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《内蒙古大学》 2005年
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典型草原土壤健康的生物学优化监测与量化评价

赵吉  
【摘要】:土壤是地球上关乎生命质量的和有限的自然资源,它可以维持陆地生态系统的正常功能并综合体现其物理、化学和生物学因素间的内在平衡性。人们认识到土壤作为地球生物圈的一个关键的组成要素,不仅具有生产食物和纤维的功能,而且维持着当地、区域,乃至全球的环境质量,土壤资源的质量和健康的评估已受到普遍关注。当前,土壤退化和土壤污染现象日趋严重,土壤生态系统结构和功能紊乱,危及人类的健康与生存。土壤质量和土壤健康与未来农牧业的可持续发展及环境质量息息相关。土壤的功能性是土壤质量的核心内容。土壤健康可概括为:“土壤动态生命系统具有的维持其功能的持续能力”。土壤也是地球上动态的、有生命活力的和最复杂的自然复合体,土壤微生物是土壤生物区系的关键功能性要素,控制着天然物质和污染物质的转化和矿化作用,驱动着土壤生态系统物质循环和能量流动过程。土壤中含有大量的微生物,它们通过改变能量利用策略和调整其群落生物量、活性和结构以适应环境胁迫条件。 背景土壤或参比土壤是土壤健康对比研究中的理想途径,以中温型典型草原围栏保护20年的原生群落为健康参比,测定分析不同放牧退化程度下土壤微生物的数量、生物量、酶的活性等土壤生物指标。分析表明,土壤微生物生物量与总有机C、全N均表现出很好的相关性,可以作为评价土壤肥力状况的生物学指标;土壤酶的总体活性可以用来表征土壤肥力水平。围栏封育或适度放牧有助于提高退化草原土壤微生物的活性,有助于土壤微生物功能的逐步恢复。近年来人们对草场不合理的过度利用已导致土壤微生物的活性明显降低。就内蒙古草原而言,从东向西,随着降水减少或辐射增强,土壤肥力水平和微生物活性总体呈现地带性下降格局。 文中探讨了土壤健康的内涵及其评价的理论和方法,系统提出了新的土壤健康评价的生物学指标体系,包括:土壤生物的生物量、生物活性、生物多样性和生物功能性四个方面。以土壤生态系统能流和碳流为线索,依照生态能量学优化原理,通过因子分析等数学方法筛选出标志土壤生物学质量的9个优化监测指标或衍生参数,这些微生物生物量水平的基本参量作为土壤健康评价的量化指标和敏感参数。其中,量值指标有:微生物生物量-C(C_(bio))、基础呼吸量C(C_(BR))、潜
【学位授予单位】:内蒙古大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2005
【分类号】:S812.2

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