【摘要】：川西北地區(qū)地處于青藏高原的東南邊緣,是全球氣候變化極為敏感的區(qū)域,有大面積的高寒草甸、高寒草原和沼澤類草原分布,是長江、黃河兩大水系的重要水源涵養(yǎng)區(qū),也是全球最大的高原泥炭沼澤分布區(qū),對中國乃至全世界的生態(tài)環(huán)境安全都起著極為重要的作用。由于受過度放牧、亂采濫挖、草原鼠害猖獗以及全球氣候變化等因素的影響,川西北地區(qū)的高寒草甸成片沙化,不僅削弱了該地區(qū)作為生態(tài)環(huán)境屏障的保護作用,對當?shù)亟?jīng)濟活動、社會的可持續(xù)發(fā)展也造成嚴重負面影響。為防止川西北地區(qū)高寒草甸的進一步退化,數(shù)十年來,科研工作者采用生物治沙、工程治沙等多種治沙措施和方案致力于川西北高寒沙地的預防與治理工作。高山柳具(Salix paraqplesia)有耐寒、耐旱、耐瘠薄的特性,是一種適合用于沙化土地生態(tài)系統(tǒng)恢復重建的先鋒植物,被廣泛應用于防風固沙、水土保持工程,在川西北地區(qū)歷年來的治沙工程中被廣泛種植。本文以沙化集中連片的紅原縣和若爾蓋縣為研究區(qū)域,以高山柳群落修復不同年限的沙化土壤及其植被為研究對象,研究該地區(qū)的土壤理化性質(zhì)并調(diào)查分析其對應的植被特征。通過室內(nèi)實驗,分析高山柳修復對沙化土壤物理化學性質(zhì)的影響,揭示高山柳群落的修復對沙化草甸土壤的影響及其變化特征。通過對高山柳群落修復不同年限下的植被進行統(tǒng)計分析,揭示植物群落隨修復演替的變化規(guī)律。以獲得川西北高寒沙化土壤在高山柳群落修復過程中土壤和植被的動態(tài)變化規(guī)律,為川西北退化、沙化草甸的進一步恢復和治理提供可靠的研究基礎。為制定合適的防沙治沙對策和合理有效的防沙治沙規(guī)劃提供參考。主要研究結(jié)論如下:(1)高山柳群落修復對沙化草甸的土壤含水量、容重和孔隙度變化有顯著影響:沙化草甸的土壤含水量隨修復年限的增長含水量增多,與未修復的樣地相比,修復3年、5年、7年、9年、12年的樣地土壤平均含水量分別增長4.45%、16.22%、25.20%、49.65%和88.12%。土壤容重隨高山柳群落修復時間的增長與土壤含水量相反,呈逐漸減小的趨勢,與未修復的樣地相比,修復3年、5年、7年、9年、12年的樣地土壤容重在0-10cm土層,降幅分別達0.06%、1.12%、2.09%、3.40%和5.05%。土壤孔隙度隨修復時間的增長緩慢增大,與未修復的樣地相比,修復3年、5年、7年、9年、12年的樣地土壤總孔隙度平均增幅分別為0.18%、1.44%、2.75%、4.44%和8.75%。(2)在高山柳群落修復過程的研究中發(fā)現(xiàn)土壤肥力得到有效改善。由分析結(jié)果可知,隨著高山柳群落的演替,土壤有機碳、氮素、磷素、鉀素含量明顯增多。全氮、銨態(tài)氮、硝態(tài)氮與有機碳變化規(guī)律相一致,都與有機碳是極顯著正相關(guān)關(guān)系(P0.01,r=0.947**,0.812**,0.972**)。全鉀、速效鉀與有機碳也呈極顯著正相關(guān)關(guān)系(P0.01,r=0.819**,0.956**)。全磷、速效磷分別與pH值呈顯著相關(guān)(P0.05,r=0.501*,0.469*)。(3)調(diào)查年限范圍內(nèi),伴隨著高山柳群落修復年限的增長,高山柳冠幅增大、株高伸長,其樣地內(nèi)植物物種數(shù)目由2種增多至13種,物種豐富度指數(shù)和均勻度指數(shù)都呈上升趨勢,沙化草甸的質(zhì)量得到改善,開始向良性方向發(fā)展。(4)沙化草甸的物種多樣性和土壤養(yǎng)分含量均表現(xiàn)為不斷改善的趨勢,說明利用高山柳群落修復高寒沙化草甸這一工程措施的有效性。但這仍處于沙化草甸恢復的初始階段,生態(tài)系統(tǒng)仍然十分脆弱,需要繼續(xù)加以監(jiān)測和保護。
【圖文】：

研究區(qū)位置示意圖

圖 3-1 不同修復年限下土壤含水量的變化Fig. 3-1 Changes in soil moisture content under different restoration years
【學位授予單位】：綿陽師范學院
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2018
【分類號】：X171.4;S812.2

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本文編號：2607087