川西亚高山冷杉林下土壤的形成过程与特征
发布时间:2021-01-17 00:48
中国西部亚高山针叶林是低纬度高海拔地区亚高山森林植被的重要组成部分,具有涵养水源、保育物种等重要生态功能,多样化的植被、土壤组合也为森林土壤学研究提供了天然的实验室。川西亚高山冷杉林因所处生境自然气候条件(相当于寒温带气候)和暗针叶林建群种特性形成了低温、高湿、季节性冻融等有别于同纬度地带针叶林的林下环境。其林下土壤的形成和发育也具有下自身的特殊性。曾经一度,土壤学家为低纬度高海拔、高纬度低海拔地区亚高山针叶林下土壤类型的归属争论不休。随着研究手段、研究焦点的不断提高和转变,诸如成土过程与特征等基础研究逐渐被忽略,这不利于森林土壤学的长期发展,更不能有效指导森林的经营与管理。因此,本文以川西亚高山冷杉林下土壤为研究对象,采用森林土壤定位研究法,重点研究了土壤诊断特征、土壤水热动态,土壤溶液及固相土壤元素移动、土壤氧化还原体系等土壤形成过程与发育特征。研究结果表明,(1)定为研究点的土壤按美国土壤系统制应归入始成土纲(Soil Survey Staff,1996),按中国土壤分类系统,以归入淋溶土纲漂灰土类为宜。定位研究点土壤属于A-E-B-C型发育土壤,有明显的有机层、淋溶层、淀积层和...
【文章来源】:四川农业大学四川省 211工程院校
【文章页数】:135 页
【学位级别】:博士
【文章目录】:
摘要
Abstract
第一章 绪论
1 国内外研究现状
1.1 成土过程
1.2 成土特征
1.2.1 形态学特征
1.2.2 物质移动和转化特征
1.2.3 土壤能量
1.2.3.1 土壤能量来源及其影响因素
1.2.3.2 土壤能量的表征以及与成土过程的关系
1.3 高山森林与土壤
1.3.1 亚高山森林定义与分布
1.3.2 高山森林与土壤的重要生态作用
1.3.3 高山森林土壤地理分布与分类
1.3.3.1 地理分布
1.3.3.2 土壤分类
2 研究的目的意义与研究目标
2.1 存在问题
2.2 研究意义
2.3 研究目标
第二章 研究方案
1 研究对象与实验设计
1.1 研究区概况
1.1.1 地理位置
1.1.2 地质、地貌特征
1.1.3 水文与气候特征
1.1.4 植被类型
1.1.5 土壤
1.2 实验设计
2. 研究内容
2.1 川西亚高山冷杉林土壤诊断特征
2.2 川西亚高山冷杉林土壤的水热动态
2.3 川西亚高山冷杉林成土标型元素季节动态
2.4 川西亚高山冷杉林土壤的氧化还原过程与体系
2.5 川西亚高山冷杉林土壤成土过程对土壤养分的影响
3 技术路线
第三章 土壤诊断特征
1 引言
2 研究内容与方法
2.1 土壤剖面调查
2.2 土样采集
2.3 室内分析与测定
2.3.1 土壤物理性质
2.3.2 土壤薄片制作与观察
2.3.3 土壤化学性质
3 结果与分析
3.1 土壤剖面形态特征
3.1.1 土壤剖面描述
3.1.2 颜色
3.1.3 质地
3.1.4 微形态
3.2 土壤矿物
3.2.1 原生矿物
3.2.2 粘土矿物
3.3 土壤物理性质
3.4 土壤化学性质
3.4.1 不同发生层次土壤酸度与交换性能
3.4.2 物质的淋移与淀积
4 小结与讨论
4.1 土壤基本特征
4.2 土壤分类与命名探讨
第四章 土壤水分-温度状况
1 引言
2 研究内容与方法
2.1 定位监测
2.1.1 土壤含水量测定
2.1.2 土水势测定
2.1.3 土壤温度测定
2.1.4 土壤冻结与融化
2.2 室内测试与分析
2.2.1 土壤水分物理性质
2.2.2 土壤水势计算
2.2.3 冰点计算
2.2.4 数据处理
3 结果与分析
3.1 土壤水分特征
3.1.1 土壤水分的日变化
3.1.2 土壤水分的季节变化规律
3.2 土壤温度特征
3.2.1 土壤温度的日变化
3.2.2 土壤温度的季节变化规律
3.3 土壤水分能量特征
3.4 土壤冻结与融化过程
4 小结与讨论
第五章 成土标型元素的分布与移动
1 引言
2 材料与方法
2.1 土样与土壤溶液采集
2.1.1 土样采集
2.1.2 土壤溶液的采集
2.2 室内分析与测定
2.3 数据分析
3 结果与分析
3.1 矿质土壤中标型元素移动分布规律
3.1.1 铁
3.1.2 铝
3.1.3 锰
3.1.4 硅
3.2 土壤溶液中标型元素的移动
4 小结与讨论
第六章 土壤氧化还原过程与体系
1 引言
2 研究内容与方法
2.1 凋落物产量测定
2.2 土壤氧化还原电位原位测定
2.3 土壤氧化还原电位与pH值的关系
2.4 室内分析与测定
2.5 数据分析
3 结果与分析
3.1 土壤有机酸的季节性动态
3.1.1 凋落物归还量的季节动态
3.1.2 土壤低分子有机酸含量及其季节动态
3.2 土壤氧化还原电位与氧化还原体系的关系
3.2.1 土壤氧化还原电位
3.2.2 土壤氧化还原电位与有机还原性物质的关系
3.2.3 土壤氧化还原电位与铁、锰的关系
3.2.4 土壤氧化还原电位与pH的关系
4 小结与讨论
4.1 土壤有机酸的种类及其在成土过程中的作用
4.2 土壤氧化还原体系对成土特征的影响
第七章 成土过程对土壤养分的影响
1 引言
2 材料与方法
2.1 土样与土壤溶液采集
2.1.1 土样采集
2.1.2 土壤溶液的采集
2.2 室内分析与测定
2.3 数据分析
3 结果与分析
3.1 矿质土壤养分
3.1.1 速效养分
3.1.2 有机碳、氮、磷
3.1.3 矿质元素全量
3.2 土壤溶液中养分浓度
3.2.1 土壤溶液中可溶性有机碳、有机氮
3.2.2 土壤溶液中养分浓度
4 小结与讨论
4.1 成土过程对土壤养分有效性的影响
4.2 成土过程对土壤养分储量与分布格局的影响
第八章 主要结论与研究展望
1 主要研究结论
2 特色与创新
3 不足与展望
参考文献
致谢
攻读学位期间承担的科研任务与主要成果
【参考文献】:
期刊论文
[1]亚高山森林生态系统过程研究进展[J]. 刘彬,杨万勤,吴福忠. 生态学报. 2010(16)
[2]不同地表条件下土壤冻结、融化规律分析[J]. 杜琦. 地下水. 2009(04)
[3]气候变化对东北黑土冻融作用与冻融侵蚀发生的影响分析[J]. 范昊明,张瑞芳,周丽丽,武敏,刘艳华. 干旱区资源与环境. 2009(06)
[4]土壤温度对土壤水分入渗的影响[J]. 辛继红,高红贝,邵明安. 水土保持学报. 2009(03)
[5]土壤肥力和物种属性决定亚高寒草甸实验群落的生产力[J]. 代巍,张荣,独占彪,王璠. 植物生态学报. 2009(01)
[6]蒙古高原中部草地土壤冻融过程及土壤含水量分布[J]. 刘帅,于贵瑞,浅沼顺,杉田伦明,张雷明,赵风华,胡中民,李胜功. 土壤学报. 2009(01)
[7]川西亚高山几种天然林下苔藓层的持水特性[J]. 徐振锋,胡庭兴,张远彬,王开运,张力,鲜骏仁. 长江流域资源与环境. 2008(S1)
[8]岷江干旱河谷-山地森林交错带震后生态恢复的关键科学技术问题[J]. 刘彬,吴福忠,张健,杨万勤. 生态学报. 2008(12)
[9]灰色森林土壤中不同形态含锰化合物的迁移特征[J]. 阿依夏木·沙吾尔,阿依娜西·哈依木,贾宏涛. 新疆农业大学学报. 2008(05)
[10]土壤中铁锰的形态分布及其有效性研究[J]. 地里拜尔.苏里坦,艾尼瓦尔.买买提,蔺娟. 生态学杂志. 2006(02)
本文编号:2981865
【文章来源】:四川农业大学四川省 211工程院校
【文章页数】:135 页
【学位级别】:博士
【文章目录】:
摘要
Abstract
第一章 绪论
1 国内外研究现状
1.1 成土过程
1.2 成土特征
1.2.1 形态学特征
1.2.2 物质移动和转化特征
1.2.3 土壤能量
1.2.3.1 土壤能量来源及其影响因素
1.2.3.2 土壤能量的表征以及与成土过程的关系
1.3 高山森林与土壤
1.3.1 亚高山森林定义与分布
1.3.2 高山森林与土壤的重要生态作用
1.3.3 高山森林土壤地理分布与分类
1.3.3.1 地理分布
1.3.3.2 土壤分类
2 研究的目的意义与研究目标
2.1 存在问题
2.2 研究意义
2.3 研究目标
第二章 研究方案
1 研究对象与实验设计
1.1 研究区概况
1.1.1 地理位置
1.1.2 地质、地貌特征
1.1.3 水文与气候特征
1.1.4 植被类型
1.1.5 土壤
1.2 实验设计
2. 研究内容
2.1 川西亚高山冷杉林土壤诊断特征
2.2 川西亚高山冷杉林土壤的水热动态
2.3 川西亚高山冷杉林成土标型元素季节动态
2.4 川西亚高山冷杉林土壤的氧化还原过程与体系
2.5 川西亚高山冷杉林土壤成土过程对土壤养分的影响
3 技术路线
第三章 土壤诊断特征
1 引言
2 研究内容与方法
2.1 土壤剖面调查
2.2 土样采集
2.3 室内分析与测定
2.3.1 土壤物理性质
2.3.2 土壤薄片制作与观察
2.3.3 土壤化学性质
3 结果与分析
3.1 土壤剖面形态特征
3.1.1 土壤剖面描述
3.1.2 颜色
3.1.3 质地
3.1.4 微形态
3.2 土壤矿物
3.2.1 原生矿物
3.2.2 粘土矿物
3.3 土壤物理性质
3.4 土壤化学性质
3.4.1 不同发生层次土壤酸度与交换性能
3.4.2 物质的淋移与淀积
4 小结与讨论
4.1 土壤基本特征
4.2 土壤分类与命名探讨
第四章 土壤水分-温度状况
1 引言
2 研究内容与方法
2.1 定位监测
2.1.1 土壤含水量测定
2.1.2 土水势测定
2.1.3 土壤温度测定
2.1.4 土壤冻结与融化
2.2 室内测试与分析
2.2.1 土壤水分物理性质
2.2.2 土壤水势计算
2.2.3 冰点计算
2.2.4 数据处理
3 结果与分析
3.1 土壤水分特征
3.1.1 土壤水分的日变化
3.1.2 土壤水分的季节变化规律
3.2 土壤温度特征
3.2.1 土壤温度的日变化
3.2.2 土壤温度的季节变化规律
3.3 土壤水分能量特征
3.4 土壤冻结与融化过程
4 小结与讨论
第五章 成土标型元素的分布与移动
1 引言
2 材料与方法
2.1 土样与土壤溶液采集
2.1.1 土样采集
2.1.2 土壤溶液的采集
2.2 室内分析与测定
2.3 数据分析
3 结果与分析
3.1 矿质土壤中标型元素移动分布规律
3.1.1 铁
3.1.2 铝
3.1.3 锰
3.1.4 硅
3.2 土壤溶液中标型元素的移动
4 小结与讨论
第六章 土壤氧化还原过程与体系
1 引言
2 研究内容与方法
2.1 凋落物产量测定
2.2 土壤氧化还原电位原位测定
2.3 土壤氧化还原电位与pH值的关系
2.4 室内分析与测定
2.5 数据分析
3 结果与分析
3.1 土壤有机酸的季节性动态
3.1.1 凋落物归还量的季节动态
3.1.2 土壤低分子有机酸含量及其季节动态
3.2 土壤氧化还原电位与氧化还原体系的关系
3.2.1 土壤氧化还原电位
3.2.2 土壤氧化还原电位与有机还原性物质的关系
3.2.3 土壤氧化还原电位与铁、锰的关系
3.2.4 土壤氧化还原电位与pH的关系
4 小结与讨论
4.1 土壤有机酸的种类及其在成土过程中的作用
4.2 土壤氧化还原体系对成土特征的影响
第七章 成土过程对土壤养分的影响
1 引言
2 材料与方法
2.1 土样与土壤溶液采集
2.1.1 土样采集
2.1.2 土壤溶液的采集
2.2 室内分析与测定
2.3 数据分析
3 结果与分析
3.1 矿质土壤养分
3.1.1 速效养分
3.1.2 有机碳、氮、磷
3.1.3 矿质元素全量
3.2 土壤溶液中养分浓度
3.2.1 土壤溶液中可溶性有机碳、有机氮
3.2.2 土壤溶液中养分浓度
4 小结与讨论
4.1 成土过程对土壤养分有效性的影响
4.2 成土过程对土壤养分储量与分布格局的影响
第八章 主要结论与研究展望
1 主要研究结论
2 特色与创新
3 不足与展望
参考文献
致谢
攻读学位期间承担的科研任务与主要成果
【参考文献】:
期刊论文
[1]亚高山森林生态系统过程研究进展[J]. 刘彬,杨万勤,吴福忠. 生态学报. 2010(16)
[2]不同地表条件下土壤冻结、融化规律分析[J]. 杜琦. 地下水. 2009(04)
[3]气候变化对东北黑土冻融作用与冻融侵蚀发生的影响分析[J]. 范昊明,张瑞芳,周丽丽,武敏,刘艳华. 干旱区资源与环境. 2009(06)
[4]土壤温度对土壤水分入渗的影响[J]. 辛继红,高红贝,邵明安. 水土保持学报. 2009(03)
[5]土壤肥力和物种属性决定亚高寒草甸实验群落的生产力[J]. 代巍,张荣,独占彪,王璠. 植物生态学报. 2009(01)
[6]蒙古高原中部草地土壤冻融过程及土壤含水量分布[J]. 刘帅,于贵瑞,浅沼顺,杉田伦明,张雷明,赵风华,胡中民,李胜功. 土壤学报. 2009(01)
[7]川西亚高山几种天然林下苔藓层的持水特性[J]. 徐振锋,胡庭兴,张远彬,王开运,张力,鲜骏仁. 长江流域资源与环境. 2008(S1)
[8]岷江干旱河谷-山地森林交错带震后生态恢复的关键科学技术问题[J]. 刘彬,吴福忠,张健,杨万勤. 生态学报. 2008(12)
[9]灰色森林土壤中不同形态含锰化合物的迁移特征[J]. 阿依夏木·沙吾尔,阿依娜西·哈依木,贾宏涛. 新疆农业大学学报. 2008(05)
[10]土壤中铁锰的形态分布及其有效性研究[J]. 地里拜尔.苏里坦,艾尼瓦尔.买买提,蔺娟. 生态学杂志. 2006(02)
本文编号:2981865
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