黔西南不同程度石漠化土壤的养分、酶活性特征

为了解石漠化土壤质量状况,以贵州典型喀斯特地区不同程度石漠化土壤为研究对象,运用野外定点采样和实验室测定的方法,分析不同程度石漠化土壤养分及酶活性特征,探讨不同程度石漠化土壤质量变化规律,为石漠化生态环境修复过程中土壤质量的改善提供依据。结果表明,石漠化使土壤pH值显著增加,增加了4.49%～5.80%;石漠化土壤有机质、全氮含量反而高于无石漠化土壤,分别高1.02～2.99倍、3.65%～24.82%,但全磷全钾含量在中度和重度石漠化土壤中显著降低。随着石漠化程度加重,土壤蔗糖酶、脲酶、脱氢酶、纤维素酶活性降低。从轻度到重度石漠化土壤,蔗糖酶活性降低了22.33%～71.46%,脲酶活性降低了31.25%～80.14%。中度、重度石漠化土壤脱氢酶活性分别降低了70.83%、83.33%,纤维素酶活性分别下降了55.0%、80.0%。碱性磷酸酶活性在重度石漠化土壤中仅为无石漠化土壤的24.78%。因此,土壤养分含量和酶活性可作为反映不同程度石漠化土壤质量的重要指标。     

喀斯特地区不同等级石漠化对土壤性质的响应

[目的]研究贵州典型喀斯特地区不同等级石漠化的土壤性质特征,为喀斯特石漠化脆弱生态环境的综合治理提供理论依据.[方法]选取喀斯特地区4种等级石漠化(强度石漠化、中度石漠化、轻度石漠化和潜在石漠化)的12个样地,采样后测定并分析土壤物理及化学性质指标.[结果]土壤物理性质方面,随石漠化等级程度增加,土壤持水能力降低、土壤容重增加、总孔隙度降低.土壤化学性质方面,随石漠化等级程度增加,土壤pH变化规律不明显,但整体养分含量降低.中度、轻度和潜在石漠化土壤有机质含量分别比强度石漠化高12.78%、41.49%和48.84%.全氮含量为0.97~1.14 g/kg,碱解氮含量为81.86~171.81 mg/kg,两者均表现为潜在石漠化>轻度石漠化>中度石漠化>强度石漠化.不同等级石漠化土壤的全磷、全钾含量无显著性差异(P>0.05,下同).土壤速效磷含量为8.55~11.17 mg/kg,潜在石漠化显著高于其他等级石漠化(P<0.05,下同).土壤速效钾含量为84.87~110.87 mg/kg,强度石漠化显著低于其他等级石漠化.相关性分析结果表明,土壤水含量与田间持水量、总孔隙度、毛管孔隙度、有机质、全氮、碱解氮、速效磷和速效钾呈极显著正相关(P<0.01,下同),与容重呈极显著负相关;有机质与土壤水含量、全氮、碱解氮和速效钾呈极显著正相关,与田间持水量、总孔隙度、毛管孔隙度、全磷、全钾和速效磷呈显著正相关,与容重呈显著负相关;土壤全氮与土壤水含量、田间持水量、有机质、碱解氮和速效磷呈极显著正相关,与总孔隙度、毛管孔隙度和速效钾呈显著正相关.[结论]喀斯特地区随石漠化等级增加,其土壤理化性质减弱,养分含量降低.土壤各理化性质指标间紧密相关,其中土壤水含量、有机质和全氮含量是反映该地区不同等级石漠化土壤理化性质的重要指标.     

滇中岩溶高原不同石漠化程度土壤团聚体养分及酶活性特征

  目的  探究岩溶石漠化区土壤团聚体养分及酶活性特征,可为该地区土壤改良和植被恢复提供理论依据。  方法  以滇中高原4种不同石漠化程度(潜在、轻度、中度和重度石漠化)土壤为研究对象,对其表层土壤3种团聚体(粒径＜0.25 mm、粒径0.25~2.00 mm、粒径＞2.00 mm)分布特征,团聚体4种水解酶(淀粉酶、脲酶、β-葡萄糖苷酶、酸性磷酸酶)活性和3种养分(有机碳、全氮、全磷)质量分数特征进行分析。  结果  ①不同石漠化程度土壤团聚体组成比例随粒径的增大而增大,由高到低依次为粒径＞2.00 mm(51.31%)、粒径0.25~2.00 mm(36.53%)、粒径＜0.25 mm(12.04%)的团聚体。②不同团聚体土壤脲酶、β-葡萄糖苷酶、酸性磷酸酶、土壤酶活性几何平均数及有机碳、全氮质量分数均随粒径的增大而减小,对有机碳、全氮、全磷及酶活性的贡献率均为粒径＞2.00 mm的团聚体最高,其次为粒径0.25~2.00 mm,粒径＜0.25 mm的团聚体最低。③不同石漠化程度土壤团聚体淀粉酶活性均值为5.70 mg·g?1·h?1,石漠化土壤的石漠化程度从大到小依次为潜在、轻度、重度、中度,石漠化土壤有机碳、全氮、脲酶和β-葡萄糖苷酶活性从大到小依次为重度、轻度、潜在、中度。团聚体粒径及石漠化程度均对土壤有机碳、全氮和酶活性有显著影响(P＜0.05),但粒径和石漠化程度的交互作用对土壤养分及酶活性没有显著影响(P＞0.05)。  结论  在岩溶石漠化地区,较大粒径的土壤团聚体在土壤组成上占优势,对土壤养分和酶活性的贡献率也相对较高,而较小粒径的土壤团聚体更有利于土壤养分和酶活性的积累,其相应的含量也更高。图2表6参45     

喀斯特簸箩小流域不同等级石漠化土壤动物的群落结构

为了解喀斯特高原盆地土壤动物群落结构,于2008年2月对清镇簸箩小流域4种不同等级石漠化即无石漠化、潜在石漠化、轻度石漠化和中度石漠化样地的土壤动物群落进行了调查。结果显示,共获土壤动物688头,隶属2门7纲14目,其中优势类群是蜱螨目、弹尾目和膜翅目。无石漠化样地土壤动物的种类最多、密度最高、多样性最丰富。轻度石漠化和中度石漠化样地土壤动物群落具有较大的相似性。土壤动物的个体数与石漠化程度、土壤有机质含量、含水量和土壤孔隙度呈显著的正相关关系,与pH呈显著的负相关关系。随着石漠化程度的加剧,土壤动物群落结构受到很大影响。     

岩溶峡谷区石漠化对土壤碳排放的影响

土壤在全球碳平衡中具有举足轻重的作用,而土地利用变化对土壤碳排放的影响也是极其敏感的。针对贵 州岩溶峡谷地区石漠化导致的土地退化对土壤碳排放的影响进行研究。试验定位监测样地选取在石漠化典型地 区贵州省关岭布依族苗族自治县花江峡谷区,于2012 年7 月至2013 年4 月采用动态气室法(Li鄄8100,USA) 监测了未石漠化土地和不同程度石漠化土地的土壤呼吸速率日动态和季节动态变化,通过关岭布依族苗族自治县 治理前后石漠化程度监测数据分析,定量评价了石漠化对区域土壤碳排放量的影响,可为定量评价石漠化对土壤 碳汇功能的影响提供科学依据。研究结果表明:1)岩溶区土壤呼吸速率与土地的石漠化程度具有很高的关联性, 石漠化程度越高,土壤碳排放量越低,极重度石漠化土地样地土壤碳排放量约为非石漠化的1/2;2)非石漠化土地 土壤呼吸具有明显的季节变化,而石漠化土地土壤呼吸则不再遵循植物生长的季节顺序发生变化,土壤呼吸随季 节的这种变化规律被打破;3)区域碳排放变化量与石漠化治理效果有关,20052010 年关岭布依族苗族自治县实 施石漠化治理后,区域土壤呼吸产生的碳排放量增加了41 800 t,相当于关岭布依族苗族自治县岩溶区增加了 31郾92 t/ km2 。      

保护性耕作改善石漠化土壤环境质量研究

在石漠化土壤上开展少耕种植、秸秆覆盖、生物覆盖等保护性耕作栽培试验,研究各种措施对土壤环境质量及作物产量的影响.结果表明:与习惯耕作相比,少耕加秸秆覆盖是改善石漠化土壤质量较好的措施,能极大的改善石漠化土壤的理化性状:土壤有机质、全氮增加13.9％,19.6％;土壤容重降低21.5％,孔隙度增加5.4％;土壤微结构明显改善;土壤水分含量提高16.7％ ～35.6％,冬春干旱季节提高幅度更大达25.9％～60.4％;还能增加作物产量4.7％～5.3％.生物覆盖对土壤理化性状、土壤微结构、土壤水分等环境质量也有不同程度的改善及提高,但对作物产量有不利影响.而单纯少耕种植会导致土壤板结从而使作物减产.     

石漠化治理区不同优势树种根际土壤酶活性与土壤理化性质和微生物数量的关系

为探究石漠化治理区人工林根际土壤理化性质及微生物数量对土壤酶活性的影响,以通径分析法对建水县小关村石漠化治理区不同树种根际土壤酶活性与土壤理化性质、微生物数量关系进行研究。结果表明:不同树种的根际土壤理化性质指标、酶活性和微生物数量除速效磷和真菌数量外,均存在显著差异(P<0.05)。根际土壤酶活性与理化性质、微生物相关性显著。影响过氧化氢酶活性的重要因子是全钾、放线菌数量、pH;影响脲酶活性的重要因子是pH、放线菌数量、全氮;影响蔗糖酶活性的重要因子是pH、全钾、全氮。综合来看,石漠化治理区人工林根际土壤酶活性受根际土壤理化性质影响较大,受微生物数量影响较小。     

喀斯特生态治理区石漠化过程土壤抗蚀性研究

[目的]为喀斯特山区的水土保持、石漠化生态综合治理,水土资源利用及生态恢复提供科学依据,[方法]采集喀斯特山区不同治理措施下石漠化演化过程土壤样品,进行土壤理化性质分析,研究其抗蚀性。[结果]石漠化土壤抗蚀性大小顺序为原生样地、强度石漠化、轻度石漠化、中度石漠化、潜在石漠化。[结论]研究中选择的各项土壤特征性指标可较好地表征喀斯特山区石漠化土壤抗蚀性。     

中国南方喀斯特石漠化演替过程中土壤理化性质的响应

以中国西南典型喀斯特石漠化生态系统土壤为研究对象,运用野外定点取样和实验室分析检测方法,研究不同等级石漠化环境土壤理化性质特征;运用空间代替时间方法,探讨石漠化演替过程中土壤理化性质的响应及其机制,旨在为中国西南喀斯特森林生态保护和石漠化生态系统恢复重建提供理论支撑。结果表明:1)不同等级石漠化环境土壤理化性质存在显著差异,土壤容重、毛管孔隙度、总孔隙度、田间含水量、毛管含水量、pH值、有机质、水解氮、有效磷和全钾均在不同等级石漠化环境间具有显著差异。但这些指标并不是随着石漠化程度增加而一直退化,而是一个先退化后改善的趋势;2)土壤有机质、氮素、毛管持水量、容重和孔隙度与土壤其它绝大多数理化因子具有明显的相关性,是土壤理化性质的关键因子,在改善土壤理化性质和促进养分循环方面起着关键作用;3)主成分分析也表明,土壤有机质、氮素、钾素、容重、持水状况、孔隙度等是基于土壤理化性质评价石漠化程度的关键指标。作者提出了强度石漠化环境裸岩对土壤养分的聚集效应学说和喀斯特石漠化演替过程中土壤理化性质的响应及其机制。研究结果对中国西南喀斯特森林生态保护和石漠化生态系统恢复重建具有重要的理论意义和实践指导价值。     

桂西北岩溶区土壤理化性质及相关性分析

为探明桂西北岩溶区具有不同石漠化强度的土壤理化性质及其相关性,选取都安瑶族自治县澄江乡、大化瑶族自治县百马乡和巴马瑶族自治县那桃乡3处典型岩溶区,采集3处样地轻度石漠化(SD)、中度石漠化(MD)、强度石漠化(ID)和正常土壤(CK)4类石漠化强度土壤进行土壤理化性质分析.结果表明,细小土壤颗粒含量与粗大土壤颗粒含量呈此消彼长关系,石漠化强度的增强加剧土壤颗粒粗骨化;随着石漠化强度增强,土壤容重呈增长趋势,而土壤总孔隙度和土壤含水量呈降低趋势;土壤全氮含量、全磷含量、全钾含量和有机质含量均随石漠化强度增强而减少;土壤全磷含量、全钾含量和总孔隙度是表征桂西北岩溶区不同石漠化强度土壤性质的重要因子.该研究结果可为桂西北岩溶区不同石漠化强度区域生态环境治理提供科学依据.     

喀斯特石漠化内在影响因素分析

以大量典型样地调查数据为基础,采用主成分分析(PCA)、梯度分析和多元线性回归分析相结合的方法,对影响石漠化的14个因子进行了定量分析.结果表明:植被因子和土壤环境因子的方差贡献率分别为34.53%和29.28%,是影响石漠化的内在主导因子.植被因子与石漠化的阶段和过程显著相关表征了石漠化在时间上的发展变化.土壤环境因子表征了石漠化在空间上岩性的差异特征,是石漠化类型的表现指标.图6表2参9     

湘中石漠化区土壤有机碳和全氮的变化特征

【目的】了解不同石漠化程度土壤中有机碳、全氮含量的变化规律和特征,为研究湘中石漠化地区常绿阔叶林生态系统的恢复机制提供参考。【方法】采用时空互代的方法,通过取样分析,根据因子打分法评定石漠化程度并测定不同石漠化等级样地的土壤性质。【结果】湘中地区石漠化程度对土壤中有机碳、全氮含量有显著影响,两者之间表现出极显著的线性相关,同等石漠化阶段的土壤有机碳、全氮含量总体差异不显著（P〉0．05）,变化范围分别是14．94-42．43g／kg和1．20～3．96gmg,均随石漠化程度加剧而逐渐降低,土壤表土层到底土层的有机碳和全氮含量变化均为从高到低,且随着石漠化程度加剧,表土层与底土层的碳、氮含量差异逐步减弱。[结论]土壤有机碳和全氮含量减少对于湘中地区常绿阔叶林向轻度石漠化阶段演替的表征明显,但对于该区域石漠化演替的阶段表征不明显。     

新邵县岩溶石漠化林地土壤理化特性研究

为修复和恢复石漠化区的生态环境,对新邵县岩溶石漠化林地的土壤理化特性进行研究,并运用改进的内梅罗综合指数法,对石漠化林地的土壤肥力进行了综合评价。结果表明:石漠化土壤呈弱酸性,不同坡位和土层厚度的土壤容重、pH值、土壤有机质、土壤有效磷、土壤碱解氮没有显著差异,不同坡位的土壤速效钾没有显著差异,而不同土层厚度的土壤速效钾有极显著差异。不同坡位0～60 cm土层的土壤容重变异幅度为1.39～1.58 g/cm3,不同坡位0～60 cm土层的土壤有机质其变异幅度为6.47～7.40 g/kg,各坡位以0～20 cm土层的土壤速效钾含量最高,其变异幅度为73.75～111.25 mg/kg,不同坡位土壤碱解氮变异幅度为69.65～77.70 mg/kg。石漠化地上坡、中上坡及中下坡的土壤综合肥力为一般,而下坡的土壤综合肥力则为贫瘠。     

基于土壤微生物的喀斯特土地石漠化风险评价指标体系初探

土地石漠化已成为喀斯特地区一种突出的生态环境问题,是西南喀斯特地区实现全面可持续发展的主要障碍因素之一。在参考国内相关研究的基础上,根据喀斯特土地石漠化过程对土壤特性及土壤微生物的影响,土壤微生物群落生态特征对土地石漠化的响应,利用土壤微生物作为生态监测指标,基于"干扰-响应"框架初步建立了一套喀斯特土地石漠化风险评价指标。     

湖北省恩施州岩溶地区石漠化形成过程及治理对策

恩施州由于不合理的人类活动和自然因素加剧了水土流失和石漠化,形成恶性循环,使本地石漠化呈现出萌芽状态。对恩施州土地石漠化的成因及过程进行了探讨和分析,并提出了相应的综合治理对策。     

花江小流域石漠化过程中土壤化学性质变化研究

[目的]探讨樵采和开垦干扰模式下石漠化过程土壤的化学性质变化。[方法]在贵州花江连续性灰岩区的小流域范围内,比较樵采和开垦干扰模式下石漠化过程的土壤化学性质变化。[结果]花江小流域石漠化过程中土壤中性偏碱性,碳、氮含量高,C／N值比较低,多数在10以下,具有较高的氮素供应潜力,土壤阳离子代换量高,保肥性能好,但磷、钾养分普遍缺乏,有效磷大多在10mg／ks以下,有效钾几乎都低于100mg／kg,缓效钾都远低于300mg／kg。随着人为干扰程度增加,花江小流域石漠化等级加剧,大部分土壤属性都有退化的趋势,体现了石漠化演变过程与土壤退化的一致性;石漠化成因对土壤性质的影响比干扰程度的影响大,樵采对土壤化学性质的影响小。开垦对土壤化学性质的影响大。茂兰凉风洞原生林下土壤养分含量大多介于花江流域的樵采和开垦序列之间。[结论]为防治喀斯特石漠化奠定基础。     

不同植被对石漠化地区土壤脲酶活性的影响

以广西喀斯特石漠化地区为例,研究不同植被、坡向、年限对土壤脲酶活性的影响,试图用土壤脲酶活性来说明石漠化地区生态恢复的状况。结果表明:不同的植被类型,土壤脲酶活性存在显著差异,其中天峨见夕森林公园乔灌混交林,侧柏、青檀、阴香等样地的土壤脲酶活性最高,其相互之间的差异也比较小,光板地脲酶活性最低,其他样地居中;坡向对土壤脲酶活性有较明显影响,东南坡的土壤脲酶活性明显高于西北坡;在一定时间范围内,植被恢复年限越长,土壤脲酶活性越高。脲酶活性可以作为石漠化地区土壤质量评价的指标之一。