青藏高原南部不同土地利用方式土壤可蚀性分析

为评估青藏高原南部不同土地利用类型土壤侵蚀风险,对该地区4种典型土地利用类型土壤进行大范围采样,测定土壤颗粒组成和有机碳质量分数,计算土壤分形维数和可蚀性因子K,对不同土地利用类型和不同土层土壤侵蚀风险进行定量化评估,并分析土壤粒度特征对土壤可蚀性因子的影响。结果表明:1)整体来看,研究区土壤可蚀性因子K介于0.022~0.036 t·hm^(2)·h/(hm^(2)·MJ·mm)之间,超过40%的样地土壤属于中可蚀性以上(K>0.033 t·hm^(2)·h/(hm^(2)·MJ·mm))土壤,存在较高的侵蚀风险;2)在不同土地利用方式间,土壤可蚀性因子表现为耕地>灌木林地>草地>乔木林地,其中耕地土壤可蚀性因子显著高于其他3种土地利用类型(P<0.05);3)垂直剖面上,由上到下3个土层(0~10、10~20和20~30 cm),中可蚀性以上土壤分别占到样点总数的26.47%、47.22%和55.89%,中低可蚀性以下(K≤0.033 t·hm^(2)·h/(hm^(2)·MJ·mm))土壤分别占73.53%、52.78%和44.11%,土壤可蚀性因子随土壤深度增加呈递增趋势;4)土壤粒度特征对可蚀性具有重要影响,土壤可蚀性因子K与砂粒含量呈指数型负相关关系,与黏粒含量和分形维数呈指数型正相关关系,均达到极显著水平(P<0.001)。研究结果可为降低青藏高原南部地区土壤侵蚀风险及提高水土保持效益提供重要参考。

青藏高原南部4种土地利用方式土壤质量评价

为了阐明青藏高原南部土壤质量的基本特征,本研究采集了该地区4种典型土地利用类型(草地、耕地、乔木林地和灌木林地)的土壤样品,测定土壤相关理化指标,利用主成分分析法筛选最小数据集指标,并运用土壤质量指数法(SQI)定量评估土壤质量。结果表明:土地利用方式对土壤理化性质具有显著影响,饱和导水率属于极敏感指标,电导率、全氮、有机质、砂粒属于高度敏感指标,pH、容重、粉粒、黏粒属于中度敏感指标。青藏高原南部土壤质量评价最小数据集由全氮、粉粒、黏粒、电导率构成,最小数据集能够较为准确地体现青藏高原南部土壤质量信息(P<0.01)。根据最小数据集计算的SQI表现为乔木林地>草地>耕地>灌木林地,且乔木林地土壤质量显著高于其他3种土地利用类型(P<0.05)。评价结果对于青藏高原南部地区土地的合理利用和生态保护具有重要的参考意义。

1980s与2020s青藏高原南部土壤质量变化

青藏高原地区气候变暖、冻土融化造成水土流失及土壤质量下降,明确青藏高原土壤质量年代际变化状况,是科学认识该地区土壤资源的基础,是植被恢复和生态重建的关键。本研究选取1980s和2020s青藏高原南部土壤有机质、全氮、全磷等8项指标,通过计算土壤质量指数(SQI)对山地针叶林地带(西藏自然地理分区Ⅱ区)和山地灌丛草原地带(Ⅳ区)土壤质量进行了评价,采用变差分解(VPA)明确造成土壤质量时空分布异质性的原因。结果表明:近40年各自然带土壤质量均呈下降趋势,Ⅱ区SQI从0.505下降至0.484,Ⅳ区SQI从0.458下降至0.425。土壤养分和质量在空间分布上具有异质性,在不同时期,Ⅱ区土壤养分状况及质量均优于Ⅳ区。VPA结果表明,气候变化、土地退化和植被差异的相互作用是造成土壤质量时间变化的主要原因。气候和植被的不同可以较好地解释SQI的空间变化。