滇西山地典型區(qū)土壤化學退化過程與機理研究.pdf

1、研究區(qū)域位于瀾滄江上游黑惠江支流、云南西部大理洱源縣山區(qū)的典型地帶，由于該區(qū)對土壤資源的依賴和經(jīng)濟利益的驅(qū)使，植被破壞，森林資源急劇下降或退化為低質(zhì)次生林或荒山裸地，土壤嚴重退化，同瀾滄江上游以及云南其它山地自然生態(tài)系統(tǒng)一樣，生態(tài)環(huán)境遭到嚴重破壞，對周圍和瀾滄江下游及流域內(nèi)的生態(tài)安全構(gòu)成了巨大威脅。目前尚沒有對云南西部山地土壤退化研究特別是土壤退化過程和機理的研究，加強山地條件下該區(qū)域土壤退化過程和機理研究具有重要的理論和現(xiàn)實意義。

2、 根據(jù)植被類型不同選擇基本無人為干擾或干擾較小的天然闊葉林作為研究參照，依據(jù)人為干擾后的退化程度差異，選取針闊混交林、針葉林、坡耕地和桉樹林作為研究對象，按照相似的立地條件確定研究樣帶，每一樣帶設3～6個定位點，應用IN-SITU技術(shù)首次在國內(nèi)進行土壤養(yǎng)分長期定位監(jiān)測研究。從土壤養(yǎng)分的時空變化來研究滇西山地典型區(qū)土壤化學退化過程和規(guī)律，客觀揭示山地土壤退化的驅(qū)動機制，為相似地區(qū)退化土壤生態(tài)系統(tǒng)恢復提供理論依據(jù)和參考。 兩年定

3、位研究的結(jié)果指出，研究區(qū)域土壤化學性質(zhì)變化呈現(xiàn)出隨人為活動干擾加劇而衰減退化的規(guī)律。水平空間上，自然植被破壞后，0～20cm表層土壤有機質(zhì)從闊葉林的平均74.47g·kg-1逐漸向針闊混交林、針葉林、坡耕地和桉樹林衰減，幅度分別達69.61％、73.51％、67.00％、90.00％。土壤全氮與有機質(zhì)含量下降呈現(xiàn)一致趨勢，0～20cm表層土壤全氮從闊葉林的平均1.70g·kg-1逐漸向針闊混交林、針葉林、坡耕地和桉樹林衰減，幅度分別達7

4、0.22％、74.05％、50.54％、85.48％，衰減下降幅度以桉樹林利用類型最大。速效養(yǎng)分則隨人為活動干擾加劇表現(xiàn)為分解釋放，并最終衰減，水解氮降幅為70.14～90.27％，速效鉀降幅為39.70～70.74％，速效磷降幅為3.79～72.52％，銨態(tài)氮以桉樹林含量最低，僅為針闊混交林的52.45％，硝態(tài)氮以坡耕地最低，僅為針闊混交林的43.78％。 土壤養(yǎng)分垂直空間分異上，闊葉林利用類型由于土層深厚，腐殖質(zhì)積累較高，0

5、～40cm內(nèi)無養(yǎng)分分布差異，坡耕地和桉樹林利用類型由于人為活動的影響，生物對表層作用的減弱，使上下層差異較小，其它利用類型均隨土層加深而呈現(xiàn)不同程度的下降，表明了良好植被對表層土壤的生物作用，以及缺少植被引起的養(yǎng)分衰減退化。針闊混交林下層土壤有機質(zhì)含量和全氮含量較上層分別減少了13.41g·kg-1和0.19g·kg-1，針葉林下層比上層分別減少了11.73g·kg-1和0.14g·kg-1，坡耕地下層比上層分別減少了0.02g·kg-

6、1和0.02g·kg-1，桉樹林下層減少了2.86g·kg-1和0.04g·kg-1。速效養(yǎng)分中，由于淋失作用，闊葉林、混交林、坡耕地和桉樹林4種利用類型土壤水解氮含量上下層衰減幅度接近，分別為52.88％、46.40％、42.39％和46.81％。4種利用類型上下層土壤速效鉀含量分別衰減了23.31％、32.34％、4.45％和5.83％，速效磷分別衰減了37.44％、42.64％、73.42％和76.58％，銨態(tài)氮分別衰減了28.9

7、6％、19.04％、18.18％和45.63％，硝態(tài)氮分別衰減了45.81％、44.88％、-27.88％和68.64％。 不同利用類型土壤養(yǎng)分年度變化規(guī)律，基本上呈現(xiàn)出休眠季節(jié)的土壤養(yǎng)分含量高于生長季節(jié)的趨勢，并隨季節(jié)變化而波動，但受多種因素的影響，不同植物波動的時間和程度不同。 利用退化指數(shù)和因子分析對土壤化學退化程度進行定量分析，結(jié)果表明：自然植被破壞后，人為干預影響下的幾種不同利用類型的土壤養(yǎng)分都呈現(xiàn)不同程度的衰

8、減退化，其退化程度為桉樹純林＞坡耕地＞云南松純林＞針闊混交林＞闊葉林，桉樹林和坡耕地是退化最為嚴重的類型。 應用IN-SITU技術(shù)對滇西山地退化土壤化學性質(zhì)動態(tài)變化的研究結(jié)果表明，該技術(shù)是山地惡劣環(huán)境條件下，定位研究土壤生態(tài)環(huán)境變化的有效方法，可定量監(jiān)測土壤養(yǎng)分時空動態(tài)的整個過程，對土壤發(fā)育的自然過程破壞較小，也沒有區(qū)域土壤類型的限制，彌補了山區(qū)條件下缺乏生態(tài)定位站進行長期動態(tài)監(jiān)測研究的不足，且成本低廉，簡單易行，在山地退化生態(tài)

9、系統(tǒng)的研究中，有著廣闊的前景。 滇西山地土壤質(zhì)量下降，養(yǎng)分衰減，生態(tài)功能退化，是人為活動干擾造成的，砍伐森林，破壞植被，擄取林下枯落物，切斷生物循環(huán)途徑，陡坡墾殖，盲目種植經(jīng)濟樹種等人為活動的強烈干預加劇了山區(qū)土壤化學退化，是引起土壤生態(tài)環(huán)境退化的根本原因。 利用IN-SITU技術(shù)定位研究獲取的數(shù)據(jù)表明，相對于退化嚴重的類型，洱源山區(qū)常用樹種營造的植被模式均對退化土壤化學性質(zhì)有不同程度的恢復作用，尤以闊葉林和混交林恢復效