喀斯特石漠化环境生物土壤结皮改善草地环境应用研究
中国南方喀斯特地区以亚热带季风气候为主，山脉险峻而可溶性岩石广泛出露，因此，区内因气候的雨热同期、地形的巨大高差、广泛出露的溶蚀载体及人们不科学的生产方式，导致了严重的水土流失并逐渐形成了严重的石漠化现象，这种特殊的地质、地理问题使得生境脆弱、植被盖度低、土地破碎导致生产力大幅受限而景观近似荒漠化，因水土流失严重，土表无法支撑大量、连续的维管束植物的拓殖，常规的治理手段常常极易被干扰而效益疲弱，且以往的治理方式多倾向于退耕还林等单一的生态治理手段，虽然生境问题得以缓解，但大大影响了生活、生产而顾此失彼，现今亟待发掘一种新型治理手段在解决生境问题的同时能不妨碍生活、生产发展的需求。在石漠化等维管束植物难以生存的恶劣环境中，生物土壤结皮依靠自身强大的抗逆性与生态修复功能成为拓殖先锋，通过对其建植能加快成壤速率、提升土壤养分含量、抵抗水土流失等生态效益。本文于2015-2017年对毕节撒拉溪示范区和关岭-贞丰花江示范区石漠化治理研究区域的社会经济、生境状况等问题进行调研，并以喀斯特石漠化地区生物土壤结皮为研究重点，通过对生物土壤结皮生态功能研究与灵活应用，提出了喀斯特石漠化地区生物土壤结皮生态修复应用与效益综合评价，得出以下结论： 1.在通过对毕节撒拉溪示范区和关岭-贞丰花江示范区石漠化治理研究基地区域进行调研、踏采之后，通过实验分析证实其优异的生境改善能力，能使被拓殖的土壤K、N、有机质含量提高15%以上，因而相较裸土拓殖该苔藓类组分结皮后其上覆植物种子有更适宜的生存环境、提高了区内郁闭度，并以其高效的吸水性可提高土壤有效含水度，阻止雨水下渗和土壤的二元漏失，可用其作为优势结皮与经济作物混种，缓解了区内日益恶化的土壤退化、滥用肥料等问题，并能提高目标作物的产量与品质，完善了喀斯特石漠化治理链条。 2.为快速建立生物土壤结皮生态层，考虑使用人工辅殖添加物用于喀斯特石漠化环境中生物土壤结皮的辅殖促生。碎皮接种法培植生物土壤结皮能达到最好效果，并在结皮发育时对其同时添加适量的氮、碳和沙蒿胶能明显促进其生长效率并在一定程度上提高其对风蚀、雨水冲击等外部应力的抵抗能力，辅殖技术的应用使得生物土壤结皮有可能在喀斯特石漠化类似的荒漠环境中有大量拓殖的可能，为以后的生态治理工程的新方向打下理论基础。 3.通过生物土壤结皮水文过程研究对喀斯特藓类BSC在生物量、饱和吸水率、饱和吸水量、成土量、成土率方面进行的Spearman相关分析、主成分因子分析、多元线性回归分析中得出了该类性状之间的存在联系，并最终得出生态效能综合评价，在石漠化地区常见种苔藓BSC中甄选出综合评价第一阶梯苔藓作为建议今后用以促进石漠化生境恢复、农业发展的主要拓殖对象，为以后在石漠化环境中的甄选应用提供理论支持：1.喀斯特藓类BSC功能性状主要受到其现已发育的生物量的控制，特别对其饱和吸水量与成土量而言；2.喀斯特BSC的饱和吸水率、成土率主要以其不同科、属、种而区分；而根据最终的综合得分评价，其中第一类为推荐拓殖的主要优势BSC，分别为北地对齿藓(Didymodon fallax)、宽叶青藓(Brachythecium oedipodium)、地耳(Nostoc commune)、丛生真藓(Bryum caespiticium)、狭叶小羽藓(Haplocladium angustifolium)可见这5种藓类BSC具有更优秀的生态价值可供以后治理喀斯特脆弱生境应用。 4.在复杂多变的喀斯特石漠化环境中，提出了针对不同组分生物土壤结皮在应对不同生境、生产需求时响应的评价，将生物土壤结皮的生态功能、生态价值进行系统性的划分，为后续喀斯特石漠化的高效治理打下理论基础，更为喀斯特石漠化环境生态经济开发提供了一个新视角，以期为喀斯特石漠化经济发展做出贡献。
石漠化治理;生物土壤结皮;生态治理;草地环境
贵州师范大学
硕士
自然地理学
熊康宁;李晓娜
2018
中文
S157.1
71
2018-12-19（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）