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《西北农林科技大学》 2007年
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黄土高原植被恢复生态系统土壤质量变化及调控措施

邱莉萍  
【摘要】: 土壤质量变化是衡量土壤生产力大小和土壤环境质量优劣的量度。针对黄土高原生态环境建设需要及土壤学、生态学与环境科学等研究的前沿性问题,本研究在总结前人相关领域研究成果的基础上,以黄土高原不同类型生态区植被恢复坡面为研究对象,通过收集历史资料、野外调查和室内分析,以土壤性质变化为重点,对不同植被恢复土壤质量进行比较,建立了不同生态类型区土壤属性数据库,提出了表征土壤质量的关键指标,确立了不同植被恢复生态系统下土壤质量的指标体系。在综合分析土壤性质时空变化规律的基础上,提出了黄土高原不同类型生态区土壤质量保育的调控措施。通过以上研究,旨在为保证黄土高原生态和谐并对西部生态环境建设提供科学依据和实践指导。所取得的主要研究结论如下: (1)研究了小流域不同植被恢复坡地土壤性质的水平分布和剖面分布特征。在黄土高原不同植被恢复坡地,除pH外,土壤主要性质总体上在0-15cm土层的含量高于15-30cm土层,且在剖面上均有所降低;坡位对土壤属性的影响因植被恢复、地形条件、坡向、坡面生态过程等不同而异;封育可改善土壤性质。在南小河沟流域,不同林分中以油松林对土壤性质改善的贡献最大;子午岭不同土地利用方式下表层土壤性质以林地较优,农用地较差;不同质地柠条灌木林土壤性质的优劣均表现为黄绵土湘黄土沙黄土;草地土壤各性质均随封育年限的延长逐渐改善,但最优的土壤性质均出现在封育20a。 (2)探讨了黄土高原不同植被恢复生态系统土壤性质之间的关系。除比表面积和物理性粘粒外,其它理化、养分性质和生物酶活性之间呈现显著和极显著水平的相关性;脲酶、蔗糖酶和碱性磷酸酶与土壤理化及养分因子有显著及极显著相关性;根据主成分分析结果,确定CEC、pH、有机质、物理性粘粒、硝态氮、铵态氮、速效磷、速效钾和C/N等指标为不同植被恢复土壤的简化指标,且土壤主要指标对四种酶活性的影响主要通过有机质来实现,其它性质的影响也是通过与有机质的间接作用实现的。 (3)建立了黄土高原不同植被恢复生态系统土壤质量评价指标体系。根据变异系数和相对极差的敏感性发现在定量评价黄土高原不同植被恢复生态系统土壤质量时,可选择硝态氮、速效磷、活性有机质、脲酶、蔗糖酶和有机质等极敏感和高度敏感土壤性质作为评价指标。用加权综合法计算的土壤综合质量指数(IFI)和土壤加权和法计算的土壤质量指数(SQI)呈现极显著正相关(r=0.963**,n=29)。不同植被恢复和不同利用方式土壤的IFI值和SQI值的分布趋势一致:云雾山封育草地不同坡向和不同坡位为:阴坡(坡底坡中坡顶)阳坡(坡顶坡底坡中)荒坡地(坡顶坡中坡底),不同恢复年限草地表现为20a25a15a5a;南小河沟流域不同植被为油松林刺槐林荒坡地草地,纸坊沟流域不同植被为刺槐+狼牙刺混交林狼牙刺林柠条灌木林刺槐林;子午岭不同利用方式土壤为林地撂荒未翻耕地农用地撂荒翻耕地。 (4)划定了不同植被恢复生态系统土壤质量等级。云雾山封育15a以上草地、南小河沟流域油松林地和刺槐林地、纸坊沟流域刺槐+狼牙刺混交林地和纯狼牙刺林地及辽东栎+油松混交林土壤质量属于较高等级;云雾山未封育荒坡、南小河沟流域草地和荒地、纸坊沟流域柠条灌木林地和刺槐林地及子午岭撂荒未翻耕地和农用地土壤质量属于中等级别;而云雾山封育5a草地、子午岭撂荒翻耕地、上黄柠条灌木林地及六道沟柠条灌木林地土壤质量属于较低级别,需要进一步改良。 (5)揭示了云雾山草地土壤质量恢复的阶段性和最佳恢复时间。相对于未封育荒坡,在25a封育期内,恢复指数的变化可分为三个阶段,即早期降低(0-15a)、中期增加(15-20a)和后期降低(20-25a)三个阶段。在封育20a后恢复指数达到最大,表明20a为最佳恢复时间。土壤质量开始恢复的时间与封育时间相比,滞后15a左右。 (6)指出了土壤质量的保育与调控具有很强的实践性。野外调查和研究分析证明,在上黄粱状丘陵区,种植草皮和进行封育比人工种植灌木更有利于土壤质量的提高;而在纸坊沟流域,狼牙刺林的种植效果要高于柠条灌木林。不同利用方式土地可互相调节,以保证土壤质量的持续性。植树造林不仅要“适地适树”,还要“适地适土”。
【学位授予单位】:西北农林科技大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2007
【分类号】:S153

【引证文献】
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中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 朱林;马友华;;生态农业建设中的土壤质量和土壤资源利用与保护[A];2004“生态安徽”博士科技论坛论文集[C];2004年
2 徐建民;汪海珍;;土壤质量指标及评价体系研究进展[A];中国土壤学会第十次全国会员代表大会暨第五届海峡两岸土壤肥料学术交流研讨会论文集(面向农业与环境的土壤科学综述篇)[C];2004年
3 吴明;;竹林土壤生态系统健康研究与展望[A];中国林学会首届竹业学术大会论文集[C];2004年
4 边振兴;王秋兵;刘兆胜;李立平;;城市化对土壤质量的影响及对策分析[A];21世纪中国土地科学与经济社会发展——中国土地学会2003年学术年会论文集[C];2003年
5 贺秀斌;郑粉莉;邵明安;唐克丽;;侵蚀逆境下开垦地土壤质量结构性指标响应[A];第七次“土壤与环境”学术研讨会论文摘要[C];2001年
6 刘钦普;;GIS和SPSS技术支持下的农耕地土壤质量综合评价——以许昌土壤为例[A];加入WTO和中国科技与可持续发展——挑战与机遇、责任和对策(下册)[C];2002年
7 蔡燕飞;廖宗文;董春;石木标;;土壤微生物多样性调控与土壤质量[A];第七次“土壤与环境”学术研讨会论文摘要[C];2001年
8 王铭献;兰利琼;卿人韦;周嘉裕;傅华龙;;土壤微藻对土壤质量影响的研究[A];中国藻类学会第十一次学术讨论会论文摘要集[C];2001年
9 邓良基;胡玉福;张世熔;王昌全;夏建国;;四川盆地西缘耕地土壤质量变异研究——以雅安市雨城区为例(摘要)[A];中国地壤学会第十次全国会员代表大会暨第五届海峡两岸土壤肥料学术交流研讨会文集(面向农业与环境的土壤科学专题篇)[C];2004年
10 董元华;王辉;张劲强;刘新程;陈昦;安琼;赵玲;刘云;;现代畜禽粪肥的特点及对土壤质量的潜在影响[A];江苏耕地质量建设论文集[C];2008年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 张晔;问诊中国土壤质量与健康[N];科技日报;2005年
2 胡其峰;我国土壤质量趋向恶化[N];光明日报;2004年
3 凌艾;有机农业可降低能耗提高土壤质量[N];大众科技报;2002年
4 本报记者 范建;土壤质量与粮食安全关系到底有多大(三)[N];科技日报;2005年
5 本报记者 范建;土壤质量与粮食安全关系到底有多大(二)[N];科技日报;2005年
6 中国农业大学资源与环境学院教授 张福锁;保护性耕作对改善土壤质量有重要作用[N];中国农机化导报;2008年
7 杨永春 (作者单位:延安市农业监测站);关于提升延安市苹果园土壤质量的思考[N];延安日报;2007年
8 小边;怎样提高土壤质量[N];新疆科技报(汉);2006年
9 ;藏粮于地———春天的新话题[N];人民日报;2005年
10 记者 赵凡;今年安排1.3亿调查土壤质量[N];地质勘查导报;2006年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 张宏芝;陕北黄土坡面微地形土壤质量研究[D];北京林业大学;2011年
2 王月容;洞庭湖退田还湖区钱粮湖垸景观格局、土壤质量与土地承载力研究[D];华中农业大学;2010年
3 佘雕;黄土高原水土保持型灌木林地土壤质量特征及评价[D];西北农林科技大学;2010年
4 俞海;农地制度及改革对土壤质量演变的影响[D];中国农业科学院;2002年
5 张孝存;东北典型黑土区流域侵蚀—沉积对土壤质量的影响[D];陕西师范大学;2013年
6 陈立新;落叶松人工林土壤质量变化规律与调控措施的研究[D];中国林业科学研究院;2003年
7 许明祥;黄土丘陵区生态恢复过程中土壤质量演变及调控[D];西北农林科技大学;2003年
8 杜连凤;长江三角洲地区菜地系统氮肥利用与土壤质量变异研究[D];中国农业科学院;2005年
9 罗海波;喀斯特石漠化过程中土壤质量变化研究[D];西南大学;2006年
10 宋娟丽;黄土高原草地土壤质量特征及评价研究[D];西北农林科技大学;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 林金石;强度侵蚀地不同治理措施对土壤质量的影响[D];福建农林大学;2005年
2 张国印;河北平原土壤质量评价指标和方法初探[D];中国农业大学;2005年
3 徐钢;糖蜜酒精废液污灌对土壤质量的影响[D];广西大学;2007年
4 郭爱雪;大兴安岭高寒区重度火烧对森林土壤生境质量的影响[D];东北林业大学;2011年
5 姜涛;土地整理对紫色丘陵区土壤质量的影响[D];西南大学;2008年
6 王萍;马尾松人工林地理化性状及施肥效应的初探[D];福建农林大学;2008年
7 吴小丹;长期施肥下红壤水稻土活性有机质与土壤质量的关系[D];中南大学;2009年
8 周丽娜;不同立地红壤对大气硫沉降的反应[D];南京林业大学;2005年
9 孙刘义;淮北市煤矿沉陷区植被恢复模式对土壤质量影响的研究[D];华中农业大学;2009年
10 严世光;经济发达地区城镇化对土壤质量的影响分析[D];西南大学;2010年
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