本项目应用遥感、地理信息系统、试验区定点观测和生态农业工程方法,通过石漠化地区、过渡区和良性生态区的对比研究,阐明贵州高原喀斯特环境退化过程中土壤质量的演变特征和驱动机理,弥补我国在喀斯特环境中土壤质量研究的空白。项目完成后将建立喀斯特环境土壤质量监测预报信息系统,遴选出表征喀斯特环境中土壤质量的指标,提出退耕还林还草措施在贵州喀斯特山区实施的科学依据以及喀斯特地区主要耕地土壤质量的保持与定向培育技术体系,对我国西部大开发、区域可持续发展和喀斯特石漠化的治理具有较高的实际应用价值。
贵州高原喀斯特山区是我国石漠化发生程度最高、最严重的地区之一。项目选择典型区域,通过野外定位试验与典型样区的定点观测,初步明确了喀斯特环境土壤物理、化学和生物学特性的变化特征、相互作用、退化机制与演变趋势;土壤石漠化的本质特征;石漠化过程对土壤质量演变的影响以及不同生态治理模式下土壤质量的恢复;探明了土壤微生物区系的基本构成及种群多样性、影响农业生产的关键土壤障碍因子和改良对策;揭示了不同土地利用方式对石漠化地区土壤质量恢复能力的影响并决定着土壤质量的演化方向,以及喀斯特山区湿热条件下退化生态系统所具有的在相对较短的时间内实现土壤质量恢复及结构重建的可能性及其潜力;建立了以细菌数量、有机质、水稳性团聚体、CEC、全氮、全磷、全钾及有效磷、有效钾组成的喀斯特地区土壤质量评价定量指标系统,以及以优化配方施肥、秸秆覆盖还田、稻油轮作为基本途径,以有效扩大土壤有机碳库和氮、钾库为目标的土壤定向培肥技术措施。研究成果对完善我国喀斯特环境土壤退化理论体系研究、西部大开发战略实施和地方农业可持续发展具有重要的现实意义,对喀斯特环境土壤生态过程的进一步研究提供了重要参考。发表论文21篇,会议论文5篇。