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Gebretsadik Melak Tamene,重金Kindie adis, Melese Yigzaw而minelik, ”坡方面和土地利用类型对选择的影响土壤理化性质在北埃塞俄比亚高原西部”,应用和环境土壤学, 卷。2020年, 文章的ID8463259, 8 页面, 2020年。 https://doi.org/10.1155/2020/8463259
坡方面和土地利用类型对选择的影响土壤理化性质在北埃塞俄比亚高原西部
文摘
最近的研究发现意味着斜率对土壤成因方面有很大的影响和土壤小气候。小气候有显著影响土壤geobiochemical过程发生在土壤中。然而,斜率方面对土壤特性的影响还没有被研究在埃塞俄比亚,尤其是在北部高地。这项研究开始链接选择土壤理化性质与不同土地利用下边坡方面实践。这项研究是开展Gumara-Maksegnit分水岭位于上层塔纳湖流域,埃塞俄比亚。四坡方面,向东(Ew),向北(西北),(Sw),向南和向西(Ww),在每个斜坡和三种土地利用类型方面,农田(Cl)、林地(Fl),和牧场(Gl),被认为是。总共36个原状土样的体积密度和36扰动土收集土壤样本选择属性。土壤粒度(纹理)、体积密度、电导率(EC),土壤pH值,可用磷(av。P),可用钾(av。K)、总氮(TN)和土壤有机碳(SOC)进行了分析。结果分析显示,无显著差异( )在边坡方面和/或土地利用类型土壤pH值和EC,而坡方面表现出显著的影响( )在SOC、TN、av, K, av。p .最高的重要 )平均值的SOC观察Ww(3.04%),其次是Nw(2.52%)但SOC不显著( )在西南和电子战之间。而最高的av。K (1233.2 centimole /公斤)和av.磷(35.76 ppm)观察在西北坡方面,TN是最高的Ww坡方面(0.24%)。显著的影响( )土地的使用可以概括为Fl > Gl > Cl SOC和TN。一个SOC和TN(之间的观察有很强的正相关关系R2= 0.997)和av。K和av。P (R2= 0.58) 。一般来说,斜率方面,土地利用类型和他们的交互作用对土壤理化性质有很大的影响。
1。介绍
埃塞俄比亚高地地区的特点是高降雨和不断练习多元化培养快速土地利用变化(1]。不当的农业实践,如过度放牧、连续耕作,土壤贫瘠,节水实践和土壤酸度影响土壤生态和属性(2]。快速的土地利用土地覆盖变化(LULCC),可怜的土地和土壤管理实践,传统的耕作制度,和其他农业活动是土地退化的最重要的驱动力和土壤肥力赤纬在埃塞俄比亚3]。除了山区地形,斜率梯度结合传统农业已经加剧了土壤肥力耗竭,土壤酸度和土壤有机质脱毛(4]。
最近的研究发现隐含斜率方面也影响土壤成因,土壤微生物功能和多样性,生物质产量和土壤有机质、土壤水文和小气候的监管。这些因素影响土壤理化性质(5,6]。斜率方面可以影响地表径流和侵蚀由于小气候效应。偏差由于地形方面带来不同的小气候,导致动物物种丰度和多样性的差异,土壤水分、温度和有机物质最终影响土壤肥力和土壤质量(6]。水文和太阳能系统的山区风景根据边坡方面各不相同,从而导致方差成分和分布模式的植被和土壤生物学性质(7]。
多的研究已经在山坡坡度和长度的影响;然而斜率的影响方面对土壤geobiochemical处理研究在埃塞俄比亚仍然太有限。这项研究开始分析边坡方面对选定的土壤理化性质的影响在不同的土地利用实践。
2。研究方法
2.1。区域描述
Gumara-Maksegnit分水岭在于塔纳湖流域的关键部分是最大的湖在埃塞俄比亚Megechi排水。这集水流入Gumara-Maksegnit河,最终飘塔纳湖(图1)。这个排水的生物物理过程产生直接影响塔纳湖的生态系统。Gumara-Maksegnit分水岭是发现在北贡德尔区贡德尔Zuria区12°之间的地理位置范围23′53“12°30′49”N和37°33′39”37°37′14“E。分水岭位于贡德尔西南约45公里的小镇。调查区域的高度从海拔1933米到2852米不等。从缓坡地形的区域覆盖一个非常陡峭的斜坡。
2.2。土壤采样设计和土样的采集
从三种土地利用类型土壤样本采集(农田、牧场和自然森林)在四坡方面,向东(Ew),向北(西北),向南(Sw)和西(Ww),使用GPS在三米高的准确性。从每个土地利用类型的土壤样本代表三个复制是由一个简单的随机抽样技术上20厘米的表层土。标高、边坡坡度和管理实践进行了尽可能均匀,和类似的四坡内土地使用方面收集样品的过程中使用。总共36原状和36扰动土样来自四个坡方面,三种土地利用类型。
2.3。土壤实验室分析
土壤质地、容重、电导率(EC),土壤pH值,可用磷(av。P),可用钾(av。K)、总氮(TN)和土壤有机碳(SOC)进行了分析。分析了土壤质地比重计法(8]。36个原状土样品被用来确定体积密度(BD) [9]而扰动土样本用于确定其它土壤物理和化学性质。土壤pH值使用土壤水分测定:解决方法1的比率:2.5土壤:水解决方案使用结合玻璃电极酸度计(10]。测定土壤OM,湿法氧化滴定与0.25使用硫酸亚铁的解决方案(11]。TN含量与滴定法确定后凯氏法如杰克逊所述12]。Av K被火焰光度计测量。13]。奥尔森提取方法[P决心使用可用14]。
2.4。统计分析
双向方差分析与邓肯的多个范围测试用来测试意味着土地利用类型之间的分离,边坡方面,和相互影响。皮尔森相关系数是用来确定土壤特性之间的关系。所有的推论统计进行了使用统计分析软件(SAS)。
3所示。结果和讨论
3.1。描述性分析,选择土壤属性
描述性分析的结果显示,有一个数值之间的差异选择土壤理化性质在斜率和土地利用类型方面,而土壤有机碳和体积密度(图显示出类似的模式2)。东和北斜坡方面显示降低粘土比例数值(图3),可能是由于地表径流,小气候和土壤管理变化(7]。土壤化学性质是高度受到geobiochemical过程包括地形、坡度方面,和山坡坡度;土壤动物、植被、水文过程;温度和降雨和气候等因素。例如,地表径流和向下浸出可能影响土壤养分含量、土壤酸碱度、土壤有机质、土壤呼吸、土壤和其他生物的角色。表1证实了斜率的影响方面,土地利用类型选择土壤属性。
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鲁侍萍土地利用类型;Var:变量;电子商务:导电性;SOC:百分比;Av。凯西:centimole /千克,Av。P: ppm;TN:百分比;艾玛:向东;西北:向北;西南:向南;Ww:向西; Fl: forest land; Cl: cropland; Gl: grazing land. |
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3.1.1。斜率的影响方面和土地利用类型对土壤质地、土壤容重和土壤的反应
土壤粒度分布的显著差异是观察之间的斜率方面。向东和向北斜坡方面表现出更大的沙子,淤泥内容向西斜坡的观察更大的粘土含量方面(表2)。麻仁et al。15)报道了北斜坡砂和粉砂内容方面大大超过南坡方面但粘土含量是无关紧要的。相比之下,到了et al。(16)发现显示,北斜坡有更多粘土和砂含量低于朝南的斜坡。这种差异是由于小气候和土壤管理的累积效应包括植被变化(7]。土壤质地的差异之间的斜率对土壤生化过程方面有很大的影响土壤有机质的矿化和稳定化等(17]。没有显著变化,土壤pH值和土壤EC在边坡方面和土地利用类型(表3)。关于体积密度较低的体积密度在Ww斜率;因此,西部流域是治疗水土保持实践。这种差异也可能与土壤粒度分布的可变性和SOC(斜率之间的内容方面6]。然而,没有明显变化与土壤容重Ww和Sw污水方面(表之间的关系4)。
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DF:自由度;双相障碍:体积密度;电子商务:导电性;艾玛:向东;西北:向北;西南:向南;标志:重要;Fl:林地;Cl:农田;Gl:牧场。 The numbers indicated by ± are standard errors. |
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DF:自由度;SOC:百分比;Av。K: centimole /千克;Av。P: ppm;TN: TN百分比,电子战:向东;西北:向北;西南:向南;Ww:向西;标志:重要;Fl:林地; Cl: cropland; Gl: grazing land. The numbers indicated by ± are standard errors. |
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DF:自由度;SOC:百分比;Av。K: centimole /千克;Av。P: ppm;TN:在百分比,电子战:向东;西北:向北;西南:向南;Ww:向西;标志:重要;Fl:林地; Cl: cropland; Gl: grazing land. The numbers indicated by ± are standard errors. |
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林地显示比例最大的砂,黏土比例最低,体积密度最低。在农田(表相反的趋势2)。塞拉西et al。18]报道自然森林中粘土比例高于农田和牧场与这项研究发现。与此同时,凝灰岩等。19记录,土地利用类型没有显著影响土壤粒度分布。土壤粒径分布的微不足道的差异之间的原始森林土壤和农田也被报道在摩洛哥[20.]。高容重农田土壤有机质含量低的可能是因为[21]。
3.1.2。主要必需营养素和SOC在边坡方面和土地利用类型
基本营养状态是非常重要的土地是否适合农业生产力的分析。土地使用和边坡方面表现出显著的影响在主macroessential营养虽然不相符(表的区别3)。更大的SOC在Ww和西北坡方面而电子战最低的观察和西南坡方面(表3)符合22]。向阳坡网站通常是凉爽和湿润,含有大量的SOC,而斜坡通常是炎热和干燥,植被较少,容易流失,因此耗尽在SOC (6]。元等。21)也报告说,北方和西南方面的分水岭的SOC分数高于其他方面。
最低的SOC和TN农田下观察使用类型(表3),可能是由于土壤有机质的矿化和侵蚀比森林和牧场23]。土壤有机质的物理保护(稳定)在传统耕作土地以来较低土壤比森林更频繁的打扰和牧场24]。修改等。25)也报告了SOC的净减少的因素在培养:倾斜的土地侵蚀,降低垃圾投入,增加了SOM氧化造成的耕作Nandwa[引用的26]。土地利用类型的影响在av, K是无意义的(表3)。Av。P是最低的牧场和农田和林地之间是无意义的。DAP肥料在农田中的应用可能提高av。P在农田27)尽管有机质的矿化磷可能是更高的av的主要原因。P在林地28]。
边坡方面的相互影响和土地利用类型是重要的关于土壤pH值、SOC, av。K, av, P, TN(表4)。Ww牧场和林地土壤pH值最低,而西南农田和牧场显示最高的pH值(表4)。
3.2。土壤属性之间的相关性测量
人相关结果表明,有一个强阳性之间的显著相关性SOC和TN (r= 0.997; (表5和图4)。这一发现与曹的发现29日]报道SOC和TN呈正相关r= 0.869 。这可能是由于土壤SOC和TN的主要来源是土壤有机质。库萨克et al。30.)也报道之间有显著的正相关关系在森林土壤C和N浓度r= 0.93。土壤av之间观察中度正相关。K和av。P(图5)和av之间。P和EC (r)= 0.58和0.52,分别地 (图6)。体积密度显示弱负相关与SOC和TN虽然是粘土和沙子之间观察到强烈的负相关(r=−0.84)和粘土和淤泥百分比(r= 0.50) (表5)。土壤pH值与SOC和TN(表负相关5)。散点图显示又正常的数据是非常准确的相比其他测量土壤参数确认土壤有机质和全氮显著关联(图4),是影响土地使用和边坡方面的相互影响。
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鲁侍萍土地利用类型;Var:变量;DF:自由度;双相障碍:体积密度;电子商务:导电性;SOC:土壤有机碳;Av。凯西:可用钾;Av。P:可用磷;TN:总氮;艾玛:向东; Nw: northward; Sw: southward; Ww: westward; sign: significant; Fl: forest land; Cl: cropland; Gl: grazing land. The numbers indicated by ± are standard errors. |
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4所示。结论和建议
在这个研究中,我们调查了斜率的影响方面不同的土地利用类型。基于我们的研究结果,EC和pH值没有响应斜率方面和土地利用类型。粘土含量显著升高(37.11%)在Ww斜率农田,这可能是由于小气候的累积效应和长期的土地管理实践。坡度和土地利用方面的相互影响SOC(4.22)和TN(0.33)最高的西自然林地最低观察在向东农田SOC(1.11)和TN(0.08),这是高度相关的生化过程根据小气候条件。最高的av。K (1476.8 (centimole /公斤))和av。P (59.63 (ppm))被发现在西北牧场和西北农田而av最低。K (107.6 (centimole /公斤))和av。P (3.57 (ppm))被发现在西南牧场。之间有很强的正相关SOC和TN (r= 0.997)和av。K和av。P (r= 0.58)。一般来说,斜率方面,土地利用类型和他们的交互作用对土壤理化性质有很大的影响。这可能意味着斜率方面和土地利用类型土壤调查和管理期间需要详细的描述。
数据可用性
所有原始和分析数据的通讯作者,可以提供基于合理的请求出版商或任何感兴趣的身体。
同意
获得了官方的信,给参与者贡德尔大学的。这项研究的所有参与者完全同意和感兴趣的研究。
的利益冲突
作者宣称没有利益冲突。
作者的贡献
所有作者参与这项研究的每一个阶段。他们都参与提案写作、数据收集、分析和解释。
确认
作者承认贡德尔大学农业官员,和农民生活在研究区。这项研究支持的经济研究和社区服务副总裁贡德尔大学的研究平台。研究计划评估,由贡德尔大学,同意通过出版传播最终结果。
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