【摘要】：土壤分離是土壤侵蝕的起始階段,受諸多因素影響,是一個(gè)動(dòng)態(tài)、復(fù)雜的過(guò)程。準(zhǔn)確模擬土壤分離是建立土壤侵蝕過(guò)程模型的基礎(chǔ)。本研究以黃土高原地區(qū)不同恢復(fù)年限的草地植被為對(duì)象,采用土壤侵蝕、植被生態(tài)學(xué)和數(shù)理統(tǒng)計(jì)等學(xué)科的理論與方法,在土壤分離速率、草地根系和土壤特性動(dòng)態(tài)變化的野外試驗(yàn)觀測(cè)和室內(nèi)測(cè)定分析基礎(chǔ)上,分析退耕坡面不同恢復(fù)年限條件下的草地土壤抗分離能力的變化規(guī)律,探討植物根系和土壤特性變化及其對(duì)土壤抗分離能力的影響,揭示退耕地恢復(fù)過(guò)程中土壤抗分離能力變化的主要驅(qū)動(dòng)因子,區(qū)分根系通過(guò)固結(jié)纏繞土體以及改善土壤特性增強(qiáng)土壤抗分離能力的直接和間接貢獻(xiàn)。研究結(jié)果表明：1)隨著退耕時(shí)間延長(zhǎng),表層(0～20 cm)土壤容重顯著增加并趨于穩(wěn)定,亞表層(20～40 cm)土壤容重變化不大,底層(40～60 cm)土壤容重顯著增加；表層土壤有機(jī)質(zhì)含量先減小后增加,而亞表層和底層土壤有機(jī)質(zhì)含量呈現(xiàn)波浪式顯著變化規(guī)律；表層、亞表層和底層土壤水穩(wěn)性團(tuán)聚體含量均呈現(xiàn)波浪式變化趨勢(shì),并且表層和亞表層變化顯著,底層變化不顯著。隨土層加深,土壤容重從表層到底層顯著增加,而土壤有機(jī)質(zhì)含量和土壤水穩(wěn)性團(tuán)聚體含量顯著減�。浑S著草地植被恢復(fù)年限的增加,同一土層土壤分離速率逐漸減小并趨于穩(wěn)定,對(duì)于同一退耕年限的不同土層土壤,土壤分離速率隨土層深度增加而顯著增大。2)隨著草地植被恢復(fù),表層、亞表層和底層土壤中根長(zhǎng)密度、根系表面積密度和根系生物量密度逐漸增加。隨土壤深度增加,同一退耕年限草地的根長(zhǎng)密度、根系表面積密度和根系生物量密度顯著減小。3)土壤分離速率與土體中植物根系密度密切相關(guān),兩者之間的關(guān)系可用根長(zhǎng)密度、根系表面積密度和根系生物量密度來(lái)衡量。根長(zhǎng)密度、根系表面積密度和根系生物量密度可以較好的反映根系的網(wǎng)絡(luò)串聯(lián)和根土粘結(jié)作用,這3個(gè)根系參數(shù)能合理有效的揭示根系對(duì)土壤抗分離能力的強(qiáng)化效應(yīng)。土壤分離速率與土壤容重具有良好正相關(guān)關(guān)系,土壤有機(jī)質(zhì)和水穩(wěn)性團(tuán)聚體含量與土壤分離速率之間存在負(fù)相關(guān)關(guān)系。草地植被恢復(fù)條件下的土壤特性變化能夠引起土壤抵抗分離能力的顯著變化,土壤特性的改善在減小土壤分離速率、增強(qiáng)土壤抗分離能力方面發(fā)揮著重要作用。4)隨著根長(zhǎng)密度、根系表面積密度和根系生物量密度增加,土壤容重不斷下降,而土壤有機(jī)質(zhì)含量和土壤水穩(wěn)性團(tuán)聚體含量逐漸增加,并且二者之間都具有顯著的相關(guān)性。根長(zhǎng)密度、根系表面積密度和根系生物量密度這3個(gè)指標(biāo)都對(duì)土壤特性具有顯著影響,并且根系能夠提高和改善土壤物理化學(xué)性狀,使土壤趨向良性狀態(tài)發(fā)展。土壤分離速率與根系密度和土壤性質(zhì)關(guān)系密切,逐步回歸結(jié)果表明,根長(zhǎng)密度、根系表面積密度、根系生物量密度以及土壤容重和土壤水穩(wěn)性團(tuán)聚體含量是影響土壤分離速率的重要因子,并且植物根系通過(guò)纏繞、固結(jié)土體的直接作用減小土壤分離速率貢獻(xiàn)更大,而通過(guò)改善土壤理化特性的間接作用增強(qiáng)土壤抗分離能力的作用貢獻(xiàn)較小。上述研究結(jié)果為理解徑流分離土壤過(guò)程及建立或完善土壤侵蝕過(guò)程模型提供科學(xué)依據(jù),對(duì)黃土高原水土流失治理、生態(tài)環(huán)境恢復(fù)與建設(shè)具有重要的理論和現(xiàn)實(shí)意義。
【學(xué)位授予單位】：陜西師范大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：S157.43

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2566571