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天津市塘沽区不同利用类型土壤生物学特征及其土壤质量变化研究

作　者: 杜微
导　师: 曲东
学　校: 西北农林科技大学
专　业: 资源环境生物学
关键词: 土地利用方式土壤生物学特性土壤养分土壤质量评价
分类号: S158
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要

随着人类社会发展与变革,生态系统在人类活动影响下,已开始从自然生态系统向人工生态系统发生演变。塘沽作为天津滨海新区发展的核心区域,是我国城市化发展的典型区域之一。作为滨海城市化发展的典型地区,特殊的土壤条件,独特的成土环境,导致该地区的土地利用方式变化大,不同土地利用方式下土壤肥力状况,尤其是土壤生物性质不明朗。本研究以塘沽区农田、菜地、果园、人工绿地以及湿地这五种利用方式为研究对象。通过室外考察、室内分析、查阅相关资料,比较系统的研究了塘沽区不同利用类型土壤的养分肥力状况,土壤酶活性,土壤的微生物量、微生物数量以及土壤微生物活性与功能性的特点,取得以下研究结果:（1）塘沽区不同土壤中微生物量碳、氮的变化趋势一致,不同利用方式土壤中微生物量碳氮含量顺序依次为菜地、果园、农田、人工绿地以及湿地。农田、菜地、果园以及人工绿地土壤中之间细菌数量差异不明显,真菌数量的顺序是菜地>农田>人工绿地、果园>湿地,湿地放线菌数量相对较低,除湿地外,放线菌数量的利用方式之间的差异不明显。（2）土壤基础呼吸变化复杂,不同利用方式土壤之间差异不明显,人工绿地的土壤基础呼吸量相对较高。湿地土壤的微生物商值较低,呼吸商远高于其他利用方式土壤。塘沽区微生物商最低的土壤利用方式是湿地。（3）不同土地利用方式土壤的酶活性之间存在差异。农田和菜地土壤的脲酶活性地区差异明显;土壤碱性磷酸酶活性均值变化顺序为果园>菜地>农田>人工绿地>湿地。过氧化氢酶活性均值变化顺序为农田>人工绿地、菜地>湿地>果园。湿地土壤的蔗糖酶活性极低。（4）主成分分析结果表明,微生物量碳、微生物量氮、微生物群落数量、蔗糖酶活性是天津滨海新区土壤的特征生物学指标。主成分评价结果显示,湿地土壤的综合得分结果相对较低,排名靠后,即湿地的土壤生物质量相对较差。生物学指标与主成分得分的聚类结果相似率达到了85.71%,可以用主成分得分来表示土壤生物学指标的量化结果,作为土壤生物学评价的依据。（5）塘沽区不同土壤养分含量差异明显。土壤有机质、全氮,属于中等敏感指标。有机质平均含量为21.15g kg^-1,全氮平均含量为1.04 g kg^-1,都属于中等水平。有机质、全氮按照不同利用方式土壤含量的高低顺序为果园、菜地、农田、人工绿地、湿地。土壤全磷含量很丰富,全磷含量的平均值为0.75 g kg^-1,远高于全国土壤养分很丰富水平的界限0.44 g kg^-1。速效磷含量较为丰富,土壤速效磷平均含量顺序依次是果园>人工绿地>菜地>农田>湿地,。（6）塘沽区土壤有机质与土壤全氮、全磷呈正相关关系（P<0.01）,全氮与全磷以及速效磷呈正相关（P<0.01）。土壤有机质、全氮、全磷可以作为土壤质量评价的的敏感指标。（7）通过计算土壤质量综合指数（SQI）,塘沽区不同利用方式土壤综合质量差异明显。土壤肥力与生物活性综合质量的顺序依次是菜地>果园>农田>人工绿地>湿地。人们日常土地管理、施肥影响最大的菜地土壤综合质量最高。农田土壤的SQI处于中等水平,说明通过正确的改良以及土地管理方式土壤的综合质量还有提高的空间。湿地土壤受到环境胁迫较大,土壤的综合质量较低,但作为塘沽区潜在的利用土壤,如何改良、如何利用成为了应该被考虑的问题。

全文目录

摘要  5-7
ABSTRACT  7-11
第一章文献综述  11-20
  1.1 土壤质量的内涵与发展  11-12
  1.2 土壤质量评价指标与评价体系  12-16
    1.2.1 土壤质量评价指标  12-15
    1.2.2 土壤质量评价指标体系  15-16
  1.3 土壤质量评价研究进展  16-20
    1.3.1 土壤质量评价的原则  16-17
    1.3.2 土壤质量评价过程和方法  17-18
    1.3.3 土壤质量评价方法的进展  18-20
第二章研究内容与研究方法  20-31
  2.1 研究背景与研究依据  20-23
    2.1.1 研究区概况  20-21
    2.1.2 研究依据  21-23
  2.2 研究内容  23-25
    2.2.1 土壤的微生物量  23
    2.2.2 土壤微生物群落组成  23
    2.2.3 土壤微生物活性与功能性  23-24
    2.2.4 土壤的酶活指标  24
    2.2.5 土壤肥力指标  24-25
  2.3 研究目标和技术路线  25-26
    2.3.1 研究目标  25
    2.3.2 技术路线  25-26
  2.4 研究方法  26-31
    2.4.1 研究样点的布设和采样方法  26-27
    2.4.2 评价指标和分析方法  27-28
    2.4.3 土壤质量的评价方法  28-31
第三章土壤肥力指标分析与评价  31-41
  3.1 土壤肥力指标的分析  31-35
    3.1.1 土壤有机质  31
    3.1.2 土壤全氮  31-32
    3.1.3 土壤全磷  32-33
    3.1.4 土壤全钾  33-34
    3.1.5 土壤速效磷  34
    3.1.6 土壤速效钾  34-35
  3.2 土壤肥力指标的相关性分析  35-36
  3.3 土壤肥力指标评价  36-40
    3.3.1 土壤肥力敏感指标分析  36
    3.3.2 土壤肥力指标分级评价  36-40
  3.4 本章小结  40-41
第四章土壤生物指标分析与评价  41-57
  4.1 土壤生物指标的分析  41-49
    4.1.1 土壤微生物量  41-43
    4.1.2 土壤微生物数量  43-44
    4.1.3 土壤微生物功能与活性  44-47
    4.1.4 土壤酶活性  47-49
  4.2 土壤生物指标的相关性分析  49-50
  4.3 土壤生物指标的主成分分析  50-55
    4.3.1 主成分筛选及其贡献率  52
    4.3.2 土壤生物性质主成分分析与评价  52-55
  4.4 土壤生物指标的聚类分析  55-56
  4.5 本章小结  56-57
第五章不同利用方式土壤质量综合评价  57-60
  5.1 评价指标的选择  57
  5.2 土壤质量评价指标隶属度的计算  57-58
  5.3 土壤质量评价指标权重的计算  58
  5.4 土壤质量综合指数（SQI）的计算  58-59
  5.5 本章小结  59-60
第六章结论  60-63
  6.1 主要结论  60-62
  6.2 创新点与不足  62-63
参考文献  63-68
致谢  68-69
作者简介  69

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