湖南祁阳县土壤酸化主要驱动因素贡献解析

论文摘要

【目的】以湖南省祁阳县为例,定量化分析整个县域不同土地利用方式下土壤的致酸因素,为我国的红壤酸化防治提供理论依据。【方法】通过搜集大量公开发表的文献、统计年鉴等,获取施肥量、主要农作物产量和林木生物量,以及地上部不同部位的养分含量等数据,基于经典的H+产生量的计算方法,解析氮循环过程、盐基离子吸收和酸沉降等三个关键过程的相对贡献大小。【结果】对于整个祁阳县域,氮循环（N）过程致酸贡献率为66.5%（65.3%—68.8%）,盐基（BC）吸收为33.0%（30.1%—34.4%）,酸沉降则仅为0.5%（0.3%—1.7%）。无论是农田还是林地,氮循环过程都是产生H+的主要来源,是土壤酸化的主要驱动因素。3种土地利用方式中,单位面积旱地农田的H+净产量（产酸量）最高,达到19.0 kmol·hm-2·a-1,其次为水田(16.5 kmol·hm-2·a-1),林地的产酸量(3.2 kmol·hm-2·a-1)最低,旱地农田产酸量约为林地产酸量的6倍。6种主要农作物体系产酸量存在很大差异,从10.1 kmol·hm-2·a-1到30.0 kmol·hm-2·a-1不等,产酸量从大到小依次为:大豆>油菜>花生>水稻>玉米>甘薯,油料作物（油菜、花生、大豆）产酸量普遍大于粮食作物（水稻、玉米、甘薯）的产酸量;6种不同农作物的氮循环过程和盐基吸收的致酸贡献差异较大,氮循环过程致酸贡献率范围为45.3%—78.3%,盐基吸过程为21.4%—54.2%。7种主要林地体系产酸量也存在很大差异,从2.0 kmol·hm-2·a-1到27.8kmol·hm-2·a-1不等,柑橘>板栗>油茶林>马尾松>杉木>竹>湿地松,经济林（柑橘、板栗、油茶林）产酸量普遍大于用材林（马尾松、杉木、竹、湿地松）的产酸量;7种林木体系的氮循环过程和盐基吸收的致酸贡献率差异较大,氮循环过程致酸贡献率范围为46.1%—80.8%,盐基吸过程为19.0%—53.3%。采用"长期定位试验+土壤缓冲曲线"相结合的方法验证了本研究采用的H+产生量的计算方法,土壤pH的模拟值和实测值呈极显著正相关,均方根误差（RMSE）为0.15,两者之间吻合度较高。【结论】氮循环过程是祁阳县域土壤酸化的主控因素。土壤酸化过程总产酸量差异和致酸因素贡献的大小主要取决于土地利用方式、农作物种类和林地类型。

论文目录

• 0 引言
• 1 材料与方法
•   1.1 祁阳县的基本概况
•   1.2 主要农作物和柑橘的施肥量及其肥料形态和养分含量
•   1.3 氢离子 （H+） 产生量的计算方法
•     1.3.1 氮循环过程的H+产生量的计算
•     1.3.2 BC过程H+产生量的计算
•     1.3.3酸沉降过程H+产生量的计算
•     1.3.4 磷吸收过程H+产生量的计算
•   1.4 土壤缓冲性能的测定
•   1.5 理论H+产生量的计算方法的验证
•   1.6 数据统计分析方法
• 2 结果
•   2.1 不同土地利用方式致酸过程的H+产生量及贡献率
•   2.2 不同农作物体系致酸过程的H+产生量及贡献率
•   2.3 不同林地体系致酸过程的H+产生量及贡献率
•   2.4 土壤酸化H+产生量计算方法的验证
• 3 讨论
•   3.1 区域土壤酸化的主要驱动因素贡献率
•   3.2 不同土地利用方式下的植物系统产酸量
•   3.3 理论计算的H+产生量与土壤实际酸化程度之间的关系
• 4 结论

文章来源

类型: 期刊论文

作者: 周海燕,徐明岗,蔡泽江,文石林,吴红慧

关键词: 红壤,土壤酸化,土地利用方式,氮循环过程,湖南祁阳县

来源: 中国农业科学 2019年08期

年度: 2019

分类: 农业科技,基础科学

专业: 自然地理学和测绘学,农业基础科学,农艺学

单位: 中国农业科学院农业资源与农业区划研究所/耕地培育技术国家工程实验室

基金: 国家自然科学基金青年科学基金(41701338),中国热带农业科学院基本科研业务费专项资金(1630062018005)

分类号: S156.6

页码: 1400-1412

总页数: 13

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