為緩解工業(yè)化、城市化快速發(fā)展帶來的人地矛盾,我國于20世紀90年代末有序開展了大規(guī)模的未利用地開發(fā)整理,荒草地作為未利用地開發(fā)占比較大且土質(zhì)較好的地類,是耕地后備資源的主要來源�；牟莸氐拈_發(fā)利用,增加了有效耕地面積,對實現(xiàn)耕地占補平衡,確保糧食安全起到重要作用。大規(guī)模的荒草地開發(fā),改變了土壤立地條件的和土地利用方式,從而影響了土壤的理化性狀、肥力狀況和生態(tài)功能等。土壤理化性狀特征以及水源涵養(yǎng)能力是衡量新增耕地土壤質(zhì)量優(yōu)劣的重要指標(biāo)。土地利用方式和利用年限是影響這些土壤物理、化學(xué)指標(biāo)和功能的關(guān)鍵。因此,本文以河北唐縣山地丘陵區(qū)荒草地開發(fā)為研究對象,通過對其開發(fā)后不同利用方式和不同利用年限耕地進行野外調(diào)查和室內(nèi)試驗,探討不同土地利用方式和不同年限對該區(qū)域荒草地理化性質(zhì)的影響及變化特征,建立土壤理化性質(zhì)與涵養(yǎng)水源能力的定量關(guān)系,綜合評定土壤涵養(yǎng)水源能力,為土地的進一步改良、合理開發(fā)利用和土壤高效管理提供科學(xué)建議。主要研究結(jié)論如下:1.不同利用方式下土壤理化性質(zhì)研究表明,0-10 cm耕地的土壤總孔隙度、毛管孔隙度、飽和含水量、毛管持水量、田間持水量均最大,耕地土壤物理性狀優(yōu)于林地和園地;10-20和20-40cm園地的土壤團聚體、總孔隙度、非毛管孔隙度、飽和含水量、田間持水量均最大,園地土壤物理性狀優(yōu)于林地和耕地;0-40 cm不同利用方式下pH變化差異不明顯,土壤養(yǎng)分含量隨土層深度加深而減小,其中林地的有機質(zhì)和全氮含量均大于園地和耕地,耕地的速效鉀和有效磷含量均大于園地和林地。2.不同利用方式下土壤涵養(yǎng)水源綜合能力研究表明,土壤蓄水能力均與土壤總孔隙度、飽和含水量和田間持水量呈正相關(guān),反之與土壤容重呈極負相關(guān);土壤飽和含水量、總孔隙度、非毛管孔隙是影響涵養(yǎng)水源能力的關(guān)鍵指標(biāo);土壤有效蓄水容量排序為園地林地耕地,園地比耕地和林地分別抬升203.54和240.49 t/hm~2。土壤涵養(yǎng)水源綜合能力最優(yōu)為園地、林地次之、耕地最差。3.耕地不同利用年限下土壤理化性質(zhì)研究表明,隨著利用年限的增加,土壤總孔隙度、非毛管孔隙度、飽和含水量、田間持水量、等物理指標(biāo)總體呈降-升-降-升的變化趨勢,容重變化規(guī)律與之相反;有機質(zhì)和全氮含量均隨著利用年限的增長而逐漸增大;有效磷和速效鉀在不同利用年限下變化規(guī)律不明顯。4.耕地不同利用年限下土壤涵養(yǎng)水源綜合能力研究表明,土壤蓄水能力均與土壤總孔隙度、飽和含水量和田間持水量呈正相關(guān),反之與土壤容重呈極負相關(guān);土壤飽和含水量、總孔隙度、非毛管孔隙度和田間持水量是影響涵養(yǎng)水源能力的關(guān)鍵指標(biāo);土壤有效蓄水容量第20年最大,第3年最小;有效蓄水容量年均變化幅度第3年最大為-18.96%,第10年最小為1.15%,在利用第3年往后隨年限的增長而增加,且在利用第10年時往后變化幅度較小,逐漸趨于穩(wěn)定狀態(tài)。土壤涵養(yǎng)水源綜合能力大小為20年15年10年5年1年3年,土壤水源涵養(yǎng)綜合能力在利用第3年時最低,在第20年時最高。綜上,本研究從不同利用方式和耕地不同利用年限兩個角度出發(fā),揭示了土壤孔隙度、容重、飽和含水量等土壤理化性質(zhì)變化規(guī)律,綜合評定了土壤涵養(yǎng)水源綜合能力,為荒草地開發(fā)整理、耕地保護、生態(tài)恢復(fù)和持續(xù)發(fā)展提供科學(xué)依據(jù)。
【學(xué)位單位】：河北農(nóng)業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2019
【中圖分類】：S153
【部分圖文】：

技術(shù)路線圖

2.1 研究區(qū)概況2.1.1 地理位置選擇唐縣齊家佐鄉(xiāng)葛莊村土地開發(fā)區(qū)和唐縣白合鎮(zhèn)柏山土地開發(fā)區(qū)作為研究對象（圖 2）。前者位于齊家佐鄉(xiāng)葛莊村南，北緯 38°53′31.2″至 38°53′54.3″，東經(jīng) 114°48′03.7″至 114°48′59.7″四至范圍為北至葛莊村其他草地，南至葛莊村與柏江村村界，西至葛莊村與下莊村村界，東至葛莊村其他草地。研究區(qū) 2016 年 4 月竣工，建設(shè)面積 42.74 hm2，新增耕地 37.56 hm2，實施的工程主要包括土地平整、灌溉與排水、田間道路工程和其他工程。唐縣白合鎮(zhèn)柏山土地開發(fā)研究區(qū)位于齊家佐鄉(xiāng)柏山村南，北緯 38°52′51″至 38°53′08″，東經(jīng)114°50′55″至 114°51′08″。北至柏山村其他草地，南至軍白線省道，西至柏山村村界，東至西唐梅村其他草地。研究區(qū) 2017 年 5 月竣工，建設(shè)面積 6.24 hm2，新增耕地 5.53 hm2，實施的工程主要包括土地平整、灌溉與排水、田間道路和其他工程唐縣行政區(qū)圖 研究區(qū)影像圖

圖 3 荒草地開發(fā)前景觀Fig. 3 Outlook of the waste grassland before development圖 4 荒草地開發(fā)后景觀Fig. 4 Landscape map of waste grassland after development2.2 試驗方案2.2.1 樣地布設(shè)及調(diào)查
【參考文獻】

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本文編號：2881291