中亚热带森林转换对易滑坡体土壤性质的影响

作     者：李若南 

作者单位：福建师范大学 

学位级别：硕士

导师姓名：李一清

授予年度：2019年

学科分类：09[农学] 0903[农学-农业资源与环境] 090301[农学-土壤学] 

主      题：森林转换 易滑坡体 根系特征 土壤基本物理性质 土壤渗透性 土壤团聚体 抗剪强度 

摘      要：森林转换是中亚热带一种重要的土地利用变化方式。森林类型的改变会引起陆地生态系统以及生物地球化学循环过程的变化,进而导致土壤性质发生改变。天然林转换成人工林导致生态平衡打破,土壤物理性质恶化,生态环境受到威胁。在生态环境日益恶化的大背景下研究森林转换对易滑坡体土壤性质的影响对改善人类的生存环境具有重要的意义。本研究地位于福建省南平市顺昌县(滑坡高发区)武坊林场。在易滑坡体的基础上,以阔叶天然林(BL)和由其转换而来的杉木人工林(CF)为研究对象,对比森林转换前后的土壤根系特征、土壤基本物理性质、土壤团聚体、土壤渗透性和土壤抗剪力特征各指标,分析森林转换后土壤性质发生的变化以及其相互作用对易滑坡体影响。主要结果如下:(1)两种森林类型的根重密度(RWD)、根长密度(RLD)、根表面积密度(RSAD)均随着土层的增加呈递减的趋势。在0-10cm土层与10-20cm土层下降幅度最为明显。森林转换后RWD在0-60cm土层之间分别显著降低。RWD、RLD、RSAD随径级的增加有不同的表现,森林转换后,相同土层5mm径级的RDW显著降低,相同土层的RLD、RSAD无显著变化。(2)两种森林类型的土壤容重(BD)随土层深度的增加而增加,森林转换后土壤的容重增加。两种森林类型的土壤孔隙度(TP)随土层深度的增加而降低,森林转换后TP降低。两种类型的机械组成均以粉粒(Silt)为主,森林转换后机械组成未有明显变化。两种森林类型的团聚体平均质量直径(MWD)、几何平均直径(GMD)均随土层的增加而降低,森林转换后0-10cm土壤团聚体MWD、GMW均显著降低。森林转换后土壤的基本物理性质与团聚体指标变差。(3)两种森林类型的渗透性指标均随着土层深度的增加而降低,森林转换后,土壤的渗透性能均有所下降。相关性分析表明,BL土壤的渗透性与土壤的容重呈显著负相关,与土壤含水率、孔隙状况、砂砾呈显著正相关,森林转换后,CF的土壤基本物理性状与渗透性能的相关性变差。土壤的渗透性能与RWD、RLD、RSAD具有极显著的线性相关,森林转换后,根系参数与渗透性的相关性降低。BL各径级根系与土壤渗透性均具有较强的相关性,森林转换后,相关性降低,且各径级RWD与土壤渗透性不具有相关性。(4)两种森林类型各土层土壤剪应力与不同的垂直载荷之间呈明显的正相关线性关系。两种森林类型的剪切含水率随土层深度的增加有下降的趋势,森林转换后土壤剪切含水率均有所下降。森林转换后土壤粘聚力显著下降。BL的土壤粘聚力随土层深度的增加先递减后递增。CF的土壤粘聚力的随土层深度的增加先增加后递减然后增加的趋势。不同土层影响土壤抗剪力的因素不同,森林转换后,土壤的根系特征以及含水率和机械组成是影响土壤抗剪力的主要因素。