干旱對海河流域典型森林土壤生態(tài)系統(tǒng)演變的影響研究.pdf

1、本文以干旱形勢突出的海河流域為例，以現(xiàn)代地理信息技術(shù)和原型觀測試驗為依托，在識別海河流域干旱成因及未來變化趨勢的基礎(chǔ)上，分析了森林土壤微生物對干旱脅迫的響應(yīng)機理，闡明了干旱對海河流域典型森林土壤生態(tài)系統(tǒng)演變規(guī)律的影響，實現(xiàn)了對流域森林土壤生態(tài)系統(tǒng)的干旱表征，以此為基礎(chǔ)，提出了維持森林土壤生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和功能穩(wěn)定性和安全性的最適土壤水分含量。
　　 在自然地理、水資源與水環(huán)境和社會經(jīng)濟要素的綜合影響下，海河流域的降水量和蒸發(fā)量的年內(nèi)

2、/年際變化均呈下降趨勢，但蒸發(fā)量的減小速率相對較??；相對濕潤度指數(shù)亦呈減小趨勢。不同等級干旱影響下，海河流域呈現(xiàn)了不同的時空變化特征?？臻g上，輕旱高發(fā)區(qū)主要分布在流域的東北部，中旱高發(fā)區(qū)主要分布在西北部，重旱高發(fā)區(qū)主要集中在張家口、忻州、邢臺及其周邊地區(qū)；時間上，針對流域1961～2010年干旱影響范圍百分率，輕早影響范圍不斷增加，但增幅較??；中旱影響范圍有減小的趨勢；重旱影響范圍不斷減小，且增幅較大。通過分析未來海河流域干旱的時空變化

3、趨勢可知，空間上，五臺山、榆社、北京、廊坊、唐山、遵化、秦皇島等地未來受干旱化影響顯著；時間上，流域干旱存在25～40年，12～25年，3～15年3類尺度的周期，其中，以周期為10年的變化能量最大，預(yù)計到2017年流域總體上仍處于干旱化階段。
　　 在森林土壤微生物群落對干旱脅迫的響應(yīng)機理方面，經(jīng)分析不同土層的微生物對土壤水分脅迫的響應(yīng)關(guān)系可知，隨著土壤水分含量的減少，土壤微生物總數(shù)相對減少，細菌的比例相對降低，而真菌和放線菌的

4、比例升高，真菌和放線菌表現(xiàn)出明顯的耐旱特性。不同坡位相同土層土壤微生物對土壤水分脅迫的響應(yīng)關(guān)系，土壤干旱程度的加強，微生物總數(shù)和細菌的比例也表現(xiàn)出減少趨勢，放線菌和真菌的比例呈增長趨勢。中層、底層土壤微生物總數(shù)的最適水分含量明顯低于表層土壤，而三大類群的最適水分含量不同，表層土壤放線菌和真菌的最適水分含量低于相應(yīng)細菌的，而中層、底層最適水分含量較表層來看規(guī)律性并不明顯。
　　 選取堿解氮、有機質(zhì)含量、微生物生物量碳作為流域森林土