土壤生态系统稳定性研究进展

时间:2018-01-15 地理毕业论文 我要投稿

  土壤生态系统的稳定性主要表现在土壤生态系统的抵抗力和恢复力,下面是小编搜集整理的一篇探究土壤生态系统稳定性的论文范文,供大家阅读参考。

  摘 要:随着人们环保意识的增强,自然环境和生态系统成为了人们普遍关注的问题。土壤是自然环境中至关重要的一部分,与人们的生活息息相关,土壤生态系统的稳定性会直接影响到人类的生存和发展,因此,现阶段土壤生态系统稳定性的相关研究已经成为了土壤、生态学者研究的主要课题。本文就土壤生态系统稳定性研究进展进行了分析探讨。

  关键词:土壤生态系统;稳定性;研究

  前言

  土壤生态系统的稳定性主要表现在土壤生态系统的抵抗力和恢复力,其主要作用是衡量土壤的健康程度,土壤生态系统稳定性的评价,对于土壤的健康评价有着重要作用。土壤是人们赖以生存的重要保障,随着经济水平的不断提高和科学技术的大力发展,土壤污染问题日益严重,土壤的健康程度越来越受到各界的关注,这也使土壤生态系统研究得到了进一步的发展。

  1 土壤生态系统稳定性的概念

  土壤生态系统的稳定性一直是生态学中重点讨论的理论问题之一[1]。在生态学研究中,对土壤生态系统稳定性的概念一般有两种解释。一种认为土壤生态系统稳定性是指土壤系统的抗干扰能力,另一种解释是生态系统的动态稳定性。其中土壤系统的抗干扰能力的具体解释是抵抗力和恢复力,指土壤在经受多种因素干扰后,依旧能够保持原有状态不变的能力和受到干扰并引起变化后,能够恢复到原有状态的能力。

  2 土壤系统稳定性研究内容

  2.1 干扰因素类型

  在进行土壤系统稳定性研究时,首先要分析其的干扰类型,以干扰为依据,将土壤系统的稳定性充分显现出来。不同的干扰方式对土壤生态系统的影响效果不同,因此,在进行研究时,要对干扰类型进行科学合理的分析,深入了解不同干扰因素对于土壤系统的不同影响效果。

  干扰因素分为许多不同的类型,分类的标准一般是形势、强度、频率等,干扰因素具有一定的破坏力,能够造成不同程度的破坏事件。常见的干扰类型主要分为三大类:扰动、胁迫和干扰。

  扰动主要包括瞬时扰动和持久性扰动两种类型,对土壤生态系统的影响在时间上有一定差异。胁迫则是分为致死性伤害和非致死性伤害,其影响效果分别表现为个体生物死亡和生物量减少。干扰则具有破坏、组分改变、干涉、抑制等作用。在实验中经常会用热、干湿交替、重金属等胁迫方式作为干扰类型进行土壤生态系统稳定性的研究。

  2.2 土壤参数与过程

  土壤是生态系统中物质循环和能量转化过程的重要场所[2]。土壤生态系统的生命因素主要有微生物和土壤动物[3]。由于土壤生态系统与地面上的生态系统具有很大的差别,因此在进行土壤生态系统稳定性研究时,要注重区别其与其他生态系统中的不同特征。

  土壤生态系统过程主要分为生物与物理化学两方面。生物过程主要是将土壤生物的群落结构、活性和功能等作为内容的表征。物理化学过程则是将土壤的孔隙结构、透水性等作为内容的表征。由于土壤的生态过程十分容易受到土壤生物的影响,因此很多关于土壤生态系统的稳定性研究都是从土壤生物的角度进行的。其中通常测定的参数主要包含土壤生长速率、氮素矿化速率等。

  3 影响土壤生态系统稳定性研究的外部因素

  3.1 土壤污染

  现阶段由于科学技术的发展和化学原料的使用,土壤受到了严重的污染。据相关调查表明,在土壤经受过重金属污染后,会出现明显的生物量降低,微生物种类减少等现象。但是相对于实验室的人工污染试验,这种经过外部因素污染的土壤更具有研究意义。

  3.2 植被

  植被与土壤具有直接关系,两者之间有着能量与物质的交流,一般的植被干扰,是对土壤的积极性干扰。植被对于土壤的修复有着重要作用,不同的植被类型对于土壤中的化学组成有着不同影响,其中的碳氮量更是土壤生物群的重要影响因素。在碳氮比相对较低时,土壤生物群的稳定性相对较高,当碳氮比较高时则情况相反。

  3.3 其他干扰因素

  人为干扰和环境胁迫对于土壤生态系统的稳定性也有着重要的影响。相关研究表明,土壤对一般的干扰具有很强的恢复能力,但是大量的使用化肥会使土壤生物群落受到严重的影响,且这些生物群落对于环境胁迫,如人工降雨等的抵抗力也相对较差。

  4 土壤生态系统稳定性的内在机制

  4.1 土壤物理化学环境

  土壤中的物理化学环境是生物群落稳定性的重要影响因素,尤其是土壤质地的影响作用最为显著。有些土壤由于质地原因,可以吸附更多的有机质,能够激发生物活性,达到稳定生物群落的效果。而在土壤中添加有机物,也能够达到同样的效果。另外一些物理化学因素,例如:土壤含水量、PH值、土壤团聚体结构等,对于生物群落德组成都有一定的影响,但是对于其稳定性的影响情况暂时并没有相关数据。

  4.2 生物多样性

  生物多样性与生态系统稳定性的关系,一直是生态学重点研究课题,但是在研究过程中,很少会将土壤生态系统作为研究对象。现阶段的科学技术发展和社会需求已经不能够满足于仅仅对地表生物的研究,因此,分子技术驱动的土壤微生物研究就此展开。

  在研究过程中,学者多次测试了不同土壤与生物多样性的关系,而最终结果并没有证明土壤功能与生物多样性具有直接的关系。由于土壤生态系统稳定机制的研究时间相对较短,土壤生态系统的生物群数量庞大,并没有获取到更多有价值的数据,因此,需要更加重视土壤生态系统稳定性的研究,加大研究力度和资金投入,对土壤生态系统中的微生物群落、干扰因素等进行更深入的了解。

  参考文献

  [1] 贺纪正.土壤生态系统为生物多样性――稳定性关系的思考[J].生物多样性,2013,4(21):411-420

  [2] 李俊生.转基因作物对土壤生态系统影响的研究概况[J].湖北植保,2012,6(6):50-53

  [3] 黄昌勇.重金属污染土壤的微生物生态效应及其修复研究进展[J].土壤与环境,2012,11(1):85-89

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