蜀南竹海毛竹林土壤生物肥力质量指标与评价

发布时间：2020-09-24 05:35

　　维护和提高土壤肥力质量是实现林木可持续经营的基础。由于受到频繁的人为干扰,毛竹林的立地承载力逐渐下降,为实现毛竹持续健康经营,评价竹林土壤肥力质量显得尤为重要。土壤生物作为土壤生态系统的动力,其所表征的生物肥力处于中枢和核心地位。以蜀南竹海核心区毛竹林土壤为研究对象,选取土壤微生物生物量碳(Cmic)、微生物量生物量氮(Nmic)、微生物量碳氮比(Cmic/Nmic)、土壤蔗糖酶、酸性磷酸酶、脲酶、过氧化氢酶和土壤呼吸8项指标,按照0-20 cm及20-40 cm分层采集土壤样品,利用经典统计学及地统计学方法,分析土壤呼吸的整体水平与日间变化规律、土壤微生物生物量与土壤酶的空间分布特性,在此基础上,综合运用模糊数学和主成分分析法构建土壤生物肥力质量指数评价模型,对指标所表征的毛竹林生物肥力质量进行了评价。构建土壤生物肥力质量指数评价模型,综合运用模糊数学和主成分分析法对指标所表征的毛竹林生物肥力质量进行了评价。旨在为毛竹的可持续经营提供数据支撑,并为构建合理的土壤肥力质量评价体系提供依据。主要研究结果如下：(1)生物指标的变异程度较高,且在20-40 cm土层生物指标的变异程度均高于在0-20 cm土层的。随着土壤深度的增加,Cmic/Nmic的值有所增加,其他各指标含量随着土壤深度的增加而减少。(2)不同样点间的土壤呼吸速率差异较小,研究区内土壤呼吸整体水平较高。在日间观测时段内,土壤呼吸速率小幅度升高,其日间变化趋势与土壤温度一致。(3)空间自相关分析表明Cmic、Nmic、Cmic/Nmic、土壤蔗糖酶、脲酶、过氧化氢酶的自相关尺度在0-20 cm土层为1.8、1.5、2.4、1.3、1.7、1.62 km,在20-40 cm土层为2.0、1.75、2.72、0.85、0.95、1.45 km,酸性磷酸酶的自相关尺度在0-20 cm土层为1.95 km。其中,在0-20 cm土层中的Cmic/Nmic、酸性磷酸酶和在20-40 cm土层中的Nmic和CmidNmic的自相关系数随着空间距离的增大逐渐向负方向增长,呈现显著的负相关。(4)半变异函数分析得出Cmic、Nmic、Cmic/Nmic、脲酶、过氧化氢酶、酸性磷酸酶的最佳拟合模型为高斯模型(Gaussian),决定系数在0.670～0.896,拟合效果好,而蔗糖酶的最佳拟合模型为球状模型(Spherical),决定系数小于0.4,拟合效果较差。指标在两土层间具有强烈的空间相关性,空间变异主要是由结构因素引起的,各指标变程在1.01-2.22 km范围内。(5)主成分分析表明0-20 cm土层第一主成分包含了过氧化氢酶、微生物生物量氮和脲酶,第二主成分为微生物生物量碳氮比与微生物生物量碳,20-40 cm土层中的第一主成分为过氧化氢酶、蔗糖酶和微生物生物量氮,第二主成分为微生物生物量碳氮比与酸性磷酸酶。不同土层间各指标对土壤肥力的贡献不同,重要成分包含了土壤微生物生物量与土壤酶的所有指标。(6)土壤生物肥力质量评价结果显示研究区土壤生物肥力以三级为主,分别占不同土层面积的37.32%和46.64%,其次分别是四级与二级肥力；一级面积较小,分别占不同土层面积的7.5%和15.16%；五级最少,仅分别占总面积的1.04%和2.67%。研究区肥力等级三级及以下的土壤分别达到各层土壤的69.63%和69.91%,中心区域的土壤生物肥力普遍高于边缘地带。
【学位单位】：四川农业大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2014
【中图分类】：S714.8

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