贵州喀斯特石漠化地区荒地土壤理化性质及环境效应研究

论文摘要

本研究根据贵州省区域地质地貌、气候条件和石漠化发生发展现状,把贵州省喀斯特石漠化区域分为西部、西南部、东部、南部四个研究区域。应用典型性分析等方法,结合当前对石漠化分级分类的划分,在这四个研究区域内分别采集了不同石漠化程度和不同生态背景条件下的土壤样品。本研究经分析土壤理化性状变异特征,结合其与石漠化发展过程的相关关系,深入探讨喀斯特石漠化区域荒地土壤本底状况及其环境效应,获得的主要结论如下:(1)石漠化过程中,极强度石漠化荒地土砂粒含量较高,而细粘粒含量相对较低,且随石漠化程度的加剧而降低。随生态模式:林地→草地→农用地→荒地的变化,其土壤细粘粒含量呈现下降的趋势,而东部及南部砂粒、粗粉粒及细粘粒的含量基本上较为平均。粘粒含量随着土壤剖面层次的加深而增加。(2)随着石漠化程度越强,土壤侵蚀度越大,其有机质含量也随之减少,且西部高于西南部土壤有机质含量。各生态模式下的有机质含量表现为荒地＜草地＜农用地＜＜林地,土壤剖面结构表层土壤有机质含量A＞＞B＞C层的含量,但B、C层变化幅度很小。(注:＜＜为远远小于;＞＞为远远大于)(3)土壤全氮、碱解氮、全磷、全钾及速效钾含量随着极强度石漠化到无明显石漠化逐步减少,且变化趋势越来越小,而土壤速效磷并未表现相同的变异规律。且贵州不同地区荒地土壤有机质及氮、磷、钾素含量:西南部＞西部。(4)贵州喀斯特石漠化地区的土壤全氮及碱解氮含量有:林地＞＞农用地＞草地＞荒地,而土壤全磷、全钾和速效磷含量是由于随着林地→草地→农用地→荒地这种生态模式的变化,速效钾未见类似规律。(5)土壤剖面上,氮、磷、钾素含量表现为:林地＞草地＞农用地＞荒地,其中以林地各指标含量在剖面上的变化最为剧烈。(6)土壤粘粒与有机质、全氮、碱解氮、全磷、速效磷、全钾、速效钾间均存在着显著正相关关系;有机质与全氮、碱解氮和速效磷表现为显著正相关关系,与全钾、速效钾均呈现极其显著的正相关关系;土壤粗粉粒、砂粒分别与有机质、全氮和碱解氮之间没有明显的相关关系。(7)建立了贵州喀斯特石漠化地区荒地土壤理化指标。随着石漠化程度由无明显石漠化向极强度石漠化发展,各指标均呈现明显的降低趋势,且变异越微弱。不同石漠化程度土壤氮、磷、钾素指标可以作为判断石漠化生态环境的一个营养指标。(8)随着撂荒时间的增长,其各项理化指标均有提高,质地也趋于良好。在自然条件下,随着撂荒时限推移对荒地进行再利用是可行的。从而提示我们在荒地土壤恢复问题上,可以从荒地还林还草方向上着手,兼备生态环境效应以及农业经济效益,适时适当利用已恢复的荒地。(9)荒地相较于其他生态模式,其质地以及有营养物质基础都较差。(10)荒地土地的生态“恢复”是一个自然演替过程,演替速度慢,时间过程长,某些环节还因具有不可逆性而无法恢复,因此进行环境恢复的同时也要进行环境的重建。从荒地还草还林着手,改善荒地土壤环境;政府部门加强土地利用管理,消除人为破坏;加大宣传力度广泛普及石漠化效应知识、采取一系列的生物措施等方法进行其喀斯特石漠化地区的生态环境恢复及重建。

论文目录

• 摘要
• SUMMARY
• 1 前言
• 2 国内外研究现状及水平
• 2.1 喀斯特石漠化概述
• 2.1.1 石漠化概念的提出
• 2.1.2 喀斯特石漠化地区生态环境
• 2.2 贵州省喀斯特石漠化形成的生态地质环境背景
• 2.2.1 陡峻破碎的地貌格局
• 2.2.2 碳酸盐岩广泛分布,喀斯特强烈发育
• 2.2.3 降水充沛、暴雨多、河流落差大
• 2.2.4 人为加速土壤侵蚀、林地的破坏和变迁
• 2.3 喀斯特石漠化的研究现状
• 2.4 喀斯特石漠化等级划分
• 2.5 喀斯特石漠化研究进展
• 2.5.1 土壤氮、磷和钾素的研究进展
• 2.5.2 喀斯特石漠化地区荒地土壤性状研究进展
• 3 研究目的和意义
• 3.1 研究目的和意义
• 3.2 创新
• 4 研究地区概况
• 4.1 西部地区
• 4.2 西南部地区
• 4.3 南部地区
• 4.4 东部地区
• 5 研究方法和技术路线
• 5.1 采样点的设置
• 5.1.1 样点布设的原则和方法
• 5.1.2 样品采集时间的选择
• 5.2 样品的采集和处理
• 5.2.1 土壤混合样品的采集
• 5.2.2 土壤剖面样品的采集
• 5.3 测定、统计分析方法
• 6 采集样品及其地区基本情况
• 7 贵州喀斯特石漠化地区荒地土壤理化性状特征
• 7.1 贵州喀斯特石漠化地区荒地土壤机械组成性状特征
• 7.1.1 不同石漠化程度下机械组成特征
• 7.1.2 不同生态模式下机械组成特征
• 7.1.3 不同区域土壤剖面上机械组成特征
• 7.2 贵州喀斯特石漠化地区荒地土壤氮素性状特征
• 7.2.1 不同石漠化程度下荒地土壤有机质与氮素理化性状变异特性
• 7.2.2 不同生态模式下土壤有机质与氮素理化性状变异特性
• 7.2.3 剖面上土壤有机质与氮素理化性状变异特征
• 7.2.4 荒地土壤氮素与机械组成相关关系分析
• 7.3 贵州喀斯特石漠化地区荒地土壤磷素性状特征
• 7.3.1 不同石漠化程度下荒地土壤有机质与磷素理化性状变异特性
• 7.3.2 不同生态模式下土壤有机质与磷素理化性状变异特性
• 7.3.3 剖面上土壤有机质与磷素理化性状变异特征
• 7.3.4 荒地土壤磷素与机械组成相关关系分析
• 7.4 贵州喀斯特石漠化地区荒地土壤钾素性状特征
• 7.4.1 不同石漠化程度下荒地土壤有机质与钾素理化性状变异特性
• 7.4.2 不同生态模式下土壤有机质与钾素理化性状变异特性
• 7.4.3 剖面上土壤有机质与钾素理化性状变异特征
• 7.4.4 荒地土壤钾素与机械组成相关关系分析
• 7.5 贵州喀斯特石漠化地区荒地土壤理化指标的建立
• 8 喀斯特石漠化地区荒地环境效应
• 8.1 喀斯特石漠化地区不同撂荒年限下荒地土壤的环境效应
• 8.2 喀斯特石漠化地区不同生态模式下土壤环境效应
• 8.3 贵州喀斯特石漠化地区环境恢复及重建
• 9 结论
• 9.1 贵州喀斯特石漠化地区荒地土壤机械组成特征
• 9.2 贵州喀斯特石漠化地区荒地土壤氮素性状特征
• 9.3 贵州喀斯特石漠化地区荒地土壤磷素性状特征
• 9.4 贵州喀斯特石漠化地区荒地土壤钾素性状特征
• 9.5 相关性分析
• 9.7 喀斯特石漠化地区荒地环境效应及生态重建
• 致谢
• 参考文献
• 附表
• 附录