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《福建农林大学》 2003年
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紫色土不同侵蚀退化地的生态恢复研究

于占源  
【摘要】: 紫色土是我国南方重要旱作土壤之一。由紫色土成土特性决定的其较差的抗蚀性,加上分布区雨量丰富、降雨相对集中、人口密集等特点,导致了紫色土区水土流失十分严重,生态系统极度退化,其侵蚀程度和危害程度仅次于花岗岩侵蚀区。侵蚀退化紫色土的生态恢复与重建已成为改善该区生态环境和保障区域经济可持续发展急待解决的问题。虽然该区较早地采取了一些治理措施,亦对不同措施治理后水土流失和土壤肥力变化进行研究,但由于未能从恢复生态学角度系统研究和探讨不同措施的生态恢复功能,从而无法有效指导侵蚀紫色土的生态恢复实践和提高治理效益。 本文以恢复生态学理论为指导,从土壤抗蚀性、土壤肥力、群落生产力、养分循环与能量特性、C吸存能力以及生物多样性等角度,对福建省宁化县禾口镇紫色土严重侵蚀退化地不同治理措施即粗放治理(措施Ⅰ)、强化治理(措施Ⅱ)、封禁管理(措施Ⅲ)后的生态恢复效果进行系统对比研究,并初步探讨生态恢复机理,试图为侵蚀紫色土的生态恢复提供理论指导。 研究结果表明: (1) 土壤抗蚀性大小顺序为:措施Ⅲ>措施Ⅱ>措施Ⅰ;不同恢复措施土壤微生物数量、土壤酶活性以及土壤化学性质均获得明显的提高。3种恢复措施群落生物量大小为:措施Ⅲ>措施Ⅱ>措施Ⅰ,乔木层生物量均占群落总生物量的90%以上;植物群落净生产力较低,措施Ⅲ7.719t/hm~2·a,措施Ⅱ6.495t/hm~2·a,措施Ⅰ0.961t/hm~2·a。 (2) 3种措施生态系统养分积累量大小顺序均为N>K>P>Ca>Mg,群落养分年归还量及存留量大小顺序为:N>K>Ca>Mg>P;养分存留量、吸收量和归还量均比对照的有较大幅度的提高,以措施Ⅲ的恢复效果最好。 (3) 群落干重热值(加权平均)大小顺序为:措施Ⅲ(20.80kJ/g)>措施Ⅱ(20.16kJ/g)>措施Ⅰ(20.03kJ/g);3种措施群落能量现存量分别是对照(4179.4kJ·m~(-2))的8.7、27.5和42.2倍;群落能量年净固定量的分布规律与年归还量及年存留量一致,遵循:措施Ⅲ>措施Ⅱ>措施Ⅰ>对照;3种措施群落太阳能转化率分别是0.09%、0.61%和0.75%,对照为0.04%。 (4) 各群落各层次植株器官的有机C平均含量总体的趋势是:对照>措施Ⅰ>措施Ⅱ>措施Ⅲ;3种措施的系统有机C贮量分别是8.5t/hm~2、25.6t/hm~2和37.6t/hm~2,群落有机C年净固定量分别397.64kg/hm~2·a、2650.39kg/hm~2·a和3029.88kg/hm~2·a,CO_2年 同化量分别是1455.01 kg·腼一2·a-,、97ls.lokg·hm一2·a-,和l一log.56kg·腼一2‘·a-,。 (5)各群落的nsH、DGx、oMe、PIE、on值均服从:措施Hl措施11措施I对 照;不同群落间的p多样性丰富程度排序为:对照一措施m措施I一措施m对照一措施 n措施I一措施11措施n一措施m对照一措施I。不同群落恢复程度的PCA排序为: 措施111措施n措施I对照。 综合分析表明,高强度治理的生态恢复效果仍不如封禁管理,表明紫色土侵蚀退化 阶段对生态恢复效果有较大影响,应该根据不同退化阶段采取不同的治理措施;同时, 应尽量在生态系统未出现严重退化之前进行治理,可取得较好的恢复效果。
【学位授予单位】:福建农林大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2003
【分类号】:S157.2

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