基于石灰土物理性质的喀斯特山地生态环境评价

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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90 cm。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粒径(质地),>0.02mmm微团聚体,毛管孔隙度等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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