【摘要】： 本文針對干熱河谷地區(qū)生態(tài)建設(shè)需求及造林學(xué)與土壤學(xué)研究的前沿性問題,應(yīng)用土壤學(xué)、恢復(fù)生態(tài)學(xué)、微生物學(xué)等理論,以金沙江干熱河谷為研究對象,選取不同土地利用方式和不同海拔下草地為研究樣地,通過歷史資料收集、野外調(diào)查及土壤樣品分析測定,研究土壤質(zhì)量的分異特征,探討這些因子對干濕季的生態(tài)響應(yīng)和指示作用,建立研究區(qū)土壤質(zhì)量評價指標(biāo)體系,采用統(tǒng)計(jì)學(xué)方法提出土壤質(zhì)量中主要敏感因子,從而為滿足國家對生態(tài)建設(shè)環(huán)境效應(yīng)評價的需求,加速該區(qū)域生態(tài)恢復(fù)提供理論和實(shí)踐指導(dǎo)依據(jù)。取得的主要研究成果如下： (1)干熱河谷地區(qū)不同土地利用方式下的土壤質(zhì)量分異特征 ①土壤理化性質(zhì)：熱河谷地帶天然植被水桐樹林破壞改為其它土地利用方式后,土壤有機(jī)質(zhì)、全氮、全磷和堿解氮含量顯著降低,總體來說改造為合歡林和撂荒草地對土壤理化屬性的影響相對較少；其土壤綜合屬性指數(shù)呈現(xiàn)不同程度降低,其降幅由小到大依次為草地合歡樹林甘蔗地玉米地花椒地桑地,人為干擾越嚴(yán)重對土壤質(zhì)量的破壞作用越大增加該區(qū)域土壤物質(zhì)歸還量是改善土壤質(zhì)量的重要措施之一。 ②土壤微生物量及其呼吸強(qiáng)度：隨著天然植被水桐樹林破壞改為其它土地利用方式,土壤微生物量和呼吸強(qiáng)度總體呈現(xiàn)降低趨勢,其中以草地和合歡林降幅最小；干濕季節(jié)變化影響下,濕季下的微生物量和呼吸強(qiáng)度要高于干季。 ③土壤酶活性：土地利用方式改變后,土壤酶活性變化顯著,總體來說脲酶、蔗糖酶、磷酸酶顯著降低,其中撂荒草地和合歡林降幅較低；土壤綜合酶指數(shù)(SEI)隨土地利用方式的改變呈現(xiàn)不同程度降低,降幅從小到大依次為合歡林、天然草地、玉米地、花椒地、甘蔗地和桑地；在干濕季節(jié)影響下總體來說酶活性和SEI濕季要高于干季。 (2)干熱河谷地區(qū)不同海拔下的土壤質(zhì)量變化規(guī)律 ①土壤理化性質(zhì)：隨著海拔的升高,干熱風(fēng)影響顯著降低,土壤理化性質(zhì)得到顯著改善,表現(xiàn)為有機(jī)質(zhì)、全氮、全磷、和速效氮磷鉀含量顯著增加,海拔1005m以上趨于穩(wěn)定。海拔1500m以上到1600m以下的過渡帶植被對土壤理化性質(zhì)的作用不明顯。 ②土壤微生物量及其呼吸強(qiáng)度：隨著海拔的升高,微生物量碳氮呈顯著的線性增加,其中在海拔705m-920m處增加較快,而海拔920m-1500m增幅緩慢；基礎(chǔ)呼吸和誘導(dǎo)呼吸隨海拔的升高呈緩慢增加趨勢；代謝熵在干季呈現(xiàn)降低趨勢,說明干熱風(fēng)影響顯著降低,對微生物的脅迫減少,qCO2降低,低的qCO2可以保證高的代謝效率,使土壤有充足的活性有機(jī)物,維持較好的土壤性狀和可持續(xù)利用潛力。 ③土壤酶活性：隨著海拔升高,土壤酶活性顯著顯著改善,表現(xiàn)為磷酸酶、脲酶、蔗糖酶、纖維素酶和多酚氧化酶活性顯著增加,海拔1005m以上基本趨于穩(wěn)定；濕季由于較好的水分條件,土壤酶活性較干季顯著增加。相同海拔下土壤微生物學(xué)質(zhì)量濕季含量要高于干季。 (3)干熱河谷地區(qū)土壤質(zhì)量敏感因子的篩選與評價 相關(guān)分析表明土壤屬性指標(biāo)呈現(xiàn)不同的相關(guān)性,不同指標(biāo)之間相關(guān)性差異較大。敏感性分析說明土壤屬性指標(biāo)的敏感性差異較大,將其劃分為高度敏感、中度敏感、低度敏感和不敏感指標(biāo),脲酶、多酚氧化酶、全氮、基礎(chǔ)呼吸強(qiáng)度、有機(jī)碳、蔗糖酶、磷酸酶、代謝商的變異系數(shù)在40%以上,為中度敏感；微生物量碳、全磷、纖維素酶、堿解氮、微生物量氮、速效磷、誘導(dǎo)呼吸、速效鉀變異系數(shù)在40%-10%,為低度敏感；容重、過氧化氫酶活性變異系數(shù)最小,為不敏感。根據(jù)敏感分析和判別分析篩選出適宜干熱河谷地帶的土壤敏感指示因子為基礎(chǔ)呼吸強(qiáng)度、脲酶活性、代謝商3個,相關(guān)性分析表明所篩選出的指標(biāo)可以很好的反映土壤綜合指標(biāo)屬性。采用模糊數(shù)學(xué)中的加權(quán)綜合法建立土壤簡化屬性指數(shù)和綜合屬性指數(shù)模型,并對不同土地利用方式和海拔的土壤質(zhì)量進(jìn)行模擬,表明所篩選出的指標(biāo)可以更好的用于反映土壤特性的連續(xù)變化,模擬土壤生態(tài)過程的質(zhì)量演變過程。
【圖文】：

3.1.2.1不同土地利用方式下的土壤容重分異特征土壤容重的數(shù)值大小，受質(zhì)地、結(jié)構(gòu)性和松緊度等的影響而變化1106]，與土壤結(jié)構(gòu)關(guān)系密切，反映土壤結(jié)構(gòu)性和通透性。結(jié)果表明(圖3一l)，不同土地利用方式下土壤容重沒有顯著差異，據(jù)此可知相對于天然水桐樹林，人為活動造成的土地利用方式的改變并沒有顯著影響土壤結(jié)構(gòu)和通氣性。0.90.6，

本文編號：2697875