宁夏南部山区不同土地类型土壤养分的分布特征研究

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宁夏南部山区水土保持技术研究

宁夏南部山区水土保持技术研究【摘要】：宁夏南部山区现有水土流失面积7835km2,区内土壤侵蚀类型多样、土壤侵蚀强度大、治理难度大,水土流失危害严重。

针对当前存在的治理任务艰巨、投入不足等问题,提出措施。

【关键词】：宁南山区；水土流失；治理1. 宁夏南部山区概况宁夏南部山区，为黄土丘陵地带，包括固原市的原州、西吉、隆德、径源、彭阳和中卫市的海原及吴忠市的同心和盐池等县(区)。

总土地面积3.87万多km2，现有耕地面积95.8万hm2。

境内沟壑纵横，山高沟深，土地贫痔，水土流失严重，自然条件恶劣，生产力水平低，长期以来是一个于年九旱，极度贫水的干旱地带。

本地冬季漫长，夏季酷短，干旱少雨，为典型的大陆性气候。

年降水量在350mm以上，80%的年份降水量大于400mm，雨热基本同季，土层深厚多为黄绵土，具有从事旱作农业的条件。

但降水时空分布不均，多集中在7～9月，风强度大、历时短、暴雨的集中倾泄，使黄土地区的水土流失形成了条件。

本区水土流失面积达25800 km2，占区域总面积的80%，其中23.7%的面积侵蚀模数达5000～10000 t/km2，属于严重流失区。

植被覆盖与水土流失息息相关。

宁南地区草原和森林覆盖率极低，稀疏的植被，使陡峭的地面裸露，导致松散的黄土更为裸露。

严重的水土流失灾害造成该地区土地资源严重破坏，耕地肥力下降，土地贫痔。

据初步测算[1]，宁夏南部山区每年土壤流失量约1亿t，流失有机质126万t，纯N, P,K 2834万t，折合成化肥约300万[2]。

2. 水土流失的危害(1)植被遭到严重破坏,大部分丘陵变成了不毛之地有关资料表明,1962～1973年,六盘山天然次生林地面积减少20%；而1992年以来全市新植的林木因连续干旱而近60%未能成活。

(2)地表沃土流失造成土壤肥力不断下降据科研部门测算,植被破坏导致的水土流失使每公顷耕地每年损失有机质达1470按此标准推算,固原市每年随泥沙流失的氮，磷，钾等有机质养分,相当于全市化肥施用量的1.2倍,直接经济损失上亿元。

宁南山区不同土地利用类型下土壤水分分布及其干燥化特征

desiccation index, SDI)及土壤水分相对亏缺指数(Compared soil water deficit index,CSWDI)对 0〜600 cm 土壤干
层状况进行定量评价，同时采用典型相关性分析确定影响土壤干层的主控因素。结果表明：宁南山区林地、灌木
地、草地、弃耕地和农地0〜600 cm平均土壤水分(Soil moisture content, SMC)含量分别为11 46% ,11 79% ,
14 97%,14 52%和14 66%。草地、弃耕地和农地未出现土壤干层，林地和灌木地分别呈现中等和轻度干燥化，
DSLT 均为 440 cm,干层内土壤平均含水量(Desiccated soil layer-soil moisture content,DSL-SMC)分别为 9. 10%和
9. 93%，林地土壤强烈干燥层、严重干燥层、中等干燥层和轻度干燥层厚度分别为40,200,180和20 cm,灌木地土
壤严重干燥层、中等干燥层和轻度干燥层厚度分别为80.240和120 cm。不同土地利用类型下60〜600 cm 土层
CSWDI均值呈现出林地(0. 58)〉灌木地0 46)＞弃耕地(一0. 03)＞草地(一0. 08) 冗余分析(Redundancy analy
sis, RDA) 分析表明土地利用类型、土壤、植被养分状况是影响土壤干燥化的主控因子。宁南山区不同土地利用类
第28卷第3期 Vol28 No 3
草地学报
ACTA AGRESTIA SINICA
2020年 5月 May 2020
doi：10. 11733". issn. 1007-0435. 2020. 03. 023
宁南山区不同土地利用类型下土壤水分分布及其干燥化特征

宁夏回族自治区南部山区坡耕地改造分析

村乡科技XIANGCUN KEJI108XIANGCUN KEJI 2018年11月（下）4盈江县草果栽培建议农民虽然有生产经验但对草果的了解不全面，所以当地政府应积极采取手段，进行宣传教育，还要实施一些补助和鼓励政策以提高农民的生产积极性。

在栽培过程中应施肥培土、抗旱排水、适时调节郁闭度，并推广节能无烟烤窑进行烘烤。

德宏傣族景颇族自治州其他县市也应推广人工种植草果技术，增加农民的收入，带动山区农民脱贫致富。

5结语德宏傣族景颇族自治州的大部分山区地形气候最适宜种植草果，如盈江县处于亚热带与热带的交界处，气候湿润，在盈江县种植草果是最快最好的致富方式，草果的价格较稳定，而且市场前景好。

最主要的是草果收益快，投资成本较低，是适合农民的致富道路。

只要种植方法得当，种植草果的同时也可以种植经济林。

因为草果是林下资源，对高大乔木的生长无影响，也不占用林地。

所以，可以同时种植草果和经济林，起到双丰收的作用。

参考文献［1］李正阳.草果高产栽培管理技术手册［R ］.盈江：盈江县科学技术局，2008.［2］宁德鲁.草果科学种植手册［R ］.昆明：云南省科技厅，2007.［3］毛芳芳.森林环境［M］.北京：中国林业出版社，2006.宁夏回族自治区南部山区坡耕地改造分析朱利会（固原市原州区水土保持工作站，宁夏固原756000）［摘要］坡耕地改造是改善宁夏回族自治区南部黄土丘陵沟壑区域生态环境和发展当地农业经济的有效措施，但是在坡耕地改造过程中出现了一些不足。

如何应对当前坡耕地改造中出现的不足，发展当地社会经济，本文对此进行深入的探讨。

［关键词］坡耕地；农业；综合规划［中图分类号］S157［文献标识码］A［文章编号］1674-7909（2018）33-108-2宁夏回族自治区南部山区属于黄土丘陵沟壑区域，多坡地，少平田，年均降水量不足400mm ，年内降水时空分布不均，7—9月降水集中。

黄土地质疏松，极易被冲刷，集中降水、地质结构疏松和坡地三者结合导致水土流失严重，大量的坡耕地形成“三跑田”——跑水、跑土、跑肥。

宁夏南部山区小流域径流产沙分析及土壤补充灌溉效益研究的开题报告

宁夏南部山区小流域径流产沙分析及土壤补充灌溉效益研究的开题报告【开题报告】一、研究背景及意义宁夏南部山区是我国沙漠化地区的重点治理区域，保障当地农业生产和生态环境建设具有重要意义。

该地区水资源匮乏，且土壤贫瘠，土壤水分利用效率低下，对土壤补充灌溉的研究与应用对地区可持续发展至关重要。

本研究选取该地区的小流域进行研究，探究小流域的径流产沙特征和土壤补充灌溉对当地农业生产和生态环境建设的效益，为该地区的水资源管理及土地利用提供科学依据。

二、研究内容和方案研究内容：1.采集小流域降雨径流产沙数据，分析小流域的径流产沙特征。

2.调查小流域土壤水分状况，利用BIM模型进行土壤补充灌溉设计，对土壤补充灌溉的效益进行评估。

研究方案：1.对小流域进行现场数据采集，包括降雨量、径流量和沙流量等；2.运用统计学方法对采集到的数据进行分析，分析小流域的径流产沙特征；3.通过现场调查和实验室测试，获得小流域土壤水分状况和特性；4.利用BIM模型进行土壤补充灌溉设计；5.通过实验室和现场试验对土壤补充灌溉的效益进行评估。

三、研究预期结果和意义预期结果：1.掌握小流域径流产沙特征的基本情况；2.了解小流域土壤水分状况的特点和影响因素；3.确定土壤补充灌溉设计的最优方案；4.评估土壤补充灌溉对农业生产和生态环境建设的效益。

研究意义：1.深入了解该地区水资源和土壤资源状况，为该地区的水资源管理和土地利用提供科学依据；2.为农业生产和生态环境建设提供有效的技术支持和决策建议；3.促进该地区可持续发展，为经济发展和生态保护工作作出积极贡献。

四、研究进度安排第一年：1.搜集小流域降雨径流产沙数据；2.分析小流域的径流产沙特征；3.了解小流域土壤水分状况的特点和影响因素。

第二年：1.确定土壤补充灌溉设计的最优方案；2.利用BIM模型进行土壤补充灌溉设计；3.评估土壤补充灌溉对农业生产和生态环境建设的效益。

第三年：1.结合现场试验和实验室测试，对土壤补充灌溉进行效益评估；2.撰写论文及相关研究报告；3.发表学术论文，参加相关学术会议，与同行交流探讨。

宁夏南部山区耕地土壤养分空间分布状况研究

宁夏南部山区耕地土壤养分空间分布状况研究海云瑞;杨淑婷;马菁【摘要】以宁夏县域耕地地力评价数据为基础,采用空间插值方法对各土壤养分采样点进行插值和运算,最终生成耕地土壤养分图,分析了宁夏南部山区土壤有机质、碱解氮、有效磷和速效钾的空间分布状况.结果表明,从土壤养分含量来看,有机质和碱解氮处于较低水平,有效磷处于中等水平,速效钾则处于较丰富水平;从空间分布上来看,有机质、碱解氮、有效磷、速效钾含量均南部高于北部,有效磷在清水河流域含量较高,速效钾西部高于东部.【期刊名称】《宁夏农林科技》【年(卷),期】2018(059)012【总页数】3页(P52-53,59)【关键词】宁夏南部山区;土壤养分;空间分布;耕地【作者】海云瑞;杨淑婷;马菁【作者单位】宁夏农林科学院农业经济与信息技术研究所,宁夏银川 750002;宁夏农林科学院农业经济与信息技术研究所,宁夏银川 750002;宁夏农林科学院农业经济与信息技术研究所,宁夏银川 750002【正文语种】中文【中图分类】S158耕地土壤是农业生产的基本资料，是植物生长发育的基地。

作物生长所需要的光、热、气、水分、养分，只有光从外界吸收，其他因素全部或部分由土壤提供。

土壤养分是植物生长发育所必需的营养物质，其主要包括有机质、有效磷、碱解氮和速效钾，是植物生长的必要条件，也是衡量土壤质量好坏的重要指标。

土壤中养分因子的有效保持和长期稳定有利于区域生态环境的保护和生态系统的稳定。

本文对宁夏南部山区耕地土壤采样点的处理、养分分布图生成进行论述，重点分析各土壤养分在空间上的分布状况及特征。

对土壤养分空间分布进行研究，可以掌握土壤养分含量的分布状况，对于提高农田水肥利用率，改进农田管理及“精准农业”实施有重要的意义。

1 数据与方法1.1 研究区概况宁夏南部山区位于宁夏南部，地处黄土高原西北端，属于黄河中游黄土丘陵沟壑和荒漠半荒漠地带、干旱半干旱区，地理位置为105°10′32"E～107°38′32"E，38°9′10"N～35°14′20"N，海拔在 1 239～2 937 m 之间。

宁夏南部黄土高原流域土壤速效养分空间变异研究

宁夏南部黄土高原流域土壤速效养分空间变异研究马斌;马琨;何宪平;徐志友;罗登科;韩翠琴【期刊名称】《农业科学研究》【年(卷),期】2006(027)003【摘要】以退耕还林还草6 a后的宁夏南部黄土高原阳洼流域为例,通过地统计学的半变异函数,定量研究了黄土高原典型小流域土壤速效养分的空间异质性特征.结果表明,土壤速效钾、碱解氮、有机质、速效磷变异函数曲线的理论模型均为球状模型.土壤碱解氮、速效钾、有机质属中等变异,变异系数为34.24%～36.62%,土壤速效磷变异属强变异,变异系数为178.08%.土壤速效钾具有中等相关性,c0/(c0+c)比值为54%,由施肥、作物、管理水平等人为因素引起的空间异质性起很大作用.土壤速效磷、碱解氮、有机质具有弱相关性,c0/(c0+c)比值分别为88%,76%,85%.其空间变异主要由施肥和母质、地形、土壤类型引起.4种速效养分具有较强的空间自相关格局, 但它们的空间自相关范围具有明显差异, 土壤有效氮变程最小,为144.11 m, 速效钾次之,土壤有效磷和有机质的变程较大,分别为209.93和399.07 m.【总页数】5页(P16-20)【作者】马斌;马琨;何宪平;徐志友;罗登科;韩翠琴【作者单位】宁夏水利厅水土保持局,宁夏,银川,750001;宁夏大学,农学院,宁夏,银川,750021;彭阳县王洼农业科技服务中心,宁夏,彭阳,756000;宁夏水利厅水土保持局,宁夏,银川,750001;彭阳县王洼水土保持试验站,宁夏,彭阳,756000;宁夏大学,农学院,宁夏,银川,750021【正文语种】中文【中图分类】S158.6【相关文献】1.基于GIS和GPS的土壤水分垂直空间变异性分析——以陕北黄土高原小流域为例 [J], 付慧娟;申佳2.黄土高原水蚀风蚀交错带小流域土壤矿质氮空间变异性 [J], 佘冬立;邵明安;俞双恩3.基于最大似然法与矩法的黄土高原小流域土壤碳氮空间变异分析 [J], 方炫;安韶山;薛志婧;李壁成4.黄土高原六道沟小流域坡面土壤入渗特性的空间变异研究 [J], 姜娜;邵明安;雷廷武;张兴昌5.黄土高原王东沟小流域土壤表层全磷空间变异性 [J], 赵晓芳;黄明斌因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

宁夏不同生态类型区土壤养分状况比较分析

宁夏不同生态类型区土壤养分状况比较分析作者：李百云许泽华郭鑫年周涛来源：《寒旱农业科学》2024年第05期摘要：为了解宁夏土壤地力养分状况，对宁夏三个生态区主要土壤类型进行典型区域采样，测定了0～40 cm土层土壤pH、有机碳（组分）、全氮、全磷、全钾、速效磷、阳离子交换量（CEC）以及交换性钾、钠、钙、镁和颗粒组成、矿物组成等理化性状。

结果表明，中部干旱带土壤养分含量最低，其次为宁南山区，引黄灌区营养状况总体最好。

pH和盐基饱和度均是引黄灌区（银北）最高，宁南山区最低，矿质离子含量中部干旱带最低。

土壤颗粒组成中，宁南山区土壤组成最好，中间粗细颗粒占主要成分。

宁南山区黑垆土和灰褐土的土壤氮含量较高，分别是0.83 g/kg和1.51 g/kg，其余土壤均低于0.60 g/kg，土壤氮素匮乏。

引黄灌区盐碱土和灌淤土速效磷含量分别为19.62 mg/kg和18.28 mg/kg，是该生态区灰漠土和灰钙土的速效磷3～4倍。

中部干旱带黄绵土速效磷含量为15.82 mg/kg，而宁南山区黄绵土速效磷含量仅为3.13 mg/kg，不足1/5。

引黄灌区（银北）的灰漠土和宁南山区灰褐土有机碳含量分别为19.09 g/kg和17.43 g/kg，明显高于其他生态区土壤，其他土壤均低于10.00 g/kg，在全国土壤养分分级中处于第四级及以下，表明宁夏土壤总体有机质含量偏低。

引黄灌区和中部干旱带有机质中的胡敏素含量较高，而宁南山区黑垆土和灰褐土中腐殖酸含量较高。

关键词：土壤养分；生态类型区；土壤类型；比较；宁夏中图分类号：S158.3；S151.9 文献标志码：A 文章编号：2097-2172（2024）05-0434-07doi：10.3969/j.issn.2097-2172.2024.05.009Comparative Analysis of Soil Nutrient Status across DifferentEcological Zones in NingxiaLI Baiyun 1， XU Zehua 1， GUO Xinnian 2， ZHOU Tao 2（1. Horticulture Research Institute， Ningxia Academy of Agriculture and Forestry Sciences，Yinchuan Ningxia 750002， China;2. Institute of Agricultural Resources and Environment， Ningxia Academy of Agriculture and Forestry Sciences，Yinchuan Ningxia 750002， China）Abstract： To understand the soil fertility and nutrient status in Ningxia， soil samples from major soil types across three ecological zones were collected and analyzed for pH， organic carbon，total nitrogen， total phosphorus， total potassium， available phosphorus， cation exchange capacity， and exchangeable potassium， sodium， calcium， and magnesium as well as particle and mineral compositions within the 0 to 40 cm soil layer. The results indicated that the central arid zone had the lowest soil nutrient content， followed by the southern mountain area， with the best overall nutrient status found in the Yinhuang irrigation district. The pH and salt base saturation were highest in the Yinhuang irrigation district（north of Yinchuan） and lowest in the southern mountain area， with the lowest mineral ion content in the central arid zone. The southern mountain area had the best soil particle composition， predominantly consisting of medium coarse particles. The soils of the southern mountain area black loessial soil and grey-brown soil had relatively high nitrogen content， at 0.83 g/kg and 1.51 g/kg respectively， with other soils all below 0.60 g/kg， indicating a deficiency in soil nitrogen. The saline and irrigated soils in the Yinhuang irrigation area had available phosphorus contents of 19.62 mg/kg and 18.28 mg/kg， respectively， three to four times than that of the the grey desert soil and grey calcium soil in the same ecological zone. The available phosphorus content of the loess soil in the central arid zone was 15.82 mg/kg， while it was only 3.13 mg/kg in the loess soil of the southern mountain area， less than one fifth. The gray desert soil in the Yinhuang irrigation area （north of Yinchuan） and the gray and brown soil in the southern mountain area had organic carbon contents of 19.09 g/kg and 17.43 g/kg respectively， significantly higher than other ecological areas where soil organic carbon content was generally below 10.00 g/kg， placing them in the fourth tier or lower in the national soil nutrient classification， indicating that overall soil organic matter content in Ningxia is low. Humic substances were higher in the organic matter of the Yinhuangirrigation area and central arid zone， while fulvic acids were more prevalent in the black loessial soil and grey-brown soil of the southern mountain area.Key words： Soil nutrient; Ecological zone; Soil type; Comparison; Ningxia宁夏回族自治区土地面积较小，仅为494.9万hm2，但土壤类型丰富，主要有灰钙士、黄绵土、风沙士、新积土、黑垆土、灌淤土、灰褐土、粗骨土、潮土、盐土和石质土等11种类型［1 ］。

宁夏平原不同土地利用类型土壤颗粒组成及分形特征

宁夏农林科技，Ningxia Journal of Agri.and Fores.Sci.&Tech.2024，65（01）：27-32·农业资源与环境·基金项目：宁夏回族自治区重点研发计划（2019BFG02024）、中央引导地方科技发展专项（2021FDG020）、宁夏绿创生态修复创新中心科研项目“贺兰山乡土植物引选及在矿山生态修复中的应用研究”。

作者简介：王震尧（1996—），男，山西襄汾人，在读博士生，研究方向为环境科学。

*为通信作者。

收稿日期：2022-08-04修回日期：2023-04-27宁夏平原不同土地利用类型土壤颗粒组成及分形特征王震尧1，2，3，蒋齐1，2，3*，许浩1，2，3，吴旭东1，2，31.宁夏农林科学院林业与草地生态研究所，宁夏银川7500022.宁夏防沙治沙与水土保持重点实验室，宁夏银川7500023.宁夏生态修复与多功能林业综合研究中心，宁夏银川750002摘要：土壤粒径的组成与分布特征，可为区域土地利用和质量评价提供科学依据。

利用颗粒体积分形理论，分析了宁夏平原土壤颗粒组成、不同土地利用类型土壤颗粒组成及分形特征。

研究结果表明，宁夏平原不同土地利用类型土壤颗粒组成较为均匀，土壤颗粒组成主要以粉粒和砂粒为主，其中：黏粒和粉粒含量由高到低依次为农田、道路边坡、防护林、荒地，而砂粒含量由高到低依次为荒地、防护林、道路边坡、农田；研究区域分形维数在1.91～2.94之间，分形维数由大到小依次为农田、道路边坡、防护林、荒地；土壤颗粒组成与分形维数呈现显著线性相关，黏粒与粉粒含量对分形维数有重要影响。

土壤不同粒径占比与分形维数相关性表明，分形维数更易受到土壤粒径中占比较高的颗粒的影响。

关键词：沿黄城市带；土壤颗粒；分形维数中图分类号：S152文献标识码：A文章编号：1002-204X （2024）01-0027-06doi:10.3969/j.issn.1002-204x.2024.01.008Soil Particle Size Distribution and Fractal Characteristics of Different LandUse Types in the Irrigation Area along the Yellow River in NingxiaWang Zhenyao 1,2,3,Jiang Qi 1,2,3*,Xu Hao 1,2,3,Wu Xudong 1,2,3(1.Institute of Forestry and Grassland Ecology,Ningxia Academy of Agriculture and Forestry Sciences,Yinchuan,Ningxia 750002;2.Ningxia Key Laboratory of Desertification Control and Soil and Water Conservation,Yinchuan,Ningxia 750002;3.Research Center for Ecological Restoration and Multi-Functional Forestry ofNingxia,Yinchuan,Ningxia 750002)Abstract The composition and distribution characteristics of soil particle size can provide scientific basis for regional land use and quality evaluation.Based on the fractal theory of particle volume,we analyzed the soil particle composition and the soil particle size distribution and fractal characteristics of different land use types in the irrigated areas along the Yellow River in Ningxia.The results of the study showed that the soil particle size distribution of the four land use types in the irrigation area along the Yellow River in Ningxia was relatively uniform,and the soil particle size distribution was mainly silt and sand;the clay and silt content was as follows:farmland,road slope ,protection forest,wasteland;the sand content was as follows:wasteland ,protection forest,road slope,farmland;the fractal dimension ranges from 3.04to 1.91,and the order of fractal dimension was as follows:farmland,road slope,protection forest,wasteland.Soil particle size distribution was linearly correlated with fractal dimension,which was mainly determined by clay and silt content.The correlation between the proportion of different soil particle size and fractal dimension indicates that the fractal dimension is more easily affected by the particles with higher proportion in PSD.The results can provide reference value for regional land management.Key words The Yellow River urban belt in Ningxia;Soil particle;Fractal dimension27图1采样点示意土地利用方式是引起生态系统功能及结构改变的重要因素，不合理的土地利用方式会降低土壤表面覆盖度，造成土壤结构不稳定、通透性较差、地表径流增加和土壤侵蚀严重等后果[1-4]。

高考高三地理复习常考知识点-土壤肥力精选习题

B. 土壤水分含量增大
C. 土壤肥力提高
D. 土壤厚度增大
土壤有机物含量的高低是判断土壤肥力的重要指标。通常通过测定土壤中有
机碳含量来换算，下图为内蒙古草原地区表层土壤有机碳含量空间分布特征
图。完成下题。
31. 内蒙古草原地区表层土壤有机碳含量
分布特征反映的地域分异规律主要是
A. 纬度地带分异
B. 干湿度地带分异
B. 随山地海拔升高而增加
C. 随土层深度增加而减少
草原区相比，该山地落叶阔叶林区
A. 土壤肥力较低
B. 受人类活动干扰小
C. 大气温度较低
D. 地表风化作用强烈
牛肝地是发育在以红层软岩（红层软岩是以红色为主色调的碎屑沉积岩，岩
性以砂岩、泥岩、页岩为主）为主的区域，以密集侵蚀沟和风化壳裸露为标志
56
Mg(mg/kg) 10 10 8
17. 表中淋溶程度最高的元素是
A. N
B. P
C. Na
D. Mg
18. 土壤淋溶作用的增强可能会导致
A. 地下水位下降 B. 水土流失加剧 C. 土壤肥力下降 D. 盐碱化加剧
19. 聚落名称带“水”多与河流有关，广东有不少乡村聚落名称带“水”。农业社
会时期，决定这些乡村聚落发展规模的主导条件是( )
5. 按照字母顺序将“①色暗、肥沃的土壤、②地理位置、③冷湿的温带季风
气候”填入，顺序正确的是
A. ①②③
B. ③②①
C. ②①③
D. ②③①
6. 该地区森林面积锐减对本地区的土壤和河流的影响主要有( )
①土壤腐殖质增多 ②水土流失加剧，土层变薄，土壤肥力下降
③河流含沙量减小 ④降水多时易形成洪水、无降水时河流水量锐减甚

黄土高原宁南山区土壤养分空间分布特征

黄土高原宁南山区土壤养分空间分布特征廖娇娇;窦艳星;刘良旭;王宝荣;安韶山【期刊名称】《水土保持研究》【年(卷),期】2024(31)3【摘要】[目的]土壤养分含量及其空间分布状况是陆地生态系统健康与可持续发展的重要评价因素,因此分析土壤养分及其空间特征对该区域的土壤养分管理以及土地可持续利用意义重大。

[方法]在半干旱的宁南山区选取不同土地利用类型为研究对象,采用地统计学空间插值分析了土壤养分含量及其空间分布特征。

[结果]黄土丘陵不同土地利用类型土壤全量养分均处于中等偏下的水平,表层0—20 cm土壤养分含量均高于20—40 cm土层,“表聚效应”明显。

整体上,土壤养分含量基本表现为天然草地>柠条>山杏>裸地>梯田>退耕草地,其中天然草地显著高于其他植被类型(p<0.05)。

从土壤养分的空间分布可知,土壤有机碳含量呈中部低、南北高的状态;土壤速效磷含量呈中部高,南北低的状态;土壤硝态氮和铵态氮含量变化趋势则是从南到北逐渐递增。

[结论]人工种植柠条和山杏有利于改善该地区土壤综合质量水平;因此,退耕还林(草)的生态恢复措施能够持续、有效改善当地的土壤质量状况。

【总页数】7页(P101-107)【作者】廖娇娇;窦艳星;刘良旭;王宝荣;安韶山【作者单位】西北农林科技大学资源与环境学院;西北农林科技大学林学院;中国科学院西北生态环境资源研究院;西北农林科技大学草业与草原学院【正文语种】中文【中图分类】S714.5【相关文献】1.宁南山区典型植物根系分解特征及其对土壤养分的影响2.秦岭北麓浅山区复绿土地土壤养分的空间分布特征3.宁南山区雨养苜蓿地土壤水分、养分及根系分布特征4.秦皇岛山区至沿海一线土壤养分元素空间分布特征5.宁南山区不同恢复年限柠条林土壤养分及有机碳组分变化特征因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

浅谈宁夏南部山区水土流失及其治理

浅谈宁夏南部山区水土流失及其治理摘要：通过对宁南山区水土流失现状及危害的分析，提出了治理水土流失的具体措施。

关键词：宁南山区；水土流失；治理1水土流失的现状宁南山区水土流失面积达25 800km2，占区域总面积的80%。

其中23.70%的面积侵蚀模数达5 000～10 000t/km2，属于严重区。

植被覆盖与水土流失息息相关，宁南地区草原和森林覆盖率极低，水土流失以水蚀和重力侵蚀为主，稀疏的植被，使陡峭的地面裸露，导致松散的黄土更为裸露。

据研究，其水力侵蚀以中度﹑强度和极强度为主，侵蚀程度由六盘山有植被覆盖地区向西北部黄土裸露区加深，严重的水土流失灾害造成该地区土地资源严重破坏，耕地肥力下降，土地贫瘠，全年流失泥沙约1亿吨。

2水土流失的危害严重的水土流失，不仅给山区人民生产和生活带来极大的危害，同时也严重威胁着河道下游地区的安全。

其主要表现在以下几个方面：2.1破坏土地资源，土壤肥力下降土地是人类赖以生存的基础，是一种有限的不可再生资源，耕地面积的减少将给子孙带来极大隐患。

多年来宁南山区因沟壑侵蚀、表土冲刷、水冲沙压等原因损失了大量的耕地，水土流失带走了大量的氮、磷、钾，土壤肥力下降已成为发展粮食生产的严重障碍，在土层较薄的地方，严重的水土流失，可使疏松表土流失殆尽，最后基岩裸露成为光板地。

在流失严重的地方，不但表土流失殆尽，而且砂层变薄，出现碎屑层，土壤既旱又瘦，坡面的小老头松只有1m多高。

另外，因长期沟蚀，把坡耕地切割成支离破碎的沟壑，坡地资源在破坏，耕地面积不断减少。

土壤肥力普遍衰退，坡耕地土壤严重沙化，土壤含沙量高达60%～70%。

2.2淤积水库，阻塞河道，破坏交通，水旱等自然灾害加剧由于严重的水土流失，大量泥沙淤积在水库和河道，对水利设施造成严重威胁，加剧了洪涝灾害。

2.3生态严重恶化，加剧区域贫困在水土流失严重地区，由于乱砍滥伐，植被破坏，生态严重恶化，直接影响了农业生产发展和农民生活水平的提高。

基于机器学习方法的宁夏南部土壤质地空间分布研究

基于机器学习方法的宁夏南部土壤质地空间分布研究申哲;张认连;龙怀玉;徐爱国【期刊名称】《中国农业科学》【年(卷),期】2022(55)15【摘要】【目的】基于历史数据,利用机器学习方法分析宁夏南部土壤质地空间变异规律及其与环境因素之间的关系。

【方法】基于宁夏回族自治区南部428个20世纪80年代第二次土壤普查土壤剖面点数据,采用分类回归树(CART)和随机森林(RF)两种机器学习方法,结合地形因子、土壤类型、归一化植被指数,探究与宁夏南部地区土壤质地分布相关性较强的环境因素,并用两种机器学习预测该区土壤质地类型的空间分布,用剖面点验证集数据以及宁夏回族自治区海原县实测样点数据验证模型精度。

【结果】(1)RF和CART对剖面点验证集土壤质地类型的预测正确率分别为62.36%、55.29%,接收者操作特性(receiver operating characteristic,ROC)曲线下面积(area under roc curve,AUC)分别为0.7515、0.6933,对海原县122个实测样点的预测正确率分别为54.10%、48.36%,AUC分别为0.6599、0.5981,RF的预测精度高于CART。

(2)该区土壤类型(ST)是与土壤质地空间分布相关性最强的环境因素,其次是高程(Ele),高程越高,土壤质地越黏重。

风力作用指数(WEI)和坡度(Slo)对土壤质地的影响较小。

(3)研究区土壤质地类型以轻壤土为主,空间分布格局基本呈现为南部土壤质地黏重,北部土壤质地较轻。

【结论】RF更适合预测宁夏南部地区土壤质地的空间分布,且充分利用历史数据,结合新的野外采样,可以达到预测制图的精度要求;土壤类型(ST)和高程(Ele)是与土壤质地空间分布相关性较强的环境因素。

【总页数】12页(P2961-2972)【作者】申哲;张认连;龙怀玉;徐爱国【作者单位】中国农业科学院农业资源与农业区划研究所【正文语种】中文【中图分类】S15【相关文献】1.基于马尔可夫链模型的华中地区土壤质地空间分布模拟研究2.宁夏南部山区耕地土壤养分空间分布状况研究3.基于3种空间预测方法的黄土区土壤颗粒组成空间分布研究——以宁夏海原县为例4.基于两点机器学习方法的土壤有机质空间分布预测5.基于树的机器学习方法预测地质成因劣质地下水空间分布因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

宁南山区苜蓿地土壤养分的变化规律

江西农业学报 2011, 23( 4): 86~ 90 Acta Agr iculturae Jiangxi
宁南山区苜蓿地土壤养分的变化规律
潘占兵, 李生宝* , 马璠, 董立国, 季波, 王月玲, 张源润
(宁夏农林科学院荒漠治理研干旱黄土丘陵区不同坡位及不同种植年限苜蓿地土壤养分的变化规律分析表明: ( 1)宁南黄土丘陵区苜蓿地土壤养分含量随着土层深度的增加而降低; ( 2)随着坡位的下降, 苜蓿地 0~ 100 cm 层土壤有机质、全氮、速效氮、全磷、速效磷含量明显增加, 土壤速效钾受坡位影响不大, 苜蓿地土壤综合肥力指数呈下坡 > 中坡 > 上坡的趋势; ( 3)不同旱作年限苜蓿地土壤肥力指数在 0. 539~ 0. 847之间, 均小于坡耕地, 且随苜蓿种植时间的延长, 呈现先增大、再减小的趋势。
苜蓿根系发达, 耐干旱, 保水固土效果显著, 富含蛋白质、多种维生素和矿物质, 是多种家畜喜食的优质饲料, 因此苜蓿成为加强生态环境建设和提高草畜产业经济效益的首选牧草。为了遏制草原退化, 保护生态环境, 促进区域畜牧业经济发展, 宁夏自治区政府以西部大开发为契机, 先后通过实施退耕还林还草工程, 累计完成退耕还林还草面积 75. 96万 hm2, 使全区人工种草面积达到 53. 3 万 hm2, 其中以紫花苜蓿为主的多年生人工草地面积迅速增加至 40万 hm2, 极大地促进了宁夏草畜产业的快速发展。人工草地不仅是生态系统的重要组成部分, 也在黄土高原水土保持及生态环境建设中占据主要地位 [1] 。土壤作为植物生产的基地、动物生产的基础、农业的基本生产资料、人类耕作的劳动对象, 与社会经济紧密联系 [ 2]。由于土壤具有肥力, 植物才能在土壤上定居和发育, 并利用太阳光合成有机物质, 土壤肥力的本质是土壤从环境条件和营养条件两个方面供应和协调植物生长发育的能力。然而, 随着生态环境的恶化和水资源的枯竭, 干旱、半干旱黄土丘陵区旱作苜蓿地干湿交替或低水多变的田间实际生境越来越差, 突出表现为土

宁夏典型土壤养分供应能力及蔬菜施肥效应研究

宁夏典型土壤养分供应能力及蔬菜施肥效应研究宁夏典型土壤养分供应能力及蔬菜施肥效应研究引言：宁夏是我国北方的一个重要农业产区，农业是宁夏的支柱产业之一。

土壤是农作物生长的土壤基础，土壤养分供应能力直接影响到作物的生长和产量。

因此，研究宁夏典型土壤的养分供应能力，并探究蔬菜施肥对其的影响，对于优化农业生产、提高农作物产量和品质具有重要意义。

一、宁夏典型土壤养分供应能力调查为了了解宁夏典型土壤的养分供应能力，我们选择了几个代表性的农田，对土壤进行了调查和分析。

研究中发现，宁夏的典型土壤普遍富含有机质和氮、磷、钾等主要养分。

尤其是在河谷地带，土壤富含磷和钾元素，适合蔬菜等作物的生长。

然而，在平原和山地地区，土壤养分含量相对较低，需要进行合理施肥来满足作物生长的需求。

二、蔬菜施肥对土壤养分的影响为了研究蔬菜施肥对土壤养分的影响，我们选取了宁夏地区常见的几种蔬菜进行试验。

通过设置不同施肥处理，我们对比了不同施肥方案对于土壤养分的影响。

试验结果显示，合理施肥能够显著提高土壤氮、磷、钾等养分的含量，增加土壤的养分供应能力。

其中，有机肥料的施用对土壤养分的提升效果最为显著，不仅补充了土壤中的有机质和养分，还改善了土壤的结构和保水能力。

三、蔬菜施肥对作物生长和产量的影响除了对土壤养分的影响外，蔬菜施肥还直接影响到作物的生长和产量。

通过试验发现，适当施肥能够提高蔬菜的生长速度和产量，改善蔬菜的品质。

在施肥过程中，要注重合理搭配不同种类的肥料，确保蔬菜能够获得全面的营养供应。

此外，施肥的时机和方法也需要注意，过量施肥或不当施肥都可能对蔬菜的生长产生负面影响。

四、建议和展望综合以上研究结果，我们提出了一些建议供农民在实际生产中参考。

首先，农民在栽培蔬菜时要根据土壤的养分供应能力进行合理施肥，尽量保证作物能够获得足够的养分。

其次，合理选用肥料种类，有机肥和化肥的搭配使用效果更佳。

此外，农民还需要注意施肥的时机和方法，避免对土壤和作物造成不良影响。

宁夏南部山区土地经营规模影响因素的探究

宁夏南部山区土地经营规模影响因素的探究摘要：农业规模化经营是市场经济发展的客观要求，是实现农业现代化的必由之路是当今世界农业发展的总趋势[1]，本文以宁夏南部山区农户的调查问卷为基础，通过定量分析宁夏南部山区8县土地规模的的影响因素，从农户家庭收入最大化的角度，筛选出影响土地经营规模的主要因素。

调查方法：访谈调查法和回归分析法。

研究结果：认为种植面积和资金投入是最影响宁夏南部山区规模经营的因素，其次是劳动力和家庭人口,年龄不能影响宁夏南部山区的土地经营规模。

关键词：宁夏南部山区土地经营规模影响因素宁夏南部山区包括海原县、同心县、西吉县、隆德县、彭阳县、靖远县、盐池县、原州区。

宁夏南部山区降水总量偏少，年降水量230～650mm，部分地区降水在400mm，在农业上，只有原州区北部一部分土地可以进行灌溉，但是从中部到南部大部分地区都是靠雨水来维持，农民的收入偏低，农业是这个地区的支柱产业[2]，该文分析影响宁夏南部山区土地经营规模的主要因素，在自然环境恶劣的条件下提高农民的收入。

1 农民的实际土地规模水平1.1 数据该文的数据来自于课题组对宁夏南部山区8个县的调查，在进行调查之前，课题组首先对设计的问卷在宁夏同心县进行了预调查，对调查问卷所出的问题给予纠正。

最后在2013年8月24号课题组对农户进行实地问卷调查，此次调查采取了问卷调查和访谈结合的形式，每个县发放20份问卷，共120份，其中有效问卷107份。

根据此次调查的数据找出影响宁夏南部山区土地经营规模的主要因素。

1.2 农户家庭实际土地规模经营的情况从这107个农户的调查情况看,截至2013年中旬,样本户平均耕地规模为10.12亩,可以看出,耕地在10亩以下的农户约占44.0%,耕地在15亩以下的农户占91.7%,大多数农户土地经营模式仍然属于小规模。

在农业生产中,农业经营规模越大的农户对农业投资越多,二者呈正相关关系,经营规模5亩以下的经营规模投资为877.14元,经营规模20亩以上的投资为670元,绝对额相差是207.14元。

宁夏贺兰山不同植被类型的土壤微生物特征研究

宁夏贺兰山不同植被类型的土壤微生物特征研究宁夏贺兰山不同植被类型的土壤微生物特征研究摘要：土壤是生态系统的基础，土壤微生物是土壤生态系统中重要的组成部分。

本文通过对宁夏贺兰山不同植被类型的土壤微生物特征进行研究，探究了植被类型对土壤微生物的影响，并对土壤微生物的多样性、群落结构、功能特征进行了分析。

研究结果表明，不同植被类型下的土壤微生物多样性存在差异，不同功能群的相对丰度也呈现出不同的变化趋势。

这些研究结果有助于深入了解土壤微生物在生态系统中的作用，为贺兰山生态保护和可持续发展提供科学依据。

关键词：贺兰山；植被类型；土壤微生物；多样性；群落结构；功能特征引言:土壤微生物是土壤生态系统中的重要组成部分，对土壤的养分循环、有机质分解、植物营养吸收等过程起着重要的作用。

研究表明，环境因子和植被类型是影响土壤微生物多样性和功能的重要因素。

宁夏贺兰山是中国北方的重要山脉，不同植被类型在该地区分布广泛，但目前关于该地区不同植被类型土壤微生物特征的研究相对较少。

因此，本研究选择了贺兰山不同植被类型的土壤样品，通过对其土壤微生物的分析，探究植被类型对土壤微生物多样性、群落结构、功能特征的影响。

材料与方法:1. 实验地点及样品采集：本研究选择了贺兰山不同植被类型的三个样地，分别为草地、灌丛和落叶阔叶林。

每个样地内随机选取5个样点，每个样点采集3个重复土壤样品，共采集了45个土壤样品。

2. 土壤微生物DNA提取与测序：从每个土壤样品中提取总DNA，并利用扩增子测序技术对16S rRNA和ITS基因进行测序。

3. 数据分析：利用QIIME和R语言对测序数据进行分析，包括进行多样性指数分析、群落结构分析、功能特征分析等。

结果与讨论:1. 不同植被类型下的土壤微生物多样性差异显著：草地样地的土壤微生物多样性最高，灌丛样地次之，落叶阔叶林样地最低。

这可能是由于草地植被提供了更多的根系分泌物和有机质，为土壤微生物提供了更丰富的营养源。

宁夏南部山区黄土高原不同土地利用模式下的水土保持特征研究

２ＳｈｏｆＡｇｉｕｔｒ，Ｎｉｇｉｉｅｓｔ，Ｙｉｃｕｎ７０２，ｉａ．ｃｏｌｒｃｌｅｏｕｎｘａＵｎｖｒｉｙｎｈａ５０１Ｃｈｎ；３Ｂｕｅｕｏｏｌｎａｅｎｅｖｔｎｉｎｘａ．ｒａｆＳｉａｄＷｔｒＣｏｓｒａｉｎＮｉｇｉ，Ｙｉｃｕｎ７００，ｈｎ；ｏｎｈａ５０１Ｃｉａ４ＳｉａｄＷａｅｏｓｒａｉｎＥｘｅｉｎｔｔｎｏａｇｎＰｎｙｎ，Ｎｉｇｉ７６０Ｃｈｎ）．ｏｌｎｔｒＣｎｅｖｔｐｒｏｍｅｔＳａｉｆＷｎｗａｉｅｇａｇｏｎｘａ５００，ｉａ
ＭａＫ Biblioteka ｎ，ＭａＢｉｎ。，ＬｕｎｏＤｅｇｋｅ
（．ｒ～ｏｏｙＩｓｉｔｆＺｅｉｎｉｅｓｔ１ＡｇｏＥｃｌｇｎｔｕｅｏｈＪａｇＵｎｖｒｉｔｙ，Ｈａｇｈｕ３０２Ｃｈｎ；ｎｚｏ１０９，ｉａ
力和降雨量的季节分布明显为单峰形．月降雨侵蚀力和降雨量所占比例季节分布不一致．不同土地利用方式、同坡度下不
土壤侵蚀特征各不相同．各种土地利用方式下，均表现为随坡面坡度的增加，流量、流系数、蚀模数逐渐增加．作径径侵林方式下有较低的径流量和泥沙量，为相同坡度下农田和自然荒坡地的２．９～４．６ｏ１．８～４．．仅４９６５Ｖ，６０９Ｏ复合农业措施比单一农作更有利于降低坡面土壤侵蚀．宁夏南部山区黄土高原植被的截流、面植被的覆盖以及土地耕作方式是影地响土壤侵蚀的主要因素．同土地利用方式下，不土壤侵蚀峰值多出现在８月份，８月份径流量可占到全年径流量的１～９４，降雨量及降雨侵蚀力的分布相一致．种利用方式各月的土壤侵蚀模数变异都较大，变土地利用方式会明显改Ｏ和４改变土壤侵蚀状况．理的农业布局及农业配置方式是控制土壤侵蚀的主要途径．合关键词：夏南部山区黄土高原；宁土地利用；土保持水

宁夏南部山区的农业种植

宁夏南部山区的农业种植宁夏南部山区地处陕西宁夏交界处，地势大致呈南北走向，整体呈现出丘陵山地地貌，地势起伏较大，海拔高低不一。

这种地理环境造就了宁夏南部山区独特的气候和土壤条件，为农业种植提供了得天独厚的条件。

在宁夏南部山区，农业种植是当地居民的主要生计之一。

这里的农业以种植业为主，涵盖了水稻、玉米、小麦、蔬菜、水果等多种作物。

由于地理环境的原因，宁夏南部山区的农业种植方式和种植品种与其他地区有着明显的区别。

首先，宁夏南部山区的农业种植以粮食作物为主。

粮食作为人类的主要食物来源，一直以来都是当地农民的主要种植作物之一。

在宁夏南部山区，水稻、玉米和小麦是种植面积最大的作物。

由于地势起伏较大，大部分山坡地都适合玉米和水稻的种植，而且这两种作物对土壤要求较低，适应性较强，因此在宁夏南部山区种植面积较大。

此外，小麦也是当地居民的主要粮食来源，因此小麦的种植面积也相当可观。

其次，宁夏南部山区的农业种植以农作物和水果为主。

作为一片富饶的土地，宁夏南部山区还适合种植各类蔬菜，如土豆、胡萝卜、茄子、辣椒等。

这些蔬菜在当地都有着较大的市场需求，因此得到了广泛的种植。

此外，由于气候条件的优势，宁夏南部山区也适合种植各类水果，如苹果、葡萄、樱桃等。

这些水果在当地都有着不错的市场前景，因此也受到了广泛的种植。

最后，宁夏南部山区的农业种植以农业生产条件的优势。

宁夏南部山区气候温和，光照充足，雨水充沛，土地肥沃，这些条件都为农作物的生长提供了良好的条件。

此外，由于山区地势起伏较大，大部分山坡地都适合种植作物，因此种植面积较大。

同时，当地政府也加大了对农业技术的支持力度，为农民提供了种植技术和管理方面的支持，使农业生产水平得到了较大的提高。

总的来说，宁夏南部山区的农业种植以粮食、蔬菜和水果为主，农作物的种植面积较大。

同时，当地气候温和，光照充足，土地肥沃，为农业生产提供了得天独厚的条件。

在未来，随着农业技术的进一步发展和政府对农业的支持力度的增加，宁夏南部山区的农业将会有着更好的发展前景。

宁南黄土丘陵区侵蚀沟不同部位植物多样性与土壤养分

第30卷第5期2023年10月水土保持研究R e s e a r c ho f S o i l a n d W a t e rC o n s e r v a t i o nV o l .30,N o .5O c t .,2023收稿日期:2022-09-01 修回日期:2022-09-27资助项目:宁夏回族自治区重点研发计划项目小流域水土保持与生态系统管理技术集成 (2020B C F 01001) 第一作者:王亚娟(1995 ),女,甘肃会宁人,硕士研究生,主要从事流域管理研究㊂E -m a i l :3259225914@q q .c o m 通信作者:陈云明(1967 ),男,陕西渭南人,博士,研究员,博士生导师,主要从事植被生态与水土保持研究㊂E -m a i l :ym c h e n @m s .i s w c .a c .c n h t t p :ʊs t b c y j .p a p e r o n c e .o r gD O I :10.13869/j.c n k i .r s w c .2023.05.010.王亚娟,陈云明,孙亚荣,等.宁南黄土丘陵区侵蚀沟不同部位植物多样性与土壤养分[J ].水土保持研究,2023,30(5):99-105.WA N G Y a j u a n ,C H E NY u n m i n g ,S U NY a r o n g ,e t a l .P l a n t D i v e r s i t y a n d S o i l N u t r i e n t s i nD i f f e r e n t P a r t s o f E r o s i o nG u l l y i nL o e s sH i l l y R e gi o n o f S o u t hN i n gx i a [J ].R e s e a r c ho f S o i l a n d W a t e rC o n s e r v a t i o n ,2023,30(5):99-105.宁南黄土丘陵区侵蚀沟不同部位植物多样性与土壤养分王亚娟1,陈云明2,孙亚荣1,赵敏1(1.西北农林科技大学水土保持研究所黄土高原土壤侵蚀与旱地农业国家重点实验室,陕西杨陵712100;2.中国科学院水利部水土保持研究所,陕西杨陵712100)摘要:[目的]探明宁南黄土丘陵区侵蚀沟不同部位植物多样性与土壤养分的关系,为侵蚀沟的水土保持及防护提供依据㊂[方法]以宁夏彭阳县玉洼流域3个稳定侵蚀沟的沟头㊁沟床㊁沟岸为对象,通过野外植被调查,同时采集010,10 25,25 40,40 55,55 70c m 土样,在室内测定土壤有机碳㊁土壤全氮㊁土壤全磷含量,分析了侵蚀沟不同部位(沟头㊁沟床㊁沟岸)的植物多样性及土壤养分特征㊂[结果]侵蚀沟沟头植物隶属3科6属,禾本科4属4种,伞形科和豆科各1属1种;沟床植物隶属5科12属,禾本科4属4种,菊科5属5种,豆科㊁茜草科和伞形科各1属1种;沟岸植物隶属3科7属,禾本科4属4种,豆科2属2种,伞形科1属1种㊂侵蚀沟各部位植物种数表现为:沟床>沟岸>沟头,均以禾本科植物为主㊂生活型上,各部位均以多年生草本植物搭配一㊁二年生草本植物为主㊂侵蚀沟的地上生物量㊁S h a n n o n -W i e n e r 指数㊁P a t r i c k 指数和M a r g a l e f 指数均表现为:沟床>沟岸>沟头;S i m p s o n 指数表现为:沟头>沟床>沟岸;P i e l o u 指数表现为:沟头>沟岸>沟床㊂侵蚀沟各部位平均土壤有机质㊁土壤全磷和土壤全氮含量均表现为:沟床>沟岸>沟头,且主要集中在0 10c m 和55 70c m ㊂侵蚀沟沟头和沟岸的地上生物量与土壤有机碳呈极显著正相关(p <0.01)㊁与土壤全磷呈显著正相关(p <0.05);侵蚀沟沟床的S h a n n o n -W i e n e r 指数与土壤全磷呈显著负相关(p <0.05),地上生物量与土壤有机碳呈极显著正相关(p <0.01)㊂[结论]侵蚀沟沟头易崩塌且土壤养分条件较差,应配置根系发达㊁茎干粗壮㊁耐冲性强的乡土树种,沟床㊁沟岸养分较高可优先配置碳㊁氮㊁磷含量需求较大的草本或灌木㊂关键词:宁南黄土丘陵区;侵蚀沟;沟头;沟床;沟岸;物种多样性;土壤养分中图分类号:S 157.1 文献标识码:A 文章编号:1005-3409(2023)05-0099-07P l a n tD i v e r s i t y a n dS o i lN u t r i e n t s i nD i f f e r e n t P a r t s o fE r o s i o nG u l l yi n L o e s sH i l l y R e g i o no f S o u t hN i n gx i a WA N G Y a j u a n 1,C H E N Y u n m i n g 2,S U N Y a r o n g 1,Z H A O M i n 1(1.S t a t eK e y L a b o r a t o r y o f S o i lE r o s i o na n dD r y l a n dF a r m i n g on t h eL o e s sP l a t e a u ,I n s t i t u t e o f S o i l a n d W a t e rC o n s e r v a t i o n ,N o r t h w e s tA&F U n i v e r s i t y ,Y a n g l i n g ,S h a a n x 712100,C h i n a ;2.I n s t i t u t e o f S o i l a n d W a t e rC o n s e r v a t i o n ,C A S &MW R ,Y a n g l i n g ,S h a a n x i 712100,C h i n a )A b s t r a c t :[O b j e c t i v e ]T h e a i m s o f t h i s s t u d y a r e t oe x p l o r e t h e r e l a t i o n s h i p b e t w e e n p l a n t d i v e r s i t y an ds o i l n u t r i e n t s i nd i f f e r e n t p a r t s o f e r o s i o n g u l l y i n t h e l o e s s h i l l y r e g i o n o f s o u t hN i n g x i a ,a n d t o p r o v i d e b a s i s f o r s o i l a n dw a t e r c o n s e r v a t i o na n d p r o t e c t i o no f e r o s i o n g u l l y .[M e t h o d s ]T h e g u l l y h e a d ,g u l l y b e da n d g u l l y b a n ko f t h r e e s t a b l e e r o s i o n g u l l y i nY u w a c a t c h m e n t ,P e n g y a n g C o u n t y ,N i n gx i aw e r e s e l e c t e d a s t h e s i t e s .S o i l s a m p l e s o f 0 10,10 25,25 40,40 55,55 70c m w e r e c o l l e c t e d t h r o u g h f i e l dv e ge t a t i o n i n v e s t i -g a t i o n ,a n d t h e c o n t e n t s of s o i l o rg a n i c c a r b o n ,s o i l t o t a l n i t r o g e na n ds o i l t o t a l ph o s ph o r u sw e r em e a s u r e d i n d o o r s .P l a n t d i v e r s i t y a n d s o i l n u t r i e n t c h a r a c t e r i s t i c sw e r ea n a l y z e d i nd i f f e r e n t p a r t so f e r o s i o n g u l l y (g u l l yh e a d,g u l l y b e d a n d g u l l y b a n k).[R e s u l t s]I n g u l l y h e a d,t h e p l a n t s b e l o n g t o3f a m i l i e s a n d6g e n e r a,i n c l u-d i n g4g e n e r a a n d4s p e c i e s o fG r a m i n e a e,1g e n u s a n d1s p e c i e s o f u m b e l l i f e r a e a n d l e g u m e s.I n g u l l y b e d, p l a n t sb e l o n g t o5f a m i l i e s a n d12g e n e r a,i n c l u d i n g4g e n e r a a n d4s p e c i e s o f g r a m i n e a e,5g e n e r a a n d5s p e-c i e s o fC o m p o s i t a e,1g e n u sa n d1s p e c i e so f l e g u m e s,r u b i a c e a ea n du m b e l l i f e r a er e s p e c t i v e l y.I n G u l l y b a n k,p l a n t s b e l o n g t o3f a m i l i e s a n d7g e n e r a,4g e n e r a a n d4s p e c i e s o fG r a m i n e a e,2g e n e r a a n d2s p e c i e s o f l e g u m e s,1g e n u s a n d1s p e c i e s o f u m b e l l i f e r a e.T h en u m b e r o f p l a n t s p e c i e s i ne a c h p a r t o f e r o s i o n g u l l y i s t h e o r d e r:g u l l y b e d>g u l l y b a n k>g u l l y h e a d.W i t h r e s p e c t t o t h e l i f e t y p e,a l l p a r t sw e r em a i n l y p e r e n n i a l h e r b sw i t h o n eo rt w oa n n u a lh e r b s.A b o v e-g r o u n d b i o m a s s,S h a n n o n-w i e n e ri n d e x,P a t r i c ki n d e xa n d M a r g a l e f i n d e xo f e r o s i o n g u l l y a r e t h e o r d e r:g u l l y b e d>g u l l y b a n k>g u l l y h e a d;S i m p s o n i n d e x s h o w s t h e o r d e r:g u l l y h e a d>g u l l y b e d>g u l l y b a n k;T h e P i e l o u i n d e x i s t h e o r d e r:g u l l y h e a d>g u l l y b a n k>g u l l y b e d. T h e a v e r a g ec o n t e n t so fs o i lo r g a n i c m a t t e r,s o i l t o t a l p h o s p h o r u sa n ds o i l t o t a ln i t r o g e ni ne a c h p a r to fe r o s i o n g u l l y a r e t h eo r d e r:g u l l y b e d>g u l l y b a n k>g u l l y h e a d,a n d m a i n l y c o n c e n t r a t e d i n0 10c ma n d55 70c m.T h ea b o v e g r o u n d b i o m a s s w a s p o s i t i v e l y c o r r e l a t e d w i t hs o i lo r g a n i cc a r b o na n ds o i lt o t a l p h o s p h o r u s(p<0.05).S h a n n o n-w i e n e r i n d e xw a s n e g a t i v e l y c o r r e l a t e dw i t h s o i l t o t a l p h o s p h o r u s(p<0.05),a n d a b o v e g r o u n db i o m a s sw a s p o s i t i v e l y c o r r e l a t e dw i t hs o i l o r g a n i cc a r b o n(p<0.01).[C o n c l u s i o n]T h ee r o s i o n g u l l y h e a d i s p r o n e t o c o l l a p s e a n d t h e s o i l n u t r i e n t c o n d i t i o n i s p o o r,s on a t i v e t r e e s p e c i e sw i t hd e v e l o p e d r o o t s,s t r o n g s t e m sa n ds t r o n g s c o u rr e s i s t a n c es h o u l db ed e p l o y e d.H e r b so rs h r u b s w i t hh i g hc a r b o n, n i t r o g e na n d p h o s p h o r u s c o n t e n t i n g u l l y b e d a n d g u l l y b a n ks h o u l db e p r e f e r e n t i a l l y d e p l o y e d.K e y w o r d s:l o e s s h i l l y r e g i o n i n s o u t hN i n g n a n;e r o s i o n g u l l y;g u l l y h e a d;g u l l y b e d;g u l l y b a n k;d i v e r s i t y o f s p e c i e s;s o i l n u t r i e n t宁南黄土丘陵区是黄土高原土壤侵蚀较严重的地区之一,侵蚀沟是该区水土流失的集中表现形式㊂自然和人为原因导致侵蚀沟的形成,包括降雨㊁地形㊁植被㊁土壤本身的性质以及人类不合理的耕作方式㊁乱砍滥伐和各种生产建设活动等㊂沟头㊁沟床㊁沟岸是侵蚀沟的重要组成部分,三者地貌特征明显不同,与沟床相比,沟头和沟岸受重力作用更加明显,沟头的溯源侵蚀㊁沟床的下切作用和沟岸的冲淘崩塌作用使得侵蚀沟向更长㊁更宽㊁更深的方向发育,这一系列作用致使土壤的原有结构被破坏,从而引起土壤碳㊁氮㊁磷等营养元素的流失,造成土壤养分含量降低,土壤碳㊁氮㊁磷等营养元素与自身的稳定性㊁植物群落物种组成及生物地球化学循环过程紧密联系[1]㊂土壤能够提供植物生长所必需的营养物质,然而植物在生长发育过程中的一系列作用可以改善土壤养分[2]㊂研究表明:植物可以维持生态系统的稳定性㊁提升土壤肥力㊁保持水土㊁涵养水源[3]㊂植物群落物种多样性指数如S h a n n o n-W i e n e r㊁S i m p s o n等,能够表征植物群落的组成,与自身的养分存储㊁物质循环和能量流动等关系紧密[4]㊂地形与土壤植被系统关系密切[5],尤其是微地形是驱动土壤养分空间异质性的重要因素,侵蚀沟各部位作为特殊的微地形,由于局部地形的变化,光照㊁热量㊁水分和养分等资源的再分配情况不同,因而其调节降水入渗和土壤蒸发的能力不同,所以会对植物产生不同的影响,最终使沟头㊁沟床和沟岸3种微地形内的土壤性质与植被特征明显不同㊂目前报道的关于侵蚀沟的研究多侧重于其演变过程㊁发展方式㊁侵蚀临界条件和监测方法等方面[6-9],针对植被特征及土壤性质的研究主要集中于侵蚀沟沟头㊁集水区㊁沟床等单一部位或多个部位部分指标展开[10-12],而对于侵蚀沟各部位群落物种多样性及土壤养分特征的对比研究相对较少㊂因此,科学分析侵蚀沟沟头㊁沟床和沟岸的物种多样性与土壤养分的关系极其重要,对促进侵蚀沟植物生长㊁恢复土壤肥力具有重要意义㊂鉴于此,本研究以宁夏彭阳县白阳镇玉洼流域稳定侵蚀沟不同部位(沟头㊁沟床㊁沟岸)为研究对象,通过对3个侵蚀沟不同部位共9个样点的植物种类㊁高度㊁盖度㊁频度和土壤养分含量等进行调查及计算,明确不同地貌部位对植物物种组成和多样性特征及土壤养分变化的影响,探讨植被特征与土壤养分的关系,以期为该区侵蚀沟的植被恢复㊁提高土壤肥力和水土流失治理提供一定的科学依据㊂1材料与方法1.1研究区概况研究区位于宁夏彭阳县白阳镇玉洼流域(35ʎ04' 36ʎ17'N,106ʎ32' 106ʎ58'E),地处黄土丘陵沟壑001水土保持研究第30卷区第二副区,属典型的温带半干旱大陆性季风气候区㊂海拔1292~2486m ,年均降水量450~550m m ,年平均气温7.4~8.5ħ,年均日照时数2311.2h ,年无霜期140~170d ㊂土壤类型以普通黑垆土为典型土壤,土壤母质为黄土及黄土状物㊂植被稀疏,生态环境较为脆弱,由于人类活动㊁自然条件等影响,森林面积较小,灌丛㊁草本植物分布较为广泛㊂主要乔木物种有刺槐(R o b i n i a p s e u d o a c a c i a )㊁油松(P i n u s t a b u l a e -f o r m i s C a r r )㊁杨树(P o p u l u s )等;灌木有沙棘(H i p-p o p h a e r h a m n o i d e s )㊁柠条(C a r a ga n ak o r s h i n s k i i )等;草本植物有猪毛蒿(A r t e m i s i as c o pa r i a )㊁赖草(L e y m u s s e c a l i n u s )㊁早熟禾(P o aa n n u a L .)㊁鹅观草(R o e g n e r i ak a m o ji o h w i )等㊂1.2 样地布设于2021年7月,采用G P S 定位㊁实地测量及现场记录的方法,对研究区侵蚀沟发育及发展现状进行调查㊂调查内容主要包括土壤类型㊁侵蚀沟的沟深㊁沟宽㊁沟长㊁沟内主要植被生长状况,最后选取3条同一坡面且人为干扰较小的稳定侵蚀沟作为研究对象㊂样地基本信息见表1㊂表1 样地基本情况侵蚀沟沟长/m 沟宽/m 沟深/m 坡向部位纬度N经度E海拔/m 植被盖度/%优势种沟头35ʎ57'19ᵡ106ʎ41'26ᵡ1609.865猪毛蒿1号沟15.516.65.0阳坡沟床35ʎ57'20ᵡ106ʎ41'25ᵡ1603.758赖草沟岸35ʎ57'19ᵡ106ʎ41'25ᵡ1613.163鹅观草沟头35ʎ57'30ᵡ106ʎ41'32ᵡ1606.159长芒草2号沟19.310.44.0阳坡沟床35ʎ57'28ᵡ106ʎ41'32ᵡ1695.643赖草沟岸35ʎ57'29ᵡ106ʎ41'33ᵡ1596.162鹅观草沟头35ʎ57'32ᵡ106ʎ41'34ᵡ1612.458长芒草3号沟18.311.93.3阳坡沟床35ʎ57'30ᵡ106ʎ41'34ᵡ1602.947赖草沟岸35ʎ57'31ᵡ106ʎ41'35ᵡ1604.176鹅观草1.3 样品采集与处理2021年8月在之前选取的3条稳定侵蚀沟的沟头㊁沟床和沟岸共9个点位进行植被调查与采样㊂沟头和沟岸样方布设在距离其0.5~1.0m 的位置,沟床随机布设,每个部位分别设置3个1mˑ1m 的样方㊂记录各部位样方内出现的植物名称㊁高度㊁盖度等,利用钢卷尺测定植被高度㊂在调查完植被的样方内,用直径70mm 的土钻采集0 10,10 25,2540,40 55,55 70c m 土壤样品,每个部位各土层的样品均为3个重复,混合为1个样品带回室内,将其风干㊁磨碎,过2mm 筛后参考鲍士旦[13]的相关方法测定土壤有机碳含量㊁土壤全氮和土壤全磷含量㊂共计土壤样品45份,植物样品27份㊂1.4 指标计算重要值及物种多样性指数计算如下[14]:(1)重要值=(相对高度+相对盖度+相对频度)/3(2)丰富度指数:P a t r i c k 指数:R =SM a r g a l e f 指数:D =(S -1)/l n N (3)多样性指数:S h a n n o n -W i e n e r 指数:H =-ð(P i l n P i )S i m p s o n 指数:D =1-ð(P i )2(4)均匀度指数:P i e l o u 指数:J =H /l n S式中:S 为物种数目;P i 为第i 种的相对个体数,即N i /N ,其中N 为样方内全部种的个体总数,N i 为第i 种的个体数㊂1.5 数据分析与处理数据经过E x c e l 2019进行整理后,运用S P S S 软件进行统计学分析㊂采用单因素方差分析(O n e -w a yA N O V A )和多重比较的方法(D u n c a n ,p <0.05)分析侵蚀沟各部位植物多样性指数及土壤有机碳㊁土壤全氮㊁土壤全磷含量的差异;采用P e a r s o n 相关分析法分析沟头㊁沟床和沟岸植物多样性与土壤养分的相关性;使用O r i gi n2018软件制图㊂2 结果与分析2.1 典型侵蚀沟不同部位植物组成及多样性特征2.1.1 典型侵蚀沟不同部位植物组成及重要值由表2可知:侵蚀沟沟头有鹅观草㊁野胡萝卜㊁赖草㊁早熟禾㊁紫花苜蓿㊁拂子茅6种植物,隶属3科6属,禾本科4属4种,伞形科㊁豆科各1属1种,其中,鹅观草的重要值最大(0.2846),野胡萝卜的重要值最小(0.0364);沟床有鹅观草㊁早熟禾㊁赖草㊁紫花苜蓿㊁刺儿菜㊁拂子茅㊁茜草㊁野胡萝卜㊁银叶菊㊁猪毛蒿㊁苦荬菜㊁阿尔泰狗娃花12种植物,隶属5科12属,禾本科4属4种,菊科5属5种,豆科㊁茜草科和伞形科各1属1种,其中,早熟禾的重要值最大(0.2707),紫花苜蓿的重要值最小(0.0140);沟岸有早熟禾㊁赖草㊁101第5期王亚娟等:宁南黄土丘陵区侵蚀沟不同部位植物多样性与土壤养分野胡萝卜㊁紫花苜蓿㊁鹅观草㊁拂子茅㊁野豌豆7种植物,隶属3科7属,禾本科4属4种,豆科2属2种,伞形科1属1种,其中,赖草的重要值最大(0.3434),野豌豆的重要值最小(0.0138)㊂从生活型上看,侵蚀沟的沟头和沟岸多年生草本植物分别有4,5种,一年生和二年生草本植物各1种,沟床多年生草本植物有9种,一年生草本植物2种,二年生草本植物1种㊂侵蚀沟各部位植物种数表现为:沟床>沟岸>沟头,植物以禾本科为优势类群,尤其是鹅观草㊁早熟禾等耐干旱㊁适应性强的草本植物㊂表2侵蚀沟不同部位物种组成及重要值部位物种名称重要值科名属名生活型鹅观草0.2846禾本科鹅观草属多年生草本野胡萝卜0.0364伞形科胡萝卜属二年生草本赖草0.2371禾本科赖草属多年生草本沟头早熟禾0.2412禾本科早熟禾属一年生草本紫花苜蓿0.1244豆科苜蓿属多年生草本拂子茅0.0589禾本科拂子茅属多年生草本鹅观草0.1328禾本科鹅观草属多年生草本早熟禾0.2707禾本科早熟禾属一年生草本赖草0.2502禾本科赖草属多年生草本紫花苜蓿0.0140豆科苜蓿属多年生草本刺儿菜0.0313菊科蓟属多年生草本沟床拂子茅0.0474禾本科拂子茅属多年生草本茜草0.1152茜草科茜草属多年生草本野胡萝卜0.0360伞形科胡萝卜属二年生草本银叶菊0.0678菊科千里光属多年生草本猪毛蒿0.0115菊科蒿属多年生草本苦荬菜0.0081菊科苦荬菜属一年生草本阿尔泰狗娃花0.0136菊科狗娃花属多年生草本早熟禾0.3038禾本科早熟禾属一年生草本赖草0.3434禾本科赖草属多年生草本野胡萝卜0.0627伞形科胡萝卜属二年生草本沟岸紫花苜蓿0.0449豆科苜蓿属多年生草本鹅观草0.1201禾本科鹅观草属多年生草本拂子茅0.1114禾本科拂子茅属多年生草本野豌豆0.0138豆科野豌豆属多年生草本2.1.2典型侵蚀沟不同部位植物多样性特征由图1可知:典型侵蚀沟的S h a n n o n-W i e n e r指数和p a t-r i c k指数均表现为:沟床>沟岸>沟头,沟床显著高于沟头和沟岸;M a r g a l e f指数表现为:沟床>沟岸>沟头,各部位无显著性变化;S i m p s o n指数表现为:沟头>沟床>沟岸,沟头(0.87)显著高于沟床(0.70)和沟岸(0.65); P i e l o u指数表现为:沟头>沟岸>沟床,各部位差异显著(p<0.05);植物群落地上生物量表现为:沟床>沟岸>沟头,沟头(203.70g/m2)显著低于沟床(443.35g/ m2)和沟岸(364.58g/m2)㊂2.2典型侵蚀沟不同部位土壤养分特征由图2可知,侵蚀沟各部位土壤有机碳含量随土层深度先下降后上升,沟床(7.92~10.85g/k g)各土层土壤有机碳均无显著变化,沟头和沟岸表层(0 10 c m)和深层(55 70c m)明显高于中层(10 55c m) (p<0.05)㊂平均土壤有机碳含量表现为:沟床>沟岸>沟头;侵蚀沟各部位土壤全氮含量随土层深度先下降后上升,沟床(0.88~1.06g/k g)各土层土壤全氮均无显著变化,沟头和沟岸表层(0 10c m)和深层(55 70c m)明显高于中层(10 55c m)(p<0.05)㊂平均土壤全氮含量表现为沟床>沟岸>沟头;侵蚀沟各部位土壤全磷含量随土层深度先下降后上升,沟床(0.69~0.79g/k g)各土层土壤全磷均无显著变化,沟头0 10c m和40 70c n明显高于10 40c m,沟岸表层明显高于其他土层(p<0.05)㊂平均土壤全磷含量表现为:沟床>沟岸>沟头㊂2.3典型侵蚀沟不同部位植物群落特征与土壤养分的相关性由表3可知:侵蚀沟沟头的地上生物量与土壤有机碳呈极显著正相关(p<0.01)㊁与土壤全磷呈显著正相关(p<0.05);侵蚀沟沟床的S h a n n o n-W i e n e r指数与土壤全磷呈显著负相关(p<0.05),地上生物量与土壤有机碳呈极显著正相关(p<0.01);侵蚀沟沟岸的地上生物量与土壤有机碳呈极显著正相关(p< 0.01)㊁与土壤全磷呈显著正相关(p<0.05)㊂3讨论3.1典型侵蚀沟不同部位的植被特征植物群落科㊁属㊁种结构不仅能反映自身特征[15],而且在一定程度上,也能表征出群落的外貌特征,是植物群落对各种生境因素综合反映的外部表现[16]㊂本研究中,侵蚀沟各部位因受土壤侵蚀影响,植物种类较少,沟头和沟岸分别有6,7种植物,沟床有12种植物,沟头植物隶属3科6属,禾本科4属4种,伞形科㊁豆科各1属1种;沟床植物隶属5科12属,禾本科4属4种,菊科5属5种,豆科㊁茜草科和伞形科各1属1种;沟岸植物隶属3科7属,禾本科4属4种,豆科2属2种,伞形科1属1种㊂植物以禾本科为优势类群,尤其是鹅观草㊁早熟禾等耐干旱㊁适应性强的草本植物,这些植物的生物量大,更有利于应对外界不良侵蚀环境,可作为侵蚀沟各部位植被恢复先锋草本的备选植物;生活型上,各部位均以多年生草本植物搭配一㊁二年生草本植物为主,物种组成简单,多属于单科单属单种,无乔木和灌木,生态系统脆弱,易受人类活动和自然条件的影响,致使植被逆向演替,进而产生土壤侵蚀及土地退化的现象[17]㊂201水土保持研究第30卷注:不同小写字母表示不同部位差异显著(p<0.05)㊂图1侵蚀沟不同部位植物多样性指数注:不同大写字母表示相同土层不同部位差异显著,不同小写字母表示相同部位不同土层差异显著(p<0.05)㊂图2侵蚀沟不同部位土壤有机碳含量㊁土壤全氮㊁土壤全磷含量本研究中,侵蚀沟的地上生物量㊁S h a n n o n-W i e-n e r指数㊁P a t r i c k指数和M a r g a l e f指数均表现为:沟床>沟岸>沟头;S i m p s o n指数表现为:沟头>沟床>沟岸;P i e l o u指数表现为:沟头>沟岸>沟床㊂侵蚀沟不同部位由于侵蚀作用不同,降雨时,沟头和沟岸表层土壤发生侵蚀和搬运,沟床出现沉积,有利于土壤养分的增加㊂而又相比沟头和沟岸,沟床比较平坦,利于水分汇集,所以沟床植物生长良好,地上生物量较高㊂与王文鑫[18]的研究相比,本研究沟头的S i m p s o n指数和P i e l o u指数较高,可能是因为研究区沟头有一定的植被覆盖,溯源侵蚀减缓,土壤受径流冲刷作用小,且经过多年的物理风化和地表及地下的生物作用,其颗粒分布较均匀,土壤质地较好,沟头比较稳定㊂侵蚀沟各部位的S h a n n o n-W i e n e r指数与S i m p s o n指数的变化呈相反趋势,沟头和沟岸的物种多样性指数较低,植物种数较少,优势度较高㊂可见,沟床更有利于增强植物群落物种多样性,提高抵御不良环境或外部干扰的能力㊂因此,在一般情况下,生态系统物种多样性因受某些环境因子的限制,其水平并不高,这与马剑等[19]的研究结果一致㊂沟床P i e l o u指数最小,表明物种分布最不均匀,间接反映其植物种类最多,而沟头㊁沟岸优势种的地位比较突出,植物多样性较低且各物种的个体数比较接近㊂M a r g a l e f指数是指一个群落或环境中物种数目的多少[20]㊂相比侵蚀沟的其他部位,M a r g a l e f指数最大的是沟床,当地表出现板结现象时,土壤抗侵蚀性能增强,可为植物生长发育提供良好的物质基础,301第5期王亚娟等:宁南黄土丘陵区侵蚀沟不同部位植物多样性与土壤养分植物得以良好的生长,植物群落的物种丰富度增加,又能有效的防止雨滴对地面的直接打击和破坏作用,不易产生地表径流,增强固持土体的能力,减少水土流失量[21]㊂表3 侵蚀沟各部位植物多样性与土壤养分的相关性部位指标M a r g a l e f 指数S h a n n o n -W i e n e r 指数S i m ps o n 指数P i e l o u 指数P a t r i c k 指数生物量沟头全氮0.057-0.0450.233-0.5730.0570.237全磷-0.162-0.0460.225-0.574-0.1620.871*有机碳-0.002-0.2060.248-0.400-0.0020.933**沟床全氮-0.304-0.273-0.1460.269-0.3241.000全磷-0.523-0.855*-0.2170.052-0.5690.487有机碳-0.466-0.460-0.1510.202-0.3960.946**沟岸全氮-0.617-0.6530.209-0.281-0.6171.000全磷-0.769-0.768-0.043-0.162-0.7690.927*有机碳-0.565-0.6090.854*-0.146-0.5650.939**注:*表示p <0.05;**表示p <0.01㊂3.2 典型侵蚀沟不同部位的土壤养分特征本研究中,侵蚀沟各部位平均土壤有机碳㊁土壤全氮和土壤全磷含量均表现为:沟床>沟岸>沟头,且土壤养分主要集中在0 10c m 和55 70c m ㊂土壤有机碳㊁全氮和全磷含量的变化规律相似,土壤养分含量总体偏低㊂相比沟床和沟岸,沟头土壤会受到更多的水力㊁风力及重力侵蚀,这将影响沟头植被生长和有机质的积累,所以,沟头土壤养分含量小于沟床和沟岸㊂降雨产生的径流汇集,在其流经沟床时,由于下降的比降以及增加的糙率等因素,使得径流输送泥沙的能力减弱,一部分泥沙在侵蚀沟的沟床沉积,发生正侵蚀,径流逐渐减弱直至消退后,相对而言,沟床因为水热条件比较优越,植物得以良好的生长发育,所以,沟床土壤养分含量相对较高[22]㊂沟头㊁沟床和沟岸土壤有机碳含量整体偏低(5.7~9.87g /k g),侵蚀沟的发育使得地形急剧变化,造成沟头前进㊁沟床下切和沟岸崩塌等,各种侵蚀形式共同存在,导致表层土壤大幅度流失,各部位出现土壤退化的现象㊂刘刚才等[23]的研究结果表明,土壤侵蚀是造成土壤退化特别是土壤养分贫瘠化的主要原因㊂本研究区植被盖度较低,且以多年生草本植物搭配一㊁二年生草本植物为主,物种组成简单,又由于人类活动的影响,导致有机碳来源减少,从而致使土壤有机碳含量偏低,而土壤氮㊁磷主要来源于有机质分解,因此,土壤全氮㊁全磷含量随着有机碳的降低而减少[17]㊂植被类型㊁有机质矿化速率和人类活动等因素都会影响有机碳含量㊂研究证实,地表枯落物富集将加强土壤微生物活动,为有机质形成创造有利条件,但随土层深度变化,微生物的呼吸速率降低,腐殖化作用仅局限于表层,而对深层土壤影响作用较小,所以可通过提高侵蚀沟各部位地表枯落物的储存量来增加土壤表层有机碳含量[24],进而增加土壤氮㊁磷含量㊂土壤养分状况是植物生长发育的直接影响因素,植物的物种多样性与土壤养分是相互影响,相互制约的[25-26]㊂本研究中,侵蚀沟沟床的S h a n n o n -W i e n e r 指数与土壤全磷呈显著负相关关系,随着土壤全磷含量的增加,沟床S h a n n o n -W i e n e r 指数减少㊂植被是影响土壤资源异质性的主要驱动因子,而物种多样性又取决于土壤养分资源的供给水平㊂由于全磷与土壤中富含磷的钙质化颗粒含量有关,而钙质化颗粒含量与土壤质地粗细有关,该研究区土壤质地较粗,较粗的土壤植物分布较少,因植物分布的主要限制性因素并不是磷,而是其他元素㊂4 结论(1)侵蚀沟各部位植物种数表现为:沟床>沟岸>沟头,均以禾本科为优势类群,尤其是鹅观草㊁早熟禾等耐干旱㊁适应性强的植物,这些优势植物生物量大,更有利于应对外界不良侵蚀环境,可作为侵蚀沟各部位植被恢复先锋草本的备选植物;生活型上,各部位均以多年生草本植物搭配一㊁二年生草本植物为主,物种组成简单,多属于单科单属单种㊂(2)侵蚀沟的地上生物量㊁S h a n n o n -W i e n e r 指数㊁P a t r i c k 指数和M a r g a l e f 指数均表现为:沟床>沟岸>沟头;S i m p s o n 指数表现为:沟头>沟床>沟岸;P i e l o u 指数表现为:沟头>沟岸>沟床㊂(3)侵蚀沟各部位平均土壤有机质㊁土壤全磷和土壤全氮含量均表现为:沟床>沟岸>沟头,且主要集中401 水土保持研究第30卷在0 10c m和55 70c m㊂侵蚀沟沟头和沟岸的地上生物量与土壤有机碳呈极显著正相关(p<0.01)㊁与土壤全磷呈显著正相关(p<0.05);侵蚀沟沟床的S h a n n o n-W i e n e r指数与土壤全磷呈显著负相关(p<0.05),地上生物量与土壤有机碳呈极显著正相关(p<0.01)㊂参考文献:[1] E l s e r J J,A n d e r s e nT,B a r o n J S,e t a l.S h i f t s i n l a k eNʒPs t o i c h i o m e t r y a n dn u t r i e n t l i m i t a t i o nd r i v e nb y a t m o s p h e r i c n i t r o g e n d e p o s i t i o n[J].S c i e n c e,2009,326(5954):835-837.[2]杜忠毓,贺一鸣,房朋朋,等.孑遗濒危植物四合木群落组成㊁物种多样性及土壤养分含量[J].生态学杂志, 2020,39(11):3537-3548.[3]田佳歆,刘盛,刘冠兵,等.带状皆伐对长白落叶松林草本多样性和土壤养分的影响[J].应用与环境生物学报, 2021,27(4):901-907.[4] C a iH Y,L i FR,J i nGZ.S o i l n u t r i e n t s,f o r e s t s t r u c-t u r e a n d s p e c i e s t r a i t s d r i v e a b o v e g r o u n d c a r b o nd y n a m-i c s i na no l d-g r o w t h t e m p e r a t e f o r e s t[J].S c i e n c eo f t h eT o t a l E n v i r o n m e n t,2020,705:135874.[5]陈卓鑫,王文龙,郭明明,等.黄土高塬沟壑区植被恢复对不同地貌部位土壤可蚀性的影响[J].自然资源学报, 2020,35(2):387-398.[6]吴淑芳,刘勃洋,雷琪,等.基于三维重建技术的坡面细沟侵蚀演变过程研究[J].农业工程学报,2019,35(9): 114-120.[7]王涛,陈宁生,邓明枫,等.洪水侵蚀沟床形成泥石流的临界水力条件研究[J].泥沙研究,2018,43(1):38-43.[8]姜芸,王军,张莉.东北典型黑土区侵蚀沟形态及分布特征[J].农业工程学报,2020,36(7):157-165. [9]李镇,秦伟,齐志国,等.东北漫川漫岗和山地丘陵黑土区侵蚀沟形态特征遥感分析[J].农业工程学报,2019,35(14):133-140.[10]苟嘉皓,吴世祥,何聪,等.元谋干热河谷侵蚀沟不同部位土壤含水量与植物多样性关系研究[J].西南农业学报,2021,34(6):1262-1268.[11]何聪.元谋干热河谷典型侵蚀沟植被与土壤理化性质关系研究[D].四川南充:西华师范大学,2021. [12]吴汉,熊东红,张宝军,等.金沙江干热河谷冲沟发育区不同部位土壤水分的时空变化特征[J].西南农业学报,2018,31(2):384-392.[13]鲍士旦.土壤农化分析[M].3版北京:中国农业出版社,2000.[14]刘俊廷,张建军,王恒星,等.晋西黄土区不同退耕年限油松林草本多样性与土壤养分的关系[J].干旱区研究,2020,37(2):400-409.[15]何芳兰,刘世增,李昌龙,等.甘肃河西戈壁植物群落组成特征及其多样性研究[J].干旱区资源与环境,2016,30(4):74-78.[16]郝文芳,杜峰,陈小燕,等.黄土丘陵区天然群落的植物组成㊁植物多样性及其与环境因子的关系[J].草地学报,2012,20(4):609-615.[17]韩福贵,满多清,郑庆钟,等.青土湖典型湿地白刺灌丛沙堆群落物种多样性及土壤养分变化特征研究[J].草业学报,2021,30(1):36-45.[18]王文鑫.不同植被带黄土塬沟头植被恢复对土壤性质和可蚀性的影响[D].陕西杨凌:西北农林科技大学,2020.[19]马剑,刘贤德,何晓玲,等.祁连山典型灌丛群落结构特征及其多样性研究[J].干旱区地理,2021,44(5):1427-1437.[20]赵方莹,刘飞,程婕,等.北京市灵山亚高山草甸植被群落特征[J].水土保持通报,2016,36(3):165-171. [21]王晨.元谋干热河谷不同发育阶段侵蚀沟与植被关系研究[D].四川南充:西华师范大学,2019. [22]袁勇,熊东红,校亮,等.元谋干热河谷冲沟不同部位土壤质量评价[J].西南农业学报,2018,31(10):2165-2172.[23]纪中华,方海东,杨艳鲜,等.金沙江干热河谷退化生态系统植被恢复生态功能评价:以元谋小流域典型模式为例[J].生态环境学报,2009,18(4):1383-1389. 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基于3S宁夏引黄灌区田块尺度土壤养分含量及分布状况分析

基于3S宁夏引黄灌区田块尺度土壤养分含量及分布状况分析0 引言精准农业[1](Precision Agriculture )是当今世界农业发展的新潮流，是由信息技术支持的根据空间变异，定位、定时、定量地实施一整套现代化农事操作技术与管理的系统，其基本涵义是根据作物生长的土壤性状，调节对作物的投入，即一方面查清田块内部的土壤性状与生产力空间变异，另一方面确定农作物的生产目标，进行定位的“系统诊断、优化配方、技术组装、科学管理”，调动土壤生产力，以最少的或最节省的投入达到同等收入或更高的收入，并改善环境，高效地利用各类农业资源，取得经济效益和环境效益。

土壤是农业生产的最基本要素，土壤养分含量直接影响到作物的产量和品质，对土壤的合理利用与管理在推行精准农业的今天是一个迫在眉睫的问题。

然而，盲目增加肥料施用量，不但会提高生产成本，而且容易造成农业生态环境的面源污染。

在进行推荐施肥时通常是采用区域土壤养分平均值或大田混合土壤样品的养分测试值来代表田块的养分状况，因此土壤养分含量的空间变异性越大，这种施肥方法所造成的养分不均衡性就越严重[2] 合理的土地利用方式可以改善土壤结构,增强土壤对外界环境变化的抵抗力[6],而不合理的土地利用方式则会导致土壤质量下降,加速侵蚀,导致土壤退化[3]。

我国许多学者在这方面进行了大量的实验研究[4-7]。

1 研究方法本文的研究区是位于于宁夏回族自治区银川平原灵武农场的一块试验田。

宁夏平原南起青铜峡、北止石嘴山，西依贺兰山，东临鄂尔多斯台地，南北长约160km，东西宽40～50 km，面积为7 998 km2，海拔1 100～1 200m，是宁夏地势最低之处。

在气候方面，灌区地处欧亚大陆内陆、我国东部季风区的西缘，冬季受蒙古高压控制，为寒冷气流南下之要冲，夏季处在东南季风西行的末梢，形成了较典型的中温带干旱大陆性气候。

平均年降水200 mm，降水量集中在7～9 月，占全年降水量的70%～80%，蒸发量为1776mm，无霜期大约170 d，风向以偏北风为主。