基于石灰土物理性质的喀斯特山地生态环境评价——以黔中花溪区、小河区为例

摘要

以贵州中部贵阳市花溪、小河区潜在石漠化地区为研究对象，研究了喀斯特山地林地、灌林地、草地、农用地等不同生态环境石灰土土壤剖面物理性质的变化规律，对表层土壤抗蚀性的差异进行了研究，探索表层石灰土物理性质与抗蚀性的相关关系，并建立了基于石灰土物理性质的喀斯特生态环境评价指标体系，采用层次分析法对各评价因子确定其权重。得出的主要结论如下：
　　（1）不同喀斯特山地生态系统其地形特征有较大差异，林地和灌林地等良好的生态系统其地形坡度一般大于25°，草地或荒草地坡度一般在5°～25°之间，人类活动影响最大的农田生态系统地形坡度一般则小于5°。说明喀地形因素在某种程度上影响着生态系统的类型。
　　（2）喀斯特地区土层一般比较浅薄，林地的土层厚度在42～85cm之间，灌木林地的土层厚度在51～86cm之间，草地的土层厚度在39～47cm之间，农用地均大于90cm。研究区域内存在一定程度的土壤侵蚀，石漠化程度为潜在石漠化。
　　（3）良好的生态系统土层较厚，有机质含量高，容重适宜，孔性和结构性良好。
　　（4）喀斯特生态系统石灰土以大团聚体为主，不同喀斯特生态系统同一粒径级团聚体含量的差异不大。在同样的外营力作用下，旱地和水稻土等农用地表层容易由大团聚体转变成小团聚体，容易产生土壤侵蚀。
　　（5）无论那种生态系统石灰土质地，均以砂粒（2～0.02mm）为主，而砂粒又以粗砂粒（0.2～0.02mm）为主。
　　（6）良好的生态系统石灰土表层土壤结构破坏率和分散系数均较小，抗蚀性较高。抗蚀能力大小依次为灌林地和林地＞草地＞农用地，说明人为活动影响越大，抗蚀性越低。
　　（7）喀斯特生态系统石灰土表层土壤物理性质与抗蚀性相关性研究表明，<0.002mm质地、湿筛团聚度、有机质、>0.02mm质地，>0.02mmm微团聚体，毛管孔隙度等物理性质与石灰土抗蚀性关系紧密。
　　（8）建立了喀斯特生态环境评价指标体系，包括气候因子、地形因子、土壤因子、生物多样性因子和石漠化因子。采用层次分析法确定各因子权重，结果表明，生物多样性因子权重最高为0.243，石漠化因子权重最低为0.158。说明喀斯特地区生物多样性越高、石漠化程度越低，生态环境相对较好，反之则较差。
　　（9）通过本研究，为贵州喀斯特山地土壤侵蚀、生态环境等科学研究提供基础数据，对喀斯特山地水土保持和石漠化预防有一定的实际意义。

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前言

1 研究进展

1.1 国内外土壤退化与侵蚀研究进展

1.2 国内外土壤物理性质与抗蚀性研究进展

1.3 国内外喀斯特生态环境与石漠化研究进展

1.4 喀斯特山地石灰土研究进展

1.5 国内外生态环境评价研究进展

2 研究内容和意义

2.1 选题思路

2.2 主要研究内容

2.3 研究目的和意义

2.4 研究技术路线

2.5 创新研究

3 研究对象和研究方法

3.1 研究区域概况

3.2 样地设置

3.3 样方选取

3.4 野外调查

3.5 土壤样品的采集及前期处理

3.6 土壤物理性质的分析方法

3.7 图像处理

3.8 数据处理

4 结果分析

4.1 不同喀斯特生态系统地形坡度特征

4.2 不同喀斯特生态系统石灰土剖面层次、侵蚀及石漠化特征

4.3 不同喀斯特生态系统石灰土化学性质特征研究

4.4 不同喀斯特生态系统石灰土物理性质特征研究

4.5 不同喀斯特山地生态系统石灰土抗蚀性特征

4.6 不同喀斯特生态系统表层石灰土物理性质与抗蚀性关系研究

4.7 不同喀斯特山地生态系统地形特征与抗蚀性关系研究

5 基于石灰土物理性质的喀斯特生态环境评价

5.1 评价方法的选择

5.2 生态图法

5.3 层次分析法

5.4 计算结果

5.5 确定权重

6 结论

7 本文存在的不足及下一步工作建议

致谢

参考文献

附录

附表

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