宁夏中部干旱带压砂地土壤演化机理研究

本项目以宁夏中部干旱带为代表的西北地区特有的压砂地为研究对象，針对压砂地随着利用年限的增加，土地生产力呈快速下降趋势，直至全部衰退的现状。在获取大量基础性科学数据的基础上，重点研究压砂地土壤物理性质和化学性质的演变趋势，总结提出随压砂地使用年限的增长土壤质量的演变规律；分析影响演化规律和土壤退化的主控因素，对影响演化规律的自然因素、人为因素加以研究和分析，并按其重要程度进行层次划分，研究各因素在一定环境条件下相互联系、相互作用的运行规则和原理，揭示压砂地土壤演化机理；根据上述研究结果，总结提出压砂地土壤可持续发展的途径和方法；依托系统监测数据建立压砂地土壤理化指标空间数据库，结合GIS生成基于统计学的土壤水分、养分空间模拟分布图。为宁夏中部干旱带乃至西北干旱区压砂地的可持续利用，保持压砂地持续生产和健康发展提供科学依据。

针对宁夏中部干旱带迅速发展的压砂地土壤可持续利用问题，选择不同种植年限的压砂地土壤为研究对象，按照分层和混合土样分别测试了土壤的物理、化学和生物性质，采用传统统计学和地统计学相结合的方法，系统研究了宁夏中部干旱带压砂地土壤的演变规律和机理。主要内容包括：（1）测试了表征土壤水分、土壤机械成分、物理性质、化学性质、生物性质等30项指标，分析总结探明了随着压砂年限的增长压砂地向干燥化、粗化方向演变，除容重随年限的增加而增大，其余指标都在压砂前期出现上升趋势，随后逐年呈下降趋势。（2）通过主成分和相关性分析，研究得出有机质、速效钾、全氮、pH、饱和持水量为代表的理化性质和蔗糖酶为代表的酶类为造成此演化规律的主要影响因素，其中有机质、速效钾、全氮、pH、饱和持水量为重要层次的影响因素，蔗糖酶为次要层次的影响因素。人为耕作是其驱动因素。（3）以驱动因子为基础，提出了压砂地土壤可持续利用的主要措施。（4）建立了压砂年限与土壤理化性质之间的最优函数模型，建立压砂地土壤理化指标空间数据库，结合GIS生成基于统计学的土壤水分、养分空间模拟分布图。对于指导宁夏中部干旱带压砂瓜生产和合理施肥具有十分重要的科学价值和实践意义。