土地利用方式是影響土壤質量最直接的因素。不同土地利用類型直接影響土壤養分含量分布和土壤理化性質，進而影響到土地的生產力。土地利用類型與土壤肥力的關系已經成為國內外科學家關注的熱點之一。文中選擇位于達拉特旗中部具有代表性的兩個鄉鎮 － 樹林召鎮、展旦召蘇木為研究區，研究傳統農業區、現代農業區、天然牧草地、荒草地 4 種土地利用方式對土壤養分的影響，分析土壤養分變化規律，為合理調整土地利用結構、土壤改良和土地管理提供科學依據。

1、 材料與方法

1． 1 研究區概況

研究區北與包頭市隔河相望，南與東勝區接壤，東西分別與王愛召鎮、昭君鎮為鄰。達拉特旗地理坐標東經 109°00' －110°45'，北緯 40°00' －40°30'。屬典型的溫帶大陸性氣候，干燥少雨，冬寒夏熱，晝夜溫差大，年均日照時數約 3000 小時，年均氣溫 6． 1 －7． 1℃，無霜期 135 －150 天，太陽能、風能資源充足。年均降水量 240 －360mm，主要集中在 7 －9 月份。全旗地形南高北低，海拔高度在 1000 －1500m，地貌由南向北依次可分為黃土丘陵區、庫布齊沙漠區、黃河南岸沖積平原區3 個帶狀分布的自然單元。南部黃土丘陵區屬鄂爾多斯臺地北端，占總面積的 24%，土壤屬栗鈣土類，地勢起伏較大，水土流失嚴重; 中部庫布齊沙漠，占總面積的 49%，土壤屬沙壤土，宜林宜牧，水土流失、風沙危害嚴重; 北部黃河沖積平原區，占總面積的 27%，土壤屬灌淤草甸土類，地勢平坦，是國家商品糧基地和國家農業開發區。研究區樹林召鎮屬黃河沖積平原區與梁外丘陵山區兩大類，展旦召蘇木屬庫布齊沙漠區。

1． 2 研究樣地選取

選取傳統農業區、現代農業區、天然牧草地、荒草地 4 種土地利用方式作為研究對象。確定農地\\(傳統農業區、現代農業區\\) 采樣地塊后，選農地樣地周邊自然條件相近的天然牧草地、荒草地作為對照區。傳統農業區農田在整個作物生長季施化肥和少量農家肥，沒有灌溉措施; 殘茬處理方式為低茬，還田比例為零?，F代農業區農田在整個作物生長季施化肥，設有噴灌設施，耕作方式為機耕。

1． 3 土樣采集與分析方法

文中于2012 年10 月，采用 GPS 定位，按照隨機、等量和多點混合的原則采用 S 形布點采集土壤樣品。

為了防止地形等因素的干擾，取樣依據集中不分散原則選擇在平坦地區布置，每種土地利用方式選擇 3 個樣區，每個樣區確定 3 個樣點，每個樣點分層取樣，深度分別為 A 層 0 －10cm，B 層 10 －20cm，C 層 20 －30cm，共計 36 個樣點、108 個土壤樣品。將相同土地利用方式且同一樣區相同土層的土樣用四分法混合后取出一個土樣，進行全量氮磷鉀及有機質的測定。數據采用單因素方差分析\\(ANOVA\\) 來檢驗土壤化學性質在不同土地利用方式之間的差異，如果有顯著性差異則進行多重比較。

2、 結果與分析

2． 1 土壤養分總體分析規律

表 1 為 4 種土地利用方式在不同深度土壤養分、水分分布情況。從表中可以看出，不同土地利用方式下，土壤養分含量均有較大差異。不同剖面深度全氮、全磷、全鉀含量變化規律相同，在 0 －10cm 土層中含量最高，隨土層深度的增加含量逐漸降低。有機質、土壤水分含量在不同土壤層變化規律相同:0 －10cm與 10 －20cm 土層深度二者含量逐漸降低; 20－ 30cm 土層深度，有機質和水分含量逐漸增加。

2． 2 不同土地利用方式對土壤有機質的影響

土壤有機質在農田肥力、環境保護、農業可持續發展等方面具有重要意義。它不僅決定農作物產量，而且在碳素循環中起著重要作用。方差分析表明，深度 0 －30cm 內不同土地利用方式之間土壤有機質含量差異顯著\\(F =3． 119，P =0． 040\\) 。在 0 －10cm\\(A\\) ，10 －20cm\\(B\\) ，20 －30cm\\(C\\) 不同土層深度之間有機質含量也有顯著差異\\(F =9． 689，P =0． 000\\) 。0 －30cm 土層\\(0 －30cm 剖面內不同土地利用類型之間各土壤元素含量為后期計算所得平均值，下同\\) ，傳統農業區土壤有機質含量最高，為 5． 0g/kg; 天然牧草地土壤有機質含量最低，為 2． 2g/kg。

由圖 1 可知，同一土地利用方式在不同土壤剖面深度上土壤有機質含量變化規律相同，即在 A － B 層之間呈逐漸下降的趨勢，在 B － C 層之間呈逐漸上升的趨勢。0 －30cm 土層，四種不同土地利用類型下土壤有機質含量變化總體表現為傳統農業區 ＞ 荒草地 ＞ 現代農業區 ＞ 天然牧草地。其中 A、B、C 3 種不同土層深度之間土壤有機質含量變化規律一致，均為傳統農業區 ＞荒草地 ＞ 現代農業區 ＞ 天然牧草地。

分析結果表明，與傳統農業區土壤有機質含量相比，0 －30cm 土層中現代農業區與天然牧草地土壤有機質含量顯著下降，分別降低了 0． 24%，0． 28%; 荒草地土壤有機質含量與傳統農業區土壤有機質含量相比沒有顯著差異。4 種土地利用類型中表層土壤有機質含量最高，與其相比，B 層和 C 層土壤有機質含量分別下降了 3． 0%，2． 8%。B 層和 C 層相比土壤有機質含量沒有顯著差異。

2． 3 不同土地利用方式對土壤全氮的影響

氮是植物生長發育不可缺少的營養元素，農業生產中氮素往往成為限制作物產量的主導因素，并且對作物品質也有重要影響。方差分析表明，0 －30cm 剖面內不同土地利用方式之間土壤全氮含量差異顯著\\(F =5． 460，P =0． 004\\) 。在 A、B、C 三層不同土層深度之間全氮含量也有顯著差異\\(F = 8． 583，P = 0．001\\) 。0 － 30cm 土層，傳統農業區土壤全氮含量最高，為 0． 22g / kg; 現代農業區土壤全氮含量最低，為 0．09g / kg。

由圖 2 可知，同一土地利用類型在不同土壤剖面上土壤全氮含量變化一致，即自上而下呈逐漸下降的趨勢。0 －30cm 土層，四種不同土地利用方式下土壤全氮含量變化表現為傳統農業區 ＞ 荒草地 ＞ 天然牧草地＞ 現代農業區。其中 A 層土壤全氮含量變化為傳統農業區 ＞ 荒草地 ＞ 天然牧草地 ＞ 現代農業區; B 層土壤全氮含量變化為傳統農業區 ＞ 天然牧草地 ＞ 荒草地 ＞ 現代農業區; C 層土壤全氮含量變化為傳統農業區 ＞ 荒草地 = 天然牧草地 ＞ 現代農業區。

數據分析結果表明，與傳統農業區的土壤全氮含量相比，0 －30cm 土層中現代農業區與天然牧草地土壤全氮含量分別降低了 0． 014% 和 0． 0072%; 荒草地土壤全氮含量與其他 3 種土地利用類型相比沒有顯著差異。4 種土地利用方式中表層土壤全氮含量最高，與其相比，B 層和 C 層土層土壤全氮含量有顯著下降，分別為 0． 0089%，0． 0111%。B 層與 C 層相比土壤全氮含量沒有顯著差異。

2． 4 不同土地利用方式對土壤全磷的影響

土壤磷是植物磷素的唯一來源，也是作物吸收磷素主要來源，全磷含量是土壤肥力的重要指標。方差分析表明:0 －30cm 剖面內不同土地利用方式之間土壤全磷含量沒有顯著差異\\(F =1． 755，P = 0． 176\\) 。在A、B、C 不同土層深度之間全磷含量差異顯著\\(F = 4．000，P = 0． 028\\) 。0 － 30cm 土層，傳統農業區土壤全磷含量最高，為 0． 47g/kg; 天然牧草地土壤全磷含量最低，為 0． 38g/kg。

由圖 3 可以看出，同一土地利用類型在不同土壤剖面上土壤全磷含量變化一致，即自上而下呈逐漸減少的趨勢。0 －30cm 土層，4 種不同土地利用類型下土壤全磷含量變化總體表現為傳統農業區 ＞ 現代農業區＞ 荒草地 ＞ 天然牧草地。4 種土地利用類型不同土層間土壤全磷含量變化表現為: A 層土壤全磷含量為傳統農業區 ＞ 現代農業區 ＞ 荒草地 ＞ 天然牧草地; B 層土壤全磷含量為現代農業區 ＞ 傳統農業區 ＞ 天然牧草地＞ 荒草地; C 層土壤全磷含量為傳統農業區 ＞ 現代農業區 ＞ 天然牧草地 ＞ 荒草地。

分析結果顯示，與表層土壤全磷含量相比，C 層土壤全磷含量有顯著下降。B 層土壤全磷含量與 A、C層土壤全磷含量相比沒有顯著差異。

2． 5 不同土地利用方式對土壤全鉀的影響

鉀是土壤中常因供應不足而限制作物生長和造成減產及品質下降的主要營養元素之一。方差分析表明，0 －30cm 剖面內不同土地利用方式之間土壤全鉀含量沒有顯著差異\\(F =0． 343，P =0． 794\\) 。在A、B、C 不同土層深度之間土壤全鉀含量也沒有顯著差異\\(F = 2． 210，P = 0． 126\\) 。0 － 30cm 土層，天然牧草地土壤全鉀含量最高，為 22． 2g/kg; 現代農業區土壤全鉀含量最低，為 21． 5g/kg。

由圖 4 可知，除荒草地外，其它土地利用類型在不同土層之間土壤全鉀含量變化一致，自上而下呈逐漸減少的趨勢?；牟莸卦?A － B 層土壤全鉀含量逐漸降低，B － C 層土壤全鉀含量逐漸上升。0 －30cm 土層，四種不同土地利用方式下土壤全鉀含量變化總體表現為天然牧草地 ＞ 荒草地 ＞ 傳統農業區 ＞ 現代農業區。4 種土地利用方式不同土層間土壤全鉀含量變化為: A 層土壤全鉀含量為天然牧草地 ＞ 荒草地 ＞傳統農業區 ＞ 現代農業區; B 層土壤全鉀含量變化與 A 層相同; C 層土壤全鉀含量為荒草地 ＞ 傳統農業區＞ 現代農業區 ＞ 天然牧草地。

2． 6 不同土地利用方式對土壤水分的影響

土壤水分是監控土地退化和干旱的重要指標，同時也是氣候、水文、生態和農業系統的關鍵組成要素。方差分析表明，0 －30cm 剖面內不同土地利用方式之間土壤水分含量差異顯著\\(F =4． 476，P =0．010\\) 。在 A、B、C 三層不同土層深度之間土壤水分含量沒有顯著差異\\(F = 0． 676，P = 0． 515\\) 。0 － 30cm土層，傳統農業區土壤水分含量最高，為 33． 18%; 現代農業區土壤水分含量最低，為 21． 86%。

由圖 5 可知，同一土地利用類型不同深度土層之間土壤水分含量變化存在差異。傳統農業區與天然牧草地的土壤水分含量自上而下呈逐漸下降的趨勢，而荒草地與現代農業區在 A － B 層土壤水分含量逐漸下降，B － C 層土層之間呈逐漸上升的趨勢。0 －30cm 土層，4 種不同土地利用類型下土壤水分含量變化總體表現為傳統農業區 ＞ 天然牧草地 ＞ 荒草地 ＞ 現代農業區。4 種土地利用類型不同土層間土壤水分含量變化表現為: A 層傳統農業區 ＞ 天然牧草地 ＞ 荒草地 ＞ 現代農業區; B 層傳統農業區 ＞ 天然牧草地 ＞ 現代農業區＞ 荒草地; C 層傳統農業區 ＞ 荒草地 ＞ 天然牧草地 ＞ 現代農業區。

數據分析結果表明，與傳統農業區的土壤水分含量相比，0 －30cm 土層中現代農業區與荒草地土壤水分含量有顯著下降，分別降低了 1． 13%，0． 89%; 天然牧草地土壤水分含量與其他 3 種土地利用類型相比沒有顯著差異。

2． 7 土地利用方式與土壤養分影響分析

傳統農業區有機質含量高是由于多年有機、無機投入，耕作措施等人工管理導致有機質含量提高，此外草本類植物及農作物可降低土壤風蝕作用并通過發達的根系和殘枝落葉將養分積聚在地表，所以傳統農業區與荒草地有機質含量較高?，F代農業區以施用化肥為主，機耕破壞了土壤結構的穩定性，加速了有機質的分解，研究區風蝕嚴重，直接導致有機質的流失; 收獲作物時帶走大量的養分得不到及時補充，導致土壤有機質含量較低。天然牧草地常年進行放牧，地上部分多被割走或被動物啃食，使補充土壤養分的枯枝落葉和根系不足，另一方面大量動物踩踏也會不同程度破壞土壤結構導致有機質流失。土壤中氮素絕大部分以有機態存在，有機質中含有多種元素，其中包括有機氮，也就是說氮素大部分為土壤有機質組分，有機質中氮素含量相對固定，所以有機質與全氮含量有一定的相關性。土壤有機質和土壤全氮含量在這 4 種土地利用類型中的變化趨勢的相關性可用相關系數表示，計算結果顯示二者的相關系數為0． 859，表明二者之間存在顯著的正相關關系。

農業用地通過耕地、施肥等農業生產措施，改善了土壤環境，特別是施用含磷素較多的肥料，有效提高了土壤中磷素的含量，使農田表層和亞表層土壤中磷的含量較沒有外界補充磷素的其他地類土壤中的含量要高。傳統農業區因施含磷化肥和農家肥，土壤質量也較好，因此土壤中全磷含量要高于現代農業區。

全鉀含量在不同土層之間變化不大，總體上農業用地全鉀含量略低于天然牧草地和荒草地，這可能與這一地區耕作過程中長期施用氮肥和磷肥，而很少施鉀肥有關。另外，天然牧草地和荒草地的枯枝落葉及豐富的根系，土壤質地較為黏重，也是土壤全鉀含量較高的原因。

傳統農業區、草地的土壤水分含量均高于現代農業區，這主要是因為采樣時間在 10 月份，農田灌溉已結束，灌溉因子對土壤水分的影響較小，蒸發對土壤水分分布起著決定性作用?，F代農業區耕種時間較短，土壤結構受機械破壞嚴重，還未形成穩定的土壤結構，保水持水能力差，10 月份農作物已收割，地表裸露，在半干旱氣候的影響下，蒸發強烈，造成土壤水分含量低。

3、 討論

\\(1\\) 根據文中的分析結果，傳統農業區有機質含量高于草地，這與內蒙古地區一般耕種土壤有機質含量低于非耕種土壤有機質含量的觀點不完全相符，我們分析這可能與當地耕作特點和自然條件有關，研究區屬半農半牧區，耕作強度相對較弱，又有較為充足的有機肥源，化肥、有機肥配合施用使土壤中有機質含量偏高。此外，土壤中有機質含量還與土壤的類型、土壤含水量、溫濕度、植被種類、微生物活性等有密切關系，需要進一步深入研究。

\\(2\\) 此次研究中土壤水分含量分析結果是草地含水量處于兩種農用地之間，總體表現為傳統農業區＞ 天然牧草地 ＞ 荒草地 ＞ 現代農業區。土壤水分含量受降水、蒸發、溫度，土壤結構、質地，地下水埋深等自然因素和灌溉、排水等人為因素影響，一年中變化較大，而本次采樣只在 10 月份進行了一次，使這一結果具有一定局限性。今后需要常年多次采樣，才能掌握土壤水分的動態變化規律。

4、 結論

\\(1\\) 不同土地利用方式對土壤養分和水分含量影響明顯。不同土地利用方式下，0 －10cm 土層深度，土壤有機質、全氮、全磷及水分含量在傳統農業區最高; 土壤全鉀在天然牧草地最高。10 －20cm 土層，土壤有機質、全氮、水分在傳統農業區含量最高; 土壤全磷在現代農業區含量最高; 土壤全鉀在天然牧草地含量最高。20 －30cm 土層，土壤有機質、全氮、全磷及水分在傳統農業區含量最高; 土壤全鉀在荒草地含量最高。

\\(2\\) 此次關分析表明，同一土地利用類型不同土層深度之間，土壤有機質、全氮、全磷含量具有顯著差異; 土壤全鉀、水分含量差異不大。在 0 －30cm 土層深度之間，土壤養分的垂直分布規律顯著，4 種土地利用方式下的土壤有機質、全氮、磷、鉀及水分含量的變化規律各不相同。

\\(3\\) 研究結果表明傳統農業區土壤養分含量保持能力最好，是比較健康的土壤環境?，F代農業區由于耕作措施及施肥管理不合理等原因，造成土壤養分流失較嚴重，需要采取措施調控土壤養分、改善土壤結構。天然牧草地由于長期過度放牧，沒有人工保護和培肥措施，造成土壤養分含量較低，需要采取措施控制載畜量及人為不合理的干擾，防止進一步退化?；牟莸叵鄬τ诂F代農業區和天然牧草地土壤養分保持能力較好，采取適當措施進行人工改良及封禁治理，可有效改善土壤質量，提高養分含量。

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