地利用过程中出现了耕地数量日益减少，耕地质量不断下降，耕地后备资源不足等问题。为了开发耕地后备资源、增加耕地面积、提高土地利用效率，我国开展了土地整理工作。土地整理过程实际是土壤重构的过程，土地整理之后，土壤质量必然发生改变。然而目前的土地整理工作却忽视了决定土地内在生产能力—土壤质量的高低。因此，本文选择重庆市丰都县三坝乡土地整理区为研究对象，采用野外调查采样和室内分析相结合的方法，从土壤物理性质、化学性质和生物学性质三个方面，对土地整理前后0～20cm、20～40cm、40～60cm土层的土壤质量的变化进行对比分析来研究土地整理对土壤质量的影响，并为土地整理区开展土壤改良、培肥工作提供依据。通过研究得到以下主要结论:
　　(1)土地整理对土壤物理性质的影响
　　从同一土层变化情况看，土地整理后各土层的土壤容重均比整理前减小，而土壤含水率均增加，且土地整理对土壤容重和含水率的影响均在40～60cm土层达到显著水平。
　　整个土壤剖面，整理后土壤中砂含量显著减少，其他粒径颗粒的百分含量均增加。在0～20cm土层，整理后土壤粘粒百分含量显著提高，在20～40cm土层，土地整理后土壤中砂含量显著降低，粗粉粒、粘粒含量显著提高，在40～60cm土层，整理后土壤中砂含量显著降低，粗粉粒、中粉粒、细粉粒和粘粒显著提高。
　　整理后整个土壤剖面＞0.25mm的水稳性团聚体含量比整理前提高了11.47％，且以2～1mm和1～0.5mm粒径的团聚体含量增加最多。同一土层深度，整理后＞0.25mm的水稳性团聚体含量比整理前分别增加了14.85％、13.63％、5.93％，且在0～20cm和20～40cm土层均达到差异显著水平。
　　(2)土地整理对土壤化学性质的影响
　　从同一土层变化情况看，整理后各土层土壤pH值及阳离子交换量均增加，且土壤pH值在0～20cm土层变化显著，阳离子交换量在20～40cm和40～60cm土层变化均是极显著。整理后各土层土壤有机质含量均减少，且整理前后在0～20cm和20～40cm同一土层差异均是极显著，整理后分别比整理前减少了49.95％、35.33％。
　　土地整理对各土层的土壤全氮含量影响均是极显著，且在0～20cm土层，整理后土壤全氮含量比整理前减少了25.87％，在20～40cm和40～60cm土层，整理后比整理前分别增加了40.00％、138.10％。整理后土壤碱解氮含量在20～40cm和40～60cm土层变化显著，且同一土层碱解氮含量均比整理前减少。整理前后各土层土壤全磷、速效磷和全钾含量差异均是极显著。整理后各土层土壤全磷含量分别比整前同一土层减少了35.89％、31.34％、29.69％;有效磷含量比整前同一土层分别减少了86.85％、84.76％、80.84％;土壤全钾含量比整理前同一土层分别减少了32.84％、28.03％、23.42％。土壤速效钾含量在0～20cm和20～40cm土层变化极显著，且整理后分别比整理前同一土层减少了35.04％、23.70％。
　　(3)土地整理对土壤生物性状的影响
　　土地整理对土壤各土层细菌数量影响均是极显著，且整理后0～20cm土层和20～40cm土层土壤细菌数量分别比整理前同一土层减少了11.34％、15.58％，在40～60cm土层增加了29.43％。整理后土壤真菌数量0～20cm和40～60cm土层变化呈极显著水平，分别比整理前增加了25.54％、24.36％。土壤放线菌数量0～20cm和20～40cm土层变化呈极显著水平，整理后分别比整理前同一土层减少了65.85％、56.58％。可见，土地整理对土壤放线菌的数量影响程度最高，而细菌相对最低。
　　总体看，土地整理降低了土壤微生物生物量碳和氮的含量，并对0～20cm和20～40cm土层的微生物生物量碳的含量影响显著，且整理后分别比整理前减少了13.91％、48.72％。土壤微生物生物量氮在0～20cm土层整理前后差异显著。
　　从整个土壤剖面看，土地整理总体降低了土壤脲霉和过氧化氢酶的活性，提高了土壤转化酶的活性。整理前后土壤脲霉和过氧化氢酶均在0～20cm和20～40cm同一土层差异显著，土壤转化酶活性在各土层差异均显著。
　　(4)土地整理对垂直分布的影响
　　整理后土壤容重、含水率、微生物生物量碳、转化酶活性在垂直方向的分布规律与整理前一致。土壤颗粒组成中整理前中砂含量与其他粒径的颗粒垂直方向分布规律相反，且整理后各粒径颗粒含量在不同土层之间均无显著差异。＞0.25mm的土壤团聚体含量整理前与整理后垂直分布规律基本相反。整理前后土壤细菌和真菌数量均是0～20cm土层显著大于20～40cm和40～60cm土层，整理后不同土层之间的土壤放线菌数量、微生物量生物量氮、转化酶活性差异程度均比整理前减小。其他各土壤质量指标含量整理前均随土层深度的增加而减少，且整理后不同土层之间无明显差异。

目录

声明

摘要

第1章 文献综述

1．1 土地整理研究进展

1．1．1 土地整理的内涵

1．1．2 国内土地整理发展历程及研究现状

1．1．3 国外土地整理发展历程及研究现状

1．2 土壤质量研究进展

1．2．1 土壤质量的概念界定

1．2．2 土壤质量指标的研究进展

1．2．3 土壤质量评价方法研究进展

1．2．4 土壤质量的影响因素研究

1．3 小结

第2章 绪论

2．1 研究背景

2．2 研究目的及意义

2．3 研究内容

2．3．1．土地整理对土壤物理性质的影响

2．3．1．土地整理对土壤化学性质及养分含量的影响

2．3．1 土地整理对土壤生物性状的影响

2．4 技术路线

第3章 材料与方法

3．1 研究区概况

3．1．1 研究区基本情况

3．1．2 研究区整理项目实施情况

3．2 材料与方法

3．2．1 样品的采集

3．2．2 测定指标与测定方法

3．2．3 数据分析

第4章 土地整理前后土壤物理性质的变化分析

4．1 土地整理对土壤容重和孔隙度的影响

4．2 土地整理对土壤含水率的影响

4．3 土地整理对土壤颗粒组成的影响

4．4 土地整理对土壤水稳性团聚体的影响

4．5 小结

第5章 土地整理前后土壤化学性质的变化分析

5．1 土地整理对土壤pH值的影响

5．2 土地整理对土壤阳离子交换量的影响

5．3 土地整理对土壤有机质的影响

5．4 土地整理对土壤氮、磷、钾的影响

5．4．1 土壤全氮

5．4．2 土壤碱解氮

5．4．3 土壤全磷

5．4．4 土壤有效磷

5．4．5 土壤全钾

5．4．6 土壤速效钾

5．5 整理前后土壤微量元素含量的变化

5．5．1 土壤有效铁含量的变化

5．5．2 土壤有效锰含量的变化

5．5．3 土壤有效铜含量的变化

5．5．4 土壤有效锌含量的变化

5．6 小结

第6章 土地整理前后土壤生物性状的变化分析

6．1 土地整理对土壤微生物区系的影响

6．1．1 整理前后微生物总量及群落结构的变化

6．1．2 整理前后土壤细菌数量的变化

6．1．3 整理前后土壤真菌数量的变化

6．1．4 整理前后土壤放线菌数量的变化

6．2 土地整理对土壤微生物生物量碳、氮的影响

6．2．1 土壤微生物生物量碳

6．2．2 土壤微生物生物量氮

6．3 土地整理对土壤酶活性的影响

6．3．1 土壤脲酶

6．3．2 土壤过氧化氢酶

6．3．3 土壤转化酶

6．4 小结

第7章 结论与创新

7．1 主要结论

7．2 主要创新点

7．3 存在问题与展望

参考文献

致谢

发表论文及参与课题一览表