喀斯特山区不同植被下土壤剖面物理性状差异特征

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通过野外采样和室内分析相结合的方法,研究了喀斯特山区不同植被下的土壤剖面物理性状差异特征。在贵州省晴隆县典型石漠化地区采集农作物、牧草、荒草被、灌木林、林草被、森林六种植被恢复阶段植被类型的土壤样品,测定其各物理性状指标,分析土壤剖面各物理指标存在的差异;运用土壤物理质量综合指数,定量评价植被恢复对土壤物理性质的影响。主要结论如下结果表明:(1)喀斯特石漠化区域整体上土壤颗粒砂粒含量的变化趋势随着土层的深度加深而减小,黏粒含量则随着土层的深度加深而增多;土壤微团聚体大粒级含量随着土层的深度加深而逐渐减小,小粒级微团聚体含量随着土层的深度加深而逐渐增大;土壤>5mm粒级水稳性团聚体均在中表层含量大于深层,随土层深度的增加整体呈现出减少的趋势。(2)喀斯特石漠化区域土壤结构特征表现MWD、MWSSA、团聚状况、团聚度均随土层增加而减小表明土壤结构稳定性特征随着土层的加深而变弱,抗蚀性也越差。土壤分形维数、土壤密度随着土层深度的增加而值逐渐增大,表明随着土层加深,土壤结构稳定性越差。整体上本研究在各植被样地下土壤的物理性状存在垂直变化,土壤越发育,物理性状指标越好。(3)在喀斯特山区随着植被退耕恢复后,各植被类型下土壤容重降低,自然含水率、田间持水量、总孔隙度、毛管孔隙度和非毛管孔隙度都有所增加。粗粒级微团聚体和团聚体含量增加,而细粒级微团聚体和团聚体含量降低,但土壤颗粒组成则是粗粒级土壤颗粒含量降低,而细粒级含量增加。表明随着石漠化生态的不断修复,土壤结构逐渐变好。(4)喀斯特山区植被退耕恢复后各植被类型土壤MWD、MWSS均在比农作物大,荒草被下达到最高值。而团聚状况、团聚度均在林草被下达到最高值,农作物下为最低值。农作物土壤密度最高,透气性最差,而荒草被土壤密度相对较低,透气性较好。表明了荒草被、林草被的结构较为稳定,农作物最弱。(5)对土壤各物理指标进行相关性分析,结果表明大多数物理指标间都具有不同程度的关联性;研究区物理性状主要受土壤微团聚体组成及结构特征的影响,且荒草被物理综合质量指数最高,土壤物理质量最好;较农作物相比,喀斯特石漠化地区通过退耕后土壤物理质量均随生态恢复而逐渐改善。以上研究结果可为喀斯特石漠化区土壤质量的改善和植被建设提供科学依据,进一步优化植被类型配置提供理论依据。
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