植被混凝土基材微生物活性及植被对不同水泥含量的响应

摘要

本研究探讨水泥对土壤基材及植被的影响,以常用护坡草本生长下的植被混凝土基材作为研究对象,对水泥影响下植被混凝土基材的理化性质、微生物活性、植物长势进行深入的探索。测定基材理化性质、微生物活性对不同强度水泥的响应;测定植被的长势随水泥加量的变化;分析了样地的理化性质、微生物活性及植物长势之间的相关性,比较了水泥影响下各样地生物活性指数的大小;同时基于基材酸碱性、生物学性质对样地进行了聚类分析,得到以下结论:
　　1)样地基材 pH基本都随着水泥含量的增加而增加。对照样地的pH均值较同等水泥含量的有植被样地的pH的要略大,这说明植物的生长对改良土壤 pH有一定的意义。样地的有机质含量与全氮随水泥含量的增加而降低。
　　2)各个样地的脲酶、磷酸酶、转化酶活性随水泥含量的增加而降低,说明水泥不利于土壤酶的生物催化作用。当水泥浓度为10％、12％时,土壤酶活性基本都发生不可逆的破坏。
　　3)样地基材的微生物量受到了植物和水泥的双重作用:植物的生长期,微生物量的最大值往往出现在水泥浓度4％或6％的样地;植物的生长停滞期,低水泥含量的样地有更多有机物质回归土壤,导致微生物量值较大。
　　4)狗牙根样地、紫花苜蓿样地的植物长势都与水泥含量成反比,在高水泥含量情况下,植物高度和植物密度都较低。
　　5)样地基材理化性质、微生物活性及植物长势的相关性结论为,微生物学指标及植物长势基本都与 pH呈显著(p<0.05)或极显著(p<0.01)负相关。土壤酶因子之间呈显著或极显著正相关,土壤酶因子与微生物量之间也大都存在显著和极显著正相关。微生物量碳与微生物量氮呈显著或极显著正相关。微生物大小与活性与植被密度与植物高度呈显著正相关或者极显著正相关。总体看来,水泥的添加不利于基材生物活性特征,也不利于植物的生长。
　　6)对各样地四次取样土壤生物活性指数(SBAI)做了综合计算。结果表明低水泥浓度样地土壤生物活性指数相对较高,且同等水泥梯度下,对照样地比狗牙根样地、紫花苜蓿样地的土壤生物活性指数低,说明水泥的添加不利于基材的生物活性指数;植物在一定程度上能够改良土壤生物活性。水泥含量4％、6％、8％的样地土壤生物活性较接近,但平均说来4％、6％水泥含量样地比8％水泥含量样地的生物活性指数更高。
　　7)样地基于基材理化性质、微生物活性的聚类分析结果表明,21块样地的聚类结果在四次取样中具有一定规律。当聚类数目为4层时,水泥含量10％、12％对应的6块样地总是被聚为一类;水泥含量4％、6％、8％的狗牙根、紫花苜蓿样地聚类的距离较近,常被聚为一类;低水泥含量如0％、2％狗牙根、紫花苜蓿样地常被聚为一类;对应的对照样地常与较高水泥含量的样地聚为一类。聚类结果和生物活性指数结果有一定的对应与联系。

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引 言

1 绪论

1.1 课题背景和选题意义

1.2 国内外研究现状

1.3 研究内容与技术路线

2 研究区概况、试验材料与方法

2.1 研究区概况

2.2 试验材料

2.3 试验方法

3 样地基材理化性质、微生物活性及植物长势对水泥含量的响应

3.1 基材理化性质对水泥含量的响应

3.2 基材微生物活性对水泥含量的响应

3.3 植物长势对水泥含量的响应

3.4 本章小结

4 水泥影响下理化性质、微生物活性与植物长势的综合分析

4.1 基材理化性质、微生物活性与植物长势相关性分析

4.2 基材生物活性指数(SBAI)结果分析

4.3 基材基于理化性质、微生物活性的聚类分层分析

4.4 本章小结

5 结论及展望

5.1 结论

5.2 展望

参考文献

后记

附录:攻读硕士学位期间发表的部分学术论著、专利及参与的科研项目