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喀斯特地区不同土地利用方式下团聚体碳氮磷生态化学计量特征

龙慧

喀斯特地区不同土地利用方式下团聚体碳氮磷生态化学计量特征

龙慧1
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  • 1. 贵州大学
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摘要

喀斯特地区土地石漠化、水土流失和生态环境脆弱等问题严重,外加土壤分布高度异质性,进一步加剧了土壤质量恢复的难度。目前,相对喀斯特地区不同土地利用变化对土壤团聚体中生态功能的演变过程及其机制还缺乏系统的研究。本研究以喀斯特地区土壤为研究对象,分别对五种土地利用方式土壤进行团聚体分级,研究不同土层下团聚体组成和稳定性特征,结合土壤理化性质、碳氮磷养分含量及其酶活性方面的作用机制,为该研究区生态系统植被修复和土地利用调控提供理论依据。主要结果如下: (1)不同土地利用下,0-40 cm 土层土壤机械稳定性团聚体和水稳定性团聚体百分含量主要分布在 0.25-2 mm 粒径范围内,机械稳定性>2 mm 粒径次之,而水稳定团聚体为<0.25 mm。灌木和草地稳定性较好,耕地稳定性较差。五种土地利用方式均随着土层深度增加,稳定性指标呈现逐渐减小的趋势。 (2)研究区土壤pH变化范围为5.48-7.05,且属于粉砂质粘壤土。与耕地相比,其他土地利用含水率、总孔隙度和毛管孔隙度增大,容重减小;土壤有机质含量大小顺序为灌木>草地>园地>林地>耕地,碱解氮、速效磷和速效钾表现为林地最大,但是全钾含量最高表现为耕地,相关性分析表明MWD、GMD与土壤容重、粉粒呈负相关,与有机质、碱解氮、全磷、速效磷和速效钾正相关。 (3)五种土地利用方式下团聚体 C、N、P及其 C:N、C:P和 N:P均随着土层深度的加深,含量逐渐降低,在<0.25 mm粒径最高。不同土地利用方式下,土壤 C/N表现为园地>林地>草地>灌木>耕地,土壤粒径为2-0.25 mm和<0.25 mm的C/N大于大>2 mm粒径,但是园地无明显规律;土壤 C/P 表现灌木>草地>林地>园地>耕地;草地土壤 N/P 和灌木表现为 2-0.25 mm粒径最高。灌木和林地C/P和N/P都比较高,表明这两种土地利用土壤P有效性更低,可能存在P元素限制。相关分析表明,土壤团聚体MWD、GMD与SOC、TN、AN、TP、C:P和N:P呈正相关,土壤团聚体 C:P和N:P与SOC、TN、AN之间也是正相关。 (4)土壤酶活性表现为灌木的 β-葡糖苷酶和碱性磷酸酶普遍高于其他土地利用方式, N-乙酰-葡糖苷酶土壤酶活性表现为草地最高。对团聚体稳定性和土壤碳氮磷化学计量特征及酶活性RDA分析表明:>2 mm粒径土壤团聚体稳定性的主要环境因子为土壤AKP、SOC、C:N、NAG、TP、C:P,2-0.25 mm粒径团聚体为TN、NAG、N:P、AKP、BG,<0.25 mm粒径团聚体为TN、AKP、TP、AP、NAG。

关键词

喀斯特地区/植被修复/土地利用方式/土壤团聚体/养分含量/生态化学计量特征/酶活性

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授予学位

硕士

学科专业

农业资源与环境

导师

舒英格

学位年度

2023

学位授予单位

贵州大学

语种

中文

中图分类号

X1
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