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文檔簡(jiǎn)介
1、 隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展,大規(guī)模基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)越來多,隨之帶來的生態(tài)環(huán)境問題日益凸顯。大規(guī)模的工程施工改變了地表結(jié)構(gòu),破壞了生態(tài)系統(tǒng)的空間連續(xù)性,對(duì)生態(tài)系統(tǒng)造成了強(qiáng)烈干擾。開挖地段植被大量破壞,次生裸地隨之出現(xiàn),進(jìn)而導(dǎo)致在工程擾動(dòng)區(qū)內(nèi)出現(xiàn)水源涵養(yǎng)能力下降、生物多樣性降低、水土保持功能喪失等一系列的生態(tài)環(huán)境問題,嚴(yán)重影響工程所在地及周邊的環(huán)境、景觀及可持續(xù)發(fā)展。在開挖、回填、支護(hù)等工程活動(dòng)中,自然生境劇烈改變,植物賴以生存土壤和環(huán)境喪失,
2、植物在擾動(dòng)區(qū)自然定居過程極其緩慢。為了加速擾動(dòng)區(qū)域的生態(tài)恢復(fù),國(guó)內(nèi)學(xué)者及工程界人士開發(fā)研制了一系列的工程擾動(dòng)區(qū)植被恢復(fù)技術(shù),以實(shí)現(xiàn)坡面的人工恢復(fù),如植被混凝土生態(tài)護(hù)坡技術(shù)、土壤菌永久綠化技術(shù)等在國(guó)內(nèi)應(yīng)用較多。這些工程擾動(dòng)區(qū)的植被恢復(fù)技術(shù)多為客土移植或者生境基材再造,在坡面形成植被成長(zhǎng)所必須的土壤基材層。所以基材是這些技術(shù)的關(guān)鍵,然而現(xiàn)在對(duì)于基材層的內(nèi)在特征研究較少,制約著植被恢復(fù)技術(shù)的發(fā)展,對(duì)此,本文選取了四種用不同恢復(fù)模式(兩種自然恢
3、復(fù),兩種人工恢復(fù))恢復(fù)的邊坡作為研究樣地,以樣地中土壤理化特征、生物特征和植被生長(zhǎng)狀況為主要研究對(duì)象,在植被生長(zhǎng)條件下,探尋其變化規(guī)律,通過現(xiàn)場(chǎng)查勘和室內(nèi)測(cè)定實(shí)驗(yàn),揭示研究區(qū)土壤特征隨季節(jié)波動(dòng)的幅度及特點(diǎn),結(jié)合研究區(qū)域的植被狀況探討土壤特征的時(shí)空分布。主要結(jié)論如下:
1)土質(zhì)影響植物的生長(zhǎng)發(fā)育和土壤的容重、微生物量和酶活性,土質(zhì)在短期內(nèi)不會(huì)改變,長(zhǎng)期的植被生長(zhǎng)可以改變土壤的土質(zhì)。本研究中,自然恢復(fù)的天然次生林的土質(zhì)最適合植
4、物的生長(zhǎng),因而選定合適土質(zhì)的土壤可以加快像利用需要用客土的植被混凝和土壤菌生態(tài)恢復(fù)技術(shù)等修復(fù)的擾動(dòng)邊坡植被恢復(fù)進(jìn)程;土壤含水量在植被生長(zhǎng)及其土壤微生物活動(dòng)中起著重要的作用,土壤含水量的季節(jié)性變化與該地區(qū)的降水變化趨勢(shì)是一致的,植被混凝土生態(tài)防護(hù)技術(shù)恢復(fù)的邊坡土壤保水性能最好,這可能與坡向和基材內(nèi)部結(jié)構(gòu)有關(guān):容重作為土壤熟化的一個(gè)重要指標(biāo),研究表明容重與土壤含水量、有機(jī)質(zhì)含量以及土壤微生物活性均呈顯著的負(fù)相關(guān)關(guān)系,本研究中自然恢復(fù)的天然次
5、生林容重最小,人工恢復(fù)的其次,但植被混凝土生態(tài)防技術(shù)恢復(fù)的邊坡容重要小于土壤菌永久綠化法恢復(fù)的邊坡,研究還表明容重的四季變化不明顯。
2)土壤酸堿度與微生物活性成顯著的負(fù)相關(guān),土壤酸堿度季節(jié)性變化不明顯;相關(guān)性研究表明酸堿度與土壤有機(jī)質(zhì)、土壤養(yǎng)分和物種多樣性指數(shù)呈顯著的負(fù)相關(guān),研究表明人工恢復(fù)的兩個(gè)邊坡均不同程度的改變了土壤的酸堿度,慢慢接近天然次生林的,但四季變化不是很明顯。土壤有機(jī)質(zhì)影響著土壤微生物的活性,同時(shí)土壤有機(jī)
6、質(zhì)還改善了土壤的物理化學(xué)特征,從而增強(qiáng)了土壤的保肥性,土壤微生物量碳氮與有機(jī)質(zhì)和全氮含量之間存在顯著的正相關(guān)性,這說明土壤的有機(jī)質(zhì)是微生物發(fā)育和生長(zhǎng)的根本,因而在擾動(dòng)邊坡恢復(fù)時(shí),基材中加入適量的有機(jī)質(zhì)可以改善土壤環(huán)境,植物可以更好的生長(zhǎng),進(jìn)而加快恢復(fù)的進(jìn)程。本研究中自然恢復(fù)的天然次生林有機(jī)質(zhì)含量最高,土壤菌永久綠化法的有機(jī)質(zhì)含量要高于植被混凝土生態(tài)防護(hù)技術(shù)的邊坡土壤有機(jī)質(zhì)含量,建議植被混凝土基材中應(yīng)增加有機(jī)質(zhì)含量,以及植物配置也要合理。
7、有機(jī)質(zhì)含量和全氮含量的季節(jié)性變化是從春季到夏季是減少的,從夏季到冬季是升高的。 土壤速效養(yǎng)分的季節(jié)性變化不是很大,速效磷與速效鉀的季節(jié)性變化趨勢(shì)一致。相關(guān)性研究表明只有速效氮與其它因子具有顯著的相關(guān)性。天然次生林的土壤速效磷含量很低,可能是其代謝太快消耗了大量的磷,又沒有人工施肥的補(bǔ)給。人工恢復(fù)的樣地中土壤速效磷和速效鉀含量很多,這是因?yàn)槠浠闹刑砑恿舜罅康臒o機(jī)肥料,供給遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于植物的消耗。
3)土壤酶活性總體上是夏秋季較
8、高,冬季最低。酶活性夏季較高是因?yàn)闇囟容^高、濕度較大引起的。結(jié)合土壤酶活性和其他特征間的關(guān)系來看,土壤酶活性與土壤微生物代謝活動(dòng)有很大的關(guān)系,與有機(jī)質(zhì),以及植被群落生物多樣性有關(guān),因而土壤酶活性可以評(píng)價(jià)肥力狀況,能作為評(píng)價(jià)肥力的強(qiáng)力指標(biāo)。土壤微生物量碳氮之間呈現(xiàn)顯著的正相關(guān)關(guān)系,四季變化均是夏季最低,春季與冬季較多,原因是夏季微生物活動(dòng)強(qiáng)烈分解的多。MBC/TOC和MBN/TN季節(jié)性變化沒什么明顯規(guī)律,相關(guān)性表明MBC/TOC、MBN/
9、TN都與微生物碳氮之間呈顯著的正相關(guān)性,說明土壤微生物固持土壤碳氮的量與土壤微生物碳氮含量緊密相關(guān)。土壤微生物量碳氮比(MBC/MBN)可反映微生物群落結(jié)構(gòu)信息,研究樣地中比較占優(yōu)勢(shì)的是真菌群落。土壤微生物代謝墑的季節(jié)性間差異不顯著,但每個(gè)樣地中都是在冬季最高,夏季最低,土壤微生物的呼吸強(qiáng)度越高代謝墑越低,土壤代謝墑與有機(jī)質(zhì)和土壤酶活性以及其他可以代表植被生長(zhǎng)狀況的因子均呈顯著的負(fù)相關(guān),因而土壤微生物代謝墑可以作為擾動(dòng)邊坡植被恢復(fù)程度的
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