流域和坡面尺度上植被恢复对土壤养分的影响--以羊圈沟小流域为例
文献类型：学位论文
| 作者 | 梁地 |
| 学位类别 | 硕士 |
| 答辩日期 | 2012-05 |
| 授予单位 | 中国科学院研究生院 |
| 授予地点 | 北京 |
| 导师 | 傅伯杰 |
| 关键词 | 黄土高原 植被恢复 土壤碳氮 坡面 流域 Loess Plateau vegetation restoration soil organic carbon and total nitrogen slope watershed |
| 其他题名 | The effects of vegetation restoration on soil properties at slope and watershed scale: A case study in the Loess Plateau of China |
| 学位专业 | 生态学 |
| 中文摘要 | 黄土高原地区水土流失严重，常年的土壤侵蚀导致了土壤结构破坏、养分流 失和土地退化等一系列严重的生态环境问题。而合理的植被恢复则被认为是黄土 高原地区生态重建，特别是土壤质量修复和提高最为有效的方法。一方面，植被 的地上部分可以有效地拦截降雨，降低雨水对地表土壤的冲击。而植被的根系则 在土壤中纵横穿梭，起到了到固持土壤的作用。此外，植被也是土壤养分的重要 来源之一。通过微生物的分解和转化作用，植被的枯枝落叶以及死亡的根系最终 可以转化为土壤有机质。另一方面，适宜的土壤环境能够为植物生长发育提供各 种必需的物质。在养分条件受限的情况下，植物正常的生理活动则很难进行。由 此可见，植被与土壤养分的相互作用过程构成了一个双向反馈系统。本文以羊圈 沟小流域为研究区域，以景观生态学基本原理为理论依据，在坡面和流域尺度上 分别开展了植被恢复对土壤养分影响的研究。其中，在坡面尺度上探讨了单一植 被恢复模式和混合植被恢复模式下土壤养分的分布特征以及不同生态因子间的 相互作用。在流域尺度上，通过GIS 和地统计学模型的方法，研究了土壤有机碳 在整个小流域内的分布规律，进而阐明了土地利用变化所导致的土壤有机碳的空 间差异性。主要研究结论如下： （1）在坡面尺度，土壤有机碳在混合植被恢复模式下分别比两种单一植被 恢复模式高25.8%和 27.7% ，而三条植被样线下土壤总氮含量差异不大。此外，在混合植被和沙棘林样线下，土壤有机碳和总氮含量都表现出从坡顶向坡脚增加的趋势。而在茵陈蒿样线下，土壤有机碳含量则表现出坡脚和坡顶较高，坡中较低，其分布规律呈现“V”字型；土壤总氮含量则表现出由坡脚向坡顶增加的趋势。在本研究中，土壤碳氮比小于10:1，这说明土壤中存在大量的易分解有机质。以上研究结果说明，与单一植被恢复模式相比，混合植被恢复模式具有更好的土壤有机碳累积潜力，这对于未来的黄土高原以及类似的干旱半干旱区域的植被恢复实践具有重要意义。 （2）整个流域范围内，林地土壤有机碳含量最高，达到3.57g/kg，显著高 于草地和农地，而灌木与草地间土壤有机碳相差不大。农地的土壤有机碳含量最 低，仅为2.79g/kg，分别为林地、草地和灌木下有机碳含量的78.1%， 87.1% 和83.2%。四种土地利用类型下土壤有机碳的含量随着土层深度的增加而下降。相反，土壤容重则随着土层深度的增加而增加。土壤容重在流域尺度上表现为农田显著高于林地、草地和灌木，达到了1.25g/cm3，而后三者差异并不显著。此外，0-5，5-10，10-20 和20-30cm四个层次的土壤有机碳在羊圈沟小流域的空间分布规律表明，前三个层次的分布特征比较近似，都表现出了小流域西部、中北部和北部有机碳含量较高，而东部和南部有机碳含量较低的特征。而对于20-30cm层次的土壤有机碳来说，其高值区分布面积减少，多数地区土壤有机碳含量差别不大。以上结果表明，土壤有机碳在小流域内部的空间分布规律与各个土地利用类型的分布规律基本一致。土壤有机碳的高值区往往对应着人为干扰比较少，且恢复年限较长的林地。 |
| 公开日期 | 2014-05-07 |
| 源URL | [http://ir.rcees.ac.cn/handle/311016/7188]  |
| 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 | 梁地. 流域和坡面尺度上植被恢复对土壤养分的影响--以羊圈沟小流域为例[D]. 北京. 中国科学院研究生院. 2012. |
入库方式： OAI收割
来源：生态环境研究中心
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