黄土高原植被恢复对土壤碳、氮储量及水稳性团聚体分布的影响

摘要

植被是控制土壤侵蚀的最重要因子,在侵蚀陡坡耕地上进行自然或人工植被恢复对土壤质量和肥力的改善有重要作用.本研究按照黄土的地带性分布规律选择陕西省由北到南的神木、绥德、延安、吴旗、宜川为研究采样区域,对不同类型植被及其恢复年限与土壤0-5cm表层有机碳、速效氮储量,土壤水稳性团聚体粒径分布,以及团聚体内有机碳含量的关系进行了系统的研究,以评价植被恢复对土壤碳、氮储量及水稳性团聚体有机碳的影响,探讨植被恢复后土壤团聚体粒径与水稳性团聚体有机碳的变化机理;研究结果总结如下: (1) 不同植被恢复改善土壤碳、氮储量,水稳性团聚体分布及团聚体碳含量的特征: 与农地相比较,各区域植被恢复都提高了土壤有机碳、速效氮和全氮储量,水稳性团聚体总量以及团聚体有机碳含量.不同类型植被恢复效果不同,各区域土壤碳、氮储量变化呈现草本>灌木>乔木的规律,草本和灌木能显著(p<0.05)改善土壤碳、氮储量.运用土壤>0.25mm团聚体含量及平均重量直径评价土壤水稳性团聚体,得出:植被恢复提高土壤大粒径团聚体含量,影响各粒级团聚体的重新分布,改善了土壤的结构,提高了土壤的抗侵蚀能力,其中草本的贡献最大.各粒级团聚体中,大量的土壤有机碳储存于250～2000μm团聚体内,其次是>2000tun大团聚体和53～250tun微团聚体,<53μm粉粘粒有机碳含量最低.植被恢复不同程度提高了各粒级团聚体有机碳的含量,其中250～2000μm团聚体有机碳含量的变化最大,<53μm粉粘粒有机碳含量没有明显的变化. (2) 植被恢复年限对改善土壤碳、氮库和水稳性团聚体含量的影响: 植被恢复年限也是影响土壤有机碳和速效氮储量的因素,试验结果表明同种类型植被恢复年限越长土壤有机碳、速效氮储量越高;但是植被类型不同,恢复年限久的土壤有机碳、速效氮储量却不高,21年刺槐土壤有机碳、速效氮储量却比16年沙棘低.因此可以看出恢复年限是影响土壤有机碳和速效氮储量的一个因子,但不是主要因子.恢复年限对土壤水稳性团聚体总量的变化基本没有什么影响,对团聚体分布有一定影响,能提高土壤>0.25mm水稳性团聚体含量,增加土壤抗蚀性. (3) 植被恢复改善土壤有机碳、速效氮储量变化的区域特征: 由北到南神木、绥德、吴旗、延安、宜川5个研究区域土壤有机碳和速效氮储量变化的特征是:随纬度的降低,土壤有机碳和速效氮储量逐渐增加,并且植被恢复对土壤性质改善的作用也随纬度的降低而增加.这是因为由北到南土壤类型逐渐由沙黄土向森林土转化,土壤质地逐渐变好,并且年均气温和年降雨量逐渐升高,各方面因素导致土壤肥力随纬度的降低而增加.其中吴旗有机碳和速效含量最低,分析原因是:吴旗县地理位置偏于西北方向,土壤贫瘠,气候干燥,因此土壤有机碳和速效氮本底值含量比较低.

目录

文摘

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第一章引言

1.1黄土高原退耕还林、植被恢复的重要意义

1.2国内外研究进展

1.2.1植被恢复对土壤性质的影响

1.2.2植被恢复对土壤有机碳库的影响

1.2.3植被恢复对土壤水稳性团聚体分布的影响

1.2.4土壤团聚体稳定性评价方法

1.2.5植被恢复对土壤水稳性团聚体有机碳的影响

1.3存在的问题

第二章材料与方法

2.1研究区概况

2.2分析方法：

2.2.1试验设计

2.2.2土壤样品的采集

2.2.3测定方法

2.3数据分析处理

第三章植被恢复对土壤总有机碳储量的影响

3.1植被类型对土壤总有机碳储量的影响

3.2不同恢复年限对土壤有机碳储量的影响

3.3植被恢复改善土壤总有机碳储量变化的区域特征

3.4讨论

第四章植被恢复对土壤氮储量的影响

4.1植被恢复对土壤氮储量的影响

4.2不同恢复年限对土壤氮储量的影响

4.3植被恢复改善土壤氮储量变化的区域特征

4.4讨论

第五章植被恢复对土壤团聚体分布的影响

5.1植被类型对土壤水稳性团聚体分布的影响

5.2植被类型对土壤团聚体平均重量直径(MWD)的影响

5.3平均重量直径与＞0.25MM土壤水稳性团聚体含量的关系

5.4植被对土壤＞0.25MM团聚体的影响

5.5讨论

第六章植被恢复对团聚体有机碳含量的影响

6.1植被类型对土壤团聚体碳含量的影响

6.2讨论

第七章总结

参考文献

致谢

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