【摘要】：早在1983年已把巖溶地區(qū)視為和沙漠邊緣一樣的脆弱環(huán)境。已往的研究大部分忽視了土地利用方式對巖溶生境退化影響的過程探討，且局限于大尺度的或單一因素的研究，缺乏從中小尺度和生態(tài)系統(tǒng)角度闡明巖溶生境的致?lián)p與恢復機理．探討巖溶生態(tài)系統(tǒng)退化的過程、特點及其機理，有助于理解巖溶生態(tài)系統(tǒng)的運行規(guī)律，為退化巖溶生態(tài)系統(tǒng)的恢復和重建、土地利用結(jié)構(gòu)優(yōu)化提供依據(jù)。 重慶市幅員面積8.24萬km~2，碳酸鹽巖出露面積32038.14km~2，占幅員面積的38.9％，主要集中于渝東北和渝東南各區(qū)縣市。本論文選擇北碚觀音峽背斜低山、南川金佛山、黔江、巫山四個地點作為重慶市巖溶山地的典型代表，選擇10種土地利用方式：(原始)林地、次生林地，人工經(jīng)濟林、灌叢、草坡、棄荒農(nóng)耕早地(撂荒2年、5年、10年)、坡耕地、早地、菜地、裸地。通過野外調(diào)查和室內(nèi)分析，研究了四個巖溶山地不同土地利用方式對土壤理化性質(zhì)、土壤種子庫組成、生物量和生物多樣性的影響，目的在于闡明土壤肥力變化、土壤種子庫質(zhì)和量的變化，生物多樣性和生物量變化與土地利用方式間的關系：分析巖溶生境退化與恢復的關鍵因子、環(huán)節(jié)和指標。結(jié)果表明： 1．巖溶環(huán)境中土壤顆粒組成主要受母質(zhì)影響，而植被和土地利用方式對其也有很大影響。長期的耕作及土壤侵蝕作用可以影響到表層土壤的顆粒組成。表土砂質(zhì)化現(xiàn)象在巖溶環(huán)境中十分普遍，但不同利用方式差別很大。在自然植被演替成為次生植被或人工開墾利用后，巖溶山地土壤表層出現(xiàn)砂土化。經(jīng)開墾利用后，巖溶環(huán)境土壤表層砂化現(xiàn)象更加明顯。 團聚體穩(wěn)定性分析表明，不同土地利用方式下水穩(wěn)性團聚體有較大變化，因此各級水穩(wěn)性團聚體的比例應能較好地反映土壤團聚體的質(zhì)量，團聚體的破壞率可說明土壤中團聚體的穩(wěn)定性程度，濕篩后北碚、黔江、金佛山、巫山團聚體結(jié)構(gòu)破壞率變化范圍為2.9％～35.1％、9.2～85.8％、2.2％～48.8％、2.2％～21.8％，團聚體結(jié)構(gòu)破壞率平均值分別為15.1％、35.9％、13.6％、10.2％，說明重慶巖溶山地不同地區(qū)之間、同一地區(qū)不同土地利用方式土壤團聚體的水穩(wěn)性有較大的差別。 土壤表層＞5mm水穩(wěn)性團聚體含量：草坡＞原始林＞果園＞林地＞棄耕地＞耕地，＞2mm水穩(wěn)性團聚體含量：原始林＞草坡＞林地＞果園＞棄耕地＞耕地，＞0.25mm的水穩(wěn)性團聚體含量：草坡＞原始林＞林地＞棄耕地＞果園＞耕地。林地、草坡地，土壤表層和亞表層的水穩(wěn)性團聚體以2mm為主，，而果園、棄耕地、耕地＞2mm的水穩(wěn)性團聚體比例相對較小。這說明人為耕作活動影響最大的是大的水穩(wěn)性團聚體，巖溶區(qū)林地、灌草坡開墾破壞后，由于水穩(wěn)性團聚體明顯下降進而影響到其抗蝕性和儲水性，加劇生境的干旱，而坡耕地退耕后團聚體可在一定程度上得到恢復。 為了進一步比較不同利用方式對巖溶環(huán)境土壤團聚體穩(wěn)定性的影響，將若干土壤樣品用C-D試劑進行了處理，用水浸泡30min(水土比為4:1)、振蕩10min(150次/min)后再按H．И薩維諾夫濕篩法步驟進行分篩，結(jié)果表明，土地利用強度較大、較少有機質(zhì)參與形成團聚體的坡耕地、果園、菜地、棄耕地土壤的0.25mm水穩(wěn)性團聚體下降幅度較大，而林地(6、10、4)、灌草坡土壤的＞0.25mm水穩(wěn)性團聚體含量下降幅度較低。 相關分析表明，有機質(zhì)對于水穩(wěn)性團聚體的影響大于粘粒的影響，林地、草坡開墾后， 土壤有機質(zhì)含量下降應是土壤團聚體水穩(wěn)性下降及數(shù)量減少的主要原因，全N含量與水穩(wěn)性 團聚體數(shù)量有較好的相關關系。在北鹼石灰?guī)r低山，土壤水穩(wěn)性團聚體與有機質(zhì)的相關系數(shù) 較大，其次是 CaCO；，粘粒的影響較��；在黔江巖溶區(qū)，土壤水穩(wěn)性團聚體與有機質(zhì)和 CaCO。 的相關系數(shù)都較大；而金佛山自然保護區(qū)石灰?guī)r土壤由于其有機質(zhì)含量很高，土壤水穩(wěn)性團 聚體受到粘粒和CaCO。的明顯影響；巫山巖溶山地土壤水穩(wěn)性團聚體則與粘粒、CaCO。的相 關系數(shù)較高。 林草系統(tǒng)的表層士壤總孔度較高，而果園、退耕地、耕地的總孔度相應較低，土壤容 重變化趨勢與其相反。草坡（樣地3，9）、林地（4，6，10）、菜地（樣地7）、耕地（樣地1） 的孔隙分布較為均勻，尤以毛管孔隙（0刀02～0刀Zmm）和通氣孔隙（＞0刀Zmm）這樣的良性 孔隙占優(yōu)勢，占總孔隙度的比例在 56％以上；而棄耕地（樣地 2）、果園（樣地 5，8）的非 活性孔隙比例較高，但棄耕地（樣地2）的毛管孔隙仍比耕地、果園的高。不同土地利用方 式下這兩類孔隙差別較大的原因在于土壤的團聚體穩(wěn)定性和有機質(zhì)含量差異較大。 在不同利用方式下土壤水分特征曲線的變化，主要集中在通氣狀況的改變，土地利用和 管理，對土壤通氣孔隙的影響更大。用數(shù)學模型（0—a·S－‘）模擬土壤水吸力（kPa）與含水 量（cm’／。m’）間的關系，對土壤水分特征曲線擬和方程求導，得到土壤水分另一個重要參數(shù)比 水容量 C（s）＝d 0／ds＝－ah．s－’‘”’‘，它在很大程度上反映了土壤水分釋放性能一土壤供水能力。 樣地豆、7的供水能力較好；樣地3、6不僅持水能力好，供水能力也較好；樣地9持水能力 差，供水能力也差；樣地4、10的持水性能較好，但供?
【學位授予單位】：西南農(nóng)業(yè)大學
【學位級別】：博士
【學位授予年份】：2002
【分類號】：X171

【引證文獻】

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本文編號：2700810