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植被恢复对土壤性质的影响研究

作　者: 胡洁群
导　师: 常庆瑞
学　校: 西北农林科技大学
专　业: 地图学与地理信息系统
关键词: 植被恢复不同地区土壤养分矿质全量土壤酶活性
分类号: S154.4
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
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内容摘要

本文以陕西省神木县、横山县和山西省河曲县三个地区植被恢复过程中土壤质量的演变特征为研究对象,通过野外调查与采样,室内分析等手段,研究了植被恢复对土壤化学性质、酶活性和矿物学性质的影响,揭示了植被恢复对土壤性质的影响程度以及退耕地自然恢复的植被演替规律。1.植被恢复与土壤化学性质变化（1）不同的植被恢复措施在同一地区以及相同植被恢复措施在不同地区对土壤有机质含量均有较大差异。与对照农田相比,在神木县,杨树林地能够增加土壤有机质含量;在横山县,柠条林地很明显的增加土壤有机质含量;在河曲县,三种不同的植被恢复措施均能够使土壤有机质含量增加,其中草地（荒地）的增幅最大。（2）不同植被恢复措施下土壤全氮含量,神木县柠条林地的增量最大,横山县柠条林地和杨树林地均使全氮含量增加,而河曲县则表现为杨树林地的土壤全氮含量增加最为明显;在神木县和横山县均是柠条林地能够较大程度的提高土壤碱解氮的含量,河曲县则表现为杨树林地的土壤碱解氮增加最为明显。（3）土壤全磷含量,不同植被恢复措施下在神木均表现为增加;横山县同河曲县都是杨树林地土壤全氮含量增加最显著。对于土壤速效磷含量,在神木,杨树林地和荒地均表现出较大幅度的增加;在横山,三种植被恢复措施均未使土壤速效磷含量增加,杨树林地土壤速效磷含量反而明显降低;在河曲县,柠条林地最能较大程度的提高土壤速效磷含量。（4）对于土壤全钾含量方面,三种植被恢复措施在神木县均有较大幅度的提高,杨树林地提高最大,荒草地和柠条林地次之;在河曲县,杨树林地和柠条林地对土壤全钾含量的提高表现相同,均高于荒草地;而在横山县,荒草地表现出略有增加,而杨树林地和柠条林地均使土壤全钾含量降低。在土壤速效钾含量方面,神木县柠条林地能够较大程度的提高土壤速效钾含量;在横山县,柠条林地在提高土壤速效钾含量上表现最为明显;在河曲县,杨树林地使土壤速效钾含量增加最大。2.植被恢复与土壤矿质全量变化在植被恢复过程中,各矿质元素含量均表现为为SiO₂> Al₂O₃> Fe₂O₃> TiO₂> MgO。不同地区,植被恢复对土壤矿质元素含量的影响差异较为明显。在神木县,杨树林地使各矿质元素均呈增加趋势,且增加最为明显;在横山地区,乔木林地（杨树和柳树）使SiO₂、Fe₂O₃和Al₂O₃含量增加,但不同的植被恢复措施在该地区使TiO₂和MgO含量均呈下降的趋势;在河曲地区,不同的植被恢复措施使TiO₂含量增加最为明显,荒地增加最高,而Al₂O₃和Fe₂O₃的含量表现为不同程度的减少,SiO₂含量出现小幅度的增加,MgO的含量呈波动性。神木、横山和河曲三个地区的土壤土体分子比率表现较为稳定,在土壤剖面的分布没有明显的规律,但最下层普遍偏高,存在一定的富铁铝现象。3.植被恢复与土壤酶活性变化（1）在神木县,由于人为施肥和精细管理等因素,农田和果园的蔗糖酶活性都比较高,柠条林地表层的蔗糖酶活性仅次于农田,却明显高于杨树林地和荒地;在横山县,三种不同的植被恢复措施下土壤蔗糖酶活性都比较高,蔗糖酶活性依次表现为杨树林>荒地>柠条林>农田;在河曲县,刺槐和荒地的蔗糖酶活性比较高,而柠条林地和杨树林地的蔗糖酶活性小于对照农田的蔗糖酶活性。（2）在神木县,除荒地的脲酶活性小于对照农田外,其他植被类型的脲酶活性均大于农田的脲酶活性,且变化差异不大;在横山县,柠条林地的脲酶活性最高,柳树林次之,杨树林地最小,且杨树林和柳树林的脲酶活性均小于对照农田的脲酶活性;在河曲县,果园的脲酶活性最大,刺槐林次之,柠条林最小略大于对照农田的脲酶活性,且差别不明显。（3）在三个不同的地区,柠条林的碱性磷酸酶活性均大于农田的碱性磷酸酶活性。在神木县,除果园外,柠条林地的碱性磷酸酶活性最大,杨树林地的碱性磷酸酶活性最小;在横山县,不同植被类型的碱性磷酸酶均明显高于对照农田的碱性磷酸酶活性,其中柠条林最高,杨树林和柳树林差别不大,荒地最小;在河曲县,碱性磷酸酶活性依次为:杨树林>果园>荒地>刺槐林>柠条林>农田。（4）与对照农田相比,神木县杨树林地的土壤过氧化氢酶活性,呈现下降趋势,柠条林地过氧化氢活性明显高于杨树林地和荒地;在横山县,不同植被恢复土壤过氧化氢酶活性表现为柠条林>杨树林>农田>荒地,而且柠条林的过氧化氢酶活性明显大于杨树林的过氧化氢酶活性;在河曲县,不同植被类型的过氧化氢酶活性呈波动式变化,且均表现为在20-40cm土层过氧化氢酶活性最小。

全文目录

摘要  5-7
ABSTRACT  7-12
第一章绪论  12-19
  1.1 研究目的及意义  12
  1.2 选题依据  12-13
  1.3 国外研究概况  13-14
  1.4 国内研究概况  14-18
    1.4.1 土壤质量及评价指标的研究进展  14-15
    1.4.2 植被恢复的研究进展  15-16
    1.4.3 植被恢复与土壤质量的关系  16-18
  1.5 存在问题  18-19
第二章材料与方法  19-22
  2.1 研究区自然概况  19
  2.2 研究内容  19-20
  2.3 研究方案  20-22
    2.3.1 野外考察  20
    2.3.2 田间观测、采样  20
    2.3.3 室内分析  20-21
    2.3.4 统计分析、综合分析  21
    2.3.5 技术路线  21-22
第三章植被恢复过程中土壤化学性质研究  22-42
  3.1 有机质对植被恢复的响应  22-27
    3.1.1 不同植被类型土壤有机质状况  22-26
    3.1.2 不同地区植被恢复土壤有机质状况  26-27
  3.2 土壤氮素对植被恢复的响应  27-35
    3.2.1 不同植被恢复土壤氮素状况  27-33
    3.2.2 不同地区植被恢复土壤氮素的状况  33-35
  3.3 土壤磷素和钾素对植被恢复的响应  35-40
    3.3.1 不同植被类型土壤中磷素和钾素分布  35-39
    3.3.2 不同地区植被恢复土壤磷素和钾素分布  39-40
  3.4 小结  40-42
第四章土壤矿质元素组成  42-49
  4.1 神木县不同植被恢复措施对土壤矿质全量的影响  42-43
  4.2 横山县不同植被恢复措施对土壤矿质全量的影响  43-44
  4.3 河曲县不同植被恢复措施对土壤矿质全量的影响  44-45
  4.4 土体分子比率  45-49
第五章植被恢复过程中土壤酶活性研究  49-61
  5.1 蔗糖酶对植被恢复的响应  49-52
    5.1.1 不同植被类型土壤蔗糖酶的状况  49-51
    5.1.2 不同地区植被恢复土壤蔗糖酶状况  51-52
  5.2 土壤脲酶对植被恢复的响应  52-54
    5.2.1 不同植被类型土壤脲酶状况  52-53
    5.2.2 不同地区植被恢复土壤脲酶的状况  53-54
  5.3 土壤碱性磷酸酶对植被恢复的响应  54-57
    5.3.1 不同植被类型土壤中碱性磷酸酶分布  54-56
    5.3.2 不同地区植被类型土壤碱性磷酸酶的分布  56-57
  5.4 土壤过氧化氢酶对植被恢复的响应  57-60
    5.4.1 不同植被类型土壤中过氧化氢酶分布  57-59
    5.4.2 不同地区植被类型土壤过氧化氢酶的分布  59-60
  5.5 小结  60-61
第六章结论与讨论  61-63
  6.1 主要结论  61-62
  6.2 存在问题  62-63
参考文献  63-66
致谢  66-67
作者简介  67

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