生态修复措施对辽河干流流域土地沙化作用效果评价

发布时间：2020-05-26 10:40

【摘要】：土壤沙化被称作“地球癌症”,是造成生态环境退化、生产力下降的主要原因之一,已影响和制约了人类的生产生活。辽河干流流域是辽宁省的主要经济政治中心,近年来土地沙化问题日益严重,已成为辽宁省的主要沙源,亟待进行生态修复。本研究以辽河干流流域沙化现状为基础,按照不同地类沙化分布区选择重度及极重度沙化区进行沙化修复模式的调查,确定不同修复模式的典型样地,进行土壤及植被生长状况的调查。基于遥感影像的NDVI指数分析和土壤特征的分析,确定不同修复模式的沙化修复效果。以植被和土壤为关键因素,建立不同修复模式沙化修复效果评价指标体系,采用综合评价法和熵权法对不同修复模式的沙化修复效果进行评价,筛选出最优的沙化土地修复模式。主要研究结果如下:(1)综合比较2014年和2018年辽河干流流域NDVI指数,2018年NDVI指数最小增加了0.008,表明经过为期4年的生态治理和恢复促进了区域植被的恢复。乔灌混栽修复模式分布区NDVI指数增加0.06。封育林地修复模式区NDVI指数增长0.02,人工林模式增长0.03,自然恢复草地增长0.07,封育草地增长0.1,农林复合模式下降0.01,农田增长0.02。辽河干流流域内的植被覆盖度呈现增加的趋势。乔灌混栽修复模式分布植被盖度增加6.6%。封育林地修复模式区植被覆盖度增加2.4%;人工林模式植被盖度增加0.07%,自然恢复草地植被盖度增加7.5%,封育草地植被盖度增加10.1%,农林复合植被盖度降低2.1%,农田植被覆盖增加2.3%。植被盖度变化:乔灌混栽封育草地自然恢复草地封育林地农田农林复合。年生态修复措施中林地乔木基本指标均有增长,2018年与2014比较,1×1样方内,草本植物生物,乔灌混栽模式4年间增加64g;封育林地中4年间增加4g;人工林模式4年间增加13g;自然恢复草地4年间增加35g;农林复合模式五年间减少1g。将2018年与2014年生物多样性指数相比较得出,乔灌混栽模式增加了0.09。封育林地增加0.11,封育草地增加0.03,人工林增加0.07,自然草增加0.01,农林复合模式增加0.02。。(2)实验分析不同修复措施下土壤理化性质。土壤容重由高到低依次为:农林复合(1.62g/cm~3)封育草地(1.53g/cm~3)农田(1.42g/cm~3)裸地(1.41g/cm~3)封育林地(1.41g/cm~3)人工林(1.40g/cm~3)自然恢复草地(1.38g/cm~3)乔灌混栽(1.31g/cm~3)。土壤含水率由高到低依次为:乔灌混栽(21%)封育林地(20%)农田(14%)人工林(11%)自然恢复草地(8%)裸地(6%)封育草地(5%)农林复合(4%)。干筛土壤团聚体中,大团聚体所占比例高;0.25mm的团聚体均达到60%以上。0.5mm在40%左右;5-2mm在20%-30%之间;0.5-0.25mm不超过8%。经过湿筛过程后,5mm团聚体减少;5-2mm团聚体含量减少范围在5%-10%之间;2-1mm、1-0.5mm团聚体含量变化不大。0.5-0.25mm团聚体含量有所增加,乔灌混栽增加99.7%,自然草地增加276%,人工林增加170%。农林复合与封育林地增加7%,封育草地增加了23%,农田增加了65%。经过湿筛,0.25mm团聚体含量:农林复合减少31%,封育林地减少32%,封育草地减少45%,封育草地减少47%,乔灌混栽减少49%,自然草地减少35%,人工林减少48%,农田减少51%。团聚体破坏率中,农林复合40.98%;封育林地38.44%;封育草地50.38%;乔灌混栽41.20%;自然草地54.18%;人工林41.30%;农田52.27%。团聚体破坏率自高至低:自然草地农田封育草地人工林乔灌混栽农林复合封育林地。土壤有机质含量依次为:乔灌混栽(40.4g/kg)人工林(26.6g/kg)自然草地(22.3g/kg)农田(16.5g/kg)封育草地(15.4g/kg)封育林地(13.8g/kg)裸地(13.1g/kg)农林复合(8.5g/kg)。土壤有效磷含量依次为:农田(40.0mg/kg)封育林地(27.7mg/kg)人工林(24.1mg/kg)封育草地(19.7mg/kg)自然草地(19.4g/kg)乔灌混栽(17.3mg/kg)农林复合(15.8mg/kg)裸地(14.8mg/kg)。土壤全氮含量水平从高至低顺序为:农田(0.80g/kg)乔灌混栽(0.70g/kg)人工林(0.65g/kg)自然草地(0.63g/kg)封育草地(0.61g/kg)封育林地(0.53g/kg)农林复合(0.50g/kg)裸地(0.42g/kg)。选取与土壤抗蚀性相关的部分指标,利用主成分分析方法,对土壤抗蚀性综合指数进行确定,随着土壤抗蚀性综合指数增大,土壤抗蚀性也逐渐增强。土壤表层抗蚀性综合指数为:乔灌混栽58.7,封育林地24.3,封育草地23.2,人工林48.27,自然恢复草地34.63,农林复合21.26。抵抗侵蚀能力强弱顺序为:乔灌混栽人工林自然恢复草地封育林地封育草地农林复合。(3)采用熵权法计算得出各指标权重为:植被覆盖率0.114,生物多样性指数0.102,生物量0.101,土壤容重0.119,土壤含水率0.038,最大持水量0.048,土壤有机质含量0.192,土壤团聚体含量0.047,土壤全氮含量0.127,土壤有效磷含量0.112。植被指标权重为0.317;土壤指标权重为0.682。乔灌混栽修复模式综合指数为26.96,封育林地综合指数为15.65,人工林修复综合指数为21.51,封育草地综合指数为14.20,自然草地综合指数为17.83,农林复合综合指数为9.33,普通耕作农田综合指数为20.72。修复效果依次为乔灌混栽人工林农田自然恢复草地封育林地封育草地农林复合,说明乔灌混栽修复模式对沙化土地的修复效果最好,适宜在条件合适的区域应用推广
【图文】：

沈阳农业大学硕士学位论文此获得植被盖度和植被生长情况。并结合野外调查方法，获取植被生长状况等指标。（3）通过室内实验测量各沙化区土壤理化性质，，获取理化指标，结合植被指标建立指标评价体系，利用熵权法确定评价指标权重，综合评价法对不同修复措施进行评价，确定各修复措施综合评价指数，最终获得适宜研究区的最优修复模式。1.5.2 技术路线

第二章 研究区概况及研究方法2.1 研究区概况2.1.1 地理位置作为我国七大流域之一的辽河流域，辽河干流流域系指东、西辽河于辽宁昌图县福德店汇合后以下至海口河段，贯穿辽北平原和中部平原地区，辽河干流流域在辽宁省内呈扇形分布，地理坐标为东经 121°14 52.04 ~123°46 30.40 ，北纬42°22 9.23 ~43°29 14.84 之间，流经铁岭市的铁岭县、开原市、昌图县，沈阳市的沈北新区、康平县、法库县、新民县，鞍山市的台安县，盘锦市的盘山县，及阜新市和抚顺市等。辽河干流流域的主要支流有秀水河。招苏台河、柳河、饶阳河、养息牧河、清河、柴河等支流，通过盘锦市的双台子区入海，总长 516km流域面积 3.16 万 km2，为辽宁省总面积的 21.4%，其中包括农田、林地、草地湿地和未利用占地，分别占 64.24%、20.89%、2.85%、4.890%。
【学位授予单位】：沈阳农业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：X171.4

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本文编号：2681714