【摘要】：研究石漠化過(guò)程中土壤理化、生物學(xué)特征的動(dòng)態(tài)變化規(guī)律可了解石漠化不同等級(jí)土壤的基本特性及土壤質(zhì)量的變化規(guī)律,對(duì)植被恢復(fù)和修復(fù)石漠化區(qū)域的生態(tài)環(huán)境有重大意義。本研究結(jié)合國(guó)家林業(yè)公益性行業(yè)科研專項(xiàng),在湘西北石漠化地區(qū),按照潛在石漠化(常綠闊葉林,對(duì)照)、輕度、中度、重度、極重度5個(gè)石漠化等級(jí)選取龍山、慈利、石門縣中具有代表性樣地13個(gè),進(jìn)行植被調(diào)查與土壤調(diào)查,并采集土壤樣品65個(gè),測(cè)定土壤物理、化學(xué)、生物學(xué)性質(zhì)指標(biāo)計(jì)23項(xiàng),擬探討這些指標(biāo)在石漠化演替過(guò)程中的變化特征及其相互之間的相關(guān)關(guān)系,同時(shí),運(yùn)用主成分分析、因子分析、最小數(shù)據(jù)集和模糊數(shù)學(xué)方法建立了石漠化區(qū)土壤肥力質(zhì)量評(píng)價(jià)指標(biāo)體系,采用土壤質(zhì)量指數(shù)法評(píng)價(jià)了石漠化區(qū)土壤質(zhì)量。主要結(jié)論如下：1)土壤各物理性質(zhì)指標(biāo)在石漠化演替過(guò)程中的變化特征：容重漸趨緊致,從1.07g.cm3(潛在石漠化)增加到1.38g.cm3(極重度石漠化)。毛管持水量、毛管孔隙度和總孔隙度三者的變化趨勢(shì)一致,總體呈下降趨勢(shì),土壤從潛在石漠化階段到極重度石漠化階段,三者分別從46.51%、47.41%、59.59%下降到31.51%、40.82%、50.14%。就土壤機(jī)械組成而言,土壤從潛在石漠化階段演替到極重度石漠化階段,粘粒(0.002mm)和粗粉粒(0.05～0.02mm)的組成成分變化平穩(wěn),分別由40.41%、12.20%變化到39.90%、9.00%；而細(xì)粉粒(0.02～0.002mm)和砂粒(2～0.05mm)的成分呈現(xiàn)交替變化,細(xì)粉粒成分水平從32.79%下降到19.10%,粗粒成分水平從9.62%增加28.00%。2)土壤各化學(xué)性質(zhì)指標(biāo)在石漠化演替過(guò)程中的變化特征：土壤酸堿性的變化呈現(xiàn)出先酸后堿的特性。演替過(guò)程中,土壤的pH一直保持酸性(5.92～6.85)且具有小幅波動(dòng)；當(dāng)土壤由重度石漠化演替到極重度石漠化時(shí),土壤的pH上升,呈弱堿性(7.39)。土壤中的有機(jī)質(zhì)含量則呈現(xiàn)出嚴(yán)格單調(diào)遞減的趨勢(shì),從潛在石漠化階段的59.00g.kg-1減少至極重度石漠化階段的22.94g.kg-1。土壤全氮、全磷含量變化一致,表現(xiàn)為先升后降的趨勢(shì)；全鉀含量的變化波動(dòng)較大,最高點(diǎn)和最低點(diǎn)分別出現(xiàn)在重度石漠化階段(16.39g.kg-1)和中度石漠化階段(13.33g.kg-1)。有效鉀含量的變化波動(dòng)也較大,最高點(diǎn)和最低點(diǎn)分別出現(xiàn)在潛在石漠化階段(148.52mg.kg-1)和重度石漠化階段(101.59mg.kg-1);有效磷的含量從潛在石漠化階段的2.76mg.kg-1下降到輕度石漠化階段的0.25mg.kg-1)并隨后保持平穩(wěn)狀態(tài)。土壤陽(yáng)離子交換量的變化與石漠化演替的變化規(guī)律相符,在輕度石漠化和重度石漠化兩個(gè)階段陽(yáng)離子交換量較大,分別為33.47cmol.kg-1和31.73cmol.kg-1。3)土壤微生物指標(biāo)的變化特征：土壤的微生物量碳下降,從112.36mg.kg-1(潛在石漠化)下降到26.68mg.kg-1(極重度石漠化)；微生物量氮在土壤石漠化演替過(guò)程中有所波動(dòng),但在極重度石漠化階段其水平基本與潛在石漠化階段持平；微生物量磷的變化波動(dòng)顯著,無(wú)明顯規(guī)律。土壤微生物碳磷比和碳氮比的變化情況均呈波浪式遞減,二者分別從潛在石漠化階段的34.30、9.32下降到極重度13.05、2.66。土壤中總菌數(shù)量與有機(jī)質(zhì)含量之間密切相關(guān),呈現(xiàn)出遞減趨勢(shì),從潛在石漠化階段的4650cfu.g1下降到極重度石漠化的673.5cfu.g-1。4)土壤物理、化學(xué)及生物屬性23項(xiàng)指標(biāo)的相關(guān)性分析表明：有機(jī)質(zhì)含量與總孔隙度、砂粒、粗粉粒、細(xì)粉粒、自然持水量之間呈極顯著相關(guān)；容重與毛管孔隙度之間呈極顯著相關(guān)；總孔隙度與細(xì)粉粒、砂粒之間呈極顯著相關(guān)；砂粒與粗粉粒、細(xì)粉粒、自然持水量之間呈極顯著相關(guān)；細(xì)粉粒與粗砂粒、自然持水量之間呈極顯著相關(guān)；有機(jī)質(zhì)含量與全氮、有效磷、陽(yáng)離子交換量之間呈極顯著相關(guān)。各指標(biāo)的交叉相關(guān)性分析表明,陽(yáng)離子交換量與容重、毛管持水量之間呈極顯著相關(guān)；有效鉀含量與總菌之間呈極顯著相關(guān)。5)利用主成分分析、方差分析及其他相關(guān)統(tǒng)計(jì)方法對(duì)23項(xiàng)土壤質(zhì)量評(píng)價(jià)指標(biāo)進(jìn)行了篩選,建立了湘西北石漠化地區(qū)土壤質(zhì)量評(píng)價(jià)最小數(shù)據(jù)集(MDS),為十個(gè)參選指標(biāo)：pH、有機(jī)質(zhì)、全磷、微生物量碳、微生物量氮、微生物量磷、C/P、總菌、毛管持水量、2-0.05mm含量。6)土壤質(zhì)量指數(shù)結(jié)果顯示：潛在石漠化等級(jí)土壤質(zhì)量指數(shù)最高,為0.36,依次為輕度石漠化0.30、中度石漠化0.27、重度石漠化0.19、極重度石漠化0.16。表明石漠化區(qū)土壤質(zhì)量等級(jí)的變化方向與石漠化演替過(guò)程完全一致,土壤質(zhì)量在潛在石漠化階段向輕度和中度演替中出現(xiàn)階段性的退化,而在中度向極重度階段的演替中出現(xiàn)了非常嚴(yán)重的退化。
【學(xué)位授予單位】：中南林業(yè)科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：S151.9
【圖文】：

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邐ＩＶ逡逑石漠化等級(jí)逡逑圖３．４：石漠化演替過(guò)程中±壤自然持水量變化逡逑Ｆｉｇ邋３．４邋Ｓｏｉｌ邋ｎａｔｕｒａｌ邋ｗａｔｅｒ邋ｃｏｎ化ｎｔ邋ｃｈａｎｇｅ邋ｉｎ邋ｐｒｏｃｅｓｓ邋ｏｆ邋民ｏｃｋｙ邋Ｄｅｓｅｒｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ逡逑３．２石漠化過(guò)程中±壤化學(xué)特征逡逑３．２．１不同石漠化等級(jí)±壤ｐＨ的變化特

邐ＩＶ逡逑石漠化等級(jí)逡逑圖３．８；石漠化演替中±壤全蹲變化逡逑Ｆｉｇ邋３．８邋Ｓｏｉｌ邋化ｔａｌ邋Ｐ邋ｃｈａｎｇｅ邋ｉｎ邋ｐｒｏｃｅｓｓ邋ｏｆ邋Ｒｏｃｋｙ邋Ｄｅｓｅｒｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ逡逑全氮和全鐘ｗ及全踞的變化的情況如上國(guó)所示。從圖中可ｗ看出，隨石漠化逡逑程度加深，作為±X譚柿Φ鬧匾副曛唬

本文編號(hào)：2805011