干旱区生态环境知识资源中心(Arid): 石羊河中下游退耕地土壤系统演变规律及其驱动机制研究

Arid

	石羊河中下游退耕地土壤系统演变规律及其驱动机制研究
	王理德; 郭春秀; 韩福贵; 何芳兰; 王方琳; 魏林源; 张莹花; 孙涛; 马俊梅; 徐延双; 吴春荣
完成单位	甘肃省治沙研究所
登记(发布)日期	2015
中文摘要	1.课题来源与背景本项目是国家自然基金委员会于2011 年下达的国家地区基金项目,项目编号为41161049,承担单位为甘肃省治沙研究所,执行期限为2012 年1 月~2015 年12 月。 2.研究目的与意义石羊河流域中下游地区,曾经是植被茂密、特种丰富的天然柴湾。但是,由于农业生产规模不断扩大对水资源的需求逐年增加,而石羊河流入中下游绿洲区内的水量急剧减少。由于水资源过度开发利用,造成土地大面积弃耕而撂荒。如果退耕时间过长,又会引起土地风蚀沙化,形成恶性循环。其结果加剧导致石羊河中下游成为全国的沙尘源区和特级告急的生态危机区,这不利于石羊河流域综合治理工程的实施,如何保护与合理利用石羊河流域中下游绿洲地区退耕地,促进该地区生态环境的保护、修复和改善是摆在我们面前的一个新课题。因此,对石羊河中下游不同年代退耕地土壤理化特征、生物学特征及土壤系统动态变化过程进行对比研究,可为石羊河中下游退耕地的保护与合理利用及生态环境的保护、修复和改善提供理论依据。 3.主要论点与论据 (1)植物群落自然演替过程中,物种丰富度和多样性指数呈现减小规律,均匀度指数呈增大规律。植物的演替可分为如下4个阶段：第一阶段(退耕1-3a)为一年生草本和宿根植物迅速恢复阶段。第二阶段(退耕3-8a)为一年生草本植物向多年生草本演替阶段。第三阶段(退耕8-24a)多年生草本向多年生灌木演替阶段。第四阶段(退耕24-31a)多年生灌木植物稳定阶段。 (2)不同年限退耕地土壤含水量变化基本都呈V字型布。各样地细砂粒的比例都在50%以上,粘粒的含量均小于10%。随退耕年限延长,土壤粘粒减少,粉粒增加。农田地退耕后土壤养分流失、机械组成粗化,石羊河下游风大,也就加速土壤风蚀,加剧土壤粘粒流失。 (3)土壤盐分在退耕初期含量较好,随着退耕年限的增加,在退耕5年以后土壤盐分含量就会逐渐升高,表聚现象明显。 (4)土壤三大类微生物随着退耕地的自然恢复数量均为细菌最高,放线菌次之,真菌最低。土壤微生物量C、N、P随土层的加深表现出明显的表聚性。 (5)土壤过氧化物酶、蔗糖酶、脲酶和磷酸酶活性均表现出随土壤深度的增加而逐渐减小;0～10 cm土层的酶活性在4层总酶活性中占有较大的比例。随着退耕地恢复年限的增加,呈波动式下降。 (6)退耕地土壤物理、化学及微生物学特性的变化主要是由于土壤中的水、肥因素造成的。 4.创见与创新本项目阐明退耕地土壤系统的变化规律、过程及驱动机制。研究样地序列和干旱地区植被建设急需解决的科学理论问题。 5.社会经济效益,存在的问题 (1)农田地退耕后, 3-5年时是个关键时期,要采用人工措施加以干预,否则土壤系统将向负向发展。因此,该方面的研究尚需后续深入。 (2)针对石羊河中下游退耕区土壤微生物多样性未见报道,因此后续尚需对此做进一步研究。 6.历年获奖情况本项目的成果属于新成果,还没有报奖。 7.成果简介本研究选择石羊河流域中下游绿洲地区不同年代的退耕地为研究对象,采用空间尺度代替时间尺度的方法,对土壤的物理特性、化学特性和生物学特性进行测定和系统分析,阐明石羊河中下游退耕地土壤系统的动态变化规律、过程,揭示退耕地土壤系统变化的驱动因素,探讨退耕地土壤系统的人为干预恢复技术,为荒漠绿洲区退耕地保护、利用及生态系统修复、改善提供理论依据。
中文关键词	石羊河中下游 ; 退耕地 ; 土壤系统 ; 演变规律 ; 驱动机制
成果类型	基础理论
中图法分类号	S153
URL	http://dbpub.cnki.net/grid2008/dbpub/detail.aspx?dbcode=SNAD&dbname=SNAD&filename=SNAD000001670299
来源机构	甘肃省治沙研究所
资源类型	成果
条目标识符	http://119.78.100.177/qdio/handle/2XILL650/243609
推荐引用方式 GB/T 7714	王理德,郭春秀,韩福贵,等. 石羊河中下游退耕地土壤系统演变规律及其驱动机制研究[Z]. 基础理论,2015.