王天超:黄土塬沟头典型植被群落特征及其对土壤性质的影响论文

王天超:黄土塬沟头典型植被群落特征及其对土壤性质的影响论文

本文主要研究内容

作者王天超(2019)在《黄土塬沟头典型植被群落特征及其对土壤性质的影响》一文中研究指出:国家实施大规模退耕还林还草工程之后,黄土塬区的植被发生了巨大变化,植被覆盖度明显提高,植被枯枝落叶、根系等使土壤性质发生了变化。植被对沟头土壤性质的改良,有效增强了沟头土壤抗蚀性,减缓了沟头前进,而关于典型植被群落对黄土塬沟头土壤性质的影响研究鲜见报道。因此,本研究以黄土塬沟头典型植被群落为研究对象,对甘肃省庆阳市董志塬南小河沟流域一级支沟沟头展开调查,选择沟头典型植被群落长芒草(Stipa bungeana)群落、冰草(Agropyron cristatum)群落、达乌里胡枝子(Lespedeza davurica)群落、猪毛蒿(Artemisia scoparia)群落、茭蒿(Artemisia atrovirens)群落、白羊草(Bothriochloa ischaemum)群落、紫花苜蓿(Medicago sativa)群落、紫花苜蓿+猪毛蒿群落,调查沟头植被群落特征和070 cm土层植被根系特征,并以农地沟头为对照,研究典型植被群落沟头070 cm土层土壤性质。探究沟头典型植被群落特征及土壤性质的差异,分析植被群落特征与土壤特征之间的关系,深化黄土塬区植被恢复对该区水土流失影响的认识,为塬区植被与生态环境建设提供科学依据。主要结论如下:(1)南小河沟流域一级支沟沟头的21个调查样地里共出现草本植物42种,分属于13科,66.67%的种属于禾本科(Gramineae)、菊科(Asteraceae)、豆科(Leguminosae),三科植物在该地生态系统中占重要地位。沟头典型植被群落的Patrick丰富度指数为618,Simpson指数0.150.33,Simpson优势度指数为5.3316.00,Pielou均匀度指数为0.750.89。(2)沟头典型群落根系平均直径为0.550.80 mm,根系生物量为2.53×1032.15×104g/m3,根体积为8.44×10-65.93×10-55 m3。冰草群落根系生物量和根体积值最大,猪毛蒿群落最小。根系比根长为15.8462.07 m/g,群落间没有显著差异(P>0.05),达乌里胡枝子群落和白羊草群落具有较大比根长。根系比表面积为0.030.09 m2/g,紫花苜蓿群落根系比表面积要显著大于其他群落(P<0.05)。根长密度为7.77×1043.44×105m/m3,根表面积密度为133.10588.64 m2/m3,白羊草群落、长芒草群落、冰草群落根长密度较高。(3)在070 cm土层垂直剖面上,长芒草群落、白羊草群落、猪毛蒿群落、紫花苜蓿+猪毛蒿群落根系平均直径随土层变化差异不显著(P>0.05);冰草群落、达乌里胡枝子群落、紫花苜蓿群落和茭蒿群落根系平均直径随土层加深基本呈减小趋势。所有群落中超过41.70%的根系生物量聚集在0-10 cm表层土壤中。沟头各典型植被群落根体积随土壤深度增加逐渐减小。茭蒿群落表层土壤(即0-10 cm)根系比根长显著小于其他土层(10-70 cm)(P<0.05),其他群落比根长随土层变化不显著(P>0.05)。冰草群落、达乌里胡枝子群落和茭蒿群落表层土壤(即0-10 cm)根系比表面积显著小于其他土层(10-70 cm)(P<0.05),其他群落比表面积随土层变化不显著(P>0.05)。所有群落表层土壤(即0-10 cm)根系根长密度显著大于其余土层(即10-70 cm)(P<0.05),根长密度随土壤深度增加呈减小趋势。沟头各典型植被群落根表面积密度随土壤深度增加呈减小趋势。(4)沟头各典型植被群落土壤含水量为10.12%19.16%,猪毛蒿群落土壤含水量较农地增加12.90%,其他群落较农地减少0.81%40.39%。在土壤的垂直分布上,长芒草群落、猪毛蒿群落、白羊草群落、紫花苜蓿+猪毛蒿群落沟头土壤含水量随着土层加深呈现先减小再增大的趋势,冰草群落、达乌里胡枝子群落和茭蒿群落土壤含水量随土层加深呈现增大趋势,紫花苜蓿群落土壤含水量随土层加深呈现减小趋势。沟头典型植被群落土壤容重为1.181.52g/cm3,紫花苜蓿+猪毛蒿群落沟头土壤容重较农地增加7.77%,其他群落较农地减小0.37%15.87%。在垂直分布上,冰草群落、茭蒿群落沟头土壤容重随土层加深而增大,长芒草群落各土层间土壤容重并没有显著差异(P>0.05),达乌里胡枝子群落、白羊草群落、紫花苜蓿群落、紫花苜蓿+猪毛蒿群落土壤容重呈现先增大再减小趋势,猪毛蒿群落的土壤容重呈现先减小再增大趋势。沟头典型植被群落样地土壤总孔隙度为35.55%60.38%,土壤有机质含量为0.75%1.53%。(5)沟头典型植被群落水稳性团聚体含量为24.51%44.85%,团聚体平均重量直径为0.361.06 mm,团聚体几何平均直径为0.190.38 mm,土壤团聚体分形维数为2.732.90。农地沟头的水稳性团聚体含量为23.48%,平均重量直径为0.33 mm,几何平均直径为0.19 mm,均显著小于植被沟头(P<0.05),农地的土壤团聚体分形维数为2.91,显著大于植被沟头(P<0.05)。沟头典型植被群落水稳性团聚体含量、平均质量直径、几何平均直径随土层加深显著减小(P<0.05)。沟头典型植被群落团聚体分形维数随土层加深显著增大(P<0.05)。(6)沟头土壤性质对植被群落多样性特征的响应关系为:土壤含水量与Patrick丰富度呈极显著正相关关系(P<0.01);土壤总孔隙度与Patrick丰富度呈极显著正相关关系(P<0.01),与Shannon-Wiener指数显著正相关关系(P<0.05);土壤容重、土壤有机质含量和土壤团聚体特征与植被多样性指标无显著相关性(P>0.05)。沟头土壤物理性质对根系特征的响应关系为:土壤含水量、土壤有机质含量、土壤水稳性团聚体含量、平均重量直径、几何平均直径、团聚体分形维数与根系生物量、根表面积密度呈极显著相关关系(P<0.01),以上指标除土壤含水量外均与根长密度呈极显著相关关系(P<0.01)。土壤含水量、土壤水稳性团聚体含量、平均重量直径、团聚体分形维数与根体积呈显著相关关系(P<0.05),土壤含水量与根长密度呈显著相关关系(P<0.05),土壤有机质含量与根系平均直径呈显著相关关系(P<0.05),土壤容重和总孔隙度与植被根系指标无显著相关性(P>0.05)。

Abstract

guo jia shi shi da gui mo tui geng hai lin hai cao gong cheng zhi hou ,huang tu yuan ou de zhi bei fa sheng le ju da bian hua ,zhi bei fu gai du ming xian di gao ,zhi bei ku zhi la xie 、gen ji deng shi tu rang xing zhi fa sheng le bian hua 。zhi bei dui gou tou tu rang xing zhi de gai liang ,you xiao zeng jiang le gou tou tu rang kang shi xing ,jian huan le gou tou qian jin ,er guan yu dian xing zhi bei qun la dui huang tu yuan gou tou tu rang xing zhi de ying xiang yan jiu xian jian bao dao 。yin ci ,ben yan jiu yi huang tu yuan gou tou dian xing zhi bei qun la wei yan jiu dui xiang ,dui gan su sheng qing yang shi dong zhi yuan na xiao he gou liu yu yi ji zhi gou gou tou zhan kai diao cha ,shua ze gou tou dian xing zhi bei qun la chang mang cao (Stipa bungeana)qun la 、bing cao (Agropyron cristatum)qun la 、da wu li hu zhi zi (Lespedeza davurica)qun la 、zhu mao hao (Artemisia scoparia)qun la 、jiao hao (Artemisia atrovirens)qun la 、bai yang cao (Bothriochloa ischaemum)qun la 、zi hua mu xu (Medicago sativa)qun la 、zi hua mu xu +zhu mao hao qun la ,diao cha gou tou zhi bei qun la te zheng he 070 cmtu ceng zhi bei gen ji te zheng ,bing yi nong de gou tou wei dui zhao ,yan jiu dian xing zhi bei qun la gou tou 070 cmtu ceng tu rang xing zhi 。tan jiu gou tou dian xing zhi bei qun la te zheng ji tu rang xing zhi de cha yi ,fen xi zhi bei qun la te zheng yu tu rang te zheng zhi jian de guan ji ,shen hua huang tu yuan ou zhi bei hui fu dui gai ou shui tu liu shi ying xiang de ren shi ,wei yuan ou zhi bei yu sheng tai huan jing jian she di gong ke xue yi ju 。zhu yao jie lun ru xia :(1)na xiao he gou liu yu yi ji zhi gou gou tou de 21ge diao cha yang de li gong chu xian cao ben zhi wu 42chong ,fen shu yu 13ke ,66.67%de chong shu yu he ben ke (Gramineae)、ju ke (Asteraceae)、dou ke (Leguminosae),san ke zhi wu zai gai de sheng tai ji tong zhong zhan chong yao de wei 。gou tou dian xing zhi bei qun la de Patrickfeng fu du zhi shu wei 618,Simpsonzhi shu 0.150.33,Simpsonyou shi du zhi shu wei 5.3316.00,Pieloujun yun du zhi shu wei 0.750.89。(2)gou tou dian xing qun la gen ji ping jun zhi jing wei 0.550.80 mm,gen ji sheng wu liang wei 2.53×1032.15×104g/m3,gen ti ji wei 8.44×10-65.93×10-55 m3。bing cao qun la gen ji sheng wu liang he gen ti ji zhi zui da ,zhu mao hao qun la zui xiao 。gen ji bi gen chang wei 15.8462.07 m/g,qun la jian mei you xian zhe cha yi (P>0.05),da wu li hu zhi zi qun la he bai yang cao qun la ju you jiao da bi gen chang 。gen ji bi biao mian ji wei 0.030.09 m2/g,zi hua mu xu qun la gen ji bi biao mian ji yao xian zhe da yu ji ta qun la (P<0.05)。gen chang mi du wei 7.77×1043.44×105m/m3,gen biao mian ji mi du wei 133.10588.64 m2/m3,bai yang cao qun la 、chang mang cao qun la 、bing cao qun la gen chang mi du jiao gao 。(3)zai 070 cmtu ceng chui zhi pou mian shang ,chang mang cao qun la 、bai yang cao qun la 、zhu mao hao qun la 、zi hua mu xu +zhu mao hao qun la gen ji ping jun zhi jing sui tu ceng bian hua cha yi bu xian zhe (P>0.05);bing cao qun la 、da wu li hu zhi zi qun la 、zi hua mu xu qun la he jiao hao qun la gen ji ping jun zhi jing sui tu ceng jia shen ji ben cheng jian xiao qu shi 。suo you qun la zhong chao guo 41.70%de gen ji sheng wu liang ju ji zai 0-10 cmbiao ceng tu rang zhong 。gou tou ge dian xing zhi bei qun la gen ti ji sui tu rang shen du zeng jia zhu jian jian xiao 。jiao hao qun la biao ceng tu rang (ji 0-10 cm)gen ji bi gen chang xian zhe xiao yu ji ta tu ceng (10-70 cm)(P<0.05),ji ta qun la bi gen chang sui tu ceng bian hua bu xian zhe (P>0.05)。bing cao qun la 、da wu li hu zhi zi qun la he jiao hao qun la biao ceng tu rang (ji 0-10 cm)gen ji bi biao mian ji xian zhe xiao yu ji ta tu ceng (10-70 cm)(P<0.05),ji ta qun la bi biao mian ji sui tu ceng bian hua bu xian zhe (P>0.05)。suo you qun la biao ceng tu rang (ji 0-10 cm)gen ji gen chang mi du xian zhe da yu ji yu tu ceng (ji 10-70 cm)(P<0.05),gen chang mi du sui tu rang shen du zeng jia cheng jian xiao qu shi 。gou tou ge dian xing zhi bei qun la gen biao mian ji mi du sui tu rang shen du zeng jia cheng jian xiao qu shi 。(4)gou tou ge dian xing zhi bei qun la tu rang han shui liang wei 10.12%19.16%,zhu mao hao qun la tu rang han shui liang jiao nong de zeng jia 12.90%,ji ta qun la jiao nong de jian shao 0.81%40.39%。zai tu rang de chui zhi fen bu shang ,chang mang cao qun la 、zhu mao hao qun la 、bai yang cao qun la 、zi hua mu xu +zhu mao hao qun la gou tou tu rang han shui liang sui zhao tu ceng jia shen cheng xian xian jian xiao zai zeng da de qu shi ,bing cao qun la 、da wu li hu zhi zi qun la he jiao hao qun la tu rang han shui liang sui tu ceng jia shen cheng xian zeng da qu shi ,zi hua mu xu qun la tu rang han shui liang sui tu ceng jia shen cheng xian jian xiao qu shi 。gou tou dian xing zhi bei qun la tu rang rong chong wei 1.181.52g/cm3,zi hua mu xu +zhu mao hao qun la gou tou tu rang rong chong jiao nong de zeng jia 7.77%,ji ta qun la jiao nong de jian xiao 0.37%15.87%。zai chui zhi fen bu shang ,bing cao qun la 、jiao hao qun la gou tou tu rang rong chong sui tu ceng jia shen er zeng da ,chang mang cao qun la ge tu ceng jian tu rang rong chong bing mei you xian zhe cha yi (P>0.05),da wu li hu zhi zi qun la 、bai yang cao qun la 、zi hua mu xu qun la 、zi hua mu xu +zhu mao hao qun la tu rang rong chong cheng xian xian zeng da zai jian xiao qu shi ,zhu mao hao qun la de tu rang rong chong cheng xian xian jian xiao zai zeng da qu shi 。gou tou dian xing zhi bei qun la yang de tu rang zong kong xi du wei 35.55%60.38%,tu rang you ji zhi han liang wei 0.75%1.53%。(5)gou tou dian xing zhi bei qun la shui wen xing tuan ju ti han liang wei 24.51%44.85%,tuan ju ti ping jun chong liang zhi jing wei 0.361.06 mm,tuan ju ti ji he ping jun zhi jing wei 0.190.38 mm,tu rang tuan ju ti fen xing wei shu wei 2.732.90。nong de gou tou de shui wen xing tuan ju ti han liang wei 23.48%,ping jun chong liang zhi jing wei 0.33 mm,ji he ping jun zhi jing wei 0.19 mm,jun xian zhe xiao yu zhi bei gou tou (P<0.05),nong de de tu rang tuan ju ti fen xing wei shu wei 2.91,xian zhe da yu zhi bei gou tou (P<0.05)。gou tou dian xing zhi bei qun la shui wen xing tuan ju ti han liang 、ping jun zhi liang zhi jing 、ji he ping jun zhi jing sui tu ceng jia shen xian zhe jian xiao (P<0.05)。gou tou dian xing zhi bei qun la tuan ju ti fen xing wei shu sui tu ceng jia shen xian zhe zeng da (P<0.05)。(6)gou tou tu rang xing zhi dui zhi bei qun la duo yang xing te zheng de xiang ying guan ji wei :tu rang han shui liang yu Patrickfeng fu du cheng ji xian zhe zheng xiang guan guan ji (P<0.01);tu rang zong kong xi du yu Patrickfeng fu du cheng ji xian zhe zheng xiang guan guan ji (P<0.01),yu Shannon-Wienerzhi shu xian zhe zheng xiang guan guan ji (P<0.05);tu rang rong chong 、tu rang you ji zhi han liang he tu rang tuan ju ti te zheng yu zhi bei duo yang xing zhi biao mo xian zhe xiang guan xing (P>0.05)。gou tou tu rang wu li xing zhi dui gen ji te zheng de xiang ying guan ji wei :tu rang han shui liang 、tu rang you ji zhi han liang 、tu rang shui wen xing tuan ju ti han liang 、ping jun chong liang zhi jing 、ji he ping jun zhi jing 、tuan ju ti fen xing wei shu yu gen ji sheng wu liang 、gen biao mian ji mi du cheng ji xian zhe xiang guan guan ji (P<0.01),yi shang zhi biao chu tu rang han shui liang wai jun yu gen chang mi du cheng ji xian zhe xiang guan guan ji (P<0.01)。tu rang han shui liang 、tu rang shui wen xing tuan ju ti han liang 、ping jun chong liang zhi jing 、tuan ju ti fen xing wei shu yu gen ti ji cheng xian zhe xiang guan guan ji (P<0.05),tu rang han shui liang yu gen chang mi du cheng xian zhe xiang guan guan ji (P<0.05),tu rang you ji zhi han liang yu gen ji ping jun zhi jing cheng xian zhe xiang guan guan ji (P<0.05),tu rang rong chong he zong kong xi du yu zhi bei gen ji zhi biao mo xian zhe xiang guan xing (P>0.05)。

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  • 论文详细介绍

    论文作者分别是来自西北农林科技大学的王天超,发表于刊物西北农林科技大学2019-07-11论文,是一篇关于沟头论文,植物群落特征论文,根系特征论文,土壤性质论文,植被恢复论文,黄土塬论文,西北农林科技大学2019-07-11论文的文章。本文可供学术参考使用,各位学者可以免费参考阅读下载,文章观点不代表本站观点,资料来自西北农林科技大学2019-07-11论文网站,若本站收录的文献无意侵犯了您的著作版权,请联系我们删除。

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