黄土丘陵沟壑区退耕坡面不同植物群落土壤水文特性及抗蚀性

发布时间：2017-10-12 18:24

  本文关键词：黄土丘陵沟壑区退耕坡面不同植物群落土壤水文特性及抗蚀性

  更多相关文章： 水分特征曲线 土壤贮水性 土壤渗透性 水稳性团聚体 土壤颗粒组成 分形维数

【摘要】：黄土丘陵沟壑区是我国生态系统退化最严重的地区之一,其水土流失问题一直受到国家的高度重视。自1999年国家大规模地实施了退耕还林(草)政策,黄土丘陵沟壑区土地覆盖类型和景观特征发生了很大的变化,从而使退耕坡面的土壤水文特性、抗蚀性也发生了相应的变化。本研究以陕北黄土丘陵沟壑区典型退耕县一安塞县的坊塌流域为研究对象,选择退耕坡面自然恢复群落(猪毛蒿群落、长芒草群落、白羊草群落、铁杆蒿+长芒草群落、铁杆蒿+大针茅群落、铁杆蒿+茭蒿群落与狼牙刺群落)与人工林群落(刺槐林和柠条林),以裸坡作为对照,通过植被与土壤的调查、采样与分析,研究不同退耕坡面的土壤水文特性及抗蚀性,筛选影响土壤水文及抗蚀性的关键因子,探讨土壤水文特性与抗蚀性指标之间的关系。主要研究结果如下：(1)随自然恢复群落的不断演替,土壤自然含水率、毛管孔隙度、总空隙度、最大吸持贮水量、饱和贮水量、稳渗速率均呈增大的趋势,容重呈减小的趋势,土壤水文特性在不断改善；人工刺槐林和柠条林土壤自然含水率、比重、毛管孔隙度、总空隙度、最大吸持贮水量、饱和贮水量及稳渗速率基本上均高于一年生草本群落和禾类群落,低于多年生蒿类群落和灌木群落,土壤容重小于一年生草本群落,表明刺槐林和柠条林土壤水文特性强于一年生草本群落和禾类群落,弱于多年生蒿类群落和灌木群落。(2)随自然恢复群落的不断演替,土壤的黏粉粒含量、有机质含量、0.25 mm和5 mm的团聚体及水稳性大团聚体含量均呈增加趋势,土壤团粒结构分形维数和土壤结构体破坏率呈减小趋势,土壤的团粒结构不断得到改善；同时,土壤中须根(d1 mm)的根系生物量、根表面积、根长密度的增大,增强了根系对土体的固结作用。所以从一年生草本群落到多年生蒿禾类群落再到灌木群落,土壤抗蚀性不断增强。刺槐林和柠条林土壤的有机质含量、0.25mm和5 mm团聚体及水稳性大团聚体含量均高于一年生草本群落而低于多年生蒿禾类群落和灌木群落,土壤团粒结构分形维数、土壤结构体破坏率小于一年生草本群落而大于多年生蒿禾类群落和灌木群落,植被须根(d1 mm)的根系生物量、根表面积、根长密度基本大于一年生草本群落而小于多年生蒿禾类群落和灌木群落,导致刺槐林和柠条林土壤的抗蚀性强于一年生草本群落,弱于多年生蒿禾类群落和灌木群落。(3)在0-10 cm土层中,可选土壤稳渗速率、凋萎含水量及田间持水量表征土壤水文特性,5 mm水稳性团聚体含量、有机质含量、d1mm根长密度及粉粒含量表征土壤抗蚀性；在10-20 cm土层中,可选土壤凋萎含水量、田间持水量表征土壤水文特性,5 mm水稳性团聚体含量、粉粒含量表征土壤抗蚀性。凋萎含水量与黏粒含量呈显著正相关,与粉粒含量、0.25mm水稳性团聚体含量、d1mm的根系生物量呈极显著正相关,与砂粒含量和d1mm的比根长呈极显著负相关；田间持水量与黏粒含量、粉粒含量、d1mm的根系生物量呈极显著正相关,与砂粒含量呈极显著负相关关系；在0-10 cm土层中5mm水稳性团聚体含量与土壤容重、毛管孔隙度、总空隙度、最大吸持贮水量、饱和贮水量均存在显著的函数关系,与毛管孔隙度和最大吸持贮水量的多元回归方程呈极显著水平。可见,土壤抗蚀性与土壤水文特性之间关系密切。
【关键词】：水分特征曲线 土壤贮水性 土壤渗透性 水稳性团聚体 土壤颗粒组成 分形维数
【学位授予单位】：西北农林科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：S157
【目录】：

• 摘要6-8
• ABSTRACT8-13
• 第一章 绪论13-20
• 1.1 选题的依据、目的和意义13
• 1.2 国内外研究现状13-20
• 1.2.1 土壤水文特性13-16
• 1.2.2 土壤抗蚀性16-18
• 1.2.3 土壤的水文及抗蚀性与坡面产流产沙的关系18-20
• 第二章 研究内容与方法20-26
• 2.1 研究内容20
• 2.1.1 退耕坡面土壤的水文特性20
• 2.1.2 退耕坡面土壤的抗蚀性20
• 2.1.3 退耕坡面土壤水文及抗蚀性关系20
• 2.2 研究方法20-26
• 2.2.1 研究区概况20
• 2.2.2 样地选取与样品采集20-22
• 2.2.3 样品的测定与分析22-24
• 2.2.4 数据处理24-25
• 2.2.5 技术路线25-26
• 第三章 不同退耕坡面土壤水文特性26-34
• 3.1 土壤水文物理性质26-28
• 3.2 土壤的贮水性28
• 3.3 土壤水分特征曲线28-31
• 3.4 土壤的渗透性31-32
• 3.5 讨论32-34
• 第四章 不同退耕坡面土壤抗蚀性34-43
• 4.1 土壤颗粒组成34-35
• 4.2 土壤有机质35-36
• 4.3 土壤团聚体粒径组成及其分形维数36-39
• 4.4 土壤根系39-41
• 4.5 讨论41-43
• 第五章 土壤水文特性与抗蚀性的关系43-60
• 5.1 不同植物群落土壤水文性分析43-49
• 5.2 不同植物群落土壤的抗蚀性分析49-56
• 5.3 土壤水文与抗蚀性各指标间的关系56-58
• 5.4 讨论58-60
• 第六章 结论60-62
• 6.1 主要结论60-61
• 6.2 存在问题61-62
• 参考文献62-66
• 致谢66-67
• 作者简介67

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本文编号：1020266