本文選題：黃土高原 + 枯落物覆蓋　； 參考：《中國科學(xué)院研究生院(教育部水土保持與生態(tài)環(huán)境研究中心)》2016年博士論文

【摘要】：隨著黃土高原植被群落的逐漸恢復(fù),枯落物蓄積量顯著增加。不斷蓄積的枯落物除覆蓋地表外,還能在降雨擊濺、泥沙沉積、土棲動物的作用下混入表土�？萋湮锔采w、混入表土及其分解過程都可能改變土壤性質(zhì),進(jìn)而影響土壤分離過程(土壤分離能力和土壤侵蝕阻力)。而枯落物混入表土及其分解對土壤分離過程及其季節(jié)變化的影響尚不明確,需要進(jìn)一步研究。論文通過布置枯落物覆蓋、枯落物混入表土及其季節(jié)變化3組控制試驗(yàn),結(jié)合野外不同退耕年限刺槐林樣地,共采集土樣2130個(3個控制試驗(yàn)小區(qū)分別為390個、480個、1080個,不同退耕年限刺槐林地180個),在不同侵蝕動力條件下進(jìn)行變坡水槽沖刷試驗(yàn),研究了枯落物蓋度對土壤分離過程的影響、枯落物混合率對土壤分離過程的影響、枯落物混入表土對土壤分離影響的季節(jié)變化、以及不同退耕年限刺槐林土壤性質(zhì)變化對土壤分離過程的影響。主要結(jié)論如下:(1)刺槐林地枯落物蓄積量隨著林齡的增加而增加,枯落物蓄積量與林齡的關(guān)系可用Logistic生長曲線模擬(R2=0.99、P0.001)。土壤容重和粘結(jié)力是反映土壤固化過程的敏感指標(biāo)�？萋湮锔采w可有效抑制降雨打擊引起的土壤固化過程,且隨著枯落物蓋度的增大,固化程度降低,土壤容重和粘結(jié)力的增大幅度減小。當(dāng)枯落物蓋度超過50%時,不同枯落物蓋度下的土壤分離能力差異不顯著,說明50%的枯落物蓋度可有效攔截降雨打擊、阻滯降雨對土壤的固化作用對土壤分離過程的影響。土壤分離能力、細(xì)溝可蝕性隨著枯落物蓋度的增大而增大,土壤臨界剪切力隨著蓋度的增大而減小。(2)刺槐林地表土中廣泛分布有枯落物,表土中(0~5 cm)枯落物密度變化在0.07~1.08 kg m-2之間,均值為0.32 kg m-2。表土中枯落物密度隨著退耕年限的延長而增大,在20~30年之間達(dá)到峰值隨后略微減小。枯落物混合率與林齡的關(guān)系可以用峰值曲線較好地模擬(R2=0.94、P=0.013)。在0~1.10 kg m-2的枯落物混合率區(qū)間內(nèi),0.35 kg m-2的混合率是有效降低土壤分離能力、提高土壤侵蝕阻力的臨界混合率。土壤分離能力、細(xì)溝可蝕性隨著枯落物混合率的增加呈指數(shù)函數(shù)遞減,枯落物形狀系數(shù)能部分解釋不同枯落物類型對土壤分離能力、細(xì)溝可蝕性影響的差異。土壤臨界剪切力隨著枯落物混合率的增大而增大。(3)對照和枯落物混合處理的土壤分離能力均隨著時間的推移表現(xiàn)出相似的遞減趨勢,細(xì)溝可蝕性均隨著時間的推移而逐漸減小,臨界剪切力的季節(jié)變化幅度較小�；烊氡硗恋目萋湮锬軌蛴行�(qiáng)化土壤侵蝕阻力,刺槐、沙棘、狗尾草較對照分別降低細(xì)溝可蝕性24.3%、33.5%、34.8%。隨著枯落物的逐漸分解,混入表土的枯落物降低細(xì)溝可蝕性的作用逐漸減弱,但對土壤臨界剪切力的影響不顯著。在枯落物混合條件下,細(xì)溝可蝕性一年內(nèi)的季節(jié)變化可以用土壤容重、水穩(wěn)性團(tuán)聚體和表土中枯落物密度較為準(zhǔn)確地模擬(NSE=0.92)。(4)刺槐林地土壤分離能力隨著退耕年限的增大呈指數(shù)函數(shù)減小(R2=0.82、P=0.013)。與玉米對照相比,退耕40年刺槐林的細(xì)溝可蝕性降低86.3%,土壤臨界剪切力提高10.1%。相比臨界剪切力的變化,細(xì)溝可蝕性的變化更能反映土壤侵蝕阻力的變化情況。在枯落物覆蓋、混合以及分解的交互作用下,0~40年的刺槐林的細(xì)溝可蝕性變化可以用水穩(wěn)性團(tuán)聚體、表土中枯落物密度模擬(NSE=0.99)。
[Abstract]:The effects of litter cover on soil separation process , soil separation process ( soil separation ability and soil erosion resistance ) were studied . Soil bulk density and cohesive force are sensitive indexes which reflect the curing process of soil . In the range of 0 - 1.10 kg m - 2 , the mixing ratio of 0 . 35 kg m - 2 is effective to reduce the soil separation ability and increase the critical mixing ratio of soil erosion resistance . Compared with the control of maize , the erosion resistance decreased by 86.3 % and the critical shear force of soil increased by 10.1 % .
【學(xué)位授予單位】：中國科學(xué)院研究生院(教育部水土保持與生態(tài)環(huán)境研究中心)
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：S714

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本文編號：2092084