【摘要】：火是石漠區(qū)灌叢林最常見的災(zāi)害性因子之一,而石漠區(qū)灌叢林的植被恢復(fù)是生態(tài)治理的難點(diǎn)與重點(diǎn),然而火在我國(guó)西南喀斯特石漠區(qū)的研究是比較欠缺的。本研究通過控制火燒,以安順市普定縣石漠灌叢林為研究對(duì)象,火燒次數(shù)分別為對(duì)照(CK)、年年燒(1a)、隔年燒(2a)和隔2年燒(3a)4處理、3重復(fù)設(shè)置,通過測(cè)定過火前后土壤主要理化指標(biāo)、主要酶活性及微生物數(shù)量和灌木植物多樣性指數(shù),分析火燒對(duì)黔中喀斯特石漠灌叢林土壤肥力與植物多樣性的影響及作用機(jī)理、評(píng)估火的價(jià)值,可進(jìn)一步為探索科學(xué)利用火燒促進(jìn)石漠區(qū)灌叢林植被恢復(fù)提供理論依據(jù)與技術(shù)支撐。主要結(jié)論如下:(1)與火燒前相比,兩次火燒都能提高土壤pH值和土壤過氧化氫酶活性,而使土壤有效磷含量、土壤脲酶活性和堿性磷酸酶活性降低,火燒使表土層有機(jī)質(zhì)、速效鉀含量增加,全磷含量降低。初次火燒使表土層蔗糖酶活性增加,再次火燒表土層蔗糖酶活性降低。兩次火燒前后土壤pH值均呈表土層底土層,且第1次火燒前后土層間的pH值差異顯著,而第2次火燒差異不顯著;土壤有機(jī)質(zhì)、全氮、全磷、全鉀、有效磷和速效鉀含量均呈表土層底土層;土壤細(xì)菌、真菌和放線菌數(shù)量均呈表土層底土層,不同土層第1次火燒后土壤細(xì)菌、真菌和放線菌數(shù)量降低,第2次火燒后土壤細(xì)菌、真菌和放線菌數(shù)量增加。(2)火燒經(jīng)過近1年的恢復(fù),土壤蔗糖酶和堿性磷酸酶活性、土壤微生物數(shù)量與相應(yīng)本底值間差異顯著;土壤全氮含量在土層間差異顯著,且恢復(fù)后表土層和底土層的有效磷、全氮含量升高,土壤pH值、有機(jī)質(zhì)、全磷、全鉀、水解氮和速效鉀含量降低;表土層脲酶和過氧化氫酶活性減小,而蔗糖酶和堿性磷酸酶活性增加;底土層脲酶、蔗糖酶和堿性磷酸酶活性增加;土壤微生物數(shù)量減少,呈表土層底土層�；馃巴寥牢⑸飻�(shù)量大小排序?yàn)榉啪�菌細(xì)菌真菌,恢復(fù)后土壤微生物數(shù)量大小排序?yàn)榧?xì)菌放線菌真菌。(3)火燒次數(shù)對(duì)土壤有機(jī)質(zhì)、全磷、全鉀、水解氮和有效磷含量,土壤蔗糖酶、堿性磷酸酶和過氧化氫酶活性,以及土壤放線菌數(shù)量的影響差異顯著。隨著火燒次數(shù)的增加,土壤有機(jī)質(zhì)和有效磷含量增大,表土層脲酶活性降低,土壤蔗糖酶和過氧化氫酶活性增加,細(xì)菌和放線菌數(shù)量減少。(4)表層土壤損失率(DFS)呈第1次火燒第2次火燒的土壤指標(biāo)有全氮、有效磷和全磷、土壤脲酶、蔗糖酶和堿性磷酸酶,剖面影響損失率(IFP_1)呈第1次火燒第2次火燒的土壤指標(biāo)有有機(jī)質(zhì)、全磷、水解氮、過氧化氫酶、堿性磷酸酶、蔗糖酶和放線菌數(shù)量,其它理化指標(biāo)、微生物數(shù)量和酶活性指標(biāo)變化趨勢(shì)相反。(5)年度間試驗(yàn)林本底和火燒后恢復(fù)近1年間灌木及草本植物多樣性指數(shù)值差異顯著,同年內(nèi)試驗(yàn)林對(duì)照與火燒恢復(fù)近1年間不同火燒處理灌木及草本植物多樣性指數(shù)值差異不顯著。自然恢復(fù)過程中,灌木Margalef指數(shù)和Shannon-Wiener指數(shù)值顯著增大,Pielou指數(shù)值顯著降低;草本植物Simpson指數(shù)、Shannon-Wiener指數(shù)和Pielou指數(shù)值顯著降低,而Margalef指數(shù)值顯著增大。(6)火燒前后表層土壤肥力指標(biāo)經(jīng)0-1化處理后發(fā)現(xiàn)不同年度間差異不顯著,相同年度內(nèi)差異也不顯著�；馃�1年土壤綜合肥量、有效肥和酶活性達(dá)最大值,連續(xù)火燒利于微生物生長(zhǎng),火后恢復(fù)1年后總肥量增加。(7)主成分分析將過火前后年度間土壤肥力指標(biāo)劃分為總肥量、有效肥量、微生物、酶活性及其他因素5個(gè)主分量,總方差分別為87.14%和83.09%;灌木植物多樣性劃分為植物多樣性和均勻度2個(gè)主分量,總方差均為97.81%。灌木植物多樣性主成分和土壤肥力主成分的直線回歸方程相關(guān)性顯著,火前總肥量對(duì)灌木植物多樣性主成分和酶活性對(duì)灌木植物均勻度主成分的貢獻(xiàn)率最高、火后其他因素對(duì)灌木植物多樣性主成分和微生物對(duì)灌木植物均勻度主成分的貢獻(xiàn)率最高,火后總肥量對(duì)灌木植物多樣性和均勻度主成分的貢獻(xiàn)率降低、微生物和其它因素的趨勢(shì)性相反,有效肥量和酶活性對(duì)灌木植物多樣性主成分的貢獻(xiàn)率升高、對(duì)灌木植物均勻度主成分的貢獻(xiàn)率降低,火燒對(duì)灌木林植物多樣性-表層土壤系統(tǒng)產(chǎn)生了明顯的綜合影響。
【圖文】：

速效鉀含量比底層土增加得更快�；鸷笸寥乐饕砘笜�(biāo)恢復(fù)過程中，表層土主要理化指標(biāo)恢復(fù)率(RFS)呈有效磷含量＞全氮含量＞pH 值＞速效鉀含量＞有機(jī)質(zhì)含量＞全磷含量＞全鉀含量＞水解氮含量，有效磷和全氮含量恢復(fù)率呈正值、其余理化指標(biāo)的相應(yīng)值呈負(fù)值。土壤理化指標(biāo)剖面影響恢復(fù)率(IFP2)呈全磷含量＞水解氮含量＞全氮含量＞有效磷含量＞全鉀含量＞pH 值＞有機(jī)質(zhì)含量＞速效鉀含量，除 pH 值、有機(jī)質(zhì)和速效鉀含量剖面影響恢復(fù)率呈負(fù)值外、其它土壤理化指標(biāo)剖面影響恢復(fù)率呈正值�；鸷笸寥览砘再|(zhì)恢復(fù)過程中，表層土壤有效磷和全氮含量恢復(fù)率（RES）較高、全鉀和水解氮含量恢復(fù)率較低，受實(shí)驗(yàn)次數(shù)的影響，表層土壤恢復(fù)率（RES）尚無法進(jìn)行年度間比較。土壤全磷和水解氮含量的剖面影響恢復(fù)率（IFP2）較高、土壤有機(jī)質(zhì)和速效鉀含量的剖面影響恢復(fù)率較低。研究結(jié)果表明火后表層土壤有效磷和全氮含量增加較慢、全鉀和水解氮含量增加較快，火后恢復(fù)期表層土壤全磷和水解氮含量增加較快、有機(jī)質(zhì)和速效鉀含量增加較慢。

第 1 次火燒土壤理化指標(biāo)剖面影響損失率(IFP1)呈有機(jī)質(zhì)含量＞全磷含量＞水解氮含量＞有效磷含量＞pH 值＞全鉀含量＞全氮含量＞速效鉀含量，第 2 次火燒土壤理化指標(biāo)剖面影響損失率呈有效磷含量＞全鉀含量＞全氮含量＞pH 值＞速效鉀含量＞水解氮含量＞全磷含量＞有機(jī)質(zhì)含量的變化趨勢(shì)。除有機(jī)質(zhì)、全磷和水解氮含量剖面影響損失率呈第 1 次火燒＞第 2 次火燒外、其它土壤理化指標(biāo)剖面影響損失率呈第 2 次火燒＞第 1 次火燒，不同年度間土壤 pH 值、全氮和全鉀含量剖面影響損失率在第 1 次火燒呈負(fù)值、在第 2 次火燒為正值，有機(jī)質(zhì)、全磷和水解氮含量在第 1 次火燒為正值、第 2 次火燒為負(fù)值，有效磷和速效鉀含量在年度間均分別呈正、負(fù)值。以上分析表明，，持續(xù)火燒會(huì)增加土壤 pH 值，全氮、全鉀、有效磷和速效鉀含量剖面影響損失率，而使土壤有機(jī)質(zhì)、全磷和水解氮含量剖面影響損失率降低；降低表層土壤 pH 值，有機(jī)質(zhì)、全鉀、水解氮和速效鉀含量損失率，而使表層土壤全氮、全磷和有效磷含量損失率增加。
【學(xué)位授予單位】：貴州大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號(hào)】：S718.5

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2623256