不同退化程度喀斯特生态系统中根际土壤的养分变化特征

论文摘要

我国西南喀斯特是受地质条件严重制约的特殊的生态系统,其生态环境脆弱。随着人口的增长和社会经济的发展,其所承受的压力也越来越大,人地矛盾日益突出。脆弱的生态环境、尖锐的人地矛盾以及强烈的人类活动共同作用,使当地的环境问题越来越严重。对喀斯特地区而言,土壤和植被是生态环境中最为敏感的自然环境要素,与非喀斯特地区相比,具有明显的脆弱特征。喀斯特石漠化过程土壤养分特征的研究是石漠化研究中非常重要的基础理论,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。本文以贵州中部喀斯特地区由乔木林、灌木林和灌草丛等不同退化程度生态系统中的优势树种根际土壤为研究对象,分析不同系统中树种根际土壤的养分含量及有效性变化特征。主要研究结论如下：(1)乔木林中圆果化香的根际土壤碳、氮、磷含量明显高于其他树种,且其磷素活化率也显著高于其他树种,而灌木林树种间养分的差异并不明显,该地区土壤有效磷含量较低,是植物生长的养分限制性因子,而圆果化香对缺磷环境表现出了较好的适应性。(2)土壤全钙、全锌含量在乔木林的圆果化香根际最高,白栎最低。土壤全铁、全铜含量为灌木林和灌草丛显著高于乔木林。乔木林中圆果化香根际土壤中有效态钙、镁、铁和锌等元素含量较高,云南樟的有效铜含量较高。不同生态系统比较,乔木林土壤有效镁、铁含量显著高于其他两个系统,同时铁、铜和锌的活化率也表现为乔木林较高。(3)土壤有机碳与全氮、速效氮、速效磷、有效锌均呈显著相关关系,因此,有机碳对土壤养分元素的积累和运输及其对植物根系供应具有重要影响。(4)不同植被根际土壤的中、微量元素的富集作用不同。灌木林中小果蔷薇根际土壤对有效态铁、铜和锌有较高的富集率。这与植被本身的生长状况和选择性吸收有关,植被冠幅的大小也会对养分的截留程度产生直接的作用。(5)随着植被群落的演替,根际土壤可溶性有机碳、碱解氮、速效磷养分的变化程度高于全量,特别是土壤DOC和速效磷,这说明在土壤地球化学生态指标中,土壤有效态养分较全量对植被群落演替的变化响应更为灵敏。由以上结论可知,喀斯特生态系统中植被的演替对土壤养分的分布及有效性有较大影响。土壤养分含量随着植被群落的演替不断下降,特别是有效态养分对植被群落演替的变化响应更为灵敏。植被群落的改变使土壤养分循环发生了变化,从而影响了生态系统的养分调控能力。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 文献综述
• 1 喀斯特生态系统
• 1.1 喀斯特退化生态系统概况
• 1.2 我国喀斯特退化研究现状
• 2 喀斯特生境中植被
• 2.1 喀斯特生态系统的植被特征
• 2.2 喀斯特石漠化过程中的植被演替变化
• 3 喀斯特生境中土壤养分特征
• 3.1 喀斯特土壤中大量营养元素
• 3.2 喀斯特土壤中、微量营养元素供给的不平衡性
• 4 林木植被根际土壤的研究
• 4.1 根际土样采集方法
• 4.2 林木植被根际土壤特征
• 5 研究目的与意义
• 第二章 材料与方法
• 1 研究区概况
• 2 样地选择
• 3 采样方法
• 4 分析方法
• 5 数据处理
• 第三章 结果分析与讨论
• 1 不同植被根际土壤碳、氮、磷的变化
• 1.1 不同生态系统根际土壤碳、氮、磷养分含量
• 1.2 不同植被根际土壤碳、氮、磷养分含量
• 1.3 不同植被根际土壤氮、磷养分活化率
• 1.4 不同树植被根际土壤碳、氮、磷养分相关性
• 2 不同植被根际土壤中、微量养分元素的变化
• 2.1 不同植被根际土壤中、微量养分元素含量
• 2.2 不同植被根际土壤中、微量养分活化率
• 2.3 不同植被根际土壤有效态中、微量养分与pH以及有机碳的相关
• 2.4 不同植被根际土壤中、微量元素全量及有效态的富集率
• 3 不同植被根际养分元素含量变异分析
• 3.1 不同植被根际碳、氮、磷养分含量变异分析
• 3.2 不同植被根际土壤中、微量元素变异分析
• 第四章 全文结论与创新点
• 1 全文总结
• 2 创新点
• 3 不足之处
• 4 研究展望
• 参考文献
• 致谢