第1章文献综述
土壤不仅是人类赖以生存的物质基础,同时还是人类最早开发利用的生产资料。作为人类农业生产的基地,土壤质量的好坏直接关系到植物、生物以及和动物的健康生存以及人类社会的可持续发展。近些年,随着人口的迅速增长以及社会经济的快速发展,人类活动对土壤质量的影响程度在迅速扩大。目前影响土壤质量的人为活动因素有很多,如人类对土地的利用变化以及耕作方式等都会引起土壤质量的变化,但是土地整理作为目前增加耕地面积、提高土地利用率的一项重要工程措施,在整个土地整理过程中对土壤产生了强烈的扰动,这必定引起土壤质量的变化,但目前针对这方面的研究却很少,并且存在一些不足之处。
1.1土地整理研究进展
1.1.1土地整理的内涵
土地整理是人类文明用地的产物,不同的国家,由于受国情、社会、经济发展水平、政治、文化、地理等差异的影响,土地整理的内涵也不尽一致。据有关文献资料的记载,“土地整理”一词在国外最早于俄国、德国、荷兰等欧洲国家。德国的土地整理是指土地的重新规划与调整,使农业与林业的生产条件得到改善,从而提高人民的生活与居住条件;俄国的土地整理是指将土地作为生产资料进行组织的一整套措施,扩大再生产是其目的,主要任务是调整土地关系,组织土地利用和管理土地资源以解决好经济发展过程中所产生的经济、社会和生态问题;荷兰的土地整理是指依据规划目标,高效率地通过土地所有权和土地用途的变更程序实现规划目的行为,它涉及到土地规划、评估、税收、土地的获取、土地的占有和使用以及土地登记和地籍管理等各个方面;韩国的土地整理意指对土地利用方式和土地收益进行调整的一种措施,其原理依据基础设施建设可以增加相邻地段地价的价值;日本的土地整理是指通过对道路、沟渠、堤塘、蓄水池等的改造以促进农业的良好发展,其内容主要包括土地幵垦,土地的交换、分割、合并,地类转换和区划形式的内容变更。我国台湾的土地整理,即土地重划系指改进土地利用环境与增大土地利用效能的一种措施,其内容主要包括调整地块的高低、大小和形状以及分布状况,改善交通、水利和其他环境条件,划定各区土地以及土地利用方式的土地范围。
在我国大陆地区,我国土地整理有广义和狭义两种理解。狭义的土地整理是指对己经利用的土地的整治和改造;广义的土地整理是指根据社会经济发展的需要,采取一定的措施,对土地利用方式、土地利用结构和土地利用关系进行重新规划和调整,以提高土地利用率,改善土地利用条件和生态环境,既包括农地整理也包括建设用地整理。根据我国现阶段国情,我国的土地整理一般是指农地整理,即在一定区域内,依据土地利用总体规划,运用经济、法律、行政和技术手段,对田、水、路、林、村进行综合整治,调整土地关系、改善土地利用结构、生产和生活条件,增加可利用的土地面积和有效耕地面积,提高土地利用率和产出率的活动。
1.2土壤质量研究进展
健康和良好的土壤质量可以提高土地生产力,是人类粮食安全的保证;也可以净化空气、改善土壤环境,是动物和人类健康发展的基础;同时也是全球生物圈可持续发展的重要因素之一,另外土壤质量也可以作为土地管理、农业发展和土地利用可持续的评估、判断原则。因此,土地整理作为增加耕地面积、提高土地质量的一项重要途径,有必要将土壤质量评价纳入其中。
1.2.1土壤质量的概念界定
中国土壤学会结合我国的科学实践,将土壤质量定义为:土壤质量是指在一定的生态系统内提供生命必须养分和生产物质的能力;容纳、降解、净化污染物和维持生态平衡的能力;影响和促进植物、动物和人类生命安全和健康的能力之综合量度。
综合以上可以将土壤质量的定义概括为:土壤质量是土壤肥力质量、土壤环境质量和土壤健康质量三个既相对独立又紧密联系的组分之综合集成,也可以说是在整个生态系统中,维持生物生产能力、保护环境质量、促进动植物健康的能力。土壤质量是土壤支持生物生产能力、净化环境能力和促进动植物和人类健康能力的集中体现,是现代土壤学研究的核心。
1.2.2土壤质量指标的研究进展
当然不同的研究目的、研究区域、景观类型,所选取的评价指标也不相同。王效举和袭子同根据红壤丘陵地区的自然特点,选择了土层厚度、土壤质地、坡度、土壤有机质、全、水解氮、速效磷、速效钾、全、全、阳离子交换量、共个指标,用经验方法确定了各个指标的权重,引入相对土壤质量指数评论了土壤质量的变化。赵玉国等选择水分有效性、养分有效性和根系站立性项土壤功能划分了权重,再对各功能下的分指标项赋予指标权重值,对海南岛典型样区的土壤质量进行了系统评价。史德明等提出南方花岗岩区侵蚀土壤退化指标体系如下:物理退化指标:土体构型、有效土层厚度、有机质层厚度、质地、容重、孔隙度、田问持水量、水库容;化学退化指标:阳离子交换量、全钾含量、有机质以及全氮的含量和总量;生物退化指标:凋落物含量、有机质含量损失率、有机质总量损失率、生产力降低率、产投比、效益比值。
第2章绪论
2.1研究背景
土地整理项目中,提高农田的质量主要通过完善农基础设施建设来间接提高耕地质量,而忽视了决定土地内在生产能力一土壤质量的高低。土壤是地球上最空贵的自然资源,是生态系统的重要组成部分,是农业生产和保持可持续发展的基础,所以土壤质量的好坏对生态环境以及农业的可持续发展有着重大的影响。而土地整理过程实际是土壤重构的过程土地整理中会对土壤质量产生很大的影响。
目前国内已有不少学者和专家开始关注土地整理对土壤质量产生的影响。张雯雯等针对土地整理对土壤质量的时空变化产生的影响进行了研究陈丽丽、王庆芳等分别对丘陵区和平原区的土地整理对土壤质量的影响进行了研究—。但是不同的土地整理工程措施、管理措施不同、对土壤质量产生的影响也不同,同时不同的项目区土地利用现状、土壤、植被、地形等因素也有很大差异,那么土地整理对土壤质量产生的影响也不一样。因此本文针对特定的土地整理项目区,对比分析土地整理前后土壤质量的变化,研究土地整理对土壤质量产生的影向,找出土地整理中存在的问题,提出提高土壤质量的建议和措施,以期为我国的土地整理工作合理、正确的展开提供参考依据,从而推进我国土地整理事业蓬勃健康的发展。
2.2研究目的及意义
良好的土壤质量是整个生态系统可持续发展的基本保障,土壤质量的好坏直接关系到作物生产力的高低,土壤环境的优劣,甚至影响到食物安全以及人类和动物的健康。土地整理过程中采取的挖高填低,田坎修筑,表土剥离,底层取石等工程均对土壤造成了大幅度的扰动,这必将对土壤质量产生影响,因此为了探讨土地整理对土壤质量的作用机理,本文首先选取典型项目区,通过采集土壤整理前和整理后的土样点,对土地整理前后土壤物理性质、化学性质和生物性质的差异进行对比分析,探讨土地整理后土壤质量的变化,总结土地整理对土壤质量的影响,以期对此后开展科学的土地整理工作提供参考,并为该地区进行土壤合理培肥、提高土壤质量以及土地资源合理配置和利用提供依据。
第3章材料与方法.........17
3.1研究区概况.........17
3.1.1研究区基本情况.......17
3.1.2研究区整理项目实施情况.......17
第4章土地整理前后土壤物理性质的变化分析........21
4.1土地整理对土壤容重和孔隙度的影响.........21
4.2土地整理对土壤含水率的影响.........22
4.3土地整理对土壤颗粒组成的影响........23
第5章土地整理前后土壤化学性质的变化分析.......27
5.1土地整理对土壤PH值的影响..........27
5.2土地整理对土壤阳离子交换量的影响.......28
第6章土地整理前后土壤生物性状的变化分析
土壤生物学性状是决定土壤质量的二大要素之一,土壤生物尤其是微生物能参与多种反应,是植物养分转化,有机质代谢及污染物降解的驱动力,是维持土壤生物活性的重要组成部分,对土壤中氮、磷等元素的循环和矿物质的分解有重大的影响,在土壤形成、发育、改良、肥力保持以及植物生长等方面起着重要的作用。同时土壤微生物作为土壤中活的生物体,对土壤环境变化非常敏感,能够较早的指示土壤生态系统功能的变化,从而反映土壤质量和健康状况。土壤微生物在其生命活动中需要能量和养料,因此它们所处的生存条件如温度、湿度、通气性、外界干扰等均会对其生命过程产生影响。那么人类的幵发整理活动也将不可避免的对土壤微生物的生存环境带来影响,从而对土壤微生物产生不同方向、不同程度的影响。
细菌、真菌和放线菌是土壤微生物的三大类群,是土壤微生物的主要生物量,它们的区系组成和数量变化能反应土壤的生物活性水平近年来许多研究表明土壤微生物量碳、氮以及土壤脲霉、转化酶、过氧化氧酶等各种酶活性与土壤养分状况密切相关,对土壤肥力有重要的影响,因此可以作为评价土壤质量的生物学指标。
6.1土地整理对土壤微生物区系的影响
第7章结论与创新
7.1主要结论
(1)土壤物理性质变化
土地整理减小了各土层土壤容重的大小,增加了各土层的土壤含水率,且对40-60cm土层的土壤容重和含水率影响显著。在垂直方向,整理前土壤容重和含水率均随土层深度的增加而显著增大,整理后不同土层之间的容重无明显差异,而土壤含水率整理前后变化规律一致。
(2)土壤化学性质变化
土地整理后各土层土壤PH值及阳离子交换量均增加,且土壤PH值在0-20cm土层变化显著,阳离子交换量在20-40cm和40-60cm变化均是极显著,且整理后分别比整理前增加了46.06%、115.60%。整理后各土层土壤有机质含量均减少,且整理前后在0-20cm和20-40cm同一土层差异均是极显著,整理后分别比整理前减少了49.95%、35.33%。
(3)土壤生物性质变化
土地整理对土壤各土层细菌数量影响均是极显著,且在0-20cm.土层和20-40cm土层整理后土壤细菌数量分别比整理前同一土层减少了11.34%、15.58%;在40-60cm土层增加了29.43%。整理后0-20cm和40-60cm土层的土壤真菌数量均是极显著增加,且比整理前同一土层增加了25.54%、24.36%。整理后土壤放线菌数量在0-20cm和20-40cm土层均是极显著减少,且分别比整理前同一土层减少了65.85%、56.58%。可见,土地整理对土壤放线菌的数量影响程度最高,而细菌相对最低。从垂直变化情况看,整理前土壤细菌、真菌、放线菌的数量均随土层深度的增加而降低,而整理后变化规律不一致。
参考文献(略)