基于突变理论的南方红壤侵蚀区土壤肥力恢复评价及实践应用

发布时间：2017-08-11 15:16

  本文关键词：基于突变理论的南方红壤侵蚀区土壤肥力恢复评价及实践应用

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【摘要】：土壤退化已成为当前影响人类生存的十大环境问题之一,抑制土壤退化和恢复退化土壤是实现生态恢复的关键之一。本研究基于生态恢复、土壤恢复的基本原理,引入突变理论,以南方红壤侵蚀区典型代表朱溪流域,以及流域内实验区来油坑作为研究区,通过野外调查、定位实测、实验室分析、农民访谈和资料调研等多种方法,进行土壤肥力恢复评价、验证、措施调整及实践应用等系列研究,以期为南方红壤侵蚀区退化生态系统恢复与重建提供新的理论依据与技术指导。应用突变模型进行朱溪流域土壤肥力恢复评价,发现89个土壤样点中,有26个土壤样点发生突变、63个土壤样点未发生突变,26个突变土壤样点的突变方向皆为向上叶方向；四种恢复措施的土壤样点突变比例依次为低效林改造乔灌草混交果园改造封禁,均高于无恢复措施。这一评价结论通过两个方法得到验证,一是农户调查,在四种恢复措施中,农户对土壤肥力恢复的评价与突变土壤样点的比例一致,与平均△相反,验证了应用突变理论对恢复措施下土壤肥力恢复评价的可靠性；二是通过计算径流小区径流量与泥沙量测定,低效林改造和乔灌草混交在降低径流量和泥沙量方面的作用要大于果园改造和封禁,验证评价的可靠性。然后应用突变模型进行土壤肥力恢复分区,将其划分为“土壤肥力能够自我发展”、“土壤肥力趋于自我发展”和“土壤肥力无法自我发展”三类：最小有效植被覆盖度大于1的土壤样点全部分布在土壤肥力下叶稳定区,必须辅以其它措施如施肥或工程措施等。经过计算,研究区采取安全退出恢复措施可节省的经费达1835万元,证明了本研究成果的实践性和经济性。由此提出了本研究成果实践应用的意见,包括发挥自我恢复的能力、人工干预要适时介入、介入方式要合理有效、人工干预要及时退出以及重视芒萁的水保功能。
【关键词】：突变理论 土壤肥力恢复 适时介入 安全退出 朱溪流域
【学位授予单位】：福建师范大学
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：S158
【目录】：

• 摘要2-3
• Abstract3-5
• 中文文摘5-10
• 第1章 绪论10-30
• 1.1 选题背景与研究意义10-12
• 1.2 国内外研究进展12-27
• 1.2.1 生态恢复研究进展12-14
• 1.2.2 土壤恢复研究进展14-16
• 1.2.3 土壤肥力突变研究进展16-19
• 1.2.4 土壤肥力恢复措施调整19-24
• 1.2.5 土壤肥力恢复措施中芒萁的作用24-27
• 1.3 研究框架27-30
• 1.3.1 研究目标27
• 1.3.2 研究内容27-28
• 1.3.3 研究方法28-29
• 1.3.4 技术路线29-30
• 第2章 研究区概况30-44
• 2.1 朱溪流域概况30-39
• 2.1.1 自然环境概况31-33
• 2.1.2 社会经济发展概况33
• 2.1.3 水土流失治理成效33-35
• 2.1.4 生态恢复措施概况35-39
• 2.2 野外实验区概况39-44
• 2.2.1 来油坑实验区Ⅰ40
• 2.2.2 来油坑实验区Ⅱ40-41
• 2.2.3 龙颈实验区41-42
• 2.2.4 游坊实验区42-43
• 2.2.5 八十里河实验区43
• 2.2.6 露湖风水林43-44
• 第3章 朱溪流域土壤肥力恢复评价44-64
• 3.1 数据采集与处理44-50
• 3.1.1 土壤样点数据44-45
• 3.1.2 地形数据45-47
• 3.1.3 土地利用数据47
• 3.1.4 植被覆盖度数据47-48
• 3.1.5 土壤侵蚀数据48
• 3.1.6 恢复措施数据48-50
• 3.2 研究方法50-54
• 3.2.1 尖点突变模型简介50-51
• 3.2.2 评价指标体系构建51-52
• 3.2.3 评价指标权重确定52-54
• 3.3 结果分析54-61
• 3.3.1 恢复措施下的土壤肥力54-57
• 3.3.2 恢复措施下的土壤肥力突变57-59
• 3.3.3 恢复措施下的土壤肥力突变比较59-61
• 3.4 讨论61-64
• 3.4.1 如何判断土壤肥力恢复的突变61-63
• 3.4.2 恢复措施下土壤肥力恢复评价63-64
• 第4章 朱溪流域土壤肥力恢复验证64-72
• 4.1 数据采集64-66
• 4.1.1 农户问卷调查64
• 4.1.2 径流小区设置64-66
• 4.2 结果分析66-69
• 4.2.1 农户对恢复措施下土壤肥力恢复的验证66-67
• 4.2.2 径流小区对恢复措施下土壤肥力恢复的验证67-69
• 4.3 讨论69-72
• 第5章 朱溪流域土壤肥力恢复措施调整72-86
• 5.1 概念引入与模型构建72-73
• 5.1.1 概念引入72
• 5.1.2 模型构建72-73
• 5.2 结果分析73-79
• 5.2.1 朱溪流域土壤肥力恢复情况73-75
• 5.2.2 恢复措施适时介入的调整方式75-76
• 5.2.3 恢复措施安全退出的节省经费76-79
• 5.3 讨论79-86
• 5.3.1 突变理论与生态阈值79-80
• 5.3.2 构建恢复措施适时介入模式80-82
• 5.3.3 恢复措施及时退出节约经费82-86
• 第6章 研究结果的实践应用86-102
• 6.1 发挥自我恢复的能力86-88
• 6.2 人工干预要适时介入88-93
• 6.3 介入方式要合理有效93-96
• 6.4 人工干预要及时退出96-102
• 6.4.1 微地形与芒萁的分布96-97
• 6.4.2 芒萁扩散规律及模拟97-102
• 第7章 结论与讨论102-106
• 7.1 结论102-103
• 7.2 特色与创新103-104
• 7.3 不足与展望104-106
• 附录106-108
• 附图1106-107
• 附图2107-108
• 参考文献108-120
• 攻读学位期间承担的科研任务与主要成果120-122
• 致谢122-124
• 个人简历124-126

【参考文献】

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本文编号：656803