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黄土高原人工刺槐林与撂荒草地植被恢复方式下群落和土壤特征沿降水梯度的变异研究

文献类型:学位论文

作者田涛
答辩日期2019-06
文献子类硕士
授予单位中国科学院生态环境研究中心
授予地点北京
导师傅伯杰
关键词植被恢复,人工林, 撂荒草地, 群落特征,土壤特征, 降雨 梯度 vegetation Restoration, Artificial Forest, a Bandoned Grassland Community Characteristics, Soil Characteristics, Precipitation Gradient
学位名称理学硕士
学位专业生态学
其他题名The variation s of community and soil characteristics of a rtificial locust forest and a bandoned grassland recovery modes along precipitation gradient in the Loess Plateau, China
英文摘要

         黄土高原是我国生态环境最脆弱和恶劣的地区之一,长期的垦殖活动,致使 水土流失严重 。 因此我国政府采取了一系列生态恢复工程措施,如 1999 年开始的 退耕还林 工程,使得黄土高原大部分地区的自然生态环境得到改善。刺槐( Robinia pseudoacacia )作为 还林的 主要乔木物种之一被广泛种植,显著改善了该地区 植物群落及土壤等 生态环境, 同时也带来了 负面影响。 因此,有
必要系统分析人工刺槐林植被恢复下植物群落和土壤特征随 降水 梯度的变异情况,同时比较分析人工刺槐林植被恢复和撂荒草地自然恢复方式下植物群落和土壤 特征的差异,为黄土高原生态恢复和生态系统管理提供科学依据。
          本文沿 黄土高原 降水 梯度, 基于 人工刺槐林和撂荒草地 样地 采样 及 植被调查数据,在大尺度上探究这两种恢复方式的群落和土壤特征的 降水 梯度变异,分析其 影响因素 ,并比较其差异。采用 Sørensen (S8) 系数和 W ard 最小方差聚类法, 利用 群落物种的有 无 0 1 数据,对刺槐样方和 撂荒 草地样方进行聚类分组 比较不同样方组之间群落和土壤特征的空间变异特点,结合环境因子采用相关分析、逐步回归、前向选择以及典型相关分析( CCA )方法探究 其影响因素,同时采用 T 检验的方法比较了降水梯度上刺槐和撂荒草地的群落和土壤特征 。
         结果表明,黄土高原人工刺槐林群落特征具有明显降水梯度变异 随着降水减少,刺槐的生长(盖度、树高、胸径)受到显著的干旱胁迫作用,人工刺槐林群落 物种 多样性指数在 相对 干旱 地 区和 相对 湿润 地 区分别出现 最大值, 且物种组成更替显著,体现出人工刺槐与林下天然次生植物对降水梯度变异的适应性差异 中层 土壤 水分含量 和表层土壤 水分含 量的变化 是 人工刺槐林群落 物种多样性 产生 空间变异的主要影响因素;撂荒草地 物种多样性指数在降水过渡地区(降水量约为466mm左右的地带)出现最大值,而均匀度指数则呈现出随降水增加而增加的趋势;黄土高原 人工刺槐林和撂荒草地 对群落和土壤特征空间变异的影响具有显著的差异性,在 年均降水量为 530mm 至 580mm 的 相对湿润地区,人工刺槐林群落的物种多样性指数显著小于撂荒草地群落的物种多样性指数,在年均 降水量 为 450mm 至 500mm 的降水过渡地区 ,人工刺槐林群落的物种多样性指数大于撂荒草地群落的物种多样性指数;人工刺槐林群落的各层土壤水分含量普遍小于撂荒草地群落的各层土壤水分含量, 且该差异随着土壤深度的增加而增加,同时该差异在相对湿润地区和相对干旱地区更大,表明撂荒草地群落恢复方式相对于人工刺槐林恢复方式对 黄土高原 土壤水分含量 带
来负面影响的可能更性更小 ;黄土高原地区人工刺槐林群落的表层土 壤有机碳含量普遍大于撂荒草地群落的表层土壤有机碳含量;在相对湿润地区人工刺槐林群落的土壤氮磷 含量显著大于撂荒草地群落的土壤 氮磷 含量。
        本文认为,在未来黄土高原植被恢复建设中, 应高度重视黄土高原地区的植被地带性问题及 天然次生 植物 在相对干旱地区 对生态系统的重要作用 ,如本文结果显示,在 年均降水量为 5 30mm 至 580mm 的相对湿润地区 采用人工刺槐林这一恢复方式具有良好的生态效益; 在年均降水量为 450mm 至 500mm 的降水过渡地区 ,人工刺槐林和撂荒草地两种植被恢复方式各有利弊,可以采用 综合性的 植被恢复方式 ;但是在 年均降水量为 400mm 至 450mm 的 相对干旱地区,人工刺槐的生长不仅受到比较严重的干旱胁迫作用,相对于撂荒草地来说还导致了较严重的土壤水分亏缺,同时未带来显著的土壤养分补给,整体上来说生态效益较差,因此在该地区选择撂荒草地恢复方式可能是更好的选择。 黄土高原未来的植被恢复建设依然任重道远, 还 需要更深 入的理论研究和生态实践 。

语种中文
页码71
源URL[http://ir.rcees.ac.cn/handle/311016/42293]  
专题生态环境研究中心_城市与区域生态国家重点实验室
推荐引用方式
GB/T 7714
田涛. 黄土高原人工刺槐林与撂荒草地植被恢复方式下群落和土壤特征沿降水梯度的变异研究[D]. 北京. 中国科学院生态环境研究中心. 2019.

入库方式: OAI收割

来源:生态环境研究中心

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