土壤侵蚀与土地生产力关系研究综述

土壤侵蚀与土地生产力关系研究综述

左琴

海南省水利水电勘测设计研究院，海南 海口 570203

摘要：阐述了土壤侵蚀与土地生产力的相互关系，进一步分析了土壤侵蚀引发的土壤物理性质、化学性质以及土壤微生物数量和土壤酶活性的变化对土地生产力的影响，在众多研究基础上，指出土壤侵蚀与土地生产力关系研究中的不足，并提出了新的研究方向。

关键词：土壤侵蚀；土地生产力；综述

土壤侵蚀通常是指降雨径流力、风力、重力等侵蚀营力对地表土壤的破坏、搬运和沉积的过程。它降低土壤中有机质和各种营养元素的含量，破坏了土体结构。土地生产力指土地在一定条件下可能达到的生产水平，既反映土地质量的好坏，又表明土地的生产能力，与土壤肥力成正相关。我国学者开始系统研究土壤侵蚀始于朱显谟先生对土壤侵蚀的划分，上世纪八十年代后对土壤侵蚀与土地生产力关系的研究才逐渐多起来，且多集中在土壤侵蚀对土壤养分流失方面，而对土壤微生物和土壤酶活性与土地生产力关系研究鲜有报道。

一、土壤侵蚀对土壤物理性状的影响

土壤侵蚀对土壤物理性质有着显著影响，如土壤表土厚度，土壤蓄渗能力等方面。同时，这些物理性质也是影响土地生产力高低的基本物理因素。它们之间密切相关，并有互补性。土壤蓄渗能力强，有利于减少土壤侵蚀所造成的土壤养分、有机质和腐殖质的流失，因此土地生产力水平也相应较高。景国臣等研究指出侵蚀程度由轻度侵蚀到中度侵蚀过程中，土壤田间持水量减少8.9%，渗透速度减小51.5%；由中度侵蚀到重度侵蚀土壤田间持水量减少9. 2 %，渗透速度减小37.6 %。说明土壤侵蚀使土壤腐殖质层减薄，有机质含量降低，使得土壤蓄渗水能力减弱，进而影响土地生产力的发挥。陈奇伯等研究表明，坡耕地发生土壤侵蚀时，土壤物理性能和入渗能力均有下降、土壤养分流失以及土地生物生产能力的衰退。在具体研究土壤侵蚀与土地生产力关系时，通过模拟的试验结果显示，坡耕地每流失1 cm 表土，土地生产力水平平均下降4.54 %。

二、土壤侵蚀对土壤化学性状的影响

土壤化学性质是土壤具有保肥和供肥能力的基础，也是土壤具有缓冲性及在环境中一系列效应、影响土壤质量的重要原因。土壤有机质大小、腐殖质以及养分状况等是反映土壤生产力高低的重要标志。尤其在生态脆弱区，由于土壤侵蚀的作用导致区域表层肥力土壤的流失，从而使土地生产力衰退，甚至枯竭。陈奇伯等在研究黄土高原坡耕地土壤侵蚀对土地生产力

影响时，运用模拟侵蚀方法，从坡耕地的表层土壤养分流失，作物产量和生物产量下降的状况进行了定量测试分析，表明耕作层(0～20 cm) 土壤肥力指标有机质、全N、碱解N、全P 分别比下层土壤(20～60 cm)高14.2 %、12.0 %、37.3 %和9.2 %，且流失土壤的养分富集现象明显。

三、土壤侵蚀对土壤生物性状的影响

在土壤生物性状方面，土壤侵蚀使土壤有机质含量大大降低，随着土壤侵蚀的加剧，被视为土壤活性有机质部分的土壤微生物数量减少，在土壤生物化学反应中起着重要作用的土壤酶活性也有所减弱。

（一）土壤微生物数量和种类

土壤微生物是指土壤中体积小于5 ×103μm3的生物总量，也是最活跃的土壤肥力因子之一。细菌、放线菌和真菌作为土壤微生物的3大类群，构成了土壤微生物的主要生物量，其区系组成和数量变化常能反映出土壤生物活性水平。因此研究土壤侵蚀通过土壤微生物的作用对土地生产力的影响，因而其数量和种类的变化可作为衡量土地生产力高低的重要指标。

有学者在研究土壤有机碳和全氮在土壤剖面垂直分布时发现，土壤有机碳和全氮随土壤深度增加而减少的趋势，这与土壤微生物总数、细菌数量和放线菌数量的垂直分布趋势相同，从而得出土壤养分含量越高越能促进微生物的生长繁殖。因此，土壤微生物参数可作为土壤质量变化的指标。进一步证实研究土壤微生物生物量对了解土壤肥力、土壤养分植物有效性以及土壤养分转化、循环以及环境变化具有重要意义。

（二）土壤酶活性

土壤酶是由生物体产生的，具有高度催化作用的一类蛋白质。土壤酶活性反映了土壤中各种生物化学过程的强度和方向。土壤酶的活性与土壤理化特性、肥力状况和农业措施有着显著的相关性，其活性是土壤肥力评价的重要指标之一。研究土壤酶活性的影响因素，提高土壤酶活性，对改善土壤生态环境，提高土壤肥力有重要意义。森林土壤中常有着有丰富的有机物质，能促进速效磷的转化，其活性的高低

直接影响着土壤速效磷的分解转化及其生物有效性。吕桂芬，吴永胜等研究发现草地退化加剧过程中，土壤酶活性随退化程度的加剧而有递减的趋势。可以推断，土壤侵蚀对氮素肥的转化和吸收有较大影响的脲酶和蛋白酶，对过氧化氢其水解作用的过氧化氢酶，以及参与腐殖质组分转化的多酚氧化酶和分解高分子化合物为土壤植物或微生物所吸收利用的转化酶有重大影响。因此，土壤侵蚀引起的土壤退化所造成的土壤酶活性的降低对土地生产力起着制约作用。

四、问题与讨论

综述表明，目前对土壤侵蚀以及其所带来的严重后果已经有了比较深入的研究和探讨，尤其在土壤侵蚀对土壤物理性质的改变和土壤养分的流失方面成果颇丰。但是，对土壤侵蚀或退化对土壤微生物性状和土壤酶活性方面尚有不足，且存在研究成果不成系统或结论不一，需进一步进行研究梳理。另外对土壤微生物和土壤酶活性与土地生产力方面的研究尚存空白，或者仅停留在定性描述阶段，尚未有直接的定量研究方面的报道。因此，探究在土壤侵蚀与土地生产力关系时，如何将土壤侵蚀或退化对土壤微生物和土壤酶活性的影响、或者通过土壤地上附着生物量定量化，应作为今后研究土壤侵蚀与土地生产力的一个方向。

参考文献：

[1]李国辉, 陈庆芳, 黄懿梅等.黄土高原典型植物根际对土壤微生物生物量碳、氮、磷和基础呼吸的影响[J].生态学报,2010,30(4):09760983.

[2]王少昆, 赵学勇, 左小安等.科尔沁沙质草甸土壤微生物数量的垂直分布及季节动态[J]. 干旱区地理, 2009, 32(4): 610-615.

[3]吕桂芬, 吴永胜, 李浩等.荒漠草原不同退化阶段土壤微生物、土壤养分及酶活性的研究[J].中国沙漠,2010,30(1):104-109.

作者简介：

左琴（1986-），女，四川广安人，硕士研究生，工程师，主要从事水土保持工程、小流域治理等工作。

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