不同地形条件下退耕草地植被恢复与土壤理化性质分异特征

摘要

黄土高原自退耕还林以来，生态环境恢复，水土流失情况有了明显改善，植被在其中起了非常重要的作用。植被生长状况受土壤物理、化学和生物性质以及水热条件的综合作用，地形通过对水热条件的重分配影响植被生长发育。吴起县地处典型黄土丘陵沟壑区，曾因退耕还林工作出色被誉为“退耕还林第一县”。本研究以吴起县为研究区，选取典型阴坡、阳坡农田为对照组，分阴坡、阳坡、半阴坡、半阳坡四个坡向选取典型退耕草地为样地，在样地从峁顶到沟坡位置均匀布设八个坡位分别代表上坡位、中坡位、下坡位与沟坡。在样地进行植被调查与土壤样品采集，计算植被α多样性指数，测定土壤理化性质，分析不同地形条件下退耕草地植被恢复与土壤理化性质的分异特征，探究地形对植被恢复及土壤理化性质的影响，以期深入了解植被恢复与土壤性质之间的影响机制，为后期对生态环境要素对生态恢复的影响的定量模拟研究提供重要支撑。本研究主要结论如下： （1）研究区常见植被有10科24属30种，以菊科、豆科、禾本科为主。不同坡向条件下阳坡植被覆盖度与α多样性指数最高，阴坡较低。不同坡位植被α多样性指数呈现出下坡位>中坡位>上坡位>沟坡的趋势。 （2）土壤有机质含量半阴坡、半阳坡较高，全氮含量则为阴坡、阳坡较高；在0-10cm与10-20cm土层土壤养分含量存在显著性差异，随土层深入逐渐减小。土壤容重、孔隙度与饱和持水量表现出半阳坡、半阴坡优于阴坡、阳坡与农田。土壤自然含水量、毛管孔隙度与毛管持水量表现为阴坡、阳坡优于半阳坡、半阴坡及农田。阴坡土壤颗粒组成显著优于其他五个样地，阳坡颗粒组成最差。土壤水稳性团聚体呈现出半阳坡、半阴坡整体优于阳坡、阴坡的趋势，退耕草地土壤团聚体MWD表现出从表层到深层土壤逐渐减小的趋势。 （3）在沟缘线以上，土壤理化性质在下坡位都表现出较好的趋势，而上坡位则较差。沟缘线以下沟坡位置土壤理化性质变化较大。 （4）地表植被生长状况与土壤理化性质表现并不完全一致,植被生长受地形、水热条件以及土壤特性的综合作用，变化直观但季节波动性大，土壤理化性质的改善较为缓慢。 （5）不同地形条件下，退耕草地土壤理化性质均优于农田对照组，在0-20cm土层上，退耕草地土壤理化性质表现出较明显的优势。退耕还林还草对改善土壤性质、促进生态恢复以及控制水土流失作出了巨大的贡献。

目录

声明

第一章 绪论

1.1研究目的与意义

1.2国内外研究进展

1.2.1地形与地表植被分异规律研究

1.2.2地形对土壤理化性质的影响

1.2.3植被恢复与土壤理化性质的关系研究

1.2.4黄土高原生态恢复的环境效应研究

第二章 研究内容及方法

2.1.1地理位置

2.1.2水文与气候

2.1.3土壤与植被

2.1.4社会经济状况

2.2.1研究目标

2.2.2研究内容

2.3.1样点布设

2.3.2地表植被调查与土样采集

2.3.3地表植被α多样性指数计算方法

2.3.4土壤化学性质测定方法

2.3.5土壤物理性质测定方法

2.3.6数据处理

2.4 技术路线

第三章 不同地形条件下植被多样性特征

3.1地表植被调查分析

3.2不同坡向植被α多样性指数分析

3.3不同坡位植被α多样性指数分析

3.4本章小结

4.1不同坡向土壤养分空间分异特征

4.1.1不同坡向土壤有机质空间分异特征

4.1.2不同坡向土壤全氮空间分异特征

4.2不同坡向土壤基本物理性质空间分布特征

4.2.1不同坡向土壤容重

4.2.2不同坡向土壤自然含水量

4.2.3不同坡向土壤孔隙度与毛管孔隙度

4.2.4不同坡向土壤饱和持水量与毛管持水量

4.3不同坡向土壤颗粒组成

4.4不同坡向土壤水稳性团聚体特征

4.5本章小结

第五章 不同坡位土壤理化性质分异特征

5.1不同坡位土壤养分空间分布

5.1.1不同坡位土壤有机质空间分异特征

5.1.2不同坡位土壤全氮空间分异特征

5.2不同坡位土壤基本物理性质空间分布

5.2.1不同坡位土壤容重

5.2.2不同坡位土壤自然含水量

5.2.3不同坡位土壤孔隙度与毛管孔隙度

5.2.4不同坡位土壤饱和持水量与毛管持水量

5.3不同坡位土壤颗粒组成

5.4不同坡位土壤水稳性团聚体特征

5.5本章小结

第六章 结论与展望

6.1研究结论

6.2展望

参考文献

致谢

作者简介