坡地土壤氮素与降雨、径流的相互作用机理及模型 - 地理科学进展.pdf

第 19 卷第 2 期 地　理　科　学　进　展 V o l. 19, N o. 2 2000 年 6 月 PRO GR E SS IN GEO GRA PH Y J un e, 2000 　　文章编号: 1007630 1 (2000) 020 12808 坡地土壤氮素与降雨、径流的 相互作用机理及模型 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, 陕西杨陵　7 12 100) 摘要: 坡地土壤氮素径流损失表现为两种形式, 溶解于径流中的矿质氮随径流液流失, 吸 附于泥沙颗粒表面以无机态和以有机质形式存在的氮素。坡地土壤氮素流失过程实际上 是表层土壤氮素与降雨、径流相互作用的过程, 土壤氮素流失的多少主要受相互作用的限 制。从分析土壤与降雨、径流相互作用入手, 分析了土壤氮素与降雨、径流相互作用过程 及机理, 并对相互作用模型进行探讨。 关　键　词: 土壤氮素; 降雨径流; 相互作用; 模型 中图分类号: S 159　　文献标识码: A 坡地土壤氮素径流损失表现为两种形式, 其一, 溶解于径流中的养分随径流液流失, 这 一部分的养分主要是速效养分; 其二, 吸附于泥沙颗粒表面以无机态和以有机质形式存在 的养分, 这一部分养分多为可矿化的养分[ 12 ] 。降雨和径流是土壤氮素流失的动力, 土壤是 降雨和径流作用的界面, 土壤氮素与降雨、径流相互作用过程是土壤氮素流失之所以产生 的关键所在, 只有从相互作用过程研究入手, 才能揭示土壤氮素流失的机理。 1　土壤氮素与降雨的相互作用 土壤氮素与降雨的相互作用表现为两种形式, 其一, 表层土壤氮素在雨滴作用下, 向 雨水中释放或被雨滴溅蚀; 其二, 表层土壤氮素特别是硝态氮随雨水在土壤入渗。 [2 ] 刘秉正 将溅蚀定义为: 降雨雨滴动能作用于地表土壤而作功, 产生土粒分散, 溅起和 增强地表薄层径流紊动现象。雨滴溅蚀对土壤侵蚀的主要贡献有三点: ① 破坏土壤结构, 分 散土体成土粒, 造成土壤表层空隙减少或阻塞, 形成板结, 导致土壤渗透性下降, 利于地 表径流形成和流动; ② 直接打击地表, 产生土粒飞溅和沿坡面迁移; ③ 雨滴打击增强地表 薄层径流的紊动强度, 导致了侵蚀和输沙能力增大。上述三个方面均与土壤氮素直接流失 有关, 其过程大致可分为四个阶段: ① 降雨初, 地表土壤水分含量较低, 雨滴打击使干燥 　　收稿 日期: 200003; 修订日期: 200005 ( ) ( ) 　　基金项 目: 国家自然科学基金项 目 4987 1049 和中国科学院重大研究项 目 95 1 12 11 资助 KZ B ( ) 　　作者简介: 张兴昌 1965 , 男, 博士后, 长期从事土壤侵蚀与土壤氮素营养研究工作。1996 年赴荷 兰W agen ingen 农业大学进行合作研究。 目前主持国家 自然科学基金项 目和中国科学院 “西部之光”研究项 目,