黑河中游荒漠景观土壤有机碳、水分变异性及植物多样性研究
发布时间：2021-05-08 02:54
干旱荒漠区生态环境极其脆弱，土壤作为植物生长的基质，土壤质量的高低，直接影响着荒漠生态系统的稳定性。土壤有机碳影响着土壤的物理、化学和生物性质，其含量决定着地表植物的生长状况、分布格局和多样性，并在全球碳循环中具有十分重要的作用。土壤水分作为荒漠植物生长的最大限制因子，其空间分布及动态变化限制着生长的植物种类和数量，控制着植被的空间分布格局、多样性及演替，对荒漠生态系统的结构和功能起着非常重要的作用。本论文结合野外大量土壤样品的采集和室内测定，应用经典统计学和地统计学方法，研究了黑河中游戈壁荒漠区土壤有机碳的空间变异特征和分布规律，并对该地区土壤有机碳的储量现状进行了估算。通过在野外对表层土壤水分进行长期测定的基础上，分析了戈壁荒漠区表层土壤水分的时空变异规律、时间稳定性特征及其影响因素，并对土壤水分时间稳定性的尺度性进行了初步研究。此外，在分析戈壁荒漠植物多样性空间分布规律的基础上，应用相关分析探讨了各种土壤因子对植物多样性的影响，取得的主要结果有：（1）戈壁荒漠区土壤有机碳含量总体水平较低，土壤有机碳主要储存在0-30cm土层。0-20cm和0-40cm土层的有机碳储量分别为0.4...
【文章来源】：西北农林科技大学陕西省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：166 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
1.1 研究目的及意义
1.2 国内外研究进展
1.2.1 土壤有机碳库研究进展
1.2.2 土壤水分的时空变异研究
1.2.3 植物多样性空间分布及其与土壤因子的关系
1.3 存在的问题
第二章 研究区概况、研究内容和方法
2.1 研究区概况
2.2 研究内容
2.2.1 土壤有机碳的空间变异特征及储量估算
2.2.2 表层土壤含水量的时空变异及其影响因素
2.2.3 网格和样带尺度表层土壤水分的时间稳定性分析
2.2.4 土壤水分时间稳定性的尺度性
2.2.5 物种多样性的空间分布特征及其与土壤因子的关系
2.3 研究方法
2.3.1 主要的试验设计和数据获取
2.3.2 主要的统计方法
2.4 技术路线
第三章 土壤有机碳的空间变异特征及储量估算
3.1 材料与方法
3.1.1 野外采样和室内分析
3.1.2 统计分析方法
3.1.3 土壤有机碳储量计算
3.2 土壤有机碳含量的描述性统计特征
3.3 土壤有机碳的相关及回归分析
3.4 土壤有机碳含量的空间变异结构特征分析
3.5 土壤有机碳含量的克里格插值
3.6 土壤有机碳储量计算
3.7 小结
第四章 表层土壤水分的时空变异及其影响因素
4.1 材料与方法
4.1.1 样点布设与水分测定
4.1.2 统计分析方法
4.2 表层土壤水分的经典统计分析
4.2.1 表层土壤水分的时间动态变化
4.2.2 表层土壤水分的时空变异大小
4.2.3 采样尺度对土壤水分变异系数的影响
4.3 表层土壤水分的地统计分析
4.3.1 表层土壤水分的空间结构特征
4.3.2 表层土壤水分空间结构与土壤湿度条件的关系
4.4 表层土壤水分的影响因素
4.4.1 相对海拔的影响
4.4.2 土壤因素的影响
4.4.3 植被因素的影响
4.4.4 逐步线性回归分析
4.5 本章小结
第五章 网格和样带尺度表层土壤水分的时间稳定性分析
5.1 时间稳定性分析
5.1.1 时间稳定性的研究方法
5.1.2 代表性测点的鉴定方法
5.1.3 代表性测点估计效果的检验
5.2 不同质地区域表层土壤水分的时间稳定性特征（网格尺度）
5.2.1 不同质地区域的划分
5.2.2 不同质地区域土壤含水量的时间变化
5.2.3 不同质地区域土壤含水量的空间分布模式分析
5.2.4 不同质地区域土壤含水量的相对差分分析
5.2.5 代表性测点的鉴定
5.2.6 土壤水分时间稳定性的影响因素
5.3 不同采样频率和水分时期对土壤水分时间稳定性的影响（样带尺度）
5.3.1 不同样带表层土壤水分的时间动态变化
5.3.2 样带尺度土壤水分的时间稳定性特征
5.3.3 不同水分时期对土壤水分时间稳定性的影响
5.3.4 测定频率对土壤水分时间稳定性的影响
5.4 小结
第六章 土壤水分时间稳定性的尺度性研究
6.1 研究方法
6.1.1 研究区概况
6.1.2 不同采样尺度下土壤水分数据的获取
6.1.3 利用已知区域的时间稳定性点估计未知区域的土壤水分均值
6.2 采样尺度对土壤水分时间稳定性的影响
6.2.1 采样尺度对土壤水分描述性统计特征的影响
6.2.2 采样尺度对土壤水分时间稳定性特征参数的影响
6.3 利用已知区域时间稳定性点对未知区域土壤水分平均值进行估计
6.4 小结
第七章 植物多样性空间分布及其与土壤因子的关系
7.1 研究方法
7.1.1 样地调查
7.1.2 物种多样性的分析
7.1.3 数据处理
7.2 群落物种组成分析
7.3 物种多样性指数的描述性统计
7.4 物种多样性指数的空间分布格局
7.5 物种多样性指数与土壤因子间的关系
7.6 小结
第八章 主要结论、进展及有待进一步研究的问题
8.1 主要结论
8.2 主要研究进展
8.3 有待深入研究的问题
参考文献
致谢
作者简介
攻读博士学位期间已发表或待发表的文章
【参考文献】：
期刊论文
[1]黑河中游绿洲区不同土地利用类型表层土壤水分空间变异的尺度效应[J]. 郭德亮,樊军,米美霞. 应用生态学报. 2013(05)
[2]徐淮黄泛平原土壤有机质空间变异特征及主控因素分析[J]. 赵明松,张甘霖,王德彩,李德成,潘贤章,赵玉国. 土壤学报. 2013(01)
[3]喀斯特高原典型小流域土壤有机碳及其组分的分布特征[J]. 邱虎森,苏以荣,陈香碧,黎蕾,李杨,何寻阳. 农业环境科学学报. 2012(10)
[4]用D、18O同位素确定黑河中游戈壁地区植物水分来源[J]. 余绍文,孙自永,周爱国,张溪,段丽军,许书刚. 中国沙漠. 2012(03)
[5]Spatial Distribution of Soil Organic Matter Using Geostatistics: A Key Indicator to Assess Soil Degradation Status in Central Italy[J]. A.MARCHETTI,C.PICCINI,R.FRANCAVIGLIA,L.MABIT. Pedosphere. 2012(02)
[6]渝北不同模式水源涵养林植物多样性及其与土壤特征的关系[J]. 赵洋毅,王玉杰,王云琦,赵占军,刘楠,陈林. 生态环境学报. 2009(06)
[7]喀斯特峰丛洼地土壤有机碳和氮素空间变异特征[J]. 吴海勇,曾馥平,宋同清,彭晚霞,黎星辉,欧阳资文. 植物营养与肥料学报. 2009(05)
[8]地统计学及其在土壤生态学研究中的应用与进展[J]. 吴黎军,贺军亮,冯晓淼. 安徽农业科学. 2009(25)
[9]黑河流域临泽盐碱化草地网格尺度多层土壤水分时空稳定性分析[J]. 冉有华,李新,王维真,晋锐. 地球科学进展. 2009(07)
[10]容重对土壤水分入渗能力影响模拟试验[J]. 李卓,吴普特,冯浩,赵西宁,黄俊,庄文化. 农业工程学报. 2009(06)
博士论文
[1]黄土高原小流域土壤水分时间稳定性及空间尺度性研究[D]. 高磊.中国科学院研究生院(教育部水土保持与生态环境研究中心) 2012
本文编号：3174530
【文章来源】：西北农林科技大学陕西省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：166 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
1.1 研究目的及意义
1.2 国内外研究进展
1.2.1 土壤有机碳库研究进展
1.2.2 土壤水分的时空变异研究
1.2.3 植物多样性空间分布及其与土壤因子的关系
1.3 存在的问题
第二章 研究区概况、研究内容和方法
2.1 研究区概况
2.2 研究内容
2.2.1 土壤有机碳的空间变异特征及储量估算
2.2.2 表层土壤含水量的时空变异及其影响因素
2.2.3 网格和样带尺度表层土壤水分的时间稳定性分析
2.2.4 土壤水分时间稳定性的尺度性
2.2.5 物种多样性的空间分布特征及其与土壤因子的关系
2.3 研究方法
2.3.1 主要的试验设计和数据获取
2.3.2 主要的统计方法
2.4 技术路线
第三章 土壤有机碳的空间变异特征及储量估算
3.1 材料与方法
3.1.1 野外采样和室内分析
3.1.2 统计分析方法
3.1.3 土壤有机碳储量计算
3.2 土壤有机碳含量的描述性统计特征
3.3 土壤有机碳的相关及回归分析
3.4 土壤有机碳含量的空间变异结构特征分析
3.5 土壤有机碳含量的克里格插值
3.6 土壤有机碳储量计算
3.7 小结
第四章 表层土壤水分的时空变异及其影响因素
4.1 材料与方法
4.1.1 样点布设与水分测定
4.1.2 统计分析方法
4.2 表层土壤水分的经典统计分析
4.2.1 表层土壤水分的时间动态变化
4.2.2 表层土壤水分的时空变异大小
4.2.3 采样尺度对土壤水分变异系数的影响
4.3 表层土壤水分的地统计分析
4.3.1 表层土壤水分的空间结构特征
4.3.2 表层土壤水分空间结构与土壤湿度条件的关系
4.4 表层土壤水分的影响因素
4.4.1 相对海拔的影响
4.4.2 土壤因素的影响
4.4.3 植被因素的影响
4.4.4 逐步线性回归分析
4.5 本章小结
第五章 网格和样带尺度表层土壤水分的时间稳定性分析
5.1 时间稳定性分析
5.1.1 时间稳定性的研究方法
5.1.2 代表性测点的鉴定方法
5.1.3 代表性测点估计效果的检验
5.2 不同质地区域表层土壤水分的时间稳定性特征（网格尺度）
5.2.1 不同质地区域的划分
5.2.2 不同质地区域土壤含水量的时间变化
5.2.3 不同质地区域土壤含水量的空间分布模式分析
5.2.4 不同质地区域土壤含水量的相对差分分析
5.2.5 代表性测点的鉴定
5.2.6 土壤水分时间稳定性的影响因素
5.3 不同采样频率和水分时期对土壤水分时间稳定性的影响（样带尺度）
5.3.1 不同样带表层土壤水分的时间动态变化
5.3.2 样带尺度土壤水分的时间稳定性特征
5.3.3 不同水分时期对土壤水分时间稳定性的影响
5.3.4 测定频率对土壤水分时间稳定性的影响
5.4 小结
第六章 土壤水分时间稳定性的尺度性研究
6.1 研究方法
6.1.1 研究区概况
6.1.2 不同采样尺度下土壤水分数据的获取
6.1.3 利用已知区域的时间稳定性点估计未知区域的土壤水分均值
6.2 采样尺度对土壤水分时间稳定性的影响
6.2.1 采样尺度对土壤水分描述性统计特征的影响
6.2.2 采样尺度对土壤水分时间稳定性特征参数的影响
6.3 利用已知区域时间稳定性点对未知区域土壤水分平均值进行估计
6.4 小结
第七章 植物多样性空间分布及其与土壤因子的关系
7.1 研究方法
7.1.1 样地调查
7.1.2 物种多样性的分析
7.1.3 数据处理
7.2 群落物种组成分析
7.3 物种多样性指数的描述性统计
7.4 物种多样性指数的空间分布格局
7.5 物种多样性指数与土壤因子间的关系
7.6 小结
第八章 主要结论、进展及有待进一步研究的问题
8.1 主要结论
8.2 主要研究进展
8.3 有待深入研究的问题
参考文献
致谢
作者简介
攻读博士学位期间已发表或待发表的文章
【参考文献】：
期刊论文
[1]黑河中游绿洲区不同土地利用类型表层土壤水分空间变异的尺度效应[J]. 郭德亮,樊军,米美霞. 应用生态学报. 2013(05)
[2]徐淮黄泛平原土壤有机质空间变异特征及主控因素分析[J]. 赵明松,张甘霖,王德彩,李德成,潘贤章,赵玉国. 土壤学报. 2013(01)
[3]喀斯特高原典型小流域土壤有机碳及其组分的分布特征[J]. 邱虎森,苏以荣,陈香碧,黎蕾,李杨,何寻阳. 农业环境科学学报. 2012(10)
[4]用D、18O同位素确定黑河中游戈壁地区植物水分来源[J]. 余绍文,孙自永,周爱国,张溪,段丽军,许书刚. 中国沙漠. 2012(03)
[5]Spatial Distribution of Soil Organic Matter Using Geostatistics: A Key Indicator to Assess Soil Degradation Status in Central Italy[J]. A.MARCHETTI,C.PICCINI,R.FRANCAVIGLIA,L.MABIT. Pedosphere. 2012(02)
[6]渝北不同模式水源涵养林植物多样性及其与土壤特征的关系[J]. 赵洋毅,王玉杰,王云琦,赵占军,刘楠,陈林. 生态环境学报. 2009(06)
[7]喀斯特峰丛洼地土壤有机碳和氮素空间变异特征[J]. 吴海勇,曾馥平,宋同清,彭晚霞,黎星辉,欧阳资文. 植物营养与肥料学报. 2009(05)
[8]地统计学及其在土壤生态学研究中的应用与进展[J]. 吴黎军,贺军亮,冯晓淼. 安徽农业科学. 2009(25)
[9]黑河流域临泽盐碱化草地网格尺度多层土壤水分时空稳定性分析[J]. 冉有华,李新,王维真,晋锐. 地球科学进展. 2009(07)
[10]容重对土壤水分入渗能力影响模拟试验[J]. 李卓,吴普特,冯浩,赵西宁,黄俊,庄文化. 农业工程学报. 2009(06)
博士论文
[1]黄土高原小流域土壤水分时间稳定性及空间尺度性研究[D]. 高磊.中国科学院研究生院(教育部水土保持与生态环境研究中心) 2012
本文编号：3174530
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/nykj/3174530.html
