全 文 ：第 23卷第 1期
2009 年 2 月 水土保持学报Journal of Soil and Water Conserv ation Vo l.23 No.1Feb., 2009
　
开垦草原与种植紫花苜蓿对土壤磷素有效性的影响＊
郭彦军1 , 2 ,倪　郁3 ,韩建国2 ,韩　龙1
(1.西南大学 动物科技学院 ,重庆 400715;2.中国农业大学 草地研究所 ,北京 100094;
3.西南大学 农学与生物技术学院 , 重庆 400715)
摘要:研究了北方农牧交错带开垦天然草地和退耕地种植紫花苜蓿对土壤磷素有效性的影响。结果表明:试验
区土壤速效磷含量整体偏低 ,均在 4 mg/ kg以下 , C/ P 比超过 4 000。草原开垦后 , 土壤全磷含量显著降低 ,速效
磷含量无显著变化 , 无机磷占全磷的比例提高。退耕地种植紫花苜蓿 4 a后 , 除典型草原试验区 10-20 cm 土层
全磷含量显著下降外 ,其余土壤全磷含量无显著变化 , 无机磷占全磷的比例降低。试验区土壤速效磷含量与碱性
磷酸酶活性呈极显著正相关关系 ,与土壤 Ca2 -P 和 Ca8 -P 含量无显著相关关系 , 表明速效磷含量主要来源于
有机磷的矿化作用。
关键词:天然草地;紫花苜蓿;速效磷;无机磷组分
中图分类号:S153.61　　　文献标识码:A　　　文章编号:1009-2242(2009)01-0088-05
Effects of Steppe Cultivation and Alfalfa Plantation on the
Availability of Soil Phosphorus
GUO Yan-jun1 , 2 , NI Yu3 , HAN Jian-guo2 , HAN Long1
(1.Col lege of Animal Science and Technology , Southwest Univ ersity , Chongqing 400715;
2.Institute o f Grassland Science , China Agriculture University , Beij ing 100094;
3.College o f A gronomy and Biotechnology , Southwest Univ ersity , Chongqing 400715)
Abstract:In o rder to pro vide scientific theory in managing and utilizing steppes in ag ro-pasto ral transitional
zone , experiments w ere car ried out to determine the contents o f avai lable phosphorus , total phosphorus , in-
o rganic phosphorus fractions and to tal o rganic ca rbon , soil pH value and the act ivities of acid and alkaline
phosphatase in steppe , cul tivated land and alfalfa land in tw o types of steppe s(meadow steppe and typical
steppe).The results show ed that the contents o f avai lable phosphorus in sampling areas w ere lower than 4
mg/kg , the ratio between the contents o f to tal o rganic carbon and available phosphorus w as ove r 4 000.A f-
ter steppe cultivat ion , the content of total phosphorus w as significant ly decreased , whi le the content of avail-
able pho spho rus changed a lit t le.The propo rtion o f ino rganic pho spho rus in to tal pho spho rus w as increased
af ter cul tivation.Afte r four years returning the cultiv ated land into alfalfa land , the content o f soil to tal
phosphorus had no signi ficant change except fo r a significant decrease in soils at 10-20 cm soi l lay er in typi-
cal steppe.T he proport ion of ino rganic pho spho rus in to tal phosphorus of alfalfa land w as significant ly high-
er than that o f cul tivated land.T here existed no signif icant correlation betw een the content of available pho s-
phorus and the content o f Ca2 -P or Ca8 -P , whi le significant co rrelat ion w as detected between the content
of av ailable phosphorus and the activi ty of alkaline phosphatase , indica ting that the available phosphorus w as
mainly o rig inated f rom the mine raliza tion of o rganic phosphorus in soil.
Key words:steppe;Med icago sativa;avai lable phosphorus;ino rganic pho spho rus f ractions
北方农牧交错带是我国长期人类活动所形成的传统农业与传统牧业镶嵌结合区域 。由于人类频繁的活
动 ,该区草地利用方式发生了重大变化[ 1] 。如开垦草原以进行粮食生产 ,退耕地还草以恢复严重退化的土壤质
量 、改善生态环境。草地利用方式的改变将导致土壤性质的变化[ 2] 。土壤磷作为限制植物生产的重要因素之
＊ 收稿日期:2008-09-01
基金项目:国家“十一五”专项(2006BAD16B01)
作者简介:郭彦军(1974-),男 ,青海人 ,博士 ,副教授 ,从事牧草营养与草地管理的教学与科研工作。 E-mail:qhgy j@126.com
通讯作者:韩建国(1958-),男 ,内蒙古人 ,博士 ,教授 ,博士生导师 ,从事草地管理与牧草种子的科研与推广工作。 E-mail:grasslab@pub-
lic3.b ta.net.cn
一 ,在维持草地生态系统的稳定性方面发挥着积极地作用[ 3] 。草原被开垦后 ,天然草地长期所形成的土壤磷素
平衡可能会发生变化。种植多年生牧草 ,特别是紫花苜蓿 ,在提高土壤有机质及氮素营养方面有积极地作
用[ 4] ,但在土壤磷素营养方面的作用尚无相关报道 。本文研究了开垦草原和种植紫花苜蓿对土壤全磷 、速效磷
及无机磷各组分的影响规律 ,旨在了解农牧交错带土壤磷素状况 ,为可持续地管理与利用草原提供理论依据 。
1　材料与方法
1.1　试验地概况
试验地位于中国农业大学国家草地生态系统沽源野外观测站。平均海拔 1 400 m ,年均气温 1.4℃,大于
10℃的年积温为 1 513.1℃,无霜期 100 d左右 ,年平均降水量为 300 mm(主要集中在 7-9月份),年蒸发量为
1 785 mm ,年日照时数2 930.9 h。土壤类型为栗钙土 。由于受长期的人为干扰 ,草地开垦严重 ,属典型的农牧
交错带。
1.2　样地选择
分别选择植被相对一致的草甸草原(海拔高度 1 353 m)和典型草原(海拔高度 1 380 ～ 1 450 m),并在两个
试验区分别选择连续种植近 16 a的草原开垦地和 4 a 生的紫花苜蓿地(开垦耕地复种)。天然草地主要放牧奶
牛;耕地主要种植小麦 、油菜 、燕麦 、老芒麦 ,每年施用的 N , P2O 5 和 K2O 分别为 200 kg/hm2 ,200 kg/hm2 和
225 kg/hm2 ;紫花苜蓿地建植当年施用的 N , P2O 5 和 K 2O 分别为 200 kg/hm2 , 350 kg/hm2 和 300 kg/hm 2 ,
2004年起没有施肥。根据地形 ,分别将各样地分为 4个样区 ,每个样区面积在 500 m2 左右 。
1.3　土壤采样方法
于 2006年 7月 ,在天然草地在每个样区内 ,按点-四分法确定采样点 8个 ,分 0-10 cm 和 10-20 cm 两
层采集土样 ,每个点采集 100 g 土左右 ,8个点样品混合后取 500 g 土。耕地和紫花苜蓿地按蛇形采样法 ,距植
株 5 cm 处采集 0-10 cm 和 10-20 cm土层土样 ,每个样区采 8个点 ,混合后取 500 g 土。每个样地取 4个混
合样品。土样晾干后 ,过 1 mm 和 0.25 mm 筛 ,贮藏于 4℃冷藏室待测。
1.4　测定指标及方法
参照蒋柏藩-顾益初石灰性土壤无机磷分级方法[ 5] ,用 NaHCO3 溶液测定 Ca2 -P ,用 NH4Ac溶液测定 Ca8
-P ,用NH4F 溶液测定 Al-P ,用NaOH-Na2CO3 溶液测定Fe-P ,用柠檬酸纳和NaOH 混合溶液测定O-P ,用
H2SO4 溶液测定 Ca10 -P。土壤全磷含量测定采用 HClO4 -H2SO4 消化法 ,速效磷含量测定采用 0.5 mol/L
NaHCO 3法 。土壤有机碳含量测定采用重铬酸钾滴定法。磷酸酶活性采用苯磷酸二钠比色法测定[ 6] 。
1.5　统计方法
采用单因素方差分析(SPSS13.01),比较不同草原类型 、不同土层土壤全磷 、速效磷 、总有机碳 、C/P 比 、
Ca2 -P ,Ca8 -P ,Ca10 -P ,Al-P ,Fe-P 和 O-P含量 ,显著水平为 P=0.05(T urkey s检验法)。
2　结果与分析
2.1　土壤全磷和速效磷含量的变化
表 1　草原开垦与种植紫花苜蓿对土壤全磷 、速效磷含量和 pH 值的影响
草地类型
0-10 cm 土层
全磷/
(g · kg-1)
速效磷/
(mg · kg-1)
pH
(5∶1)
10-20 cm 土层
全磷/
(g· kg-1)
速效磷/
(mg· kg -1)
pH
(5∶1)
草甸草原试验区
天然草地 0.59 a 3.25 a 8.39 a 0.55 a 2.25 a 8.76 a
耕 地 0.38 b 2.25 a 8.35 a 0.37 b 2.75 a 8.47 a
紫花苜蓿地 0.40 b 3.00 a 7.79 b 0.39 b 2.50 a 7.87 b
典型草原试验区
天然草地 0.57 a 2.75 a 7.30 a 0.27 a 2.00 b 7.57 a
耕 地 0.37 b 3.50 a 7.36 a 0.26 a 4.00 a 7.32 b
紫花苜蓿地 0.39 b 3.00 a 6.98 b 0.17 b 2.00 b 6.81 c
　　注:各测定指标数据后面的字母相同表示在 P <0.05 水平上差异不显著(Turkey s
te st)。下同。
　　草甸草原和典型草原 0-
10 cm 土层土壤全磷含量分别
为 0.59 g/kg 和 0.57 g/kg(表
1)。草原开垦后 ,两种类型草
原 0-10 cm 土层土壤的全磷
含量显著降低 。而土壤速效磷
含量 ,除典型草原 10-20 cm
土层土壤有提高外 , 其余无显
著变化 。整体上 ,草甸草原土
壤 pH 值显著高于典型草原土
壤。除典型草原 10-20 cm 土
层土壤 pH 值显著下降外 ,开
垦对土壤 pH 值无显著影响。作为恢复退化土壤肥力的措施之一 ,紫花苜蓿被广泛栽植。与耕地相比 ,草甸草
原试验区种植紫花苜蓿对土壤全磷 、速效磷含量均无显著影响。而在典型草原试验区 ,种植紫花苜蓿显著降低
89第 1 期 　　　 　　郭彦军等:开垦草原与种植紫花苜蓿对土壤磷素有效性的影响
了 10-20 cm 土层土壤的速效磷含量和全磷含量。当退耕地栽植紫花苜蓿后 ,草甸草原试验区和典型草原试
验区耕地土壤 pH 值均显著降低。
2.2　土壤有机碳含量与 C/P 的关系
由表 2可见 ,耕地土壤和天然草地 0-10 cm 和 10-20 cm 土层总有机碳含量分别在 22.53 ～ 11.57 g/kg
和 20.82 ～ 11.64 g/kg 。耕作后 ,土壤总有机碳含量显著下降 ,这种变化在表层土壤尤为明显 。其中草甸草原
在0-10 cm土层有机碳含量下降了 31.91%,典型草原下降了 45.37%;而在 10-20 cm 土层二者的有机碳含
量分别下降了 25.45 %和 30.34 % 。有机碳含量的显著变化影响了土壤中碳与速效磷含量之间的关系。耕
作后 ,C/P 有下降趋势 ,但只有典型草原试验区耕地 C/P 显著低于天然草地 。
表 2　草地开垦与种植紫花苜蓿对土壤总有机碳含量和 C/ P比的影响
草地类型 总有机碳/ (g· kg -1)
0-10 cm 土层 10-20 cm 土层
总有机碳含量/速效磷含量 C/ P
0-10 cm 土层 10-20 cm 土层
草甸草原试验区
天然草地 22.53 a 20.82 a 7799.94 ab 6982.26 ab
耕 地 15.34 b 15.52 b 4984.88 b 4124.17 b
紫花苜蓿地 21.54 a 17.91 ab 9364.18 a 10115.65 a
典型草原试验区
天然草地 21.18 a 16.71 a 10907.23 a 13804.79 a
耕 地 11.57 b 11.64 b 4369.22 a 5413.97 b
紫花苜蓿地 8.31 b 6.92 c 5277.24 a 6370.93 b
表 3　草地开垦与种植紫花苜蓿对土壤磷酸酶活性的影响
草地类型 酸性磷酸酶/(μg · g-1 · d -1)
0-10 cm 土层 10-20 cm 土层
碱性磷酸酶/(μg · g-1 · d-1)
0-10 cm 土层 10-20 cm 土层
草甸草原试验区
天然草地 82.46 a 60.87 ab 149.50 a 121.15 a
耕 地 51.75 b 46.40 b 103.37 b 114.52 a
紫花苜蓿地 72.42 ab 79.45 a 104.92 b 93.17 b
典型草原试验区
天然草地 111.58 a 117.22 a 86.64 a 86.31 a
耕 地 98.40 ab 88.57 b 66.69 b 69.69 b
紫花苜蓿地 82.84 b 62.63 c 50.71 c 37.59 c
表 4　草原开垦与种植紫花苜蓿对土壤 Ca-P 含量的影响　　　　mg/ kg
草地类型 0-10 cm 土层
Ca2-P Ca8 -P Ca10 -P
10-20 cm 土层
Ca2 -P Ca8 -P Ca10-P
草甸草原试验区
天然草地 8.67 a 24.47 a 84.68 a 7.06 a 18.74 a 90.93 a
耕地 1.28 b 3.52 c 73.02 b 0.05 c 3.93 c 72.28 b
紫花苜蓿地 6.99 a 11.79 b 46.54 c 4.85 b 11.56 b 50.02 c
典型草原试验区
天然草地 4.74 b 2.65 b 62.06 a 4.07 b 3.20 b 32.34 ab
耕 地 7.11 a 9.94 a 39.88 b 10.52 a 10.20 a 41.37 a
紫花苜蓿地 0.00 c 0.00 c 18.02 c 0.00 c 0.00 c 20.65 b
耕地种植紫花苜蓿后 ,土
壤全碳含量的变化因土层深度
及草地类型的不同而不同 。草
甸草原试验区退耕地种植紫花
苜蓿可显著提高 0-10 cm 土
层土壤的全碳含量。典型草原
试验区退耕地栽植紫花苜蓿
后 ,全碳含量有下降趋势。耕
地种植紫花苜蓿有提高土壤
C/P 比的趋势 ,且在草甸试验
区显著提高。
2.3　土壤酶活性变化
由表 3可见 ,草原开垦后 ,
0-10 cm 土层土壤酸性磷酸
酶活性 、碱性磷酸酶活性显著
下降(除典型草原土壤的酸性
磷酸酶活性);10 -20 cm 土
层 ,典型草原土壤酸性磷酸酶
和碱性磷酸酶酶活性显著降
低。
退耕地种植紫花苜蓿后 ,
典型草原试验区除 0-10 cm
土层土壤酸性磷酸酶活性外 ,
其余酶活性均显著下降 。草甸
草原试验区 ,种植紫花苜蓿显
著提高 10-20 cm 土层土壤的
酸性磷酸酶活性 ,而碱性磷酸
酶活性显著下降 。
2.4　土壤无机磷形态的变化
2.4.1　Ca-P 含量变化　Ca-P 可分为 Ca2 -P ,Ca8 -P 和 Ca10 -P 。由表 4可见 ,整体上 ,草甸草原土壤中
不同形态的 Ca-P 含量均显著高于典型草原土壤 。草原开垦后 ,草甸草原土壤各形态 Ca-P 含量均显著下
降;而典型草原土壤 ,除 0-10 cm 土层的 Ca10 -P 含量显著下降外 ,其余形态 Ca-P 含量显著增加 。退耕地种
植紫花苜蓿后 ,两种草地类型土壤 0-10 cm 和 10-20 cm 土层 Ca10 -P 含量均显著下降;而 Ca2 -P 和 Ca8 -
P 含量 ,在草甸草原试验区显著增加 ,在典型草原区显著下降。典型草原区紫花苜蓿地土壤未检出 Ca2 -P 和
Ca8 -P 含量 。
2.4.2　Fe-P , Al-P 和 O-P 含量变化　由表 5可见 ,在草甸草原试验区 ,草原开垦后土壤 A l-P ,O -P 含
量显著增加(10-20 cm 土层 O-P含量无显著差异);0-10 cm土层 Fe-P 含量显著下降 。在典型草原试验
区 ,Fe-P 含量和 10-20 cm土层 Al-P 含量显著增加 。典型草原区天然草地和耕地未检出 O-P 含量。
90 水土保持学报　　　　　 第 23 卷
退耕地种植紫花苜蓿后 ,土壤 Al-P 含量显著下降;Fe-P 和 O-P 含量因试验区的不同而不同 。草甸草
原试验区 ,种植紫花苜蓿后土壤 Fe-P 含量显著增加 ,O -P 含量显著降低。典型草原试验区 ,种植紫花苜蓿
后土壤中可检测出 O-P 含量 ,且 10-20 cm 土层土壤 Fe-P 含量显著下降。
表 5　草原开垦与种植紫花苜蓿对土壤 Fe-P , Al-P和 O-P 含量的影响
mg/ kg
草地类型 0-10 cm 土层
Al-P Fe-P O-P
10-20 cm 土层
Al-P Fe-P O-P
草甸草原试验区
天然草地 10.96 b 11.14 b 73.34 b 7.30 b 7.38 b 100.99 a
耕 地 18.09 a 2.96 c 127.58 a 18.89 a 7.68 b 116.51 a
紫花苜蓿地 8.35 b 18.87 a 0.00 c 10.47 b 17.48 a 0.00 b
典型草原试验区
天然草地 14.55 a 26.45 b 0.00 b 6.39 b 18.17 c 0.00 b
耕 地 13.41 a 35.65 a 0.00 b 12.75 a 37.86 a 0.00 b
紫花苜蓿地 2.50 b 35.72 a 2.94 a 5.25 b 29.20 b 11.39 a
2.5　影响土壤磷素有效性的因素分析
相关分析表明 ,土壤全磷含量 、磷酸酶
活性 、pH 值和总有机碳含量均影响土壤无
机磷形态及速效磷含量见表 6 。土壤速效
磷含量与土壤全磷含量 、碱性磷酸酶活性和
pH 值呈极显著正相关关系 ,与总有机碳含
量呈显著正相关关系。各形态无机磷中 ,
Ca10 -P 、Al-P 和 O-P 含量与速效磷含
量之间呈极显著正相关关系 ,Fe-P 含量与
速效磷含量之间呈极显著的负相关关系 ,而
Ca2 -P 和 Ca8 -P 含量与速效磷含量之间无显著相关性 。
表 6　速效磷与全磷 、pH 值 、总有机碳 、无机磷组分之间的相关性分析
草地类型 Ca2 -P Ca8 -P Ca10 -P Al-P Fe-P O-P 速效磷
速效磷 0.0851 0.2291 0.5295＊＊ 0.5933 ＊＊ -0.4455＊＊ 0.6003＊＊ 1.0000
全 磷 0.4230 ＊＊ 0.7980 ＊＊ 0.8903＊＊ 0.2787 -0.7011＊＊ 0.5527＊＊ 0.4388 ＊＊
pH 0.1854 0.5654 ＊＊ 0.8612＊＊ 0.4320 ＊＊ -0.8764＊＊ 0.7567＊＊ 0.5514 ＊＊
总有机碳 0.4694 ＊＊ 0.6909 ＊＊ 0.6978＊＊ 0.2958＊ -0.5907＊＊ 0.2498 0.3178＊
酸性磷酸酶 0.3243 -0.1316 -0.1335 0.4547 -0.6805 -0.2984 -0.3127
碱性磷酸酶 0.3997 0.6304 0.4280 -0.6726 0.3801 0.7483 0.4233
　　注:＊, ＊＊分别表示在 P=0.05和 P=0.01 水平上显著相关。
3　讨论
干旱 、半干旱地区植物最容易缺乏的元素是磷[ 7] 。尽管土壤溶液中的磷酸盐有效性较高 ,但其含量远低于
土壤全磷含量。本试验中 ,两种草原类型土壤的全磷含量在 0.57 g/kg 以上 ,但表层土壤的速效磷含量均低于
4 mg/kg ,对植物有效性较低 ,这可能与该区较高的土壤 pH 值有关。试验区土壤呈碱性反应 ,当土壤 pH 值大
于 7.3时 ,土壤速效磷将与土壤中的钙 、镁等阳离子结合形成难溶性化合物 ,影响其有效性[ 8] 。
草原开垦后 ,频繁的耕作加速了土壤有机物质的矿质化作用[ 9] ,大量有机物质被分解;同时 ,连续地收割也
从土壤带出许多养分 。本试验中 ,耕地土壤的总有机碳含量和全磷含量均显著低于天然草地 ,而速效磷含量无
显著变化 ,表明施入土壤的磷肥很快就失去有效性 ,磷素逐渐通过收获作物带出该生态系统。土壤 C/P 比的
高低与土壤磷素有效性有关[ 10] 。C/P 比超过 300时 ,土壤微生物体碳大幅增加 ,微生物竞争土壤中的速效磷 。
试验区土壤 C/P 比均在 4 000以上 ,远远大于 300 ,这与该区土壤较低的速效磷水平是一致的 ,也说明该区土
壤微生物与植物之间竞争土壤速效磷。草原开垦后 , C/P 比虽有下降趋势 ,但较高的 C/P 比也无法缓解微生
物竞争速效磷所带来的磷胁迫 。
草原开垦后全磷含量下降 ,而无机磷总量无显著变化(各无机磷组分含量总合),表明开垦后土壤磷素主要
以有机磷的形式从土壤中损失 。Ca2 -P 和 Ca8 -P 是无机磷中有效性较高的磷形态 。草原开垦后 ,尽管土壤
速效磷含量无显著变化 ,但草甸草原土壤 Ca2 -P 和 Ca8 -P 含量均显著下降;而典型草原土壤 Ca2 -P 和 Ca8
-P 含量显著增加 ,说明 Ca2 -P 和 Ca8 -P 不是试验区土壤速效磷的主要来源。相关分析也表明速效磷与
Ca2 -P 和 Ca8 -P 含量之间无显著相关性 。两种类型草原土壤不同的 Ca-P 含量变化方向可能与二者显著
不同的土壤 pH 值有关。草原开垦后典型草原土壤 pH 值显著下降 ,而草甸草原无显著变化。Ca10 -P 和 O-
P 是土壤中有效性低的无机磷形态。草原开垦后 Ca10 -P 含量显著下降 。说明耕作后难溶性磷素逐渐分解成
易被植物吸收利用的磷素 。
耕地种植紫花苜蓿被认为是提高植被覆盖度 、改善退化土壤的重要技术措施之一[ 4] 。但是 ,苜蓿能够固定
空气中的氮气供其生长使用 ,却不能产成磷素 ,苜蓿生长中所需的磷素只能从土壤中摄取。本试验中 ,播种当
年施入紫花苜蓿地土壤的磷肥水平较高 ,但 4 a 后紫花苜蓿地与耕地具有相近的全磷含量(典型草原 10-
91第 1 期 　　　 　　郭彦军等:开垦草原与种植紫花苜蓿对土壤磷素有效性的影响
20cm土层全磷含量甚至显著低于耕地)。因此 ,在这样的退耕地 ,追施磷肥对保证苜蓿草地的生产力是十分有
必要的[ 11] 。退耕地种植紫花苜蓿后 ,尽管土壤全磷含量整体无显著变化 ,但无机磷在全磷中所占的比重(低于
20%)显著降低 ,表明大部分的无机磷逐渐转变成有机磷 ,固定在土壤中 ,降低了磷素的有效性 。种植紫花苜蓿
后 ,土壤 pH 值显著下降 ,这有助于提高磷素有效性[ 8] 。但是 ,本试验中 ,草甸草原土壤 Ca2 -P 和 Ca8 -P 含量
显著增加 ,而典型草原试验区紫花苜蓿地土壤未检出 Ca2 -P 和 Ca8 -P 含量 。
一般认为在 pH6 ～ 7的土壤中 ,磷的有效性最高 。在 pH >7.0 时 ,则易产生磷酸钙沉淀 ,降低磷的有效
性。但是 ,相关分析结果表明 ,速效磷含量与土壤 pH 值之间存在着显著的正相关关系。一方面 ,该区土壤有
效 Ca-P 含量低 ,由土壤 pH 值变化引起的 Ca-P 变化可能不足以影响土壤速效磷的含量;另一方面 ,土壤
pH 值的升高可能促进了土壤有机磷的矿化作用[ 12] ,增加了土壤速效磷的含量 。在土壤磷含量较低时 ,土壤酸
性磷酸酶和碱性磷酸酶在磷素利用方面发挥着积极的作用[ 13-15] 。相关分析也表明 ,表层土壤速效磷含量与碱
性磷酸酶活性呈极显著正相关关系 。说明试验区土壤中的有效磷主要来源于有机磷的矿化作用。
4　结论
(1)草原开垦后 ,土壤全磷含量显著降低 ,速效磷含量无显著变化 ,无机磷占全磷的比例提高 ,施入耕地的
磷肥多数以收获作物的形式带出土壤。
(2)退耕地种植紫花苜蓿后 ,土壤全磷含量整体无显著变化 ,无机磷占全磷的比例降低 ,在没有额外磷肥施
入的情况下 ,退耕地种植紫花苜蓿会加剧对植物的磷素胁迫 ,影响草地生产力。
(3)试验区土壤速效磷主要来源于有机磷的矿化作用 ,速效磷含量与土壤 Ca2 -P 和 Ca8 -P 含量无显著
关系 。
参考文献:
[ 1] 　刘军会 , 高吉喜 , 耿斌 , 等.北方农牧交错带土地利用及景观格局变化特征[ J] .环境科学研究 , 2007 , 20(5):148-154.
[ 2] 　Zhao H L , Zhou R L , Zhang T H , et al.So il pr opertie s , cr op productiv ity and ir rig ation effects on fiv e croplands o f I nner
Mongolia[ J] .Soil and Tillage Resear ch , 2007 , 93:346-355.
[ 3] 　Ty ler G.Phospho rus fractions in g rassland soils[ J] .Chemospher e , 2002 , 48:343-349.
[ 4] 　Su Y Z.Soil carbon and nitrog en seque stration following the conver sion of cropland to alfalfa fo rag e land in no rthwest China
[ J] .Soil and Tillage Resea rch , 2007 , 92:181-189.
[ 5] 　蒋柏藩 , 顾益初.石灰性土壤无机磷分级体系的研究[ J] .中国农业科学 , 1989 , 22(3):58-66.
[ 6] 　Tabatabai M A.Soil enzymes[ M] //Weave r R W , Ang le J S , Bo ttomley P S.Methods of Soil Analy sis:Microbiological
and Biochemical P roper ties.Madison , WI:SSSA , 1994:775-833.
[ 7] 　Kellogg L E , Bridgham S D.Phospho rus retention and movement across an ombrotr ophic-mine rot rophic pea tland gr adient
[ J] .Biogeochemistry , 2003 , 63:299-315.
[ 8] 　McDow ell R W , Mahieu N , Brookes P C , et al.Mechanisms of pho spho rus solubilisation in a limed soil as a function of pH
[ J] .Chemosphere , 2003 , 51:685-692.
[ 9] 　Roscoe R , Buurman P.T illage effects on soil or ganic matter in density f ractions o f a Cer rado Oxisol[ J] .Soil and T illage
Research , 2003 , 70:107-119.
[ 10] 　陈文新.土壤与环境微生物[ M] .北京:北京农业大学出版社 , 1990.
[ 11] 　贾宇 , 徐炳成 , 李凤民 , 等.半干旱黄土丘陵区苜蓿人工草地土壤磷素有效性及对生产力的响应[ J] .生态学报 , 2007 ,
27(1):42-47.
[ 12] 　Chen C R, Condron L M , Xu Z H.Impacts o f g rassland affo restation with coniferous tr ee s on soil pho spho rus dynamics
and asso ciated microbial processe s:A review[ J] .Fo rest Ecology and Management , 2008 , 255:396-409.
[ 13] 　Nakas J P , Gould W D , Klein D A.Origin and expre ssion of pho sphatase activ ity in a semi-a rid g r assland soil[ J] .Soil Bi-
o log y and Biochemistry , 1987 , 19:13-18.
[ 14] 　Herbien S A , Neal J L.Soil pH and pho sphatase ac tivity[ J] .Communica tions in Soil Science and Plant Analysis , 1990 ,
21:439-456.
[ 15] 　Kramer S , Green D M.Acid and alkaline pho sphatase dynamics and their rela tionship to so il microclimate in semiarid
w oodland[ J] .Soil Biolog y and Biochemist ry , 2000 , 32:179-188.
责任编辑:李鸣雷　刘　英
92 水土保持学报　　　　　 第 23 卷