论文部分内容阅读
黄土高原地区土地资源丰富,生态环境脆弱。为了合理利用和保护土地资源,防止水土流失和土壤退化,我国较早就进行了“三北”防护林工程建设和大规模水土保持工作,开展人工植树,造林种草。位于黄土高原渭北台塬沟壑区的永寿县马莲滩林场就是重点建设区域之一,经过多年的植树造林,该地区地表植被覆盖度明显提高,有效地控制了水土流失,生态环境得到逐步改善,同时,植被的恢复重建也促进了土壤形成发育,使土壤的性质得到改善,土壤质量明显提高。本研究通过野外考察和室内分析,从发生学的角度,分析严重退化生态系统植被恢复对土壤肥力质量的影响和作用,评价不同恢复措施的土壤效应,初步建立了土壤肥力质量评价体系,为正在开展的西部生态环境建设提供理论依据和技术支持。 1 植被恢复改善了土壤的物理性质。 (1)土壤容重和孔隙度 相同树种不同林龄容重差异很大,一般林龄越大,容重越小,孔隙度越高;纯林和混交林差异不明显,灌木和乔木差异也不大,草被对土壤容重和孔隙度改良效果最显著。 (2)土壤机械组成 土壤粘粒含量成林>天然草地>中幼林>撂荒地。 2 植被恢复使土壤化学性质发生变化。 (1)恢复植被能够大幅度提高土壤有机质和氮素含量,一般表现为刺槐成林>草地>豆科树种>非豆科树种(混交林)>中幼林>耕地>撂荒地。一般都为表层高,到 20-40cm急剧下降,40-100cm 趋于稳定;钾素增量相对较小,磷素变化无明显规律。 (2)土壤交换性能和酸碱性 土壤表层 CEC 相对较高,成林和天然草地土壤 CEC最大,其次灌木林地、混交林地和中幼乔木林地,撂荒地最低;成林同体几乎无石灰反应,CaCO3 含量很少;各种利用方式 pH 值变异很小。 (3)土壤矿质元素变化特征 不同利用方式土壤矿质元素的含量都以 SiO2、Al2O3、CaO 和 Fe2O3 为主;土壤 SiO2 含量变化很小,纯林与混交林 Al2O3、Fe2O3、TiO2、MnO含量差别不明显,成林土壤均明显高于中幼林。所有剖面都具有较稳定的硅铝率、硅铁率和硅铝铁率;一般土壤硅铝率、硅铁率和硅铝铁率都随着剖面深度的增加而降低,最下层又有所回升,说明成土过程中化学元素发生了一定的淋溶、淀积。3 初步建立了土壤肥力质量评价体系。 根据区域土壤特性,制定土壤质量肥力评价指标,确定土壤评价因子的隶属函数,对原始数据进行标准化处理;运用主成分分析法计算各评价因子的权重;最后利用综合质量指数法和类平均(UPGMA)聚类分析法对供试样本进行了质量评价。