陕蒙旱区人工及天然林土壤生物化学性质及其空间变异规律研究

论文摘要

本文以陕蒙旱区(包括陕北半湿润黄土丘陵区—黄陵,陕北半干旱黄土丘陵区—延安,陕北半干旱风沙区—靖边,内蒙半干旱低山丘陵区—武川)分布的典型人工及天然林为对象,通过对纯林及混交林地土壤各种酶活性和微生物量碳的测定,研究和分析了不同地区及不同树种林地的土壤生物化学性质空间变异规律、不同林地土壤生物化学性质之间的相关性及其土壤生物化学性质极化现状,为指导当地的森林经营管理和纯林改造、防治森林土壤退化或极化提供理论依据。取得以下主要结论:(1)不同林分土壤中土壤酶活性和微生物碳分布均呈现一定的表聚现象,其中蔗糖酶、淀粉酶、脱氢酶、脲酶活性和微生物量碳的表聚现象比较明显。(2)同一地区不同树种纯林和不同地区同一树种纯林地土壤的酶活性和微生物量碳含量均表现为:过氧化氢酶、脱氢酶和脲酶活性差异不大,但过氧化物酶、蔗糖酶、淀粉酶、磷酸酶和蛋白酶活性及微生物量碳含量差异较大;总的来说,黄陵地区的侧柏、刺槐和辽东栎,延安林区的白榆、小叶杨、油松和侧柏,靖边林区的柠条、小叶杨和旱柳,武川地区的白榆、小叶杨和落叶松纯林地土壤酶活性和微生物量碳含量均较高。(3)混交林与对应的纯林地相比,黄陵林地土壤生物表征指标依次是阔叶纯林>混交林>针叶纯林;靖边林地土壤过氧化氢酶、淀粉酶和脱氢酶活性的大小依次是混交林>纯林,武川林地土壤生物表征指标为混交林>纯林。( 4 )林地土壤生物化学性质之间有较高的相关性,其中黄陵林地绝大部分指标之间呈极显著水平(P<0.01),延安林地磷酸酶和蔗糖酶﹑过氧化氢酶之间及淀粉酶和过氧化物酶之间的相关性均达到极显著水平(P<0.01);靖边林地脲酶和淀粉酶与其他生物化学指标之间达到极显著水平(P<0.01);武川林地过氧化物酶和淀粉酶﹑磷酸酶之间的相关性达到极显著水平(P<0.01),总的来说,黄陵地区的相关性最好,其次是靖边和延安,武川最差。( 5 )大多数纯林地发生了中度以上(极化度Pa>0.10)的极化,其中黄陵地区小叶杨和白桦发生负向中度以上极化,黄陵地区的华山松与延安地区的白桦及武川地区的油松纯林发生负向强度以上极化,说明这些纯林能引起林地土壤生物化学性质的恶化。(6)总的来说不同树种纯林抗土壤生物学性质极化能力的大小顺序为:小叶杨>白桦、油松>侧柏>刺槐;可见,小叶杨、白桦、油松的抗极化能力均较强,能明显改善林地土壤的生物化学性质,这也正是其在陕蒙半湿润半干旱地区分布最为广泛的原因

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 研究目的和意义
• 1.2 有关森林土壤酶的国内外研究进展
• 1.2.1 土壤酶研究现状
• 1.2.2 土壤酶的分布
• 1.2.3 土壤酶的作用
• 1.2.4 土壤酶的受控条件
• 1.3 有关对土壤微生物量碳的研究进展
• 1.3.1 土壤微生物量碳的分布
• 1.3.2 土壤微生物量碳的受控条件
• 1.4 内外关于人工纯林土壤退化及防治的研究进展
• 1.4.1 土壤退化的概念
• 1.4.2 人工林土壤退化的原因
• 1.5 国内外关于纯林土壤极化及防治的研究进展
• 1.5.1 土壤极化的概念
• 1.5.2 土壤极化与土壤退化的区别
• 1.5.3 土壤极化类型划分
• 第二章 试验设计与研究方法
• 2.1 技术路线
• 2.2 研究方法
• 2.2.1 野外调查
• 2.2.2 样品采集
• 2.2.3 室内测定
• 2.3 土壤性质极化的表征方法
• 2.3.1 土壤平衡态的确定
• 2.3.2 土壤极化指标计算
• 2.3.3 土壤性质极化程度分级
• 2.4 数据处理与分析方法
• 第三章 陕北半湿润黄土丘陵区纯林土壤生物化学性质特征及其空间变异规律
• 3.1 研究区概况
• 3.2 纯林土壤生物化学性质的垂直分布特征
• 3.3 不同树种纯林土壤生物化学性质变异规律
• 3.4 纯林与混交林土壤生物化学性质变异规律
• 3.5 森林土壤生物化学性质之间的相关性分析
• 3.6 不同树种纯林土壤生物化学性质极化现状
• 3.6.1 不同树种纯林土壤生物化学性质的极化度
• 3.6.2 不同树种纯林对土壤生物化学性质的抗极化域和极抗比
• 3.7 小结
• 第四章 陕北半干旱黄土丘陵区纯林土壤生物化学性质特征及其空间变异规律
• 4.1 研究区概况
• 4.2 纯林土壤生物化学性质的垂直分布特征
• 4.3 不同树种纯林土壤生物化学性质变异规律
• 4.4 纯林与混交林土壤生物化学性质变异规律
• 4.5 森林土壤生物化学性质之间的相关性分析
• 4.6 不同树种纯林土壤生物化学性质极化现状
• 4.6.1 不同树种纯林土壤生物化学性质的极化度
• 4.6.2 不同树种纯林对土壤生物化学性质的抗极化域和极抗比
• 4.7 小结
• 第五章 陕北半干旱风沙区纯林土壤生物化学性质特征及其空间变异规律
• 5.1 研究区概况
• 5.2 纯林土壤生物化学性质的垂直分布特征
• 5.3 不同树种纯林土壤生物化学性质变异规律
• 5.4 纯林与混交林土壤生物化学性质变异规律
• 5.5 森林土壤生物化学性质之间的相关性分析
• 5.6 不同树种纯林土壤生物化学性质极化现状
• 5.6.1 不同树种纯林土壤生物化学性质的极化度
• 5.6.2 不同树种纯林对土壤生物化学性质的抗极化域和极抗比
• 5.7 小结
• 第六章 内蒙半干旱低山丘陵区纯林土壤生物化学性质特征及其空间变异规律
• 6.1 研究区概况
• 6.2 纯林土壤生物化学性质的垂直分布特征
• 6.3 不同树种纯林土壤生物化学性质变异规律
• 6.4 纯林与混交林土壤生物化学性质变异规律
• 6.5 森林土壤生物化学性质之间的相关性分析
• 6.6 不同树种纯林土壤生物化学性质极化现状
• 6.6.1 不同树种纯林土壤生物化学性质的极化度
• 6.6.2 不同树种纯林对土壤生物化学性质的抗极化域和极抗比
• 6.7 小结
• 第七章 不同地区森林土壤生物化学性质及其极化现状比较
• 7.1 不同地区森林土壤生物化学性质比较
• 7.1.1 不同地区油松纯林地土壤生物化学性质比较
• 7.1.2 不同地区杨树纯林地土壤生物化学性质比较
• 7.2 不同地区森林土壤生物化学性质极化现状比较
• 7.2.1 不同地区油松纯林地土壤生物化学性质极化现状比较
• 7.2.2 不同地区杨树纯林地土壤生物化学性质极化现状比较
• 7.3 小结
• 第八章 结论与讨论
• 8.1 结论
• 8.2 讨论
• 参考文献
• 致谢
• 作者简介