【摘 要】
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滇池水环境既受到流域城市经济社会发展的影响,同时还受到流域内特有的地球化学因素下富磷区水土流失的影响,流域内水土流失成为滇池磷素含量过高,水体富营养化的重要成因。滇中富磷区的已有研究多聚焦于植被恢复条件下土壤磷素的变化,但植被恢复过程中不同植物群落如何影响群落水土保持和土壤质量尚少见系统研究。本研究以滇池流域富磷区植被恢复过程中四种不同植物群落(云南松针叶林、华山松针叶林、旱冬瓜阔叶林、云南松-旱
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滇池水环境既受到流域城市经济社会发展的影响,同时还受到流域内特有的地球化学因素下富磷区水土流失的影响,流域内水土流失成为滇池磷素含量过高,水体富营养化的重要成因。滇中富磷区的已有研究多聚焦于植被恢复条件下土壤磷素的变化,但植被恢复过程中不同植物群落如何影响群落水土保持和土壤质量尚少见系统研究。本研究以滇池流域富磷区植被恢复过程中四种不同植物群落(云南松针叶林、华山松针叶林、旱冬瓜阔叶林、云南松-旱冬瓜针阔混交林)为研究对象,通过野外调查及室内分析,阐述了植被恢复条件下群落土壤物理、化学性质及水土流失特征,通过最小数据集法量化评估了恢复条件下植物群落土壤质量,对植被恢复过程中不同植物群落的水土保持和质量改善效应进行了讨论。主要研究结果如下:(1)富磷区植被恢复过程中四种不同植物群落特征有所差异,群落香农威纳多样性指数随华山松-云南松-针阔混交林-阔叶林的序列呈现依次增加最后降低的趋势,在针阔混交林中最大,为2.62。(2)富磷区植被恢复改善了植物群落土壤理化性质,且植被恢复有利于有机质及氮素积累,使得富磷区土壤养分限制、养分平衡得到改善。四种群落下土壤C:N在13.20~18.15之间,说明有机质分解速率较快,且碳增速大于氮增速;四种群落下土壤C:P在0.86~3.98之间,说明微生物活性强,土壤磷有效性高,有利于有机质分解;四种群落下土壤N:P在0.05-0.17之间,说明土壤氮磷不平衡,存在氮限制。(3)植被恢复可以削弱富磷区水土流失,土壤可蚀性因子(K)随华山松-云南松-混交林-阔叶林的顺序降低,华山松土壤可蚀性因子K为0.0139、云南松为0.0128、混交林为0.0124、阔叶林为0.0112,但高于云南省林地平均可蚀性因子(0.0060),富磷区属高可蚀性区域,颗粒态磷是富磷区磷素流失的主要形式,占流失磷素全量的78.72~92.09%。(4)富磷区植被恢复有利于土壤质量的改善。土壤质量指数(SQI)评价结果显示,表层土壤质量指数呈现的趋势是:阔叶林(0.621)>针阔混交林(0.595)>云南松(0.568)>华山松(0.536),同一群落各深度的SQI加和结果显示,混交林质量指数最高(1.79)。(5)结构方程模型拟合结果显示,土壤主要养分(有机质、氮、磷)、物理性质及土壤可蚀性因子是影响土壤质量指数的主要因素,其中有机质对SQI的直接影响路径系数为0.500,土壤总氮对SQI的直接影响路径系数为0.715,土壤磷素组合变量对SQI的直接影响路径系数为0.363,土壤可蚀性因子对SQI的直接影响路径系数为0.256,包括土壤容重在内的组合变量对SQI的直接影响路径系数为0.213。讨论认为,在滇池南岸富磷区的植被恢复过程中,应促进整个区域植被群落的整体优化,增加群落物种多样性和植被覆盖度,防控降雨及径流对土壤的侵蚀,减少磷素的流失;其次应引入固氮植物如旱冬瓜等,促进群落养分平衡,改善土壤质量。
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