东北黑土区是我国重要的商品粮基地。然而，随着开垦时间的延长，由于人类过度垦殖，东北黑土侵蚀严重，黑土厚度减小，土壤肥力下降，使土地的第一性生产潜力下降，粮食生产成本增加，威胁我国的粮食安全。本文以东北典型黑土农田区为研究对象，采用剖面线法，调查东北典型黑土农地不同侵蚀程度的土壤肥力及作物生长状况，结合野外和室内实验，获得主要的土壤理化性质指标(土层厚度、机械组成、土壤含水量、有机质、氮磷钾养分)和作物产量指标(产量、百粒重、结荚数、空秕荚率等)，一方面分析不同土层厚度与土壤理化性质因子及土壤理化性质因子相互之间的关系；另一方面分析土壤理化性质因子对作物产量的影响及导致作物产量下降的机理。为研究东北黑土退化补充基础数据，为今后更准确地模拟土壤侵蚀-作物产量关系、土地退化预警、定量评估土壤侵蚀造成的经济损失、恢复作物产量所需的成本以及土地利用规划提供依据。主要的结论有： (1)土层厚度与土壤有机质、碱解氮、速效钾、土壤粘粒含量、粉粒含量、砂粒含量、土壤含水量相关性显著。 随土层厚度的增加，有机质含量呈S曲线逐渐增加。在土层厚度为27-56cm时，有机质的变化量较大，土层厚度每变化1cm，有机质的变化量最大值达到0.086％。 侵蚀程度加剧的过程中，砂粒含量增加的速度最快，其次是粉粒含量减少的速度，最后是粘粒含量减少的速度。土层厚度35-61cm时，土壤颗粒组成变化剧烈。 随着土层厚度的增加，土壤含水量呈S型曲线增加，土壤含水量增加的幅度40-60cm)20-40cm)10-20cm。土层厚度35-54cm时，土层厚度每变化1cm，10-20cm、20-40cm、40-60cm土壤含水量的变化量都比较大，最大值分别达到0.25％，0.42％和0.46％。 随土层厚度的增加，碱解氮含量呈指数型逐渐增加；速效钾含量随土层厚度增加呈S曲线增加；速效磷与土层厚度的关系不明显，但总的趋势是随土层厚度的增加，速效磷含量减少。 (2)土壤理化性质因子之间的关系很复杂。土壤机械组成与10-20cm土壤含水量显著相关。随着土壤粘粒、粉粒含量的增加，10-20cm土壤含水量呈线性增加；砂粒含量增加，土壤含水量呈线性减少。 有机质与土壤机械组成、10-20cm土壤含水量、碱解氮显著相关。随土壤砂粒含量增大，有机质含量呈线性降低：随着土壤粉粒、粘粒含量的增多，有机质含量呈线性增加。随着有机质含量的增加，土壤水分呈线性增加，碱解氮呈指数增加趋势。 速效氮除了与土层厚度、有机质显著相关外，与粘粒、粉粒、砂粒含量、土壤水分(10-20cm)有显著相关关系。土壤中速效磷含量与土层厚度、速效氮、土壤质地、土壤水分的相关性都不显著。速效钾的含量除了与土层厚度有关外，还与土壤粘粒、粉粒、砂粒含量、土壤含水量之间有显著的相关关系。 (3)土层厚度与产量之间的相关性达到极显著水平。随土层厚度的增加，产量呈S曲线逐渐增加。当土层厚度为28-46cm时，土层厚度每变化1cm，产量的变化量大于20kg/ha。其中，土层厚度35cm时，土层厚度每变化1cm产量变化量最大达到27kg/ha。 (4)大部分土壤理化性质指标与大豆产量的相关性很显著，有机质、碱解氮、速效钾、粘粒、粉粒含量、10-20cm、20-40cm、40-60cm土壤含水量与大豆产量呈极显著的正相关关系；砂粒含量与产量之间呈极显著的负相关；速效磷与产量呈显著的负相关关系。 灰色关联分析表明，土壤理化性质因子对产量影响的大小排序：10-20cm土壤水分＞20-40cm土壤水分＞碱解氮含量＞粉粒含量＞有机质含量＞40-60cm土壤水分＞粘粒含量＞速效钾含量＞土层厚度＞速效磷含量＞砂粒含量。土壤侵蚀
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