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《绵阳师范学院》 2018年
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高山柳(Salix paraqplesia)修复对高寒沙化草甸土壤理化性质和植被的影响

谢欢欢  
【摘要】:川西北地区地处于青藏高原的东南边缘,是全球气候变化极为敏感的区域,有大面积的高寒草甸、高寒草原和沼泽类草原分布,是长江、黄河两大水系的重要水源涵养区,也是全球最大的高原泥炭沼泽分布区,对中国乃至全世界的生态环境安全都起着极为重要的作用。由于受过度放牧、乱采滥挖、草原鼠害猖獗以及全球气候变化等因素的影响,川西北地区的高寒草甸成片沙化,不仅削弱了该地区作为生态环境屏障的保护作用,对当地经济活动、社会的可持续发展也造成严重负面影响。为防止川西北地区高寒草甸的进一步退化,数十年来,科研工作者采用生物治沙、工程治沙等多种治沙措施和方案致力于川西北高寒沙地的预防与治理工作。高山柳具(Salix paraqplesia)有耐寒、耐旱、耐瘠薄的特性,是一种适合用于沙化土地生态系统恢复重建的先锋植物,被广泛应用于防风固沙、水土保持工程,在川西北地区历年来的治沙工程中被广泛种植。本文以沙化集中连片的红原县和若尔盖县为研究区域,以高山柳群落修复不同年限的沙化土壤及其植被为研究对象,研究该地区的土壤理化性质并调查分析其对应的植被特征。通过室内实验,分析高山柳修复对沙化土壤物理化学性质的影响,揭示高山柳群落的修复对沙化草甸土壤的影响及其变化特征。通过对高山柳群落修复不同年限下的植被进行统计分析,揭示植物群落随修复演替的变化规律。以获得川西北高寒沙化土壤在高山柳群落修复过程中土壤和植被的动态变化规律,为川西北退化、沙化草甸的进一步恢复和治理提供可靠的研究基础。为制定合适的防沙治沙对策和合理有效的防沙治沙规划提供参考。主要研究结论如下:(1)高山柳群落修复对沙化草甸的土壤含水量、容重和孔隙度变化有显著影响:沙化草甸的土壤含水量随修复年限的增长含水量增多,与未修复的样地相比,修复3年、5年、7年、9年、12年的样地土壤平均含水量分别增长4.45%、16.22%、25.20%、49.65%和88.12%。土壤容重随高山柳群落修复时间的增长与土壤含水量相反,呈逐渐减小的趋势,与未修复的样地相比,修复3年、5年、7年、9年、12年的样地土壤容重在0-10cm土层,降幅分别达0.06%、1.12%、2.09%、3.40%和5.05%。土壤孔隙度随修复时间的增长缓慢增大,与未修复的样地相比,修复3年、5年、7年、9年、12年的样地土壤总孔隙度平均增幅分别为0.18%、1.44%、2.75%、4.44%和8.75%。(2)在高山柳群落修复过程的研究中发现土壤肥力得到有效改善。由分析结果可知,随着高山柳群落的演替,土壤有机碳、氮素、磷素、钾素含量明显增多。全氮、铵态氮、硝态氮与有机碳变化规律相一致,都与有机碳是极显著正相关关系(P0.01,r=0.947**,0.812**,0.972**)。全钾、速效钾与有机碳也呈极显著正相关关系(P0.01,r=0.819**,0.956**)。全磷、速效磷分别与pH值呈显著相关(P0.05,r=0.501*,0.469*)。(3)调查年限范围内,伴随着高山柳群落修复年限的增长,高山柳冠幅增大、株高伸长,其样地内植物物种数目由2种增多至13种,物种丰富度指数和均匀度指数都呈上升趋势,沙化草甸的质量得到改善,开始向良性方向发展。(4)沙化草甸的物种多样性和土壤养分含量均表现为不断改善的趋势,说明利用高山柳群落修复高寒沙化草甸这一工程措施的有效性。但这仍处于沙化草甸恢复的初始阶段,生态系统仍然十分脆弱,需要继续加以监测和保护。
【学位授予单位】:绵阳师范学院
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2018
【分类号】:X171.4;S812.2

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