收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

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

王月容  
【摘要】: 洞庭湖位于湖南省北部,是我国第二大淡水湖泊和承纳湘、资、沅、澧四水,吞吐长江的洪道型湖泊。由于人为的围湖造田以及自然的泥沙淤积,其面积已由秦汉时期超过6000 km2骤减到目前天然湖泊面积仅2625 km2。洞庭湖水体面积大幅减少的同时,也造成调蓄洪功能严重下降,血吸虫蔓延,生物多样性丧失和湖区生态环境退化。自退田还湖工程实施后,洞庭湖原有生态功能得到一定恢复和改善,但同时洞庭湖区景观格局、土地利用结构与方式发生了一系列的变化与响应,尤其是在非畜洪年份,各种土地资源依然采用集约化经营,土壤质量、土地承载力及可持续性利用都受到不同程度的影响。论文以钱粮湖垸为例,通过定位研究与随机取样,野外调查与室内分析、定性分析与定量研究相结合等方法,在退田还湖对其景观格局变化影响分析的基础上,研究了退田还湖区林地(Ⅰ)、园地(Ⅱ)、旱地(Ⅲ)、水田(Ⅳ)、荒地(Ⅴ)等不同土地利用方式下的土壤水分物理性质、土壤养分库、土壤微量元素有效性、土壤微生物数量与酶活性、土壤重金属空间分布与污染累积、土壤综合质量,并结合钱粮湖垸安全圈的建设,提出了土地利用格局优化与土地承载力可持续性的对策,旨在为洞庭湖退田还湖区土壤质量调控、土地利用方式优化、土地可持续利用和区域景观规划设计提供依据。 1、从斑块类型和景观水平上对钱粮湖垸1987年、1996年、2008年的景观格局动态变化的分析显示,其景观格局总体变化趋势是景观多样性增加、均匀度增加、破碎度增大、景观形状由简单趋于复杂。景观要素转移矩阵及转移贡献率分析表明人口增长、城镇化建设与退田还湖工程实施是导致景观格局发生变化的主要驱动力。 2、不同土地利用方式下土壤水分物理性质分析结果表明,0-50 cm土层土壤密度为1.02-1.65 g·cm-3,毛管孔隙度为33.04%~61.70%,非毛管孔隙度为2.15%-25.35%,总孔隙度为38.40%-64.96%,自然含水量为17.07%~38.33%,毛管持水量为23.22%-64.00%,土壤团聚体平均重量直径、分形维数分别为1.76-5.09 mm、2.2728~2.6388;灰色关联分析显示,不同土地利用方式土壤水分物理性质以荒地类型最差,园地最好,关联度排序为ⅡⅣⅠⅢⅤ。 3、不同土地利用方式土壤养分库差异显著。其中,林地土壤全氮含量最高、有机质含量最低,水田有机质、全钾及速效磷含量均最高,旱地水解氮含量最高,而荒地土壤全氮、全磷、全钾、水解氮及水解磷均最低。不同土地利用方式下土壤养分库综合指数变化范围为24.33-295.93,排序为IⅣ(231.96)IⅢ(193.46)IⅡ(70.90)IⅠ(59.57)Iv(35.59)。 4、运用均方根法研究了不同土地利用方式下土壤微量元素Cu、Zn、Fe、Mn、Mo的单项有效指数和综合有效指数,大小排序分别为EMo(15.5933)EZn(4.7767)EFe(3.1898)ECu(1.7160)EMn(1.1913)和EⅠ(10.9020)EⅡ(8.2198)EⅣ(7.7335)EⅤ(5.1726)EⅢ(4.2006)。通过双重筛选逐步回归,建立了土壤有效微量元素主导因子方程,土壤有效Cu、Zn含量主要影响因素为土壤密度、毛管孔隙度、毛管持水量、pH值、有机质、全氮和速效钾;有效Fe主要受毛管持水量和全钾的影响;有效Mn、Mo主要分别受速效钾、全氮的影响。 5、不同土地利用方式下土壤细菌、放线菌数量均以旱地最高,真菌数量以荒地最高;细菌是土壤微生物的主要类群,占全部微生物比例为44.42%~92.93%;其次为真菌数量,所占比例为4.89%~42.76%;放线菌数量最少,仅占1.71%-24.52%。土壤磷酸酶、脲酶、脱氢酶活性分别以园地、荒地、水田最低,而旱地土壤蛋白酶活性总体最低。典范相关分析表明,土壤微生物典范变量(U)正效应作用最大的是放线菌数量,其次为细菌数量,真菌数量表现为负效应;土壤酶活性典范变量(V)正效应作用最大的是脲酶活性,其次为脱氢酶活性,磷酸酶与蛋白酶活性则表现为负效应。 6、土壤重金属Cu、Zn、Mn、Pb、Cd、As、Hg全量的空间分布与污染累积分析显示,单项污染指数以Cd较高,且林地(Ⅰ2、Ⅰ3)、旱地(Ⅲ2)、水田(Ⅳ)已受到Cd污染;除As及部分土壤Zn也未发生累积外,各土地利用方式下均存在重金属累积现象。不同土地利用方式综合污染指数、综合累积指数均以水田(Ⅳ)最高(0.8372、5.9528),荒地最低(0.6566,4.6928)。主成分分析和双重筛选逐步回归表明,Cu主要受毛管持水量、全钾的影响;Zn主要受毛管孔隙度、全氮、速效磷、全钾和速效钾的影响;Mn主要受非毛管孔隙度、全氮和速效钾的影响;Pb、Cd及As受相同自变量影响,主要影响因素为非毛管孔隙度、毛管持水量、有机质、全氮、全磷、速效磷和速效钾;Hg主要受土壤密度、总孔隙度、全磷和全钾的影响。 7、运用层次分析法构建了涵盖土壤物理、土壤化学、土壤生物学以及土壤重金属污染累积4类28个指标的土壤质量评价指标体系。不同土地利用方式土壤综合质量以水田最高,荒地最低,其排序为Ⅳ(0.6479)Ⅲ(0.5386)Ⅱ(0.4373)Ⅰ(0.4364)Ⅴ(0.2546)。指标权重大小表明土壤总孔隙度、有机质、细菌数量和重金属综合污染指数分别是各类指标中对土壤质量贡献最大的4个指标。 8、根据钱粮湖垸安全区建设规划,结合不同土地利用方式下土壤质量变化研究结果,运用马尔柯夫模型对土地利用结构与景观格局进行了优化、预测。以1987-2008年间总人口数和粮食产量的统计数据为基础,选择趋势外推法,预测评估了温饱型、宽裕型、小康型、富裕型四级不同消费标准下该地区2010年、2015年、2020年、2025年和2030年的土地人口承载力,并从景观格局优化、生态农业模式选择和土地利用制度完善上提出了钱粮湖垸土地资源可持续性利用对策。


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 ;有关农业的国际标准(ISO)题录[J];中国农业信息快讯;2001年07期
2 卢铁光,杨广林,王立坤;基于相对土壤质量指数法的土壤质量变化评价与分析[J];东北农业大学学报;2003年01期
3 郑华,欧阳志云,王效科,苗鸿,赵同谦,彭廷柏;不同森林恢复类型对南方红壤侵蚀区土壤质量的影响[J];生态学报;2004年09期
4 李琳;温珍梁;;土壤质量和国家粮食安全[J];农业考古;2006年06期
5 刘雪冉;李新举;李海龙;;邹城市采煤塌陷区复垦土壤质量变化研究[J];安徽农业科学;2008年32期
6 吴琳娜;罗海波;;耕地定级中土壤质量模糊综合评判研究[J];耕作与栽培;2010年03期
7 安战士;土壤质量评级指数和障碍因子综合评价初探[J];土壤通报;1987年05期
8 李文忠,贺永元,张伟华,周心澄;北川河流域退耕还林(草)对土壤质量影响的评价[J];水土保持研究;2005年06期
9 陈祥;包兵;;重庆市主城区小区绿地土壤质量状况研究[J];产业与科技论坛;2008年02期
10 吴小丹;蔡立湘;鲁艳红;谢坚;廖育林;郑圣先;聂军;;长期不同施肥制度对红壤性水稻土活性有机质及碳库管理指数的影响[J];中国农学通报;2008年12期
11 吴祥云;邹德军;王杨;;辽西地区朝代小流域土地利用方式对土壤质量的影响[J];辽宁工程技术大学学报(自然科学版);2009年S2期
12 张喜;连宾;尹洁;刘延惠;崔迎春;;不同土地利用方式对高原喀斯特洼地土壤主要特性的影响(英文)[J];Agricultural Science & Technology;2010年02期
13 李宝年;杨胜涛;尹小康;张宇;;人工林林下植被对林地土壤质量的影响[J];防护林科技;2010年03期
14 孙波,赵其国;红壤退化中的土壤质量评价指标及评价方法[J];地理科学进展;1999年02期
15 张学雷,张甘霖,龚子同;海南岛土壤质量的指标与量化表达研究[J];应用生态学报;2001年04期
16 张华,张甘霖,漆智平,赵玉国;热带地区农场尺度土壤质量现状的系统评价[J];土壤学报;2003年02期
17 吴明,杨希;竹林生态系统土壤质量综合评价探讨[J];林业科技开发;2004年03期
18 王朋薇;;红花尔基国家森林公园土壤质量模糊综合评价[J];内蒙古科技与经济;2009年01期
19 程金花;张洪江;王伟;杜士才;吴煜禾;王冉;吕文星;;重庆紫色土区不同森林恢复类型对土壤质量的影响[J];生态环境学报;2010年12期
20 徐琪;论水稻土肥力进化与土壤质量——以太湖地区为例[J];长江流域资源与环境;2001年04期
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 张镱锂;阎建忠;刘燕华;郑度;;青藏铁路对区域土地利用和景观格局的影响——以西宁至格尔木段为例[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(上册)[C];2002年
8 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
9 丁圣彦;曹新向;;清末以来开封市水域景观格局变化[A];中国地理学会2004年学术年会暨海峡两岸地理学术研讨会论文摘要集[C];2004年
10 饶卫民;章家恩;肖红生;周庆;;广州白云区农业用地景观格局变化内在驱动力分析[A];生态学与全面·协调·可持续发展——中国生态学会第七届全国会员代表大会论文摘要荟萃[C];2004年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 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
2 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
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 何东进;武夷山风景名胜区景观格局动态及其环境分析[D];东北林业大学;2004年
7 肖红生;基于“3S”技术村级景观长期动态变化研究[D];北京林业大学;2005年
8 周兴东;徐州市城区景观格局时空变化遥感监测与分析[D];山东科技大学;2010年
9 张华;地下水平衡与生态演替耦合模型研究[D];华中科技大学;2010年
10 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
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
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
中国知网广告投放
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978