| 题名 | 元谋干热河谷区典型植被恢复模式下土壤的主要生态响应 |
| 作者 | 郭芬芬 |
| 学位类别 | 硕士 |
| 答辩日期 | 2010-05-01 |
| 授予单位 | 中国科学院研究生院 |
| 授予地点 | 北京 |
| 导师 | 刘刚才 ; 熊东红 |
| 关键词 | 干热河谷 植被修复 生态效应 水土保持 土壤性质 |
| 学位专业 | 自然地理学 |
| 中文摘要 | 干热河谷是横断山区最重要的区域之一，同时也是我国生态系统退化的典型区域之一。由于气候干旱燥热、水热矛盾突出、植被覆盖率低、水土流失严重、生态恢复困难、社会经济条件差等特点被列为长江中上游的生态恢复工程重点治理区，植被恢复是该区域的重要需求和迫切解决的问题。植被恢复是恢复生态学核心的研究内容之一，也一直贯穿在整个干热河谷的研究当中。但是，植被恢复效应的动态过程及其机制等还不清楚。据此，本论文通过径流小区观测、野外调查与实验分析的方法，对元谋干热河谷地区退化土地的三种典型植被恢复模式下，植被适应性、土壤理化性质响应和保水保土效应进行观测研究，结合相关的降雨、植被、地形方面的分析，揭示各植被恢复模式下土壤的主要生态效应，为系统深入地评价干热河谷退化土地的植被恢复模式提供理论依据。本论文通过对坡改梯经济林、冲沟生态林和坡地生态林三种典型植被恢复模式下的土壤本底性质与修复后3～5年的土壤进行对比，得出以下结论：1．植被恢复对土壤物理性质的改善是从表层开始，逐步深化；表层(O～20cm)土壤基本达到改良效果的时间约为3年。通过土壤机械组成和微团聚体分形维数的分析，发现土壤团粒结构的改善速度为：冲沟生态林恢复模式>坡改梯经济林恢复模式>坡地生态林恢复模式，同时，坡改梯经济林恢复模式对土壤结构改善程度相对较好。2．植被恢复即使是短期，也能显著增加土壤养分，特别是土壤磷、钾和有效氮，这与多数研究结果一致；植被恢复使含粘粒较多的土壤pH值升高，而使砂质土(粘粒含量少)的pH值降低；植被恢复对砂质土的有机质增加速度更快。3．植被恢复后的土壤入渗率是对照的1～2．5倍；径流系数显著小于对照(光板地)并逐年降低；通过对土壤体积含水量雨季和旱季的观测结果表明：植被恢复措施可以增加雨季土壤体积含水量，同时也延长了旱季土壤水分亏缺期。植被恢复措施在明显降低了侵蚀模数，不同模式的降低程度是：坡改梯经济林恢复模式>冲沟生态林恢复模式>坡面生态林恢复模式。概而言之，植被恢复对土壤理化特性有明显的改良作用，而且是从土壤上层开始而逐步深化；对水土保持也有显著的效果；这都归根于植被覆盖度的增加、植物根系和枯落物对土壤的活化和防护作用。研究结果初步表明了：不同植被恢复模式对土壤的影响结果不同，反过来，不同土壤对植被恢复效果的影响也不同，植被恢复与土壤特性、功能间的互作用关系是密切的，其机制有待更深入研究。 |
| 英文摘要 | 干热河谷是横断山区最重要的区域之一，同时也是我国生态系统退化的典型区域之一。由于气候干旱燥热、水热矛盾突出、植被覆盖率低、水土流失严重、生态恢复困难、社会经济条件差等特点被列为长江中上游的生态恢复工程重点治理区，植被恢复是该区域的重要需求和迫切解决的问题。植被恢复是恢复生态学核心的研究内容之一，也一直贯穿在整个干热河谷的研究当中。但是，植被恢复效应的动态过程及其机制等还不清楚。据此，本论文通过径流小区观测、野外调查与实验分析的方法，对元谋干热河谷地区退化土地的三种典型植被恢复模式下，植被适应性、土壤理化性质响应和保水保土效应进行观测研究，结合相关的降雨、植被、地形方面的分析，揭示各植被恢复模式下土壤的主要生态效应，为系统深入地评价干热河谷退化土地的植被恢复模式提供理论依据。本论文通过对坡改梯经济林、冲沟生态林和坡地生态林三种典型植被恢复模式下的土壤本底性质与修复后3～5年的土壤进行对比，得出以下结论：1．植被恢复对土壤物理性质的改善是从表层开始，逐步深化；表层(O～20cm)土壤基本达到改良效果的时间约为3年。通过土壤机械组成和微团聚体分形维数的分析，发现土壤团粒结构的改善速度为：冲沟生态林恢复模式>坡改梯经济林恢复模式>坡地生态林恢复模式，同时，坡改梯经济林恢复模式对土壤结构改善程度相对较好。2．植被恢复即使是短期，也能显著增加土壤养分，特别是土壤磷、钾和有效氮，这与多数研究结果一致；植被恢复使含粘粒较多的土壤pH值升高，而使砂质土(粘粒含量少)的pH值降低；植被恢复对砂质土的有机质增加速度更快。3．植被恢复后的土壤入渗率是对照的1～2．5倍；径流系数显著小于对照(光板地)并逐年降低；通过对土壤体积含水量雨季和旱季的观测结果表明：植被恢复措施可以增加雨季土壤体积含水量，同时也延长了旱季土壤水分亏缺期。植被恢复措施在明显降低了侵蚀模数，不同模式的降低程度是：坡改梯经济林恢复模式>冲沟生态林恢复模式>坡面生态林恢复模式。概而言之，植被恢复对土壤理化特性有明显的改良作用，而且是从土壤上层开始而逐步深化；对水土保持也有显著的效果；这都归根于植被覆盖度的增加、植物根系和枯落物对土壤的活化和防护作用。研究结果初步表明了：不同植被恢复模式对土壤的影响结果不同，反过来，不同土壤对植被恢复效果的影响也不同，植被恢复与土壤特性、功能间的互作用关系是密切的，其机制有待更深入研究。 |
| 公开日期 | 2013-02-05 |
| 内容类型 | 学位论文 |
| 源URL | [http://192.168.143.20:8080/handle/131551/4902]  |
| 专题 | 成都山地灾害与环境研究所_山地灾害与地表过程重点实验室 |
| 推荐引用方式 GB/T 7714 | 郭芬芬. 元谋干热河谷区典型植被恢复模式下土壤的主要生态响应[D]. 北京. 中国科学院研究生院. 2010. |
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