侵蚀条件下土壤氮素流失对土壤和环境的影响

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1、ｓｕｎｓｈｉｎｅ文章编号：1008-181X（2000）03-0249-04侵蚀条件下土壤氮素流失对土壤和环境的影响张兴昌，邵明安（黄土高原土壤侵蚀与旱地农业国家重点实验室，陕西杨凌712100）摘要：土壤侵蚀严重地影响土壤物理和化学性质，限制了作物生产；它对作物生产具有长期和短期效应，短期效应通过施肥和培肥土壤等措施可得到恢复，而长期效应在较短时间内很难得到弥补。土壤氮素随径流流失不仅造成土壤肥力退化，而且对人类生存的自然环境造成危害。关键词：水蚀；氮素流失；土壤理化性质；环境影响中图分类号：S157；X144文献标识码：ATheImpactsofSoilNit

2、rogenLossonSoilPropertiesandEnvironmentsunderSoilErosionConditionsZHANGXing-chang,SHAOMing-an(StateKeyLaboratoryofSoilErosionandDryfarmingonLoessPlateau,Yangling,Shaanxi712100,China)Abstract:Soilerosionseriouslyinfluencessoilphysicalandchemicalproperties,andfurtherlimitscropproduction

3、.Itsimpactonsoilpropertiesincludesthelong-termandtheshort-termeffects.Soilerosionandnutrientlossdirectlyresultinsoilfertilitydegeneration,andalsoseriouslythreatenthenaturalenvironment.Keywords:watererosion;nitrogenloss;soilproperties;environmentaleffectｓｕｎｓｈｉｎｅｓｕｎｓｈｉｎｅ水土流失和养分利用率低既导致营养

4、元素经济效益下降，也对环境产生不良影响。地下和河流水体硝态氮的污染、蔬菜中硝态氮的累积、地面水的富营养化和温室效应气体氮氧化物的产生，已经并将继续危害人类的生存和健康。土壤侵蚀不仅使肥力较高的表层土壤流失，而且造成坡面土壤的严重退化。大量投入氮肥是提高坡耕地作物生产力的重要手段，在一定程度上，有力地促进农业生产的发展，但也带来诸多弊端，经济效益下降，利用率低。土壤侵蚀对土壤和环境质量的影响已愈来愈引起人们的关注。1土壤侵蚀对土壤生产力和氮素流失的影响土壤侵蚀对土壤生产力的影响是通过长期效应和短期效应反映出来。短期效应表现在土壤养分随径流的流失；而长期效应则表现为土

5、壤物理及化学性质的退化，如土壤厚度减少、土壤体积质量增加、土壤持水能力和入渗能力下降等[1]。土壤水蚀对土壤生产力的影响可以概括为：（1）植物营养元素流失；（2）土壤蓄水能力下降；（3）土壤结构退化；（4）表层土壤结皮的形成，加剧土壤侵蚀；（5）坡面上部养分在坡面下部的沉积等。土壤侵蚀的短期效应可以通过增施有机肥和化肥、应用节水灌溉技术、合理安排轮作等途径来弥补；而长期效应对土壤物理化学性状造成无法弥补的损失[2~4]。1.1土壤侵蚀对土壤物理性质的影响Becher[5]和Battiston[6]的研究表明：在侵蚀条件下，玉米产量下降的原因在于土壤有效持水能力的下

6、降。Frye等[3]的研究认为，与非侵蚀土壤相比，侵蚀土壤表层具有较高的土壤体积质量。Langdale等[7]发现，由于土壤侵蚀，作物根系活动受阻，严重地影响作物对土壤养分和水分的利用。Lal[8，9]在对一些热带土壤进行研究时，发现土壤侵蚀能够增加表层土壤砾石的含量，影响表层土壤的持水能力；随侵蚀强度的增加，3h后，土壤水的入渗能力和土壤水势急剧下降；进一步的研究揭示，造成土壤水入渗能力减弱的主要原因在于土壤结构破坏，并基于此观点提出了“土壤侵蚀率”概念。土壤侵蚀率=（粉粒+粘粒）/（砾石+沙粒）。侵蚀严重的土壤的“侵蚀率”高于侵蚀强度弱的土壤。利用土壤颗粒组成

7、的比例来反映土壤侵蚀强度，为土壤侵蚀监测与分区提供了行之有效的方法。暴雨是土壤侵蚀产生的主要外部因素。在暴ｓｕｎｓｈｉｎｅｓｕｎｓｈｉｎｅ表1杏子河流域黑垆土、黄绵土有机质与氮素状况[24]土壤类型样品数/个土壤有机质/(g×kg-1)土壤全氮/(g×kg-1)土壤氮矿化势*/(mg×kg-1)黑垆土512.10.781148黄绵土(上游)266.40.541黄绵土(中游)306.20.56191黄绵土(下游)354.80.343淤土37.60.630159*作者在杏子河流域实测雨雨滴打击下，土壤结皮的形成严重影响降雨入渗和产流。McIntyre[17]将土壤表层

8、结皮形成的