流沙河流域土地退化与土壤有机碳密度变化关系

论文摘要

根据流沙河流域2005年样样点调查资料,采用采用主成分、判别分析与K均值聚类分析相结合的方法对研究区土地退化进行评价,利用传统统计和方差分析等研究方法,对不同土地退化程度下土壤总有机碳密度和水溶性有机碳密度的变化过程及其变化特征进行了研究。分析了土壤类型、地形因子、植被（物）类型、土壤母质（岩）、土地利用类型等对土地退化和土壤有机碳密度变化的影响。研究结果分述如下:流沙河流域土壤总有机碳密度（TOCD）随着退化程度的加深,其值分别为5.42±1.21kg m-2、3.61±0.94kg m-2、1.78±0.30 kg m-2、0.77±0.16kg m-2,呈递减趋势。不同土地退化程度下TOCD之间存在极显著差异F=13.55**（P＜0.01）。土壤水溶性有机碳（WSOC）是土壤有机碳的重要组成部分,土壤总有机碳密度与土壤水溶性有机碳密度呈极显著正相关（R2=0.91）。流域土壤水溶性有机碳密度（WSOCD）随着退化程度的加深,其值分别为43.79±7.63 g m-2、38.21±9.31g m-2、18.34±2.82 g m-2、9.56±2.17 g m-2,呈递减趋势。不同土地退化程度下WSOCD之间存在极显著差异F=12.83**（P＜0.01）。母质（岩）类型、土壤类型、海拔、植被（物）类型以及土地利用类型是主要的影响因素。不同母质（岩）类型时,TOCD之间存在极显著差异F=5.35**（P＜0.01）,WSOCD之间存在显著差异F=3.58*（P＜0.05）。不同土壤类型时,TOCD和WSOCD在不同土壤类型之间均存在极显著差异,F=5.20**（P＜0.01）和F=5.25**（P＜0.01）。地形因素从坡度、坡向和海拔等3个方面分析了它们的影响。方差分析表明,不同坡度和坡向时,TOCD和WSOCD均不存在显著差异。不同海拔时,TOCD之间存在显著差异F=3.33*（P＜0.05）,WSOCD之间存在极显著差异F=4.60**（P＜0.01）。植被（物）类型,从植被群落和生物量两个方面进行分析。植物群落呈乔-灌-草的逆行演替,随着土地退化程度的加剧,土壤有机碳密度逐渐降低。地表生物量呈现随着土地退化程度的加剧而急剧减少的趋势。方差分析表明不同土地退化程度下生物量之间存在极显著差异F=59.79**（P＜0.01）,土壤有机碳密度与地表生物量成极显著正相关（R2=0.95）,地表生物量低的区域是土地退化防治和治理的重点。不同土地利用类型时,不同土地利用类型下土壤有机碳密度存在极显著差异,F=9.55**（P＜0.01）和F=9.70**（P＜0.01）。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1 绪论
• 1.1 问题的提出和选题的意义
• 1.2 研究现状综述
• 1.2.1 土地退化的概念与现状
• 1.2.2 土地退化发生的机制
• 1.2.3 土地退化与土壤有机碳密度研究现状
• 1.3 研究目标、研究内容和技术路线
• 1.3.1 研究目标
• 1.3.2 研究内容
• 1.3.3 技术路线
• 2 研究区概况与实验方案
• 2.1 研究区概况
• 2.1.1 研究区的自然地理及地质地貌特征
• 2.1.2 研究区的植被特征
• 2.1.3 研究区的土壤与土地特征
• 2.1.4 社会经济条件
• 2.2 区域资料的收集
• 2.3 样品的采集
• 2.4 化验分析
• 2.5 分析方法
• 2.5.1 土地退化评价方法
• 2.5.2 影响因素分析方法
• 3 结果与分析
• 3.1 不同退化程度下土壤有机碳密度特征
• 3.2 不同退化程度下水溶性有机碳密度特征
• 3.3 土壤总有机碳密度与水溶性有机碳密度的关系
• 本章小结
• 4 影响因素分析
• 4.1 成土母质（岩）
• 4.2 土壤类型
• 4.3 地形因素
• 4.3.1 坡度
• 4.3.2 坡向
• 4.3.3 海拔
• 4.4 植被（物）类型
• 4.4.1 植被群落
• 4.4.2 生物量
• 4.5 土地利用类型
• 本章小结
• 5 土地退化治理的相关建议
• 5.1 调整产业结构，因地制宜，改善生态环境
• 5.2 加大坡耕地的坡改梯力度
• 5.3 恢复植被，提高地表覆盖
• 5.4 控制人口增长，提高人口素质
• 5.5 加强法制建设及其监督管理
• 本章小结
• 6 结论与展望
• 6.1 主要结论
• 6.2 展望
• 参考文献
• 致谢
• 作者简历