黄土丘陵沟壑区不同植物群落下土壤分离速率变化及其影响因素研究

发布时间：2020-08-27 22:32

【摘要】：土壤分离速率与土壤抗侵蚀能力有着密切的关系,植树种草是防治土壤侵蚀的关键措施之一。为进一步分析黄土区退耕植物群落强化土壤抗分离能力的作用方式,本文采用放水冲刷试验及室内分析相结合的方法,选取了黄土丘陵地区几种典型的植物群落,以土壤分离速率变化特征为核心,研究不同植物群落的土壤理化性质、冠层特征、根系形态的动态变化特征,探讨不同植物群落覆盖下植物冠层、根系、土壤性状之间在影响土壤抗分离能力方面的差异性,以期为黄土区植物建设提供科学参考。通过系统分析和研究,取得了以下结论:(1)各植物群落土壤分离速率均表现为:含冠层土壤分离速率含根系土壤分离速率含结皮土壤分离速率。退耕时间较长、植物盖度较大的狼牙刺群落和白羊草群落的土壤分离速率较小,而退耕时间较短、植物盖度较低的铁杆蒿样地和达乌里胡枝子样地的土壤分离速率较大。(2)随着植物冠层参数(植物盖度、茎秆密度、地上部分生物量密度)、根系参数(根系长度密度、根系表面积密度、根系体积密度、根系直径)的增大,各植物群落土壤容重均逐渐减小,土壤有机质含量、土壤水稳性团聚体含量均逐渐增加。各植物群落的土壤容重、土壤有机质含量、土壤水稳性团聚体含量均与其根系直径均有较低的相关系数,与其他根系参数相关系数均较大。(3)狼牙刺群落、铁杆蒿群落、白羊草群落的土壤理化性质与根径D2.0mm根系参数均存在显著或极显著相关关系,表明土壤结构与根径D2.0mm的根系密切相关。(4)各植物群落土壤分离速率随土壤容重的增加而增大,随其土壤有机质含量、水稳性团聚体含量的增加而减小。各植物群落的土壤分离速率与其土壤容重正相关,且关系显著,与其土壤有机质含量、土壤水稳性团聚体含量达显著负相关关系,表明土壤理化性质是影响土壤分离速率的显著因素。(5)各植物群落土壤分离速率与其根系表面积密度、根系长度密度、根系生物量密度、根系体积密度、根系直径密度均是负相关关系,但与根系直径的相关性均不显著,说明根系直径不是影响土壤分离速率的显著根系参数。另外各植物群落土壤分离速率与其各径级根长密度、各径级根系表面积密度、各径级根系体积密度均是负相关关系。(6)影响狼牙刺样地土壤分离速率的显著因素是其土壤容重;影响铁杆蒿样地土壤分离速率主导因子为其根长密度;影响白羊草群落土壤分离速率显著因素是根径0≤D1.0mm的根长密度;达乌里胡枝子样地土壤分离速率受其土壤容重影响最为显著。在不考虑植物类型情况下,土壤有机质含量和土壤容重大小是影响土壤分离速率的关键因子。
【学位授予单位】：陕西师范大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：S157.1
【图文】：

试验装置图,试验装置,滑盖,冲刷时间

２．２．２．１邋土壤分离速率测定逡逑土壤分离速率的测定采用原状土水槽冲刷法，水槽长２．０ｍ，宽０．１ｍ，高０．１ｍ。逡逑冲刷槽装置如图２－１所示。试验坡度设置２０°，冲刷流量定为５．０邋Ｌ／ｍｉｎ，冲刷时间逡逑为１５邋ｍｉｎ，即采用当地暴雨平均持续时间。逡逑试验开始前，将装有土样的取样器（土槽图２－１）放入土样室，使土样表面与逡逑水槽底部齐平，用凡士林或棉花把土槽与水槽之间空隙封住，盖上滑盖，准备开逡逑始试验。待水槽水流稳定后，迅速摘掉土槽上面的滑盖，并按下计时器，径流开逡逑始分离土壤。水流冲刷的前３ｍｉｎ，每分钟用取样桶收集１次冲刷泥沙量，随后每逡逑２邋ｍｉｎ收集１次泥沙量，共取９次样，待试验冲刷历时１５ｍｉｎ时，迅速盖上滑盖，逡逑关闭阀门，同时再按下秒表，记录下冲刷时间，结束冲刷。将取样桶按冲刷时间逡逑顺序摆放

土壤容重,植物群落,结皮,土壤有机质含量

故在这种条件下，各研究样地植物类型虽不同，但含冠层土壤有机质含量逡逑一定较含根系土壤、含结皮土壤的有机质含量多，且与含根系土壤无显著性差异逡逑（图３－２）。同时，由于本文中的含结皮土壤既无植物冠层覆盖，又缺少根系作用，逡逑因此，土壤有机质含量最低，且与含冠层土壤有机质含量有显著性差异。而达乌逡逑里胡枝子群落的含根系土壤有机质含量与含结皮土壤有机质含量间无显著性差逡逑异，这主要是由于达乌里胡枝子群落植物盖度低，结皮发育最好，结皮面积广，逡逑１６逡逑

土壤有机质含量,植物群落,结皮,土壤水稳性团聚体

Ｆｉｇ．３－２邋Ｓｏｉｌ邋ｏｒｇａｎｉｃ邋ｍａｔｔｅｒ邋ｃｏｎｔｅｎｔ邋ｏｆ邋ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ邋ｖｅｇｅｔａｔｉｏｎ邋ｃｏｍｍｕｎｉｔｉｅｓ逡逑３．１．３邋土壤水稳性团聚体变化逡逑如图３－３所示，狼牙刺群落和白羊草群落均是老荒坡，植物盖度大，根系发达，逡逑导致裸露的地表面积较小，不利于结皮的发育，其含结皮土壤无植物覆盖，根系逡逑１７逡逑

【参考文献】