喀斯特地区土壤质量对植被演替的响应特征研究

【摘要】： 西南喀斯特地区与黄土高原同为我国贫困和环境退化问题最为突出的地区。该地区缺水、少土、植被覆盖率低，旱涝灾害频繁，水土资源流失，人地矛盾突出，区域生态十分脆落，土地生产力下降，土壤质量成为维持退化生态系统结构和功能的关键因子。植被的退化是该地区生态退化的一个重要原因，而自然植被的恢复是进行生态恢复和重建、缓解人地矛盾的有效方式之一。因此，研究植被演替与土壤肥力特征的关系，探讨土壤质量对植被演替的响应规律，可为该地区生态环境建设提供科学指导。本文以桂西北古周生态移民迁出区为例，在建立土壤质量评价指标体系的基础上，利用统计学方法，研究了植被演替对土壤质量的影响，主要结论如下： (1)自然植被的正向演替有利于改善土壤的物理性状、增强土壤肥力和养分的贮存能力。随着演替的进行，草地、灌草地、灌丛和乔林的土壤含水量依次增加，表明乔林具有较好的持水能力。四种植被土壤有机质含量2.27％、3.23％、6.35％、9.00％，均呈上升趋势，表明有机质与土壤含水量呈正相关；四种植被土壤全氮、阳离子交换量的变化规律与有机质变化规律一致；碱解氮没有明显的变化规律；演替前期全P的含量较演替后期高，四种植被土壤的全P含量分别为：0.063％、0.115％、0.097％、0.040％，表明演替后期没有许多P的积累；四种植被土壤全K和速效K含量开始都是递增的，但到乔林阶段都略有下降。 (2)在植被演替过程中，土壤呼吸强度以乔林最高，其次为灌草地、灌丛，草地最小。微生物生物量碳、氮含量总的变化趋势与有机质相同。四种植被的土壤微生物数量随演替的进行依次递增，分别为：2.83×10~7个·g~(-1)干土、3.28×10~7个·g~(-1)干土、6.57×10~7个·g~(-1)干土、7.15×10~7个·g~(-1)干土；微生物数量组成上以细菌数量最大，其次为放线菌，真菌数量最少，细菌和放线菌的排列顺序与微生物总数相同，细菌数量与有机质含量的变化趋势一致，但真菌的变化无规律不明显。随演替进行，四种植被土壤脲酶、磷酸酶呈增长趋势，与有机质呈正相关，蔗糖酶活性变化规律不明显，与土壤呼吸呈正相关。 (3)自然植被的正向演替过程是土壤肥力不断积累的过程，随演替的正向进行，土壤综合肥力指标值(QI)呈增长趋势，其土壤质量综合指数分别为：草地(0.09)、灌草地(0.16)、灌丛(0.61)、乔林(0.89)。自然植被的正向演替是提高土壤质量的有效途径。