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基于石灰土物理性质的喀斯特山地生态环境评价

作　者: 张川东
导　师: 何腾兵；林昌虎
学　校: 贵州大学
专　业: 环境科学
关键词: 喀斯特石灰土生态评价土壤物理性质黔中
分类号: P931.5
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
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内容摘要

以贵州中部贵阳市花溪、小河区潜在石漠化地区为研究对象,研究了喀斯特山地林地、灌林地、草地、农用地等不同生态环境石灰土土壤剖面物理性质的变化规律,对表层土壤抗蚀性的差异进行了研究,探索表层石灰土物理性质与抗蚀性的相关关系,并建立了基于石灰土物理性质的喀斯特生态环境评价指标体系,采用层次分析法对各评价因子确定其权重。得出的主要结论如下:(1)不同喀斯特山地生态系统其地形特征有较大差异,林地和灌林地等良好的生态系统其地形坡度一般大于25°,草地或荒草地坡度一般在5°～25°之间,人类活动影响最大的农田生态系统地形坡度一般则小于5°。说明喀地形因素在某种程度上影响着生态系统的类型。(2)喀斯特地区土层一般比较浅薄,林地的土层厚度在42～85cm之间,灌木林地的土层厚度在51～86cm之间,草地的土层厚度在39～47cm之间,农用地均大于90 cm。研究区域内存在一定程度的土壤侵蚀,石漠化程度为潜在石漠化。(3)良好的生态系统土层较厚,有机质含量高,容重适宜,孔性和结构性良好。(4)喀斯特生态系统石灰土以大团聚体为主,不同喀斯特生态系统同一粒径级团聚体含量的差异不大。在同样的外营力作用下,旱地和水稻土等农用地表层容易由大团聚体转变成小团聚体,容易产生土壤侵蚀。(5)无论那种生态系统石灰土质地,均以砂粒(2～0.02mm)为主,而砂粒又以粗砂粒(0.2～0.02mm)为主。(6)良好的生态系统石灰土表层土壤结构破坏率和分散系数均较小,抗蚀性较高。抗蚀能力大小依次为灌林地和林地＞草地＞农用地,说明人为活动影响越大,抗蚀性越低。(7)喀斯特生态系统石灰土表层土壤物理性质与抗蚀性相关性研究表明,＜0.002mm质地、湿筛团聚度、有机质、＞0.02mm粒径(质地),＞0.02mmm微团聚体,毛管孔隙度等理性质与石灰土抗蚀性关系紧密。(8)建立了喀斯特生态环境评价指标体系,包括气候因子、地形因子、土壤因子、生物多样性因子和石漠化因子。采用层次分析法确定各因子权重,结果表明,生物多样性因子权重最高为0.243,石漠化因子权重最低为0.158。说明喀斯特地区生物多样性越高、石漠化程度越低,生态环境相对较好,反之则较差。(9)通过本研究,为贵州喀斯特山地土壤侵蚀、生态环境等科学研究提供基础数据,对喀斯特山地水土保持和石漠化预防有一定的实际意义。

全文目录

摘要  5-7
Summary  7-9
前言  9
1 研究进展  9-15
  1.1 国内外土壤退化与侵蚀研究进展  9-11
  1.2 国内外土壤物理性质与抗蚀性研究进展  11-12
  1.3 国内外喀斯特生态环境与石漠化研究进展  12-13
  1.4 喀斯特山地石灰土研究进展  13-14
  1.5 国内外生态环境评价研究进展  14-15
2 研究内容和意义  15-18
  2.1 选题思路  15-16
  2.2 主要研究内容  16
  2.3 研究目的和意义  16-17
  2.4 研究技术路线  17
  2.5 创新研究  17-18
3 研究对象和研究方法  18-23
  3.1 研究区域概况  18-19
  3.2 样地设置  19-21
  3.3 样方选取  21-22
  3.4 野外调查  22
  3.5 土壤样品的采集及前期处理  22
  3.6 土壤物理性质的分析方法  22-23
  3.7 图像处理  23
  3.8 数据处理  23
4 结果分析  23-41
  4.1 不同喀斯特生态系统地形坡度特征  23
  4.2 不同喀斯特生态系统石灰土剖面层次、侵蚀及石漠化特征  23-24
  4.3 不同喀斯特生态系统石灰土化学性质特征研究  24-27
    4.3.1 不同喀斯特生态系统石灰土pH值特征  24-25
    4.3.2 不同喀斯特生态系统土壤有机质特征  25-27
  4.4 不同喀斯特生态系统石灰土物理性质特征研究  27-38
    4.4.1 不同喀斯特生态系统石灰土的容重、比重特征  27-29
    4.4.2 不同喀斯特生态系统土壤总孔隙度和毛管孔隙度特征  29-31
    4.4.3 不同喀斯特生态系统土壤的结构特征  31-35
    4.4.4 不同喀斯特生态系统土壤的微团聚体特征  35-36
    4.4.5 不同喀斯特生态系统土壤的质地特征  36-38
  4.5 不同喀斯特山地生态系统石灰土抗蚀性特征  38-39
  4.6 不同喀斯特生态系统表层石灰土物理性质与抗蚀性关系研究  39-40
  4.7 不同喀斯特山地生态系统地形特征与抗蚀性关系研究  40-41
5 基于石灰土物理性质的喀斯特生态环境评价  41-58
  5.1 评价方法的选择  41
  5.2 生态图法  41-42
    5.2.1 生态图件的选择  42
    5.2.2 研究区域生态环境定性评价  42
  5.3 层次分析法  42-56
    5.3.1 层次分析法原理及步骤  47-49
    5.3.2 评价因子的选取  49-52
    5.3.3 层次结构及权重  52-53
    5.3.4 专家意见收集  53-54
    5.3.5 计算过程  54-56
  5.4 计算结果  56-57
  5.5 确定权重  57-58
6 结论  58-61
7 本文存在的不足及下一步工作建议  61-62
致谢  62-63
主要参考文献  63-67
附录  67-68
附表  68-72

基于石灰土物理性质的喀斯特山地生态环境评价

内容摘要

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