喀斯特石漠化过程中土壤质量变化研究 ——以贵州花江峡谷为例

论文摘要

喀斯特石漠化是脆弱生态环境和人类活动相关联的土地退化过程，土地利用、人为生产方式及干扰程度对石漠化土壤质量变化有明显影响。喀斯特石漠化以脆弱的生态地质环境为基础，以强烈的人类活动为驱动力，以土地生产力退化为本质，以出现类似荒漠景观为标志的过程，其实质是土壤质量的降低，土地生产力下降，致使植物处于胁迫生长的过程，植被逆向演替快、顺向演替难，生物资源集聚程度低，水土流失严重，导致岩石的大面积裸露。石漠化进程中土壤的流失、植被的退化，使土壤的基本结构受到破坏，土壤贫瘠化，土壤的持水能力降低。植物受到频繁的环境胁迫，导致植物生长不良或干旱死亡，进一步促进了生态系统的退化。本文对喀斯特石漠化进程中，土壤质量变化，土壤有机质的损失原因、途径以及喀斯特土壤水分特征变化进行研究。研究结果表明： 1、贵州喀斯特石漠化过程中，土壤有机质损失、土壤结构破坏、土壤颗粒分散、土壤的通透能力下降，导致土壤粘化、板结化，这是贵州喀斯特石漠化发生与发展的重要原因。该区一旦发生强降雨，干时结块的土壤在雨滴打击、雨水浸泡下，迅速崩解成为分散的细小土壤颗粒，在较短的时间内阻塞了雨水下渗通道，土壤的入渗速度降低，在近地表形成了一个致密的隔水层，降雨迅速形成径流。并且，喀斯特地区地形起伏所决定的势能加速了地表径流的冲刷能力，致使地表土壤颗粒随径流流失。贵州喀斯特区降雨较为集中，峰丛峰林的正地形地区，极易形成地表径流，水流在陡坡的加速度较大，其对土壤的冲刷能力提高，最终表现为地表土壤随径流流失，岩石裸露，出现石漠化景观。 2、石漠化进程中，土壤有机质、全N、全P、酸溶性K以及有效N、有效P、有效K的含量下降，土壤逐步贫瘠化。并且，人为干扰强度愈大的土壤，土壤养分降低的程度愈大，土壤粘粒含量随干扰强度加大呈现增加的趋势，土壤的孔隙度降低，结构性破坏，土壤向粘质化、板结化发展。 强烈石漠化作用使小生境土壤的理化性质发生明显的变化。石漠化进程中，小生境土壤有机质含量明显下降，土壤容重增加，结构稳定性变差，毛管孔隙度减少，土壤的抗蚀能力下降，有效养分数量减少，土壤质地趋向粘化。严重石漠化后，各小生境着生的植物减少或消失，致使小生境上方的空间开放，使小生境的温度、辐射、湿度均发生剧烈的改变，致使土壤小生境的差异性减少，土壤的养分贫瘠化，土壤向粘质化、干旱化发展，生态环境更加

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 文献综述
• 1.1 喀斯特石漠化的发生及过程
• 1.1.1 喀斯特石漠化的内涵
• 1.1.2 西南喀斯特石漠化分布
• 1.1.3 喀斯特石漠化发生机理
• 1.1.4 喀斯特地区石漠化评价指标及程度划分
• 1.1.5 石漠化治理模式
• 1.2 喀斯特石漠化土壤质量变化
• 1.2.1 喀斯特土壤特点
• 1.2.2 喀斯特石漠化过程土壤质量变化
• 1.2.3 喀斯特土壤质量评价
• 1.2.4 石漠化土壤水分特征
• 1.3 喀斯特石漠化生态环境保护与建设
• 第二章 绪论
• 2.1 研究目的与意义
• 2.1.1 研究范围
• 2.2.2 研究思路及技术路线
• 2.2 研究目标和研究内容
• 第三章 实验材料与方法
• 3.1 基地研究
• 3.1.1 植物群落调查
• 3.1.2 典型土壤剖面
• 3.1.3 土壤样品采集
• 3.1.4 土壤水分测定及水样采集
• 3.1.5 恢复治理定点监测
• 3.2 盆栽试验
• 3.3 分析方法
• 3.3.1 土壤常规项目测定
• 3.3.2 腐殖酸的测定
• 3.3.3 水溶性有机质紫外光谱测定
• 3.3.4 TOC测定
• 3.3.5 土壤含水率的测定
• 3.3.6 土壤水化学特征测定
• 3.3.7 土壤结构测定
• 3.3.8 土壤微生物测定
• 第四章 结果分析
• 4.1 喀斯特石漠化因子及驱动力分析
• 4.1.1 喀斯特石漠化因子分析
• 4.1.2 石漠化的形成过程
• 4.1.3 土壤理化性质恶化引起水土流失是土壤石漠化的直接原因
• 4.2 喀斯特石漠化过程土壤化学性质变化研究
• 4.2.1 喀斯特石漠化过程土壤养分变化
• 4.2.2 喀斯特石漠化小生境土壤养分时空变化及其空间异质性的变化
• 4.2.3 喀斯特石漠化过程对有机质组分变化研究
• 4.3 喀斯特石漠化过程土壤物质性质变化
• 4.3.1 石漠化过程对土壤结构的影响
• 4.3.2 喀斯特石漠化对小生境土壤结构的影响
• 4.4 石漠化进程土壤水溶性有机质及氮流失和土壤水分特征的影响
• 4.4.1 喀斯特石漠化过程对土壤水溶性有机碳的影响及有机质损失途径研究
• 4.4.2 喀斯特石漠化土壤碳、氮流失
• 4.4.3 喀斯特石漠化对土壤水分的空间异质性影响
• 4.4.4 喀斯特石漠化过程对土壤持水性的影响
• 4.4.5 喀斯特石漠化对土壤水库库容变化研究
• 4.4.6 喀斯特石漠化地区影响土壤水库变化的因子分析
• 4.4.7 喀斯特石漠化过程土壤渗漏水化学特征
• 4.4.7.1 喀斯特石漠化土壤渗漏水化学组成的变化
• 4.5 石漠化治理对土壤质量及生态环境恢复的影响
• 4.5.1 退耕还林（草）对土壤肥力质量特征的影响
• 4.5.2 农业综合开发减少土壤养分流失的影响
• 4.5.3 栽培植物和绿肥种植对土壤微生物区系影响
• 4.5.4 石漠化治理对土壤物理性状的影响
• 4.5.5 石漠化治理对经济作物产量的影响
• 4.6 喀斯特石漠化区生态环境恢复模式探讨
• 第五章 主要结论与建议
• 参考文献
• 发表文章和参加课题
• 致谢