小流域土壤磷的积累特征及其环境效应以黄土高原沟壑区王东沟小流域为例-自然资源学报.pdf

第 24 卷 　第 7期 自　然 　资 　源 　学 　报 Vol24 No　7 2009年 7月 JOURNAL OF NA TURAL R ESOURCES Ju ly, 200　9 小流域土壤磷的积累特征及其环境效应 ———以黄土高原沟壑区王东沟小流域为例 郭胜利 , 车升国 , 梁 　伟 , 党廷辉 , 杨勤科 (西北农林科技大学 水土保持研究所 , 中科院、水利部 水土保持研究所 ,陕西 杨凌 7 12 100) 摘要 : 了解土壤磷素积累特征对调控磷肥使用 、降低农田磷素的环境风险和保障生态环境安全 ( ) 具有重要意义 。以黄土高原沟壑区的典型小流域为对象 ,分析了 18年来 1986 ～2004 年 综合 ( ) 治理条件下流域土壤全磷 、有效磷 O lsenP 含量的时空变化特征及其对土壤水溶性磷含量变 化的影响 。结果表明 ,截至到 2004年 ,流域磷素积累由塬面逐步向塬坡和沟道扩展 。2004 年 , ( - 1 ) ( - 1 ) 农田土壤全磷 752 m g ·kg 和 O lsenP 202 m g ·kg 较 1986 年分别提高了 45%和 35 倍 ,相当于每年全磷提高 13 m g P ·kg- 1 , O slenP每年提高 10 m g ·kg- 1 ,流域 50%的农田土壤 O lsenP含量超过 15 m g ·kg- 1 。与 1993 年大规模建立果园时相 比 ,果园土壤全磷每年提高 20 ～30 m g P ·kg- 1 , O lsenP每年提高 3 ～4 m g ·kg- 1 , 2004 年已有 70%的果园土壤 O lsenP 含 量超过 15 m g ·kg- 1 , 20 ～60cm 土层的果园全磷和 O lsenp 含量也逐渐提高 。但林草地的全磷 没有显著变化 , O lsenP依然低于 50 m g ·kg- 1 。1986年以来 ,无机磷肥的持续投入是流域土壤 ( ) 磷素积累的主导因素 。流域土壤 O lsenP与全磷存在显著的线性相关关系 p 000 1 ;水溶性 ( ) 磷与 O lsenP含量呈显著的指数函数关系 p 000 1 。土壤磷素大量积累已成为黄土高原水土 流失区当前十分迫切的农田环境问题 。 关 　键 　词 : 小流域 ; 土地利用 ; 磷肥投入 ; 土壤磷积累 中图分类号 : S143. 2　　　文献标识码 : A 　　　文章编号 : 1000 - 3037 (2009) 07 - 117 1 - 10 1　引言 磷肥的长期投入是导致土壤磷素积累的重要因素 [ 1～3 ] 。土壤磷素积累与磷素流失、水体 富营养化密切相关[ 4 ～9 ] 。土壤表层的含磷水平与径流中的磷素含量呈直线相关[ 10, 11 ] 。土壤 O lsenP含量超过一定阈值 ,磷素就会通过亚地表径流而流失[ 12, 13 ] 。欧美国家 ,尤其是英国从 1935年到 2000年的 65年间土壤中磷的积累量达到了 1 000 kg P ·hm - 2 ,其中集约化养殖场中