土地平整前后土壤养分水平变化研究—以浙江某县为例

 2022-01-20 12:01

论文总字数:16614字

目 录

1 绪论 1

1.1 国内外土地整理发展概况 1

1.2 土地整理对地力的影响 2

1.3 研究目的与研究意义 3

2材料与方法 4

2.1 研究区概况 4

2.2 数据收集 4

2.3 数据处理方法 5

2.3.1 地统计 5

2.3.2 相关性分析 5

3土地平整前后土壤养分水平及丰缺情况 6

3.1 土地平整前后土壤养分水平情况 6

3.1.1 土地平整前后土壤养分水平 6

3.1.2 土地平整前后土壤养分水平变化 6

3. 2土壤养分丰缺情况 7

3.2.1 养分丰缺评价标准 7

3.2.2 土地平整前后养分丰缺情况 8

4.土地平整对土壤养分空间分布的影响 10

4.1土地平整前后土壤养分空间分布特征 10

4.2土壤养分的时空变化 12

5结论与讨论 14

5.1结果与结论 14

5.2讨论与建议 14

参考文献 15

土地平整前后土壤养分水平变化研究—以浙江海宁市为例

刘庭恺

, China

Abstract:

Land consolidation is an effective and active land management instrument. Land consolidation can improve the condition of farming, irrigation, fertilizing, harvesting and so on. Land consolidation also lead soil fertility decline due to informal operation. To study the effects of land consolidation on soil fertility of cultivated land, we collected some data about soil fertility investigation of Haining City Zhejiang Province before and after land consolidation, and study the soil nutrient levels, abundance and deficiency, spatial distribution characteristics and temporal and spatial variation before and after land formation by methods of mathematical statistics and geography statistics methods. The results showed that the content of soil organic matter (SOM), total nitrogen (TN), available phosphorus (AP) and available potassium (AK) decreased in some degrees after the land consolidation. SOM deficiency, TN deficiency and AK deficiency were respectively reduced 15.97%, 32.55%, 16.80%. The percentiles of soil with SOM abundance, TN abundance and AK abundance increase 5.76%, 11.71%, 18.62%, respectively. The percentile of AP deficiency increase 17.93% and AP abundance decrease 34.86%. The soil nutrient levels sharply decrease in some area after land consolidation such as SOM in the northeast of the study area, TN in the northeast and southwest of the study area, AK in the southeast and central of the study area. After land consolidation, the soil becomes more homogeneous.

Key words: Soil nutrients, Land consolidation, Spatial and temporal distribution, status of abundance and lack

1 绪论

农地土地整理是在社会经济发展到一定阶段后,为了解决土地利用问题而选择的一种手段方式,指按照城市规划或者土地利用规划来定的目标,采取各类多样化的手段,整治与改造土地的利用状况,以此达成改善农业生产条件,提高土地利用率,形成规模化农业生产方式,促进农村整体发展的结果(姜大明,2016)。土地整理确保了农村发展、提高了土地利用的有效性,同时还起到了控制农村水土流失、保护自然环境等作用(Lin et al., 2003; Liu et al., 2014; Liu et al., 2015)。土壤作为土地整理活动的实施载体,在土地整理过程中必然会产生一系列的变化,从生态学的角度来看,土地整理活动打破了原有的生态环境系统,并对原有系统进行重新构建(Chen et al., 2008)。在此过程中对土地整理区域及其背景区域的水资源、土壤、植被、大气、生物等环境要素及其生态过程产生诸多直接或间接、有利或有害的影响,其中,对土壤质量的改变尤为显著(Lai,2007)。

2003年以来,土地整治在我国耕地保护、节约集约用地、改善生态环境等方面发挥了重要作用。“十二五”期间,通过土地综合整治,全国增耕地面积 2700 多万亩,超过同期建设占用和自然灾害损毁耕地面积,保证了全国耕地数量基本稳定; 建成了高标准农田 4. 03亿亩,并加大了农田基础设施建设,明显改善了农业生产条件,有效提高了耕地质量。经整治和建设后的耕地亩产平均提高10%-20% ,土地整治有效夯实了农业生产基础,为我国粮食产量“十二连增”奠定了坚实的基础。同时,开展建设用地整理,盘活利用农村闲置、散乱、粗放建设用地233.7 万亩,复垦工矿废弃地936. 6万亩,改造开发镇低效用地150万亩,提高了节约集约用地水平,优化了城乡用地结构布局,促进了美丽乡村建设和新型城镇化发展。

1.1 国内外土地整理发展概况

土地整理最早出现在德国、法国和俄国等欧洲国家,随后也陆续在加拿大、日本、韩国、前南斯拉夫、匈牙利等国开展。德国,首次涉及地块合并的书面文件可追溯到1250年的巴伐利亚州(徐建春,2001)。法国土地整理始于1705年,并于1919年颁布了土地调整法(孙宝启,2001)。17世纪中叶,俄国启动了耗时近20年的全国土地资源调查与划界,拉开了土地整理的序幕(王邻孟,1997)。比利时的土地整理始于1830年,早期是由土地所有者自发的对自己拥有或使用的土地进行整理,自行开展田块的调整和农田的整治(薛永森,2006)。1899年日本制定了《耕地整理法》,确立了耕地整理的目的在于通过各种措施增进土地在农业上的应用。1949年又制定了《土地改良法》,引导土地改良(郧文聚,2011)。

我国土地整理的历史最早可追溯到古代夏商周时期的 “井田制” (於忠祥等,2001)。秦汉时期的“屯田制”、西晋时期的“占田制”、北魏隋唐时期的“均田制” (陈胜华,2000)等,也都可以看成是我国古代土地整理的雏形。

现代意义上的土地整理在我国起步较晚,土地整理真正作为土地开发、利用、整治和保护的重要手段得以实施还是始于建国初期,即世纪年代(丁恩俊等,2006)。新中国成立之初,我国先后开展了土地改革、农业合作化、人民公社化等运动,废除了封建土地所有制,逐步建立了农村土地的集体所有制(廖洪乐,2007)。60年代,受自然灾害和“文革”的影响,土地整理基本处于停滞状态。70年代,随着“农业学大寨”的兴起,以治沟平地、改良土壤、修渠储水、新建道路等农田基本建设为主要内容的土地整理广泛开展,显著改善了农业生产条件,大幅地提高了土地的生产能力 (吴志军,2004) 。80年代,土地整理成为实行农村家庭联产承包责任制、调动农民生产积极性,提高粮食产量的重要手段,其重点又转移到土地权属关系的调整上来。20世纪90年代以来,随着我国经济的快速增长和城市化的加速推进,耕地数量锐减,土地整理的主要任务转变为按照土地利用总体规划的基本要求,大力挖掘土地资源的利用潜力,增加有效耕地面积,提高耕地质量,改善农业生产条件和农村生活环境。因此,也有学者认为,我国大陆地区对农地整理的研究起步较晚,土地整理是在20世纪90年代后期才被正式提出和运作的(姜爱林等,1998)。1997年,中共中央的11号文件的提出,是土地整治工作的转折点;1999年,国土资源部提出依据土地利用总体规划编制好土地开发整理专项规划;2000年,国家投资土地开发整理项目开始实施;2003年,我国首个《全国土地开发整理规划 (2001−2010 年) 》正式印发实施;2005年,开展土地整治基础标准研究,化解了项目管理困境,规范了土地整治重大工程和示范省建设工作;2008年,我国的土地整治事业迈入跨越发展阶段;2009年中央1号文件和政府工作报告,形成了田、水、路、林、村综合整治;2011 年 3 月,各地开展高标准农田建设技术标准的研制,规范了全国高标准基本农田建设工作;2012年3月16日,国务院正式批准《全国土地整治规划 (2011-2015年)》(国函〔2012〕23号),《规划》到2015年,全国再建成4亿亩旱涝保收的高标准基本农田,进一步夯实农业现代化基础。

和国外相比,我国已形成针对土地质量的系统综合研究,在对土地质量的指标体系的构建上也有所完善,对土地质量的影响机理和实践应用研究方面已存在很多理论性研究却缺乏实践性研究,对土地质量的长期定点监测以及长期土壤质量评估较少。

1.2 土地整理对地力的影响

土壤养分水平是衡量土壤肥力的很重要的指标,同时对于维持农业生产和地球生物圈至关重要(Nael et al., 2004)。土地整理过程中,由于机械化挖填,破坏了表土熟化层,进而影响土壤的养分含量和分布(吴海勇等,2014),土地整理前后土壤的PH、有机质以及矿物元素等的理化性质和空间分布发生了显著变化,从而影响农作物和经济作物产量和品质(彭军等,2016)。王瑷玲等(2011)的研究表明,通过野外采用和室内分析相结合的方法,研究了丘陵区土地整理对土壤理化性状的影响,结果表明土地整理对土壤的物理状况影响显著,整理后的土壤理化性质更加均匀,其理化性状变化的主要原因是整理中主要注重物理措施而忽视了土壤培肥;施工存在不规范现象以及国家有关的标准不具体等。徐畅等(2009)的研究表明,紫色丘陵区土地整理的实施能促进土壤理化性状和生物学性状的改善,提高土壤综合质量,同时随着整理年限的增加,这种改善土壤质量的效果表现越明显。土地整理后存在过度施肥现象,过度施肥会导致农业资源污染和环境退化,在施肥过程中也会限制农业作物产量与质量(Zaman and Schumann,2006)。还有研究表明研究结果表明:土地整理前后土壤PH、有机质、矿物元素等理化性质和空间分布发生显著变化,不同程度的影响农作物和经济作物产量和品质(陈伯清等,2006;何启伟等,2005)。因此有必要对土地整理后土壤养分的含量分布及丰缺情况进行调查评估,指导平整后地力提升和合理施肥。

1.3 研究目的与研究意义

本课题通过对浙江海宁市土地平整前后土壤有机碳(SOC)、全氮(TN)、速效磷(AP)和速效钾(AK)含量调查,了解研究区土地平整前后表层土壤养分(有机质、全氮、速效磷、速效钾)水平,探明研究区土地平整前后表层土壤养分时空变化,评价研究区土地平整后表层土壤养分缺失情况,为研究区土地平整后地力提升、高标准农田建设以及相似区域土地平整措施改善提供科学依据。

2材料与方法

2.1 研究区概况

浙江海宁市位于长江三角洲杭嘉湖平原的南缘,嘉兴市的南部,钱塘江的北岸,浙江省的东北部。地理坐标为北纬30°15′-30°35′,东经120°18′-120°52′。内陆面积699.92 km2, 其中平原占87.94%,山丘占1.81%, 水域占10.25%。属于北亚热带海洋性湿润气候区,气候温和,雨量较丰,日照充足,四季分明。常年平均气温15.9°C,年均降雨量1187毫米,日照2002.9小时,无霜期233.5天。因地处中纬度,冷暖空气经常在此交会,有旱、涝、风等灾害性天气出现。耕地南部以沙壤土为主北部以粘土为主,结构良好,水气协调,酸碱度适中,适宜多种作物生长。截止2008年,海宁有耕地51.43万亩,农村劳动力31.8万,其中农业劳动力7.37万。长期以来,海宁农业以粮经并举、种养结合为基本特征。

2.2 数据收集

2004-2007年浙江海宁市多个乡村开展了规模不一的土地平整项目。为了研究土地平整对土壤养分水平的影响。 本研究分别收集了研究区2003年和2008年开展的地力调查数据,两次地力调查分别采集310个和665个表层土壤样品,两次调查具体采样点见图1。

图1 土地平整前(2003年)和平整后(2008年)地力调查样点分布图

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