不同框架形狀切挖邊坡土壤大量元素有效含量的差異性
——以遂渝鐵路遂寧車(chē)站區(qū)域?yàn)槔?/h1>
2021-09-13 14:16:54艾生豪張?chǎng)┚?/span>高道江
艾生豪， 張?chǎng)┚辏?高道江*
（1.四川師范大學(xué) 化學(xué)與材料科學(xué)學(xué)院，四川 成都610066； 2.重慶市北新巴蜀中學(xué)校，重慶401520）
在山區(qū)道路修建、礦山開(kāi)采、水電開(kāi)發(fā)等工程建設(shè)中，經(jīng)常要進(jìn)行山體的開(kāi)挖，造成數(shù)量巨大的切挖邊坡［1-3］.隨著基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)投資力度的加大，山區(qū)各種工程建設(shè)形成的切挖邊坡將會(huì)逐年遞增［4-5］.切挖邊坡導(dǎo)致原有土壤和植被覆蓋層剝離，產(chǎn)生的裸露工程創(chuàng)面使景觀環(huán)境遭到嚴(yán)重破壞，引起的水土流失、地質(zhì)災(zāi)害現(xiàn)象十分普遍，對(duì)山區(qū)工程建設(shè)以及區(qū)域生態(tài)文明建設(shè)帶來(lái)諸多不良影響［4，6］.切挖邊坡的防護(hù)與綠化是當(dāng)今切挖邊坡生態(tài)治理的必然途徑，而不少切挖邊坡通常需要采用框架護(hù)坡才能發(fā)揮良好的防護(hù)與綠化作用［7-8］.切挖邊坡的框架是一種混凝土構(gòu)架，其框架形狀因設(shè)計(jì)施工不同而形狀各異，菱形框架、拱形框架是切挖邊坡常用的護(hù)坡框架形狀.在菱形框架、拱形框架的切挖邊坡或其他形狀切挖邊坡的框架內(nèi)，通過(guò)回填土壤或噴射植生基材的方式，構(gòu)建一層滿足植物生長(zhǎng)的人工土壤層，達(dá)到實(shí)現(xiàn)植被恢復(fù)重建的效果.氮磷鉀作為土壤大量元素，其有效含量的多少對(duì)土壤質(zhì)量和植物生長(zhǎng)有著直接影響［9-11］.目前，有關(guān)不同框架形狀切挖邊坡土壤大量元素有效含量的研究尚未見(jiàn)文獻(xiàn)報(bào)道.本研究對(duì)菱形框架、拱形框架、無(wú)框架的切挖邊坡以及自然邊坡土壤堿解氮含量、土壤有效磷含量、土壤速效鉀含量進(jìn)行了研究，以期為切挖邊坡合理治理提供科學(xué)依據(jù).
1 材料與方法
1.1 研究區(qū)概況研究區(qū)位于四川省盆地中部的遂渝鐵路遂寧車(chē)站附近，地處東經(jīng)30°32′，北緯105°32′.該區(qū)域?yàn)榍鹆甑蜕降貐^(qū)，地質(zhì)構(gòu)造簡(jiǎn)單，褶皺平緩，屬于四川盆地亞熱帶濕潤(rùn)季風(fēng)氣候區(qū)，氣候溫和，雨量充沛，四季分明，年平均氣溫18.2℃，年平均降水量1 123.4 mm，年日照時(shí)數(shù)1 116.5 h.該區(qū)域下部巖層以石灰?guī)r為主，上部巖層以紫紅色沙巖、泥巖為主，土壤類(lèi)型為紫色土，屬于我國(guó)紫色土的典型分布區(qū)域.
1.2 樣品采集和測(cè)定遂渝鐵路修建時(shí)，因施工設(shè)計(jì)等需要，切挖邊坡的常見(jiàn)類(lèi)型為菱形框架、拱形框架和無(wú)框架的切挖邊坡（圖1）.在遂渝鐵路遂寧車(chē)站附近，選取典型的菱形框架、拱形框架、無(wú)框架切挖邊坡以及典型的自然邊坡共4種類(lèi)型.切挖邊坡為2003年2月開(kāi)始修建遂渝鐵路時(shí)切挖山體所產(chǎn)生，人為客土到切挖邊坡創(chuàng)面的土壤厚度有10 cm左右.對(duì)4種類(lèi)型邊坡分別設(shè)置3個(gè)重復(fù)，按照S形多點(diǎn)混合的原則對(duì)每個(gè)重復(fù)進(jìn)行采樣，于2017年3月采集0～10 cm土層的土壤樣品.每個(gè)重復(fù)的各采集點(diǎn)土壤樣品進(jìn)行充分混合，然后裝入塑封袋中帶回實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行處理.用四分法從每個(gè)土樣中取1 kg左右土壤作為實(shí)驗(yàn)分析樣品.土樣在室內(nèi)進(jìn)行自然風(fēng)干，然后去除植物根系、植物殘?bào)w和石塊后研磨，過(guò)1 mm篩供測(cè)定分析用.土壤堿解氮含量的分析測(cè)定采用堿解擴(kuò)散-硼酸吸收法，土壤有效磷含量的分析測(cè)定采用碳酸氫鈉浸提-鉬銻抗比色法，土壤速效鉀含量的分析測(cè)定采用醋酸銨浸提-火焰光度法.
圖1 切挖邊坡類(lèi)型Fig.1 Cut slope types
1.3 數(shù)據(jù)處理對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)利用Excel進(jìn)行整理之后，再使用SPSS 20.0對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理.
2 結(jié)果與分析
2.1 不同框架形狀切挖邊坡土壤堿解氮含量土壤堿解氮亦稱(chēng)為土壤有效性氮，是土壤所提供的容易被植物吸收利用的營(yíng)養(yǎng)元素，是銨態(tài)氮、硝態(tài)氮、氨基酸氮和易水解蛋白質(zhì)氮的總和.土壤堿解氮與植物生長(zhǎng)關(guān)系密切，能較好地反映近期內(nèi)土壤的氮素供應(yīng)狀況和氮素釋放速率，土壤中堿解氮含量和變化趨勢(shì)是判斷土壤氮素豐缺狀況以及供給能力的重要指標(biāo)［12］.表1給出了不同切挖邊坡類(lèi)型的土壤堿解氮含量，其中菱形框架、拱形框架、無(wú)框架切挖邊坡土壤堿解氮質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別為72.12、51.33和63.21 mg/kg，菱形框架切挖邊坡土壤堿解氮含量最高，拱形框架切挖邊坡土壤堿解氮含量最低，但無(wú)論何種框架形狀的切挖邊坡還是有無(wú)框架的切挖邊坡，相互之間土壤堿解氮含量差異均不顯著.自然邊坡土壤堿解氮質(zhì)量分?jǐn)?shù)為126.0 mg/kg，自然邊坡土壤堿解氮含量顯著高于菱形框架切挖邊坡、拱形框架切挖邊坡、無(wú)框架切挖邊坡土壤堿解氮含量（P＜0.05）.
表1 不同切挖邊坡類(lèi)型的土壤堿解氮含量Tab.1 Soil available N content in different cut slope types
切挖邊坡土壤是人為客土到切挖邊坡創(chuàng)面所形成，從客土到采集土樣時(shí)雖然已過(guò)去14 a左右的時(shí)間，但切挖邊坡與自然邊坡相比，其土壤堿解氮含量仍然很低.這表明無(wú)論何種框架形狀的切挖邊坡還是有無(wú)框架的切挖邊坡，均不利于土壤堿解氮的轉(zhuǎn)化形成，將會(huì)對(duì)植物的生長(zhǎng)發(fā)育帶來(lái)不良影響，其土壤氮素有效含量以及氮素供給能力明顯不如自然邊坡，其植被恢復(fù)也可能會(huì)差于自然邊坡.由于鐵路周邊一定范圍內(nèi)禁止農(nóng)業(yè)生產(chǎn)活動(dòng)，周邊農(nóng)田的氮素一般不會(huì)流失到切挖邊坡，而切挖邊坡依靠降雨等因素帶來(lái)的氮素又有限，所以無(wú)論何種框架形狀的切挖邊坡還是有無(wú)框架的切挖邊坡，其土壤氮素在一定時(shí)期內(nèi)都可能很低，形成的土壤堿解氮也會(huì)很低，這可能是菱形框架切挖邊坡、拱形框架切挖邊坡、無(wú)框架切挖邊坡土壤堿解氮含量之間差異不顯著的主要原因.
在全國(guó)第二次土壤普查養(yǎng)分分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)以及行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)中，土壤堿解氮含量分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)如下：＞150 mg/kg為很豐富、120～150 mg/kg為豐富、90～120 mg/kg為中等、60～90 mg/kg為缺乏、30～60 mg/kg為很缺乏、＜30 mg/kg為極缺乏［13-15］.從以上分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)可以看出，自然邊坡土壤堿解氮含量屬于豐富的范圍，而菱形框架切挖邊坡、拱形框架切挖邊坡、無(wú)框架切挖邊坡土壤堿解氮含量屬于缺乏的范圍.因此，各種類(lèi)型切挖邊坡都需要采取提高土壤有效氮含量的相應(yīng)對(duì)策，才能確保切挖邊坡坡面植物的氮素營(yíng)養(yǎng)需求.土壤堿解氮主要來(lái)源于土壤中生物體的分解，自然邊坡沒(méi)有受到人為的破壞，坡面植物生命周期結(jié)束后回歸土壤并有長(zhǎng)期大量的生物體積累，為自然邊坡土壤堿解氮提供了較多的來(lái)源，這可能主要是自然邊坡土壤堿解氮含量比其他邊坡類(lèi)型土壤堿解氮含量高的原因［13，16］.
2.2 不同框架形狀切挖邊坡土壤有效磷含量土壤有效磷是土壤磷素供應(yīng)的重要指標(biāo)，為植物生長(zhǎng)期內(nèi)能夠被植物根系吸收利用的磷素，一般包括土壤溶液中的磷、弱吸附態(tài)磷、交換性磷和易溶性磷等［17］.土壤有效磷含量的影響因素除土壤磷化合物本身狀況外，還受土壤性質(zhì)以及人為耕作施肥等因素的影響［18-19］.表2給出了不同切挖邊坡類(lèi)型的土壤有效磷含量，菱形框架切挖邊坡土壤有效磷質(zhì)量分?jǐn)?shù)為27.68 mg/kg、拱形框架切挖邊坡土壤有效磷質(zhì)量分?jǐn)?shù)為24.75 mg/kg，雖然菱形框架和拱形框架2種切挖邊坡的框架形狀有差異，但它們的土壤有效磷含量差異不顯著.無(wú)框架切挖邊坡土壤有效磷質(zhì)量分?jǐn)?shù)為15.34 mg/kg，顯著低于菱形框架、拱形框架切挖邊坡土壤有效磷含量，切挖邊坡框架的有無(wú)會(huì)對(duì)土壤有效磷含量帶來(lái)明顯的影響，沒(méi)有框架結(jié)構(gòu)的切挖邊坡不利于有效磷在土壤中的形成和積累.
表2 不同切挖邊坡類(lèi)型的土壤有效磷含量Tab.2 Soil available P content in different cut slope types
土壤受到侵蝕會(huì)顯著地改變土壤有效磷含量，土壤有效磷含量隨著侵蝕程度的加深而下降，無(wú)框架切挖邊坡由于沒(méi)有框架的阻擋，土壤侵蝕比菱形框架、拱形框架切挖邊坡會(huì)更嚴(yán)重，土壤侵蝕的增加可能會(huì)導(dǎo)致無(wú)框架切挖邊坡土壤有效磷含量的明 顯 降 低［18，20］.自 然 邊 坡 土 壤 有 效 磷 含 量 為48.20 mg/kg，自然邊坡土壤有效磷含量顯著高于菱形框架切挖邊坡、拱形框架切挖邊坡、無(wú)框架切挖邊坡土壤有效磷含量（P＜0.05）.
在全國(guó)第二次土壤普查養(yǎng)分分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)以及行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)中，土壤有效磷含量分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)如下：＞40 mg/kg為很豐富、20～40 mg/kg為豐富、10～20 mg/kg為中等、5～10 mg/kg為缺乏、3～5 mg/kg為很缺乏、＜3 mg/kg為極缺乏［13-15］.從以上分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)可以看出，自然邊坡土壤有效磷含量屬于很豐富的范圍，而菱形框架切挖邊坡、拱形框架切挖邊坡土壤有效磷含量屬于豐富的范圍，無(wú)框架切挖邊坡土壤有效磷含量屬于中等的范圍.經(jīng)過(guò)框架處理的切挖邊坡，無(wú)論框架形狀如何，都可起到有利于切挖邊坡穩(wěn)定、減少坡面水土流失的作用，并能提高土壤有效磷含量，對(duì)切挖邊坡坡面植物生長(zhǎng)發(fā)育的磷素供應(yīng)將會(huì)有促進(jìn)效果.
2.3 不同框架形狀切挖邊坡土壤速效鉀含量土壤速效鉀是衡量土壤鉀素供給能力的主要指標(biāo)，能夠直觀地反映一定時(shí)期內(nèi)土壤可供植物利用的鉀素含量水平.土壤速效鉀包括交換性鉀和水溶性鉀.土壤中鉀素對(duì)植物最有效的形態(tài)為速效鉀，土壤速效鉀與土壤鉀素循環(huán)利用密切相關(guān)，能直接反映土壤的鉀素肥力狀況［11，21］.表3給出了不同切挖邊坡類(lèi)型的土壤速效鉀含量.
表3 不同切挖邊坡類(lèi)型的土壤速效鉀含量Tab.3 Soil available K in different cut slope types
因框架形狀不同，菱形框架切挖邊坡土壤速效鉀含量顯著高于拱形框架切挖邊坡土壤速效鉀含量（P＜0.05）.因框架有無(wú)不同，菱形框架切挖邊坡土壤速效鉀含量顯著高于無(wú)框架切挖邊坡土壤速效鉀含量，但拱形框架切挖邊坡與無(wú)框架切挖邊坡的土壤速效鉀含量之間沒(méi)有顯著差異.自然邊坡土壤速效鉀質(zhì)量分?jǐn)?shù)為272.30 mg/kg，自然邊坡土壤速效鉀含量顯著高于菱形框架切挖邊坡、拱形框架切挖邊坡、無(wú)框架切挖邊坡土壤速效鉀含量（P＜0.05）.
在全國(guó)第二次土壤普查養(yǎng)分分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)以及有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)中，土壤速效鉀含量分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)如下：＞200 mg/kg為很豐富、150～200 mg/kg為豐富、100～150 mg/kg為中等、50～100 mg/kg為缺乏、30～50 mg/kg為很缺乏、＜30 mg/kg為極缺乏［13-15］.從以上分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)可以看出，自然邊坡和菱形框架切挖邊坡土壤速效鉀含量都屬于很豐富的范圍，拱形框架切挖邊坡和無(wú)框架切挖邊坡土壤速效鉀含量都屬于豐富的范圍.土壤速效鉀含量受到土壤有機(jī)質(zhì)、耕作施肥、土壤水分、土壤酸堿度等因素的影響，有研究表明土壤速效鉀含量與有機(jī)質(zhì)含量有極顯著的正相關(guān)關(guān)系［11］.自然邊坡因植物枯枝落葉多，通過(guò)在土壤中植物枯枝落轉(zhuǎn)化為有機(jī)質(zhì)的長(zhǎng)期積累過(guò)程，會(huì)使自然邊坡土壤有機(jī)質(zhì)不斷增多，也為土壤速效鉀含量的提高創(chuàng)造了條件，這可能是自然邊坡土壤速效鉀含量在幾種邊坡類(lèi)型中最高的主要原因.
3 結(jié)論
通過(guò)對(duì)遂渝鐵路遂寧車(chē)站附近不同框架形狀切挖邊坡土壤大量元素有效含量的差異性研究，得出以下結(jié)論：
1）無(wú)論何種框架形狀的切挖邊坡還是無(wú)框架切挖邊坡，其土壤堿解氮含量均屬于缺乏的范圍，相互之間差異均不顯著.菱形框架切挖邊坡、拱形框架切挖邊坡、無(wú)框架切挖邊坡與自然邊坡相比，土壤堿解氮含量顯著降低.
2）菱形框架切挖邊坡、拱形框架切挖邊坡之間的土壤有效磷含量差異不顯著，但都顯著高于無(wú)框架切挖邊坡土壤有效磷含量.菱形框架切挖邊坡、拱形框架切挖邊坡、無(wú)框架切挖邊坡與自然邊坡相比，土壤有效磷含量顯著降低.
3）菱形框架切挖邊坡土壤速效鉀含量顯著高于拱形框架切挖邊坡、無(wú)框架切挖邊坡土壤速效鉀含量，但拱形框架切挖邊坡與無(wú)框架切挖邊坡之間土壤速效鉀含量差異不顯著.菱形框架切挖邊坡、拱形框架切挖邊坡、無(wú)框架切挖邊坡與自然邊坡相比，土壤速效鉀含量顯著降低.
猜你喜歡
改進(jìn)的菱形解相位法在相位展開(kāi)中的應(yīng)用成都信息工程大學(xué)學(xué)報(bào)(2021年3期)2021-11-22 07:17:28 深埋直墻拱形隧道穩(wěn)定性研究石家莊鐵路職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報(bào)(2021年1期)2021-06-09 06:06:54 建筑中的數(shù)學(xué)美奇妙的拱形趣味(數(shù)學(xué))(2019年10期)2020-01-15 00:45:20 拱形下的無(wú)限空間——TARA MATA設(shè)計(jì)師買(mǎi)手店現(xiàn)代裝飾(2018年11期)2018-11-22 07:27:34 不同殺螨劑對(duì)柑桔紅蜘蛛速效與持效性防治田間試驗(yàn)現(xiàn)代園藝(2017年21期)2018-01-03 06:41:42 土壤速效鉀測(cè)定方法的影響因素綠色科技(2016年16期)2016-10-11 06:53:51 施用不同有機(jī)物料對(duì)山地果園紅壤速效氮磷鉀含量的影響亞熱帶資源與環(huán)境學(xué)報(bào)(2015年1期)2015-01-22 07:04:58 豫中植煙區(qū)土壤速效養(yǎng)分的空間變異分析水土保持研究(2014年4期)2014-09-21 02:24:12 一種履帶式拱形底盤(pán)的設(shè)計(jì)研究機(jī)電產(chǎn)品開(kāi)發(fā)與創(chuàng)新(2014年6期)2014-03-11 16:42:46 菱形數(shù)獨(dú)２則意林(2008年12期)2008-05-14 16:48:28
艾生豪， 張?chǎng)┚辏?高道江*
（1.四川師范大學(xué) 化學(xué)與材料科學(xué)學(xué)院，四川 成都610066； 2.重慶市北新巴蜀中學(xué)校，重慶401520）
在山區(qū)道路修建、礦山開(kāi)采、水電開(kāi)發(fā)等工程建設(shè)中，經(jīng)常要進(jìn)行山體的開(kāi)挖，造成數(shù)量巨大的切挖邊坡［1-3］.隨著基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)投資力度的加大，山區(qū)各種工程建設(shè)形成的切挖邊坡將會(huì)逐年遞增［4-5］.切挖邊坡導(dǎo)致原有土壤和植被覆蓋層剝離，產(chǎn)生的裸露工程創(chuàng)面使景觀環(huán)境遭到嚴(yán)重破壞，引起的水土流失、地質(zhì)災(zāi)害現(xiàn)象十分普遍，對(duì)山區(qū)工程建設(shè)以及區(qū)域生態(tài)文明建設(shè)帶來(lái)諸多不良影響［4，6］.切挖邊坡的防護(hù)與綠化是當(dāng)今切挖邊坡生態(tài)治理的必然途徑，而不少切挖邊坡通常需要采用框架護(hù)坡才能發(fā)揮良好的防護(hù)與綠化作用［7-8］.切挖邊坡的框架是一種混凝土構(gòu)架，其框架形狀因設(shè)計(jì)施工不同而形狀各異，菱形框架、拱形框架是切挖邊坡常用的護(hù)坡框架形狀.在菱形框架、拱形框架的切挖邊坡或其他形狀切挖邊坡的框架內(nèi)，通過(guò)回填土壤或噴射植生基材的方式，構(gòu)建一層滿足植物生長(zhǎng)的人工土壤層，達(dá)到實(shí)現(xiàn)植被恢復(fù)重建的效果.氮磷鉀作為土壤大量元素，其有效含量的多少對(duì)土壤質(zhì)量和植物生長(zhǎng)有著直接影響［9-11］.目前，有關(guān)不同框架形狀切挖邊坡土壤大量元素有效含量的研究尚未見(jiàn)文獻(xiàn)報(bào)道.本研究對(duì)菱形框架、拱形框架、無(wú)框架的切挖邊坡以及自然邊坡土壤堿解氮含量、土壤有效磷含量、土壤速效鉀含量進(jìn)行了研究，以期為切挖邊坡合理治理提供科學(xué)依據(jù).
1 材料與方法
1.1 研究區(qū)概況研究區(qū)位于四川省盆地中部的遂渝鐵路遂寧車(chē)站附近，地處東經(jīng)30°32′，北緯105°32′.該區(qū)域?yàn)榍鹆甑蜕降貐^(qū)，地質(zhì)構(gòu)造簡(jiǎn)單，褶皺平緩，屬于四川盆地亞熱帶濕潤(rùn)季風(fēng)氣候區(qū)，氣候溫和，雨量充沛，四季分明，年平均氣溫18.2℃，年平均降水量1 123.4 mm，年日照時(shí)數(shù)1 116.5 h.該區(qū)域下部巖層以石灰?guī)r為主，上部巖層以紫紅色沙巖、泥巖為主，土壤類(lèi)型為紫色土，屬于我國(guó)紫色土的典型分布區(qū)域.
1.2 樣品采集和測(cè)定遂渝鐵路修建時(shí)，因施工設(shè)計(jì)等需要，切挖邊坡的常見(jiàn)類(lèi)型為菱形框架、拱形框架和無(wú)框架的切挖邊坡（圖1）.在遂渝鐵路遂寧車(chē)站附近，選取典型的菱形框架、拱形框架、無(wú)框架切挖邊坡以及典型的自然邊坡共4種類(lèi)型.切挖邊坡為2003年2月開(kāi)始修建遂渝鐵路時(shí)切挖山體所產(chǎn)生，人為客土到切挖邊坡創(chuàng)面的土壤厚度有10 cm左右.對(duì)4種類(lèi)型邊坡分別設(shè)置3個(gè)重復(fù)，按照S形多點(diǎn)混合的原則對(duì)每個(gè)重復(fù)進(jìn)行采樣，于2017年3月采集0～10 cm土層的土壤樣品.每個(gè)重復(fù)的各采集點(diǎn)土壤樣品進(jìn)行充分混合，然后裝入塑封袋中帶回實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行處理.用四分法從每個(gè)土樣中取1 kg左右土壤作為實(shí)驗(yàn)分析樣品.土樣在室內(nèi)進(jìn)行自然風(fēng)干，然后去除植物根系、植物殘?bào)w和石塊后研磨，過(guò)1 mm篩供測(cè)定分析用.土壤堿解氮含量的分析測(cè)定采用堿解擴(kuò)散-硼酸吸收法，土壤有效磷含量的分析測(cè)定采用碳酸氫鈉浸提-鉬銻抗比色法，土壤速效鉀含量的分析測(cè)定采用醋酸銨浸提-火焰光度法.
圖1 切挖邊坡類(lèi)型Fig.1 Cut slope types
1.3 數(shù)據(jù)處理對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)利用Excel進(jìn)行整理之后，再使用SPSS 20.0對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理.
2 結(jié)果與分析
2.1 不同框架形狀切挖邊坡土壤堿解氮含量土壤堿解氮亦稱(chēng)為土壤有效性氮，是土壤所提供的容易被植物吸收利用的營(yíng)養(yǎng)元素，是銨態(tài)氮、硝態(tài)氮、氨基酸氮和易水解蛋白質(zhì)氮的總和.土壤堿解氮與植物生長(zhǎng)關(guān)系密切，能較好地反映近期內(nèi)土壤的氮素供應(yīng)狀況和氮素釋放速率，土壤中堿解氮含量和變化趨勢(shì)是判斷土壤氮素豐缺狀況以及供給能力的重要指標(biāo)［12］.表1給出了不同切挖邊坡類(lèi)型的土壤堿解氮含量，其中菱形框架、拱形框架、無(wú)框架切挖邊坡土壤堿解氮質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別為72.12、51.33和63.21 mg/kg，菱形框架切挖邊坡土壤堿解氮含量最高，拱形框架切挖邊坡土壤堿解氮含量最低，但無(wú)論何種框架形狀的切挖邊坡還是有無(wú)框架的切挖邊坡，相互之間土壤堿解氮含量差異均不顯著.自然邊坡土壤堿解氮質(zhì)量分?jǐn)?shù)為126.0 mg/kg，自然邊坡土壤堿解氮含量顯著高于菱形框架切挖邊坡、拱形框架切挖邊坡、無(wú)框架切挖邊坡土壤堿解氮含量（P＜0.05）.
表1 不同切挖邊坡類(lèi)型的土壤堿解氮含量Tab.1 Soil available N content in different cut slope types
切挖邊坡土壤是人為客土到切挖邊坡創(chuàng)面所形成，從客土到采集土樣時(shí)雖然已過(guò)去14 a左右的時(shí)間，但切挖邊坡與自然邊坡相比，其土壤堿解氮含量仍然很低.這表明無(wú)論何種框架形狀的切挖邊坡還是有無(wú)框架的切挖邊坡，均不利于土壤堿解氮的轉(zhuǎn)化形成，將會(huì)對(duì)植物的生長(zhǎng)發(fā)育帶來(lái)不良影響，其土壤氮素有效含量以及氮素供給能力明顯不如自然邊坡，其植被恢復(fù)也可能會(huì)差于自然邊坡.由于鐵路周邊一定范圍內(nèi)禁止農(nóng)業(yè)生產(chǎn)活動(dòng)，周邊農(nóng)田的氮素一般不會(huì)流失到切挖邊坡，而切挖邊坡依靠降雨等因素帶來(lái)的氮素又有限，所以無(wú)論何種框架形狀的切挖邊坡還是有無(wú)框架的切挖邊坡，其土壤氮素在一定時(shí)期內(nèi)都可能很低，形成的土壤堿解氮也會(huì)很低，這可能是菱形框架切挖邊坡、拱形框架切挖邊坡、無(wú)框架切挖邊坡土壤堿解氮含量之間差異不顯著的主要原因.
在全國(guó)第二次土壤普查養(yǎng)分分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)以及行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)中，土壤堿解氮含量分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)如下：＞150 mg/kg為很豐富、120～150 mg/kg為豐富、90～120 mg/kg為中等、60～90 mg/kg為缺乏、30～60 mg/kg為很缺乏、＜30 mg/kg為極缺乏［13-15］.從以上分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)可以看出，自然邊坡土壤堿解氮含量屬于豐富的范圍，而菱形框架切挖邊坡、拱形框架切挖邊坡、無(wú)框架切挖邊坡土壤堿解氮含量屬于缺乏的范圍.因此，各種類(lèi)型切挖邊坡都需要采取提高土壤有效氮含量的相應(yīng)對(duì)策，才能確保切挖邊坡坡面植物的氮素營(yíng)養(yǎng)需求.土壤堿解氮主要來(lái)源于土壤中生物體的分解，自然邊坡沒(méi)有受到人為的破壞，坡面植物生命周期結(jié)束后回歸土壤并有長(zhǎng)期大量的生物體積累，為自然邊坡土壤堿解氮提供了較多的來(lái)源，這可能主要是自然邊坡土壤堿解氮含量比其他邊坡類(lèi)型土壤堿解氮含量高的原因［13，16］.
2.2 不同框架形狀切挖邊坡土壤有效磷含量土壤有效磷是土壤磷素供應(yīng)的重要指標(biāo)，為植物生長(zhǎng)期內(nèi)能夠被植物根系吸收利用的磷素，一般包括土壤溶液中的磷、弱吸附態(tài)磷、交換性磷和易溶性磷等［17］.土壤有效磷含量的影響因素除土壤磷化合物本身狀況外，還受土壤性質(zhì)以及人為耕作施肥等因素的影響［18-19］.表2給出了不同切挖邊坡類(lèi)型的土壤有效磷含量，菱形框架切挖邊坡土壤有效磷質(zhì)量分?jǐn)?shù)為27.68 mg/kg、拱形框架切挖邊坡土壤有效磷質(zhì)量分?jǐn)?shù)為24.75 mg/kg，雖然菱形框架和拱形框架2種切挖邊坡的框架形狀有差異，但它們的土壤有效磷含量差異不顯著.無(wú)框架切挖邊坡土壤有效磷質(zhì)量分?jǐn)?shù)為15.34 mg/kg，顯著低于菱形框架、拱形框架切挖邊坡土壤有效磷含量，切挖邊坡框架的有無(wú)會(huì)對(duì)土壤有效磷含量帶來(lái)明顯的影響，沒(méi)有框架結(jié)構(gòu)的切挖邊坡不利于有效磷在土壤中的形成和積累.
表2 不同切挖邊坡類(lèi)型的土壤有效磷含量Tab.2 Soil available P content in different cut slope types
土壤受到侵蝕會(huì)顯著地改變土壤有效磷含量，土壤有效磷含量隨著侵蝕程度的加深而下降，無(wú)框架切挖邊坡由于沒(méi)有框架的阻擋，土壤侵蝕比菱形框架、拱形框架切挖邊坡會(huì)更嚴(yán)重，土壤侵蝕的增加可能會(huì)導(dǎo)致無(wú)框架切挖邊坡土壤有效磷含量的明 顯 降 低［18，20］.自 然 邊 坡 土 壤 有 效 磷 含 量 為48.20 mg/kg，自然邊坡土壤有效磷含量顯著高于菱形框架切挖邊坡、拱形框架切挖邊坡、無(wú)框架切挖邊坡土壤有效磷含量（P＜0.05）.
在全國(guó)第二次土壤普查養(yǎng)分分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)以及行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)中，土壤有效磷含量分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)如下：＞40 mg/kg為很豐富、20～40 mg/kg為豐富、10～20 mg/kg為中等、5～10 mg/kg為缺乏、3～5 mg/kg為很缺乏、＜3 mg/kg為極缺乏［13-15］.從以上分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)可以看出，自然邊坡土壤有效磷含量屬于很豐富的范圍，而菱形框架切挖邊坡、拱形框架切挖邊坡土壤有效磷含量屬于豐富的范圍，無(wú)框架切挖邊坡土壤有效磷含量屬于中等的范圍.經(jīng)過(guò)框架處理的切挖邊坡，無(wú)論框架形狀如何，都可起到有利于切挖邊坡穩(wěn)定、減少坡面水土流失的作用，并能提高土壤有效磷含量，對(duì)切挖邊坡坡面植物生長(zhǎng)發(fā)育的磷素供應(yīng)將會(huì)有促進(jìn)效果.
2.3 不同框架形狀切挖邊坡土壤速效鉀含量土壤速效鉀是衡量土壤鉀素供給能力的主要指標(biāo)，能夠直觀地反映一定時(shí)期內(nèi)土壤可供植物利用的鉀素含量水平.土壤速效鉀包括交換性鉀和水溶性鉀.土壤中鉀素對(duì)植物最有效的形態(tài)為速效鉀，土壤速效鉀與土壤鉀素循環(huán)利用密切相關(guān)，能直接反映土壤的鉀素肥力狀況［11，21］.表3給出了不同切挖邊坡類(lèi)型的土壤速效鉀含量.
表3 不同切挖邊坡類(lèi)型的土壤速效鉀含量Tab.3 Soil available K in different cut slope types
因框架形狀不同，菱形框架切挖邊坡土壤速效鉀含量顯著高于拱形框架切挖邊坡土壤速效鉀含量（P＜0.05）.因框架有無(wú)不同，菱形框架切挖邊坡土壤速效鉀含量顯著高于無(wú)框架切挖邊坡土壤速效鉀含量，但拱形框架切挖邊坡與無(wú)框架切挖邊坡的土壤速效鉀含量之間沒(méi)有顯著差異.自然邊坡土壤速效鉀質(zhì)量分?jǐn)?shù)為272.30 mg/kg，自然邊坡土壤速效鉀含量顯著高于菱形框架切挖邊坡、拱形框架切挖邊坡、無(wú)框架切挖邊坡土壤速效鉀含量（P＜0.05）.
在全國(guó)第二次土壤普查養(yǎng)分分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)以及有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)中，土壤速效鉀含量分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)如下：＞200 mg/kg為很豐富、150～200 mg/kg為豐富、100～150 mg/kg為中等、50～100 mg/kg為缺乏、30～50 mg/kg為很缺乏、＜30 mg/kg為極缺乏［13-15］.從以上分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)可以看出，自然邊坡和菱形框架切挖邊坡土壤速效鉀含量都屬于很豐富的范圍，拱形框架切挖邊坡和無(wú)框架切挖邊坡土壤速效鉀含量都屬于豐富的范圍.土壤速效鉀含量受到土壤有機(jī)質(zhì)、耕作施肥、土壤水分、土壤酸堿度等因素的影響，有研究表明土壤速效鉀含量與有機(jī)質(zhì)含量有極顯著的正相關(guān)關(guān)系［11］.自然邊坡因植物枯枝落葉多，通過(guò)在土壤中植物枯枝落轉(zhuǎn)化為有機(jī)質(zhì)的長(zhǎng)期積累過(guò)程，會(huì)使自然邊坡土壤有機(jī)質(zhì)不斷增多，也為土壤速效鉀含量的提高創(chuàng)造了條件，這可能是自然邊坡土壤速效鉀含量在幾種邊坡類(lèi)型中最高的主要原因.
3 結(jié)論
通過(guò)對(duì)遂渝鐵路遂寧車(chē)站附近不同框架形狀切挖邊坡土壤大量元素有效含量的差異性研究，得出以下結(jié)論：
1）無(wú)論何種框架形狀的切挖邊坡還是無(wú)框架切挖邊坡，其土壤堿解氮含量均屬于缺乏的范圍，相互之間差異均不顯著.菱形框架切挖邊坡、拱形框架切挖邊坡、無(wú)框架切挖邊坡與自然邊坡相比，土壤堿解氮含量顯著降低.
2）菱形框架切挖邊坡、拱形框架切挖邊坡之間的土壤有效磷含量差異不顯著，但都顯著高于無(wú)框架切挖邊坡土壤有效磷含量.菱形框架切挖邊坡、拱形框架切挖邊坡、無(wú)框架切挖邊坡與自然邊坡相比，土壤有效磷含量顯著降低.
3）菱形框架切挖邊坡土壤速效鉀含量顯著高于拱形框架切挖邊坡、無(wú)框架切挖邊坡土壤速效鉀含量，但拱形框架切挖邊坡與無(wú)框架切挖邊坡之間土壤速效鉀含量差異不顯著.菱形框架切挖邊坡、拱形框架切挖邊坡、無(wú)框架切挖邊坡與自然邊坡相比，土壤速效鉀含量顯著降低.
猜你喜歡
成都信息工程大學(xué)學(xué)報(bào)(2021年3期)2021-11-22 07:17:28
石家莊鐵路職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報(bào)(2021年1期)2021-06-09 06:06:54
趣味(數(shù)學(xué))(2019年10期)2020-01-15 00:45:20
現(xiàn)代裝飾(2018年11期)2018-11-22 07:27:34
現(xiàn)代園藝(2017年21期)2018-01-03 06:41:42
綠色科技(2016年16期)2016-10-11 06:53:51
亞熱帶資源與環(huán)境學(xué)報(bào)(2015年1期)2015-01-22 07:04:58
水土保持研究(2014年4期)2014-09-21 02:24:12
機(jī)電產(chǎn)品開(kāi)發(fā)與創(chuàng)新(2014年6期)2014-03-11 16:42:46
意林(2008年12期)2008-05-14 16:48:28
