黄河源区高寒草地根—土复合体抗剪强度与土壤营养元素分布关系
发布时间：2021-06-16 02:20
植物类型及土壤营养元素含量等因素随植物群落演替而发生规律性变化,并影响植物根-土复合体抗剪强度。本文选择黄河源区高寒草地,开展植物根-土复合体直接剪切试验及土壤营养元素含量测试,分析区内不同植物群落根-土复合体抗剪强度与土壤营养元素分布之间的关系。结果表明:区内草地沿剖面线方向分布4种植物群落类型,即:高山嵩草-矮嵩草群落、高山嵩草-异针茅-垂穗披碱草群落、青藏苔草+藏嵩草群落和藏嵩草群落;土壤营养元素含量总体表现出由边坡高海拔位置向低海拔位置逐渐增大的变化特征,有机质含量在坡顶相对最小为59.48 g·kg-1,在坡底最大可达178.13 g·kg-1,增加值为117.65 g·kg-1;植物根-土复合体黏聚力c值随边坡海拔降低而逐渐增大,即坡顶位置为21.70 kPa,至一级阶地位置达到最大为34.87 kPa;进一步研究表明,区内根-土复合体抗剪强度与营养元素含量间存在一定程度相关关系,即营养元素含量相对较高位置处其植物根系相对较发达且密集分布,其根-土复合体抗剪强度亦相对较大。研究结果对于科学有效地防治黄河源区高...
【文章来源】：山地学报. 2020,38(03)北大核心CSCD
【文章页数】：11 页
【部分图文】：
研究区实测地形剖面及其植物群落类型分布情况
表3 研究区4种不同植物群落的根-土复合体抗剪强度试验结果Tab.3 Results of shear strength test of root-soil composite system of four different plant communities in the study area 植物群落类型 水平距离/m 海拔高度/m 平均密度/(g·cm-3) 平均含水率/% 根-土复合体抗剪强度指标 平均黏聚力c值/kPa 平均内摩擦角φ值/(°) 高山嵩草-矮嵩草 0～194.5 3617～3607 1.18±0.07 13.00±0.99 21.70±11.41 25.36±2.33 高山嵩草-异针茅-垂穗披碱草 194.5～519.3 3607～3604 0.95±0.14 16.23±1.65 27.49±19.18 24.66±3.54 青藏苔草+藏嵩草 519.3～619.3 3604～3601 1.02±0.18 24.62±16.38 34.87±13.40 24.42±4.18 藏嵩草 619.3～699.9 3601～3600 1.09±0.12 128.25±37.13 17.81±14.21 21.48±4.48图4为区内根-土复合体抗剪强度随剖面海拔高度变化曲线,由该图可知,4种群落其植物根-土复合体黏聚力c值在上层及下层位置处呈现出相似的变化特征,即整体表现为随剖面线海拔降低而增大,且在坡脚一级阶地后缘位置达到最大值约为45 kPa,而在接近河漫滩位置处则显著减小。坡顶及三级阶地位置处坡度相对较大,坡面易受地表风力、水力等侵蚀作用,使得该位置处土层厚度相对较小且植物根系分布相对不发达,根-土复合体黏聚力c值较小,其平均黏聚力c值为21.70 kPa。随着海拔降低,二级阶地至一级阶地位置处地形相对平坦,该位置处生长的植物受风力和水力侵蚀作用相对较弱,植物生长状况相对较好且根系相对较为发达,结果使得该位置处的植物根-土复合体黏聚力c 值呈现出增大的趋势,并在一级阶地位置处达到最大值约为45 kPa。河漫滩位置处土体平均含水率相对其他位置处较高,为128.25%,过高的含水率一定程度上降低了该位置处植物根-土复合体黏聚力c值,使得该位置处黏聚力c值随海拔降低而显著减小至10 kPa以下。
图4为区内根-土复合体抗剪强度随剖面海拔高度变化曲线,由该图可知,4种群落其植物根-土复合体黏聚力c值在上层及下层位置处呈现出相似的变化特征,即整体表现为随剖面线海拔降低而增大,且在坡脚一级阶地后缘位置达到最大值约为45 kPa,而在接近河漫滩位置处则显著减小。坡顶及三级阶地位置处坡度相对较大,坡面易受地表风力、水力等侵蚀作用,使得该位置处土层厚度相对较小且植物根系分布相对不发达,根-土复合体黏聚力c值较小,其平均黏聚力c值为21.70 kPa。随着海拔降低,二级阶地至一级阶地位置处地形相对平坦,该位置处生长的植物受风力和水力侵蚀作用相对较弱,植物生长状况相对较好且根系相对较为发达,结果使得该位置处的植物根-土复合体黏聚力c 值呈现出增大的趋势,并在一级阶地位置处达到最大值约为45 kPa。河漫滩位置处土体平均含水率相对其他位置处较高,为128.25%,过高的含水率一定程度上降低了该位置处植物根-土复合体黏聚力c值,使得该位置处黏聚力c值随海拔降低而显著减小至10 kPa以下。综上可知,区内4种不同植物群落其根-土复合体平均黏聚力c值,整体表现为随海拔降低而逐渐增大,且在剖面线方向一级阶地处达到最大值,而自河漫滩位置开始,当接近河床位置时则显著降低。4种植物群落其根-土复合体平均黏聚力c值由大至小依次为:青藏苔草+藏嵩草>高山嵩草-异针茅-垂穗披碱草>高山嵩草-矮嵩草>藏嵩草。
【参考文献】：
期刊论文
[1]黄河源区生态保护与草牧业发展关键技术及优化模式[J]. 徐田伟,赵新全,耿远月,王循刚,毛绍娟,徐世晓. 资源科学. 2020(03)
[2]黄河源区高寒草地植物组合对根-土复合体抗剪强度的影响[J]. 刘昌义,窦增宁,胡夏嵩,徐志闻,周林虎,李希来,朱海丽,李燕婷. 草地学报. 2019(01)
[3]浅层滑坡多发区典型植被恢复树种根系对土壤抗剪强度影响[J]. 洪苗苗,汪霞,赵云飞,欧延升,黄政. 山地学报. 2018(01)
[4]退化程度对三江源泽库高寒草甸土壤理化性质及持水能力的影响[J]. 杨永胜,张莉,未亚西,李红琴,李英年. 中国草地学报. 2017(05)
[5]黄河源区高寒草地植被根-土复合体抗剪强度试验及退化程度阈值确定[J]. 刘昌义,胡夏嵩,窦增宁,李希来,徐志闻. 草业学报. 2017(09)
[6]生态退化与恢复对三江源区土壤保持功能的影响[J]. 康惠惠,潘韬,盖艾鸿,刘玉洁. 水土保持通报. 2017(03)
[7]气候变化与人为活动对三江源草地生产力影响的定量研究[J]. 张颖,章超斌,王钊齐,杨悦,张艳珍,李建龙,安如. 草业学报. 2017(05)
[8]三江源生态工程实施以来草地恢复态势及现状分析[J]. 徐新良,王靓,李静,蔡红艳. 地球信息科学学报. 2017(01)
[9]高寒草甸植物群落退化与土壤环境特征的关系研究[J]. 杨元武,李希来,周旭辉,祁银姐,师月英,李成一,周华坤. 草地学报. 2016(06)
[10]藏北退化草地群落生物量与土壤养分的关系[J]. 孙磊,刘玉,武高林,魏学红. 草业科学. 2016(06)
博士论文
[1]放牧对草地植被、土壤空间异质性及其相互关系的调控机制[D]. 刘晨.东北师范大学 2015
[2]施氮对黄土高原丘陵沟壑区不同退耕年限植被群落以及土壤养分的影响[D]. 白宏兵.西北农林科技大学 2013
硕士论文
[1]红壤坡耕地耕层土壤抗剪强度及影响因素响应特征[D]. 常松果.西南大学 2017
[2]草原和荒漠植物养分时空动态与化学计量学研究[D]. 银晓瑞.内蒙古大学 2008
本文编号：3232161
【文章来源】：山地学报. 2020,38(03)北大核心CSCD
【文章页数】：11 页
【部分图文】：
研究区实测地形剖面及其植物群落类型分布情况
表3 研究区4种不同植物群落的根-土复合体抗剪强度试验结果Tab.3 Results of shear strength test of root-soil composite system of four different plant communities in the study area 植物群落类型 水平距离/m 海拔高度/m 平均密度/(g·cm-3) 平均含水率/% 根-土复合体抗剪强度指标 平均黏聚力c值/kPa 平均内摩擦角φ值/(°) 高山嵩草-矮嵩草 0～194.5 3617～3607 1.18±0.07 13.00±0.99 21.70±11.41 25.36±2.33 高山嵩草-异针茅-垂穗披碱草 194.5～519.3 3607～3604 0.95±0.14 16.23±1.65 27.49±19.18 24.66±3.54 青藏苔草+藏嵩草 519.3～619.3 3604～3601 1.02±0.18 24.62±16.38 34.87±13.40 24.42±4.18 藏嵩草 619.3～699.9 3601～3600 1.09±0.12 128.25±37.13 17.81±14.21 21.48±4.48图4为区内根-土复合体抗剪强度随剖面海拔高度变化曲线,由该图可知,4种群落其植物根-土复合体黏聚力c值在上层及下层位置处呈现出相似的变化特征,即整体表现为随剖面线海拔降低而增大,且在坡脚一级阶地后缘位置达到最大值约为45 kPa,而在接近河漫滩位置处则显著减小。坡顶及三级阶地位置处坡度相对较大,坡面易受地表风力、水力等侵蚀作用,使得该位置处土层厚度相对较小且植物根系分布相对不发达,根-土复合体黏聚力c值较小,其平均黏聚力c值为21.70 kPa。随着海拔降低,二级阶地至一级阶地位置处地形相对平坦,该位置处生长的植物受风力和水力侵蚀作用相对较弱,植物生长状况相对较好且根系相对较为发达,结果使得该位置处的植物根-土复合体黏聚力c 值呈现出增大的趋势,并在一级阶地位置处达到最大值约为45 kPa。河漫滩位置处土体平均含水率相对其他位置处较高,为128.25%,过高的含水率一定程度上降低了该位置处植物根-土复合体黏聚力c值,使得该位置处黏聚力c值随海拔降低而显著减小至10 kPa以下。
图4为区内根-土复合体抗剪强度随剖面海拔高度变化曲线,由该图可知,4种群落其植物根-土复合体黏聚力c值在上层及下层位置处呈现出相似的变化特征,即整体表现为随剖面线海拔降低而增大,且在坡脚一级阶地后缘位置达到最大值约为45 kPa,而在接近河漫滩位置处则显著减小。坡顶及三级阶地位置处坡度相对较大,坡面易受地表风力、水力等侵蚀作用,使得该位置处土层厚度相对较小且植物根系分布相对不发达,根-土复合体黏聚力c值较小,其平均黏聚力c值为21.70 kPa。随着海拔降低,二级阶地至一级阶地位置处地形相对平坦,该位置处生长的植物受风力和水力侵蚀作用相对较弱,植物生长状况相对较好且根系相对较为发达,结果使得该位置处的植物根-土复合体黏聚力c 值呈现出增大的趋势,并在一级阶地位置处达到最大值约为45 kPa。河漫滩位置处土体平均含水率相对其他位置处较高,为128.25%,过高的含水率一定程度上降低了该位置处植物根-土复合体黏聚力c值,使得该位置处黏聚力c值随海拔降低而显著减小至10 kPa以下。综上可知,区内4种不同植物群落其根-土复合体平均黏聚力c值,整体表现为随海拔降低而逐渐增大,且在剖面线方向一级阶地处达到最大值,而自河漫滩位置开始,当接近河床位置时则显著降低。4种植物群落其根-土复合体平均黏聚力c值由大至小依次为:青藏苔草+藏嵩草>高山嵩草-异针茅-垂穗披碱草>高山嵩草-矮嵩草>藏嵩草。
【参考文献】：
期刊论文
[1]黄河源区生态保护与草牧业发展关键技术及优化模式[J]. 徐田伟,赵新全,耿远月,王循刚,毛绍娟,徐世晓. 资源科学. 2020(03)
[2]黄河源区高寒草地植物组合对根-土复合体抗剪强度的影响[J]. 刘昌义,窦增宁,胡夏嵩,徐志闻,周林虎,李希来,朱海丽,李燕婷. 草地学报. 2019(01)
[3]浅层滑坡多发区典型植被恢复树种根系对土壤抗剪强度影响[J]. 洪苗苗,汪霞,赵云飞,欧延升,黄政. 山地学报. 2018(01)
[4]退化程度对三江源泽库高寒草甸土壤理化性质及持水能力的影响[J]. 杨永胜,张莉,未亚西,李红琴,李英年. 中国草地学报. 2017(05)
[5]黄河源区高寒草地植被根-土复合体抗剪强度试验及退化程度阈值确定[J]. 刘昌义,胡夏嵩,窦增宁,李希来,徐志闻. 草业学报. 2017(09)
[6]生态退化与恢复对三江源区土壤保持功能的影响[J]. 康惠惠,潘韬,盖艾鸿,刘玉洁. 水土保持通报. 2017(03)
[7]气候变化与人为活动对三江源草地生产力影响的定量研究[J]. 张颖,章超斌,王钊齐,杨悦,张艳珍,李建龙,安如. 草业学报. 2017(05)
[8]三江源生态工程实施以来草地恢复态势及现状分析[J]. 徐新良,王靓,李静,蔡红艳. 地球信息科学学报. 2017(01)
[9]高寒草甸植物群落退化与土壤环境特征的关系研究[J]. 杨元武,李希来,周旭辉,祁银姐,师月英,李成一,周华坤. 草地学报. 2016(06)
[10]藏北退化草地群落生物量与土壤养分的关系[J]. 孙磊,刘玉,武高林,魏学红. 草业科学. 2016(06)
博士论文
[1]放牧对草地植被、土壤空间异质性及其相互关系的调控机制[D]. 刘晨.东北师范大学 2015
[2]施氮对黄土高原丘陵沟壑区不同退耕年限植被群落以及土壤养分的影响[D]. 白宏兵.西北农林科技大学 2013
硕士论文
[1]红壤坡耕地耕层土壤抗剪强度及影响因素响应特征[D]. 常松果.西南大学 2017
[2]草原和荒漠植物养分时空动态与化学计量学研究[D]. 银晓瑞.内蒙古大学 2008
本文编号：3232161
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