牧草种植对岩溶区进行生态恢复影响的研究

摘要

岩溶区土壤石漠化问题日益严重,耕地面积逐年减少,生态环境破坏问题日益突现出来,减缓了经济的发展。为了研究控制或减缓这一系列相关生态问题的方法,结合斯洛文尼亚在岩溶区的生态恢复与重建中的多年研究经验,本研究针对岩溶区特有的生态环境,在岩溶发育典型的桂林市奶牛场实验地、凌云县实验地等地进行了牧草灌木种植实验研究。
　　桂林实验研究区采用禾本科牧草与豆科牧草混播方法,共建植第一大区试验草地117亩,灌木林100多亩,有三叶草、鸡脚草等牧草品种,有构树、桑树等灌木品种。第二年选取第一年生长表现较好的牧草品种,如宽叶雀稗、巴拉草、柱花草等组成两个牧草混播组合,扩大种植,建植第二大实验研究区。第三实验研究区在凌云县,种植了山毛豆、合萌、蟛蜞菊等,牧草和灌木主要以单播为主。
　　本论文研究了以下五个方面的内容:
　　1、不同气候和景观岩溶区适生灌木和牧草的初级优选;
　　2、牧草和灌木在种植初期对岩溶区生态环境的影响和差异性分析;
　　3、牧草和灌木在种植后期对岩溶区生态环境的影响和差异性分析;
　　4、牧草或灌木单播时不同物种对岩溶区生态环境的影响和差异性分析;
　　5、不同种植方式(单播和混播),对岩溶区生态环境的影响差异;
　　6、不同景观牧草种植后影响的差异性分析。
　　通过研究发现:
　　(1)牧草混播是解决土壤生态问题的良好方法,大部分混播组合都能在初期和后期使土壤营养成分有不同程度的增长,并能使种植区内过量的、有害的重金属等微量元素含量降低,如三叶草、合萌、鸡脚草混播组合。
　　(2)单播种植时的牧草和灌木对土壤生态问题的解决效果不太确定,随种植物种的不同有不同的效果。
　　在对土壤营养成分的影响方面,部分单播种植对土壤生态环境负面影响较大:山毛豆单播时,只有5/10的检测项目的是正增长,蟛蜞菊只有3/10的检测项目的是正增长,桂牧1号只有2/10的检测项目的是正增长,大部分是负增长.
　　而板栗、桑树、银合欢等灌木品种和牧草品种拉巴豆则对土壤生态问题的解决有良好的效果,可以有效促进种植区土壤营养成分的增长,还可以能使种植区土壤内过量的、有害的重金属等微量元素含量降低。
　　(3)从物种单播与混播对土壤营养成分的影响来看,混播优于单播。例如:在不同种植方式中,合萌单播正增长比例最低,速效磷、全P等都负增长显著。而在混播中,合萌与巴拉草、三叶草、鸡脚草混播时,只有速效N负增长明显,其它营养成分都是正增长,其中有机质、速效K、全P、全N、速效P都有明显的增长。合萌与狗牙根、坚尼草、三叶草混播时,速效N、速效K有明显负增长,而有机质、全P、全N都有明显正增长。
　　(4)从牧草种植在不同景观对土壤营养成分的影响来看:草灌混合型景观的第一实验区对速效N、对速效P有很好的促增长效果;全草型景观第二实验区对有机质、全N、速效K、全P、全K的含量的提高均有很好的效果。不同景观的同一混播组合表现各有千秋。
　　(5)在种植初期,无论是对土壤养分的改善,还是土壤含水率的提高,牧草都优于灌木,而在种植后期,情况相反,灌木优于牧草,尤其是随着时间往后推移,灌木的改善效果更为明显。
　　(6)在种植初期,无论对锌,还是对铜的降低效果牧草都优于灌木,而对砷、铬的降低效果,牧草和灌木相当,而在种植后期,情况变化很大,灌木对镍、砷、铬、汞的降低效果明显优于牧草,对铅和铜降低效果相当。
　　(7)先种草,后种树,或者采用草、树混种的种植方式,有利于开展生态恢复重建的顺利进行。
　　总之,牧草混播和部分灌木的种植,可以减弱了土壤贫瘠化、石漠化的进程,提高土壤有机质、全氮、全磷等土壤营养成分在土壤中的含量,并降低土壤中某些过量的、有害重金属等微量元素的含量,从而有利于改善土壤环境,有利于植被的增长,有利于土壤的水土保持。研究结论对岩溶区土壤的生态修复有一定的参考价值。

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英文摘要

第1章引言

第2章论文研究背景、思路和内容

2.1岩溶区生态环境特征

2.2岩溶区生态环境恢复研究的必要性

2.3生态恢复国内外研究动态

2.4岩溶区生态恢复、治理的基本原则

2.5研究思路和研究内容

第3章实验研究依据与工作量

3.1土壤环境质量标准限值

3.2土壤养分分级标准

3.3实验研究中采样、测试标准

3.4实验研究工作量

第4章实验研究区的选址及周围环境

4.1优越的地理位置位条件与实验区示意图

4.2地理气候条件

4.3研究区土壤条件

4.4研究区水文条件

4.5研究区土地使用与现有生产概况

第5章实验区实验植物及不同气候和景观岩溶区适生灌木和牧草的初选

5.1实验区实验植物

5.2实验研究区植物优选

第6章牧草与灌木不同生长期对土壤营养成分的影响

6.1牧草种植初期对土壤营养成分的影响

6.2灌木种植初期对土壤营养成分的影响

6.3牧草和灌木种植初期对土壤营养成分影响的差异性分析

6.4牧草种植实验后期对土壤营养成分的影响

6.5灌木种植实验后期对土壤营养成分的影响

6.6牧草和灌木种植后期对土壤营养成分影响的差异性分析

第7章牧草与灌木不同年度对土壤重金属等微量元素的影响

7.1牧草和灌木不同时期对土壤重金属等微量元素的影响

7.2牧草和灌木不同时期对土壤重金属等微量元素的影响差异

第8章不同种植方式对岩溶区土壤环境的影响和差异性分析

8.1单播种植中不同物种对岩溶区土壤环境的影响和差异性分析

8.2不同种植方式-混播和单播对土壤生态环境因子的影响差异——以合萌为例

8.3不同景观种植对生态环境的影响和差异性分析——合萌为例

第9章结论与不足

9.1结论

9.2主要研究建议与不足

参考文献

个人简历、申请学位期间的研究成果及发表的学术论文

致谢