喀斯特石漠化过程中的土壤生物地球化学特征 ——以贵州花江查耳岩小流域为例

论文摘要

贵州的喀斯特石漠化问题正日益受到重视，石漠化的治理已提上国家层面，并得到相关部委的重点支持，却存在生态建设超前、基础研究落后的严峻事实。喀斯特石漠化过程土壤生物地球化学特征的研究是石漠化研究中非常重要理论基础，也是石漠化区域规划、石漠化治理措施制订、生态恢复的重要前提和理论基础。本研究在花江连续性灰岩区的小流域范围内，探讨樵采和开垦干扰方式及不同干扰程度下石漠化过程的土壤生物地球化学特征，取得以下几点认识： 1．针对高度异质性的岩溶生境土壤样品的代表性问题，对茂兰原生林下典型样地土壤有机碳含量及环境因素进行研究，结果表明，岩溶生态系统土壤小生境异质性远高于非岩溶地区；异质性存在于同一小生境内、同类型小生境间、不同类型小生境间等；异质性来源于小生境土壤面积、土壤厚度及凋落物厚度等环境因素的高度异质性，花江研究区域17个样地的结果也是小生境土壤厚度和面积的变异性大于或远大于土壤有机碳、全氮的变异性。为了促进岩溶山区土壤退化研究中数据之间的可比性，建议复杂生境样地代表性土样的采集方法为：选取样地内占绝大部分(95％左右)土壤面积的小生境类型，同一小生境内采多点混合样，同类型小生境的代表样则混合以面积权重所确定的各小生境样品量，样地土壤代表样则混合不同类型小生境以面积权重所确定的各类型小生境样品量。 2．通过样地小生境土壤有机碳、全氮含量的研究发现，花江小流域石漠化过程中的土壤性质由于人为干扰方式的不同，同石漠化等级样地间的变异性都高于样地组不同石漠化等级间的变异性；不论石漠化程度及土壤的小生境异质性如何，樵采样地小生境土壤有机碳、全氮含量维持在较高的范围，开垦样地的小生境土壤有机碳、全氮含量范围则低得多；样地典型小生境土壤性质的剖面分布也证实了樵采和开垦扰动方式的影响：樵采和开垦序列土壤的小生境异质性变化也有差异。因此，石漠化形成过程的土壤退化研究必须首先考虑石漠化土地的成因类型或人为干扰方式的影响，还必须考虑样地土壤小生境异质性的影响。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 目录
• 第一章 研究现状综述和选题依据
• 1 石漠化的实质与等级划分
• 1.1 石漠化的实质
• 1.2 石漠化等级或阶段的划分
• 2 石漠化成因对土壤的影响
• 2.1 石漠化成因
• 2.2 人为干扰对土壤的影响
• 3 岩溶生态系统中的土壤
• 3.1 土壤的小生境异质性
• 3.2 土壤特点
• 3.3 石漠化过程中土壤生物地球化学特征研究
• 4 选题依据
• 4.1 研究目的
• 4.2 研究内容
• 第二章 区域地质背景及研究方法
• 1 小生境类型
• 2 茂兰凉风洞
• 2.1 区域背景
• 2.2 样地调查
• 3 花江峡谷
• 3.1 区域背景
• 3.2 样地调查
• 4 研究方法
• 4.1 土壤样品采集及处理
• 4.2 样品测定方法
• 4.3 计算方法
• 5 数据处理
• 第三章 土壤有机碳的空间变异性与代表性土样
• 1 土壤有机碳的变异性
• 1.1 样地土壤有机碳的空间变异性
• 1.2 小生境土壤有机碳的变异性
• 2 样地土壤有机碳含量的代表值
• 3 构建岩溶山区样地代表性土样的方法建议
• 第四章 石漠化成因对土壤有机碳氮的影响
• 1 样地土壤有机碳、全氮
• 2 样地土壤有机碳、全氮的变异性
• 3 樵采和开垦石漠化土壤有机碳、全氮的剖面分布
• 4 樵采和开垦石漠化过程中的土壤有机碳、全氮
• 5 小结
• 第五章 石漠化过程中的土壤物理学性质
• 1 土壤机械组成和密度
• 1.1 土壤机械组成
• 1.2 石漠化过程中的土壤粒级组成变化
• 1.3 土壤密度
• 2 土壤团聚体
• 2.1 土壤各级团聚体的含量分布
• 2.2 石漠化过程对土壤团聚体组成和结构的影响
• 3 结论与讨论
• 第六章 石漠化过程中的土壤化学性质
• 1 土壤化学指标
• 1.1 土壤有机碳
• 1.2 土壤氮素
• 1.3 土壤钾素、磷素
• 1.4 土壤酸碱性、阳离子代换量
• 1.5 花江与茂兰土壤养分指标的比较
• 2 土壤化学指标小节
• 3 石漠化过程对土壤物理组分中有机碳氮的影响
• 3.1 有机碳和全氮在土壤物理组分中的含量
• 3.2 有机碳和全氮在土壤物理组分中的富集系数
• 3.3 有机碳和全氮在土壤物理组分中的分配
• 3.4 土壤物理组分中有机碳和全氮的相关性
• 4 物理组分有机碳氮的讨论与结论
• 第七章 石漠化过程中土壤活性有机碳及酶活性的变化
• 1 土壤不同形态活性有机碳含量的变化
• 1.1 物理活性有机碳-轻组有机碳
• 1.2 化学活性有机碳-易氧化有机碳
• 1.3 生物活性有机碳
• 2 土壤不同形态碳之间的相关性分析
• 3 土壤活性碳库占总有机碳的比率
• 4 土壤活性有机碳讨论与结论
• 5 石漠化过程中的土壤酶活性
• 5.1 土壤酶活性变化
• 5.2 相关性分析
• 5.3 通径分析
• 6 土壤酶活性小节
• 第八章 石漠化过程土壤退化指标体系及退化评价
• 1 石漠化过程土壤退化指标体系的选择原则
• 2 研究区域土壤性质相关性分析
• 2.1 土壤物理与生物指标间
• 2.2 土壤化学与物理指标间
• 2.3 土壤生物与化学指标间
• 3 通径分析
• 4 主成分分析
• 5 土壤退化评价
• 5.1 樵采和开垦石漠化
• 5.2 土壤碳库管理指数
• 5.3 多重比较
• 5.4 土壤退化指数
• 6 小节
• 第九章 结语
• 1 主要结论
• 2 存在的问题与对今后工作的建议
• 参考文献
• 致谢