發(fā)布時間：2020-04-11 06:23

【摘要】：火是石漠區(qū)灌叢林最常見的災(zāi)害性因子之一,而石漠區(qū)灌叢林的植被恢復(fù)是生態(tài)治理的難點與重點,然而火在我國西南喀斯特石漠區(qū)的研究是比較欠缺的。本研究通過控制火燒,以安順市普定縣石漠灌叢林為研究對象,火燒次數(shù)分別為對照(CK)、年年燒(1a)、隔年燒(2a)和隔2年燒(3a)4處理、3重復(fù)設(shè)置,通過測定過火前后土壤主要理化指標、主要酶活性及微生物數(shù)量和灌木植物多樣性指數(shù),分析火燒對黔中喀斯特石漠灌叢林土壤肥力與植物多樣性的影響及作用機理、評估火的價值,可進一步為探索科學(xué)利用火燒促進石漠區(qū)灌叢林植被恢復(fù)提供理論依據(jù)與技術(shù)支撐。主要結(jié)論如下:(1)與火燒前相比,兩次火燒都能提高土壤pH值和土壤過氧化氫酶活性,而使土壤有效磷含量、土壤脲酶活性和堿性磷酸酶活性降低,火燒使表土層有機質(zhì)、速效鉀含量增加,全磷含量降低。初次火燒使表土層蔗糖酶活性增加,再次火燒表土層蔗糖酶活性降低。兩次火燒前后土壤pH值均呈表土層底土層,且第1次火燒前后土層間的pH值差異顯著,而第2次火燒差異不顯著;土壤有機質(zhì)、全氮、全磷、全鉀、有效磷和速效鉀含量均呈表土層底土層;土壤細菌、真菌和放線菌數(shù)量均呈表土層底土層,不同土層第1次火燒后土壤細菌、真菌和放線菌數(shù)量降低,第2次火燒后土壤細菌、真菌和放線菌數(shù)量增加。(2)火燒經(jīng)過近1年的恢復(fù),土壤蔗糖酶和堿性磷酸酶活性、土壤微生物數(shù)量與相應(yīng)本底值間差異顯著;土壤全氮含量在土層間差異顯著,且恢復(fù)后表土層和底土層的有效磷、全氮含量升高,土壤pH值、有機質(zhì)、全磷、全鉀、水解氮和速效鉀含量降低;表土層脲酶和過氧化氫酶活性減小,而蔗糖酶和堿性磷酸酶活性增加;底土層脲酶、蔗糖酶和堿性磷酸酶活性增加;土壤微生物數(shù)量減少,呈表土層底土層。火燒前土壤微生物數(shù)量大小排序為放線菌細菌真菌,恢復(fù)后土壤微生物數(shù)量大小排序為細菌放線菌真菌。(3)火燒次數(shù)對土壤有機質(zhì)、全磷、全鉀、水解氮和有效磷含量,土壤蔗糖酶、堿性磷酸酶和過氧化氫酶活性,以及土壤放線菌數(shù)量的影響差異顯著。隨著火燒次數(shù)的增加,土壤有機質(zhì)和有效磷含量增大,表土層脲酶活性降低,土壤蔗糖酶和過氧化氫酶活性增加,細菌和放線菌數(shù)量減少。(4)表層土壤損失率(DFS)呈第1次火燒第2次火燒的土壤指標有全氮、有效磷和全磷、土壤脲酶、蔗糖酶和堿性磷酸酶,剖面影響損失率(IFP_1)呈第1次火燒第2次火燒的土壤指標有有機質(zhì)、全磷、水解氮、過氧化氫酶、堿性磷酸酶、蔗糖酶和放線菌數(shù)量,其它理化指標、微生物數(shù)量和酶活性指標變化趨勢相反。(5)年度間試驗林本底和火燒后恢復(fù)近1年間灌木及草本植物多樣性指數(shù)值差異顯著,同年內(nèi)試驗林對照與火燒恢復(fù)近1年間不同火燒處理灌木及草本植物多樣性指數(shù)值差異不顯著。自然恢復(fù)過程中,灌木Margalef指數(shù)和Shannon-Wiener指數(shù)值顯著增大,Pielou指數(shù)值顯著降低;草本植物Simpson指數(shù)、Shannon-Wiener指數(shù)和Pielou指數(shù)值顯著降低,而Margalef指數(shù)值顯著增大。(6)火燒前后表層土壤肥力指標經(jīng)0-1化處理后發(fā)現(xiàn)不同年度間差異不顯著,相同年度內(nèi)差異也不顯著�；馃�1年土壤綜合肥量、有效肥和酶活性達最大值,連續(xù)火燒利于微生物生長,火后恢復(fù)1年后總肥量增加。(7)主成分分析將過火前后年度間土壤肥力指標劃分為總肥量、有效肥量、微生物、酶活性及其他因素5個主分量,總方差分別為87.14%和83.09%;灌木植物多樣性劃分為植物多樣性和均勻度2個主分量,總方差均為97.81%。灌木植物多樣性主成分和土壤肥力主成分的直線回歸方程相關(guān)性顯著,火前總肥量對灌木植物多樣性主成分和酶活性對灌木植物均勻度主成分的貢獻率最高、火后其他因素對灌木植物多樣性主成分和微生物對灌木植物均勻度主成分的貢獻率最高,火后總肥量對灌木植物多樣性和均勻度主成分的貢獻率降低、微生物和其它因素的趨勢性相反,有效肥量和酶活性對灌木植物多樣性主成分的貢獻率升高、對灌木植物均勻度主成分的貢獻率降低,火燒對灌木林植物多樣性-表層土壤系統(tǒng)產(chǎn)生了明顯的綜合影響。
【圖文】：

速效鉀含量比底層土增加得更快。火后土壤主要理化指標恢復(fù)過程中，表層土主要理化指標恢復(fù)率(RFS)呈有效磷含量＞全氮含量＞pH 值＞速效鉀含量＞有機質(zhì)含量＞全磷含量＞全鉀含量＞水解氮含量，有效磷和全氮含量恢復(fù)率呈正值、其余理化指標的相應(yīng)值呈負值。土壤理化指標剖面影響恢復(fù)率(IFP2)呈全磷含量＞水解氮含量＞全氮含量＞有效磷含量＞全鉀含量＞pH 值＞有機質(zhì)含量＞速效鉀含量，除 pH 值、有機質(zhì)和速效鉀含量剖面影響恢復(fù)率呈負值外、其它土壤理化指標剖面影響恢復(fù)率呈正值�；鸷笸寥览砘再|(zhì)恢復(fù)過程中，表層土壤有效磷和全氮含量恢復(fù)率（RES）較高、全鉀和水解氮含量恢復(fù)率較低，受實驗次數(shù)的影響，表層土壤恢復(fù)率（RES）尚無法進行年度間比較。土壤全磷和水解氮含量的剖面影響恢復(fù)率（IFP2）較高、土壤有機質(zhì)和速效鉀含量的剖面影響恢復(fù)率較低。研究結(jié)果表明火后表層土壤有效磷和全氮含量增加較慢、全鉀和水解氮含量增加較快，火后恢復(fù)期表層土壤全磷和水解氮含量增加較快、有機質(zhì)和速效鉀含量增加較慢。

第 1 次火燒土壤理化指標剖面影響損失率(IFP1)呈有機質(zhì)含量＞全磷含量＞水解氮含量＞有效磷含量＞pH 值＞全鉀含量＞全氮含量＞速效鉀含量，第 2 次火燒土壤理化指標剖面影響損失率呈有效磷含量＞全鉀含量＞全氮含量＞pH 值＞速效鉀含量＞水解氮含量＞全磷含量＞有機質(zhì)含量的變化趨勢。除有機質(zhì)、全磷和水解氮含量剖面影響損失率呈第 1 次火燒＞第 2 次火燒外、其它土壤理化指標剖面影響損失率呈第 2 次火燒＞第 1 次火燒，不同年度間土壤 pH 值、全氮和全鉀含量剖面影響損失率在第 1 次火燒呈負值、在第 2 次火燒為正值，有機質(zhì)、全磷和水解氮含量在第 1 次火燒為正值、第 2 次火燒為負值，有效磷和速效鉀含量在年度間均分別呈正、負值。以上分析表明，，持續(xù)火燒會增加土壤 pH 值，全氮、全鉀、有效磷和速效鉀含量剖面影響損失率，而使土壤有機質(zhì)、全磷和水解氮含量剖面影響損失率降低；降低表層土壤 pH 值，有機質(zhì)、全鉀、水解氮和速效鉀含量損失率，而使表層土壤全氮、全磷和有效磷含量損失率增加。
【學(xué)位授予單位】：貴州大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號】：S718.5

【參考文獻】

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1 吳敏;劉淑娟;葉瑩瑩;張偉;王克林;陳洪松;;典型喀斯特高基巖出露坡地表層土壤有機碳空間異質(zhì)性及其儲量估算方法[J];中國生態(tài)農(nóng)業(yè)學(xué)報;2015年06期

2 張鵬宇;孫龍;胡海清;;模擬計劃火燒對哈爾濱城市林業(yè)示范基地典型林型土壤呼吸的影響[J];森林工程;2015年03期

3 徐宏強;汪貴斌;曹福亮;曾祥東;;生物覆蓋對銀杏用材林土壤酶活性的影響[J];南京林業(yè)大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版);2015年02期

4 胡海清;李瑩;張冉;吳畏;孫龍;;火干擾對小興安嶺兩種典型林型土壤養(yǎng)分和土壤微生物生物量的影響[J];植物研究;2015年01期

5 張立存;孫科輝;鐘安建;焦鴻渤;肖金香;;計劃燒除對針闊混交林地土壤化學(xué)性質(zhì)的影響[J];江西農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報;2014年03期

6 吳迪;彭熙;李安定;;森林火災(zāi)對貴州喀斯特山區(qū)土壤理化性質(zhì)的影響[J];中國水土保持;2014年04期

7 肖華;熊康寧;張浩;張乾柱;;喀斯特石漠化治理模式研究進展[J];中國人口.資源與環(huán)境;2014年S1期

8 譚秋錦;宋同清;彭晚霞;曾馥平;楊鈣仁;杜虎;鹿士楊;范夫靜;;西南峽谷型喀斯特不同生態(tài)系統(tǒng)的碳格局[J];生態(tài)學(xué)報;2014年19期

9 任樂;馬秀枝;李長生;;林火干擾對土壤性質(zhì)及溫室氣體通量的影響[J];生態(tài)學(xué)雜志;2014年02期

10 陶玉柱;邸雪穎;;火對森林土壤微生物群落的干擾作用及其機制研究進展[J];林業(yè)科學(xué);2013年11期

本文編號：2623256