盐渍化弃耕地不同生态重建模式下土壤环境变化与评价

摘要

本研究针对新疆玛纳斯河盐渍化弃耕地不同的种植重建模式，调查植被物种组成并测度其生物多样性，分析土壤理化性质、土壤微生物、土壤酶等的一系列土壤特性变化，从而评价不同种植恢复模式对土壤质量的影响，探讨弃耕地恢复重建的最佳模式，为绿洲盐渍化弃耕地的开发利用提供一定参考。研究结果如下：
　　1.盐渍化弃耕地不同恢复模式下土壤含水量差异明显，人工模式与补水模式条件下，含水量明显大于其它模式。土壤盐分差异较为明显，其中人工恢复条件下土壤盐分降低明显，分别比自然恢复、围栏封育、围栏补水条件下盐分减少38.6％、54.0%和29.6%。由于人为增加灌水，提高对土壤盐分的淋洗作用，降低土壤表层盐分含量。
　　2.中度盐渍化弃耕地不同恢复模式下植物种类15种，分属9科15属；重度盐渍化弃耕地不同恢复模式植物种类10种，分属5科10属，主要均以先锋植物一年生旱生、耐盐碱草本为主。弃耕地恢复过程中围栏禁牧、补播技术以减少人为破坏、提高种子萌发能力对植被群落重建起了关键作用，可作为恢复初期可选择的较佳模式，而干旱区弃耕地长期恢复过程中土壤水分仍然是关键因素。
　　3.重度盐渍化弃耕地不同恢复模式下土壤理化性质、土壤酶均发生了相应的变化，半人工及人工恢复模式下都较自然恢复模式有所升高。其中，芨芨草恢复模式下pH值最低为7.97；有机质含量最高为6.23g/kg，是自然恢复模式下含量的1.4倍；碱解氮含量最高为47.95mg/kg，是自然恢复模式下含量的1.5倍；速效磷含量最高为6.44mg/kg，是自然恢复模式下的1.1倍。结果表明人为辅助恢复模式，有助于降低盐渍化弃耕地的pH和电导率值，提高土壤养分含量，使更加有利于种植农作物。
　　4.重度盐渍化弃耕地不同人工恢复模式下林粮间作-粮的恢复模式下土壤微生物数量最多1.6×106CFU/g，分别是苜蓿地、打瓜地和林粮间作林地的1.5、6.3和6.7倍，微生物量含量也最高。但从微生物熵的结果来看，苜蓿地恢复模式分别是打瓜地、林粮间作林地和粮地的1.2、1.1和1.6倍。表明苜蓿恢复模式下土壤碳的积累量最多，土壤中微生物碳的周转量较小；不同恢复模式下的土壤处于碳积累的过程中，土壤质量在逐渐的恢复。
　　5.中度盐渍化弃耕地不同恢复模式下土壤含水量与土壤微生物数量、地上生物量及地表植被多样性之间均存在显著正相关。重度盐渍化弃耕地不同半人工恢复模式下土壤微生物量碳与地上植被多样性与土壤微生物数量呈显著正相关；人工恢复模式下土壤理化性质与土壤酶呈显著相关性，土壤微生物数量与土壤酶呈极显著相关性。
　　6.不同恢复模式下土壤质量综合指数结果显示：林粮-粮>苜蓿>打瓜>林粮-林>芨芨草>补植>补水>自然弃耕，其中，林粮间作粮的恢复模式具有最高的土壤质量综合指数57.793，是其它恢复模式的1.4-4.1倍，比其它不同恢复模式相比从整体上改善土壤质量状况。

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第一章 文献综述

1 弃耕地植被恢复研究进展

2植物群落物种多样性研究进展

3土壤质量对植被恢复演替的响应

4土壤质量指标选取与评价

第二章 材料与方法

1研究区概况

2 研究内容

3研究方法

第三章 中度盐渍化弃耕地不同恢复与重建模式下生物多样性分析

1不同恢复模式下土壤水盐分变化

2不同恢复模式下地上植被多样性变化

3 不同恢复模式对土壤微生物的影响

4不同恢复模式下土壤因子、植被多样性与微生物数量的相关性分析

5讨论与结论

第四章 重度盐渍化弃耕地半人工恢复模式下植被多样性与土壤微生物变化

1半人工恢复模式下地上植被多样性变化

2 半人工恢复模式下土壤理化特性变化

3半人工恢复模式下土壤酶活性变化

4半人工恢复模式下土壤微生物对植被恢复过程的响应

5讨论与结论

第五章 重度盐渍化弃耕地人工生态恢复模式下土壤性质与酶活性变化

1不同人工生态恢复模式下土壤理化特性变化

2 不同人工生态恢复模式下土壤酶活性变化

3不同人工生态恢复模式下土壤微生物变化

4不同人工恢复模式下土壤理化性质、土壤酶及微生物相关性分析

5讨论与结论

第六章 盐渍化弃耕地不同生态恢复模式下土壤质量评价

1 主成分分析的原理

2 评价指标的筛选

3土壤质量指标权重的确定

4 评价指标隶属度值

5土壤质量评价指标计算土壤质量综合指数(SQI)

6 讨论与结论

第七章 结论与展望

1 主要结论

2 有待进一步研究的问题

参考文献

致谢

作 者 简 介

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