水田改为蔬菜地土壤特性的变化及其环境效应

论文摘要

水稻田改为蔬菜地是珠江三角洲地区快速城市化过程中一种重要的土地利用方式的转变，从而可能引发相关环境问题。本论文以惠州市博罗县水稻田和由水稻田改为的菜地为研究对象，通过田间调查研究和室内实验相结合的方法，研究了两种土地利用方式下土壤基本理化性质的变化特征及其环境效应，并通过室内模拟径流试验和等温吸附实验，进一步阐述了磷素流失潜能和环境风险。论文的主要结论和创新点如下：1、水田改为蔬菜种植后，在成分上除了全氮、有机质含量略有下降外；其它营养成分的全量和有效态、部分微量元素，以及电导率、全盐量、硝酸盐含量等均不同程度的提高。在空间上，养分和盐分表现出更明显的向下淋溶迁移现象。这些演变特征主要与过量施用化肥、施用一定量石灰、深耕以及实行蔬菜连作等因素有关。2、菜地土壤溶液中磷平衡浓度（EPC0）、易解吸磷（RDP）、溶解态活性磷（DRP）和生物可利用磷（BAP）分别是水田的10.4、14.3、2.5和3.6倍，表明菜地土壤磷素流失风险水田大。3、土壤磷流失的风险和数量，首先取决于土壤供磷水平和磷吸持饱和度（DPS），其次是土壤的固磷能力。土壤有机质对磷素流失起到一定的缓冲作用。利用M3-P和DPS能准确地预测磷素流失潜能。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 目录
• 第一章 文献综述
• 1.1 不同利用方式对土壤性质的影响
• 1.2 不同土地利用影响土壤特性的研究方法
• 1.3 当前我国蔬菜地土壤特性的研究状况
• 1.4 水田改为蔬菜地土壤中磷素的环境效应研究进展
• 1.4.1 土壤磷素的形态和有效性
• 1.4.2 农业生态系统中磷的循环
• 1.4.2.1 农田土壤磷循环
• 1.4.2.2 农田土壤磷素积累与土壤磷素流失
• 1.4.3 面向环境的土壤磷素研究进展
• 1.4.3.1 土壤磷素的累积
• 1.4.3.2 土壤磷素的迁移转化
• 1.4.3.2.1 磷素的渗漏与淋溶
• 1.4.3.2.2 土壤磷素的迁移流失
• 1.4.3.2.2.1 土壤磷素迁移流失的形态
• 1.4.3.2.2.2 磷素迁移流失的研究方法
• 1.4.3.2.2.3 影响土壤磷素迁移流失的因素
• 1.4.3.3 土壤磷素监测与流失潜能
• 1.4.3.3.1 土壤磷测定
• 1.4.3.3.2 磷吸持饱和度
• 1.4.3.3.3 土壤磷的吸附特性
• 1.4.4 国内外对磷素流失机理的研究
• 1.4.4.1 国外对磷素流失机理的研究动态
• 1.4.4.2 我国对磷素流失机理的研究动态
• 1.4.5 展望
• 第二章 研究内容与材料方法
• 2.1 研究意义及目标
• 2.1.1 研究目的和意义
• 2.1.2 研究目标
• 2.2 研究内容和技术路线
• 2.2.1 研究内容
• 2.2.2 技术路线
• 2.3 材料与方法
• 2.3.1 研究区概况
• 2.3.1.1 地理位置与行政区划
• 2.3.1.2 自然条件概况
• 2.3.1.3 社会经济与农业发展概况
• 2.3.2 土壤样品采集与测试分析
• 2.3.2.1 土壤样品的采集
• 2.3.2.2 地下水样品的采集
• 2.3.2.3 测试项目与方法
• 2.3.3 室内模拟径流试验
• 2.3.4 数据处理方法
• 第三章 水田改为蔬菜地土壤特性变化及其对生态环境的影响
• 第一节 水田和蔬菜地表层土壤性质的变化特征
• 3.1.1 土壤pH
• 3.1.2 土壤有机质
• 3.1.3 土壤营养元素
• 3.1.3.1 全氮和碱解氮
• 3.1.3.2 全磷和有效磷
• 3.1.3.3 全钾和速效钾
• 3.1.4 土壤盐分
• 3.1.5 土壤有效态微量元素
• 第二节 水田和蔬菜地剖面土壤特性变化规律
• 3.2.1 两种种植体系土壤pH和有机质的差异
• 3.2.2 两种种植体系土壤氮素的差异
• 3.2.3 两种种植体系土壤磷素的差异
• 3.2.4 两种种植体系土壤钾素的差异
• 3.2.5 两种种植体系土壤电导率的差异
• 第三节 水田改为蔬菜地后土壤特性变化成因探讨
• 3.3.1 更大量施用化学肥料的影响
• 3.3.2 田间管理措施的影响
• 3.3.3 蔬菜连作的影响
• 3.3.3.1 种植年限与土壤硝态氮和电导率变化
• 3.3.3.2 种植年限与土壤有机质和氮、磷、钾含量变化
• 第四节 水田改为蔬菜地后土壤特性变化的生态环境效应
• 3.4.1 部分蔬菜地土壤产生了次生盐渍化现象
• 3.4.2 对地下水水质产生了一定影响
• 3.4.2.1 蔬菜地地下水硝态氮浓度较高
• 3.4.2.2 蔬菜地地下水溶解态活性磷浓度较高
• 3.5 小结
• 第四章 水田改为蔬菜地土壤磷素流失的环境风险评价
• 4.1 前言
• 4.2 材料与方法
• 4.2.1 供试土壤
• 4.2.2 实验方法
• 4.2.2.1 等温吸附实验
• 4.2.2.2 模拟径流试验
• 4.3 结果与讨论
• 4.3.1 室内等温吸附条件下蔬菜地和水田落干土壤供磷固磷能力比较
• 4.3.2 室内模拟径流条件下蔬菜地和水田落干土壤磷素流失特征比较
• 4.3.3 供试土壤磷提取指标、磷吸持饱和度与其潜在流失的相关性
• 4.3.4 土壤特性变化对水土界面磷素迁移能力的影响
• 4.3.5 两种土地利用转变条件下生物可利用磷在模拟径流中的流失和预测
• 4.4 小结
• 第五章 主要结论和有待进一步研究的问题
• 5.1 主要结论
• 5.2 有待进一步研究的问题
• 参考文献
• 已发表和待发表的论文
• 致谢