河北省退化山场生物承载力研究

论文摘要

本文以河北省唐县片麻岩退化山场和满城县紫色砂页岩、石灰岩退化山场为研究对象,采用模型应用、实地采样、室内分析等方法对退化山场的未开发区（处理一）、开发四年（处理二）和开发七年（处理三）的区域进行养分积累动态、生物量和生物承载力现状的系统化研究,旨在探索出一条适合河北省退化山场开发、改良的有效途径,为山区的可持续发展提供科学依据。研究结果如下: 1.河北省退化山场典型样点试验区自然植被的净第一性生产力理想计算值为6.75t·hm-2·a-1干物质。长期以来,由于不合理经营、水土流失等原因导致生物的生存条件恶化,生物承载能力明显降低。 2.片麻岩区经开发,大于1mm的颗粒处理三比处理二降低了14.6%,土层深度增加了60cm～80cm,土壤水分总量提高了2.5倍和3.1倍,土壤pH值呈逐年下降的趋势,有机质和速效养分（碱解氮、速效磷、速效钾）总量明显增加。生物量处理二和处理三比处理一分别提高了1.7倍和5.3倍,差异结果极显著。 3.紫色砂页岩区经开发,>1mm的土壤颗粒处理二和处理三比处理一分别下降了18.29%和29.49%,土层深度增加了40cm～50cm,土壤水分总量提高了2.5倍和2.8倍,土壤pH值呈逐年下降的趋势,有机质和速效养分（碱解氮、速效磷、速效钾）总量显著增加。生物量处理二和处理三比处理一分别提高了2.5倍和8.7倍,差异结果极显著。 4.石灰岩区经开发,>1mm的土壤颗粒处理二和处理三比处理一分别下降了22.13%和41.18%,土层深度增加了30cm～40cm,土壤水分总量提高了1.0倍和0.9倍。土壤pH值有逐年下降的趋势,但下降速率比片麻岩区和紫色砂页岩区要慢;有机质和速效养分（碱解氮、速效磷、速效钾）含量明显增加。生物量处理二和处理三比处理一分别提高了1.0倍和4.1倍,差异结果极显著。 5.在相同试验条件下,开发七年后片麻岩区生物量最大,生物承载能力也最强,每公顷承载的羊单位分别为:处理一3.86个羊单位,处理二10.58个羊单位,处理三23.92个羊单位;石灰岩区生物量最小,生物承载能力也最弱,每公顷承载的羊单位分别为:处理一为3.62个羊单位,处理二为7.36个羊单位,处理三为12.78个羊单位。紫色砂页岩区生物量和生物承载力居中,每公顷承载的羊单位分别为:处理一为2.33个羊单位,处理二为7.08个羊单位,处理三为16.17个羊单位。 6.退化山场是一个远离平衡的开放系统。在自然状态下需要漫长的时间才能恢复,且恢复过程中还受到风蚀、水土流失等的影响,恢复十分困难。通过人为投入物质能量和信息,调整结构,提高其功能效益是提高河北省退化山场生物承载能力的良好途径。

论文目录

• 1 引言
• 1.1 退化山场概况
• 1.2 生物量的研究
• 1.3 生产潜力和承载力的研究
• 1.3.1 生产潜力的研究
• 1.3.2 承载力的研究
• 1.4 研究目的和意义
• 1.5 试验路线
• 2 材料与方法
• 2.1 试验材料
• 2.2 试验设计
• 2.3 研究方法
• 2.3.1 自然植被的净第一性生产力模型
• 2.3.2 测定方法
• 2.4 数据处理与统计方法
• 3 结果与分析
• 3.1 试验区自然植被净第一性生产力
• 3.2 片麻岩区立地条件和生物承载力的研究
• 3.2.1 土壤质地
• 3.2.2 土壤水分
• 3.2.3 土壤有机质
• 3.2.4 土壤碱解氮、速效磷、速效钾的变化
• 3.2.5 生物量的变化
• 3.2.6 退化山场片麻岩区生物承载力的变化
• 3.3 紫色砂页岩区立地条件和生物承载力的研究
• 3.3.1 土壤质地变化
• 3.3.2 土壤水分
• 3.3.4 土壤有机质
• 3.3.5 土壤碱解氮、速效磷、速效钾的变化
• 3.3.6 生物量的变化
• 3.3.7 退化山场紫色砂页岩区生物承载力的变化
• 3.4 石灰岩区立地条件和生物承载力的研究
• 3.4.1 土壤质地
• 3.4.2 土壤水分
• 3.4.3 土壤有机质
• 3.4.4 土壤碱解氮、速效磷、速效钾的变化
• 3.4.5 生物量的变化
• 3.4.6 退化山场石灰岩区生物承载力的变化
• 3.5 片麻岩、紫色砂页岩、石灰岩三治理区生物承载力的对比
• 4 讨论
• 4.1 耗散结构理论和净第一性生产力对河北省退化山场的评价
• 4.1.1 耗散结构理论与退化山场
• 4.1.2 净第一性生产力与退化山场
• 4.2 退化山场各试验地治理前后对土壤指标的影响
• 4.3 治理前后对退化山场生物量和生物承载能力的影响
• 4.4 需进一步研究的问题
• 5 结论
• 参考文献
• 附表
• 作者简历
• 在读期间所发表的学术论文
• 致谢