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大山包自然保護區有機質含量高的成因探究
發布時間:2020-06-28

  摘    要: 為了探明昭通市昭陽區大山包高原濕地有機質含量極高的原因,開展了耕地質量監測點實地調查與取樣分析。結果表明,大山包高原濕地有機質含量達到100 g/kg,是受其獨特的地理環境與氣候影響的結果。此結論可為日后高原濕地的生態農業發展與濕地保護提供參考。

  關鍵詞: 高原濕地; 土壤有機質; 地理環境; 生態農業; 大山包自然保護區;

  大山包自然保護區地處滇東北的五蓮峰山脈,大山包是其主峰,屬構造侵蝕高中山,海拔為3 000~3 200 m,國土面積192 km2。該區屬暖溫性高原季風氣候帶,冬寒夏涼,是國家一級保護動物黑頸鶴的越冬棲息地。

  2017年,為完成國家“藏糧于地、藏糧于技”的戰略需要,昭陽區在大山包鎮實施休耕輪作666.67 hm2,連續實施3年。全保護區設置8個休耕輪作監測點(代碼DS)、3個對照監測點(代碼DD),監測點取土化驗的結果反映出其有機質含量非常高,11個監測點有機質含量在88~112 g/kg之間,比昭陽區有機質評價含量高出50~70 g/kg。東北黑土是肥沃的土壤,其有機質含量僅為40 g/kg左右。針對昭陽區大山包自然保護區有機質含量高的特點,探明其中原因,對其發展高原特色農業與高原濕地保護有重要意義,并且可以為類似的高原濕地保護提供依據。

  1 、氣候因子

  大山包屬暖溫性高原季風氣候帶,冬寒夏涼,年均氣溫為6.2℃,1月平均氣溫-1℃,7月平均氣溫12.7℃,≥10℃的活動積溫841.1℃;年降雨量1 165 mm,雨量分布不均,5—10月降雨量占全年降雨量的88%;日照長,年日照時數2 200~2 300 h;無霜期年平均天數為134 d,最短年只有84 d,故植物生長期短。大山包年平均氣溫低,導致礦物元素的礦化率低。在低氣溫條件下,母質種原有的營養元素分解慢、揮發減少是有機質含量較高的原因之一。

  2、 土壤結構因子

  大山包土壤屬于棕壤(B21)類棕壤(B211)亞類灰湯大土(基性結晶巖類棕壤)(B21113j)屬黑沙土(B21113j141)土種與棕灰湯土(碳酸鹽巖類棕壤)(B21118t)屬灰包土(B21118t141)土種。該土壤的成土母質為殘積母質,種母質受下層分布的基巖影響,與基巖成逐漸過渡的情況。土質疏松,通透性好。最底層為原有古老巖石,保水保肥性好。
 

大山包自然保護區有機質含量高的成因探究
 

  在土層25cm以下,有一層黑色泥炭土(當地人稱“海法”,可作為燃料),厚度約為30 cm,該層泥土的有機質含量非常高,是遠古植被經地質運動埋藏在地下經過漫長年代形成的泥炭層[1]。該層土壤較黑土層的有機質含量高,同時土壤透氣性良好,這是導致土壤有機質含量高的最主要原因。

  3 、農業生產結構因素

  大山包屬于高山草甸,擁有大片草原,農業生產以畜牧業為主。由于畜牧業的長期發展,導致每年有大量畜禽糞便回流到土壤耕層中,增加了土壤發肥力。在長期畜牧業發展中,耕地長期處于休耕免耕的狀態,使大量土地得到休養生息,得以恢復地力,年復一年的積累,再加上獨特的氣候,使耕地的有機質含量很高[2,3,4]。

  自2017年以來,為了落實“藏糧于地、藏糧于計”的戰略要求,大山包實現大規模的耕地休耕,休耕3年來,土壤有機質明顯提升。為了檢測有機質的變化情況,在666.67 hm2耕地休耕區域設置了8個休耕監測點、3個對比監測點(表1)。

  由表2可以得出,在連續休耕2年后,除個別點位容重與有機質變化不大外,其他監測點位容重有所降低,有機質含量明顯增加。這表明,在耕地休耕的前提下,有利于土壤有機質含量的提升。

  表1 各監測點基本信息
表1 各監測點基本信息

  4、 土壤微生物因素

  土壤微生物作為土壤的重要組成部分,是指土壤中體積很小的活的細菌、真菌、藻類和土壤微動物體內所含的生物總量[5]。它是土壤有機質轉化的主導因子,對了解土壤肥力具有重要意義。有機質主要以腐殖質的形態存在于土壤中,有機質經過微生物分解后再合成一種褐色或暗褐色的大分子膠體物質,廣泛分布于大山包土壤分泥炭中[6]。

  表2 2018—2019年大山包休耕區土壤監測數據
表2 2018—2019年大山包休耕區土壤監測數據

  參考文獻

  [1]王磊,應蓉蓉,石佳奇,等.土壤礦物對有機質的吸附與固定機制研究進展[J].土壤學報,2017(4):805-818.
  [2]袁業琴,云玲.有機肥與耕地土壤質量[J].吉林農業,2007(10):28.
  [3]張愛君,張明普.長期施用有機和無機肥料對黃潮土有機質含量及組成的影響[J].江蘇農業研究,2001(3):30-33.
  [4]陳守用,孟慶堂,杜紅艷.耕作制度變革對土壤性狀及農業生產的影響[J].安徽農業科學,2005(1):67-68.
  [5]凌麗俐.土壤藻類對土壤肥力的影響[D].成都:四川大學,2003.
  [6]田應兵,熊明彪,宋光煜.若爾蓋高原濕地生態恢復過程中土壤有機質的變化研究[J].濕地科學,2004,2(2):88-93.

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