冻融作用对川西高寒山地不同海拔高度土壤理化性质的影响

发布时间：2020-07-21 15:28

【摘要】：康定折多山属于川西高寒山区,位于四川省西部,青藏高原东部,属于第一级地形阶梯向第二级地形阶梯的过渡带,是土壤环境变化最剧烈的区域,属于典型的生态环境脆弱区;而该区在区域气候调节、稳定长江上游的生态环境、涵养水源、保持水土等方面有重要意义。本文以康定折多山为研究对象,采用野外调查和室内模拟相结合的方法,研究川西高寒山地不同处理条件下冻融过程对土壤养分及结构的影响,对揭示川西高寒山地季节性冻土区土壤结构及肥力的变化情况,以及冻融胁迫下土壤理化性质变化的机理和土壤物质的迁移转化有着重大意义,同时也对其他高寒山地的冻融侵蚀的治理提供理论依据。主要的研究结论如下:(1)模拟冻融前后,土壤有机碳含量较对照CK值均有所降低;且在模拟冻融前后,各处理土壤易氧化有机碳较CK值有增加有降低,但总体上较CK值呈现出增加的趋势。随着海拔高度的降低,土壤有机碳含量表现出先略微增加再急剧降低的变化趋势,在海拔3400 m处含量最低;在时间和温度处理中,随着时间的增加、温度的降低,各个海拔高度土壤有机碳、易氧化有机碳含量呈现出增减不一的变化趋势,且差异不显著(P0.05)。在含水量处理中,随着含水量的增加,土壤有机碳含量总体上呈现出先增加后逐渐趋于平稳的变化趋势,土壤易氧化有机碳含量总体上呈现出增加的变化趋势。(2)模拟冻融前后,各海拔高度土壤铵态氮含量总体上均较未冻融处理的CK值有所增加,土壤碱解氮含量均较CK值有所降低。随着海拔高度的降低,铵态氮含量均表现出先逐渐升高后突然降低的变化趋势,在3400 m处含量最低,4200 m处含量最高;碱解氮含量呈现出逐渐降低的变化趋势,在海拔3400 m处含量最低,在海拔3800 m含量最高。在模拟冻融时间和含水量处理中,随着时间、含水量的增加,铵态氮含量呈现出增减不一的变化趋势,在温度处理中,铵态氮含量总体上呈现出增加的变化趋势;在时间处理中,随着时间的增加,碱解氮含量总体上呈现出下降的趋势,在温度、含水量处理中,随着温度的降低、含水量的增加,碱解氮含量有增加有降低。(3)模拟冻融前后,总体上各海拔高度土壤有效磷含量较CK值均呈现出增加的变化趋势。在时间处理中,随着时间的增加,土壤有效磷含量有增加有降低;在温度处理中,随着温度的降低,土壤有效磷含量总体上呈现出增加的变化趋势;在含水量处理中,随着含水量的增加,有效磷含量总体上呈现出降低的变化趋势。(4)模拟冻融前后,各个海拔高度土壤速效钾含量较CK值总体上呈现出增加的变化趋势。随着海拔高度的降低,速效钾含量总体上表现出先逐渐降低,然后在海拔3400 m处突然升高的变化趋势,其中海拔3600 m速效钾含量最低;在模拟冻融时间和温度处理中,随着时间的增加、温度的降低,土壤速效钾含量呈现出增减不一的变化趋势;在含水量处理中,土壤速效钾含量随着含水量的增加而降低。(5)干筛处理下,不同海拔不同处理,随着团聚体粒径的减小,土壤风干性团聚体的含量均呈现出先增加后逐渐降低的变化趋势,且冻融处理后,土壤团粒结构以及团聚体平均重量直径(MWD)与几何平均直径(GMD)均下降;湿筛处理下,不同海拔不同处理,大于2 mm粒径的水稳性团聚体含量最高,在2-1 mm、1-0.5 mm、0.5-0.25 mm、0.1 mm这4个粒径百分比含量次之,0.1-0.25 mm粒径的水稳性团聚体含量最低;冻融处理后,各个海拔高度不同模拟冻融处理土壤团粒结构以及WMD与GMD值均较对照有所下降,即冻融作用使土壤稳定性有所降低,抗侵蚀能力减弱。总体来看,不同海拔高度土壤经冻融处理后,土壤有机碳均表现出不同程度降低,表明冻融过程各个海拔高度模拟冻融处理过程中土壤有机碳仍能进行相对缓慢的转化过程;而土壤速效养分及可溶性物质如易氧化碳、铵态氮、有效磷、速效钾等除水分处理外均表现出增加的趋势,表明冻融有利于土壤养分的有效性转化,这对高海拔地区植物生长对养分需求具有重要意义,但同时也表明如植被破坏会导致养分流失的危险性增大,加剧土壤退化;此外,不同冻融处理均导致土壤非水稳性、水稳性团聚体团粒结构以及WMD与GMD值均下降,说明冻融作用会降低土壤的稳定性。
【学位授予单位】：四川农业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：S153

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