退化喀斯特区植被恢复中土壤酶与土壤呼吸特征研究

论文摘要

本文以空间代替时间的研究方法,在花江退化喀斯特区选择裸地、草本群落、灌木群落、乔林四个恢复阶段作为植被恢复的演替系列。测定了四阶段理化性质,对各阶段的土面、石沟、石槽三种小生境中蔗糖酶、脲酶、淀粉酶、过氧化氢酶、磷酸酶、多酚氧化酶酶活性,土壤呼吸在春、夏、秋、冬四个季节及日变化进行测定,分析揭示土壤酶及土壤呼吸变化规律。建立了土壤肥力质量评价体系,对该区各恢复阶段进行了土壤质量评价。主要研究结果如下:1土壤理化性质各指标变化。含水量、土壤容量,容重、有机质、全氮、全磷、全钾在植被恢复中值的大小总体表现为:裸地＜草本群落＜灌木群落＜乔林,各肥力养分因子量随着植被的变好而增加。2土壤酶活性特点。植被恢复中6种酶活性在植被恢复中变化规律是:裸地阶段＜草本群落阶段＜灌木群落阶段＜乔林阶段;6种酶在土壤中分布是根际土大于非根际土,在垂直剖面上,土壤A层总是大于B层;土壤酶活性季节动态,各种酶活性总体上是夏秋季较高,冬季最低,除蔗糖酶和淀粉酶外,其它酶在不同恢复阶段、不同土壤层次春秋季酶活性大小不同,但都介于夏季和冬季之间;小生境土壤酶活性特征,蔗糖酶和淀粉酶在石沟中酶活性约比土面和石槽大,其它酶类表现有所不同。3土壤呼吸特征。植被恢复中土壤呼吸变化特征为裸地阶段＜草本群落阶段＜灌木群落阶段＜乔林阶段;土壤呼吸的季节性变化,植被恢复的各阶段都表现为夏季＞春季＞秋季＞冬季;小生境土壤呼吸特征,前面两个恢复阶段石沟较高于其它两个小生境,到了乔灌群落后生境间的变化各种酶活性表现有所不同;土壤呼吸日变化特征,土壤呼吸日变化总体上是呈单峰曲线,在12:00点和14:00点达到峰值,最低值主要集中在8:00点到10:00点;土壤呼吸与温度、湿度的关系,土壤呼吸与温度在不同的恢复阶段相关性不同,草本群落和灌木群落相关性较高(分别为R~2=0.876、0.9164)裸地乔林较差(分别为R~2=0.7048、0.733);无林地和有林地与土壤湿度相关性很好(无林地:R~2=0.924,有林地:R~2=0.7329)。4土壤肥力质量评价。采用主成分分析法,选择有机质、全氮、全磷、全钾、碱解氮、速效磷、速效钾、含水量、土壤容量、容重、蔗糖、淀粉酶、脲酶、过氧化氢酶、碱性磷酸酶、多酚氧化酶、土壤呼吸作为土壤质量的评价指标进行评价,结果表明,裸地,草本群落,灌木群落,乔林的综合肥力指数(IFI)分别为:0.005、0.282、0.718、0.994。反映出土壤质量随植被恢复演替而提高。

论文目录

• 目录
• 摘要
• ABSTRACT
• 前言
• 1 综述
• 1.1 植被与土壤系统的关系
• 1.2 土壤酶概述
• 1.2.1 土壤酶研究进展
• 1.2.2 土壤酶作为土壤质量指标的研究
• 1.2.3 土壤质量酶指标选择
• 1.3 土壤呼吸概述
• 1.3.1 土壤呼吸研究进展
• 1.3.2 土壤呼吸作为土壤质量指标的研究
• 2 立题依据、研究目的及意义
• 3 研究区概况与研究方法
• 3.1 研究区概况及植被特征
• 3.2 技术路线
• 3.3 实验设计及主要研究方法
• 3.3.1 群落样地调查
• 3.3.2 小生境选择
• 3.3.3 土样采集方法
• 3.3.4 土壤理化性质测定
• 3.3.5 土壤酶活性测定
• 3.3.6 土壤呼吸测定
• 3.3.7 数据处理
• 4 结果与分析
• 4.1 土壤理化性质
• 4.2 土壤酶活性
• 4.2.1 蔗糖酶活性
• 4.2.2 淀粉酶活性
• 4.2.3 脲酶活性
• 4.2.4 过氧化氢酶活性
• 4.2.5 碱性磷酸酶活性
• 4.2.6 多酚氧化酶活性
• 4.3 土壤呼吸特征
• 4.3.1 植被恢复中土壤呼吸特征
• 4.3.2 不同恢复阶段土壤呼吸的季节动态
• 4.3.3 不同恢复阶段小生境土壤呼吸速率特征
• 4.3.4 不同恢复阶段小生境土壤呼吸速率日变化特征
• 4.3.5 土壤呼吸速率与土壤温度和水分关系
• 4.4 土壤质量评价
• 4.4.1 评价指标的选择
• 4.4.2 评价指标隶属度的计算
• 4.4.3 土壤质量因子权重的确定
• 4.4.4 土壤质量综合指标的计算
• 4.4.5 植被恢复与土壤质量关系
• 5 结论与讨论
• 5.1 结论
• 5.2 讨论
• 参考文献
• 致谢
• 附录 研究生学习期间论文写作及发表情况