水蝕風(fēng)蝕交錯區(qū)典型灌木根系分布特征及水分來源
發(fā)布時間:2021-07-18 06:34
本研究以黃土高原水蝕風(fēng)蝕交錯區(qū)六道溝小流域作為研究區(qū),選取典型沙生灌木檸條、沙柳為研究對象,通過采集植物根系,分析兩種灌木在不同土層深度根系形態(tài)特征,明確它們在干旱半干旱環(huán)境下根系分布差異;通過測定研究區(qū)降水、土壤水及植物木質(zhì)部水δD和δ18O值,分析它們各自的組成特征及相互關(guān)系;運用直接對比法和SIAR模型量化各土層土壤水對植物的貢獻率,探究兩種植物在不同月份的主要吸水深度、水分來源及對不同土層深度土壤水的競爭情況。主要研究結(jié)果如下:(1)在0~100 cm土層深度范圍內(nèi),檸條細根主要分布在30 cm土層深度以下,其根重密度和根長密度隨土層深度的增加呈相同變化趨勢,比根長和根比表面積變化趨勢相同;沙柳細根主要分布在0~30 cm土層,其根重密度和根長密度均隨土層深度的變化呈先減小后增大的趨勢,比根長和根比表面積呈波浪式分布。(2)研究區(qū)多年大氣降水線(LMWL:δD=7.69δ18O+6.14(R2=0.96,n=91))的斜率和截距明顯小于全球大氣降水線。2018年5~9月,逐月d值均小于全球平均值10‰,其中5、7...
【文章來源】:西北農(nóng)林科技大學(xué)陜西省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:66 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
研究區(qū)地理位置
西北農(nóng)林科技大學(xué)碩士學(xué)位論文82.2研究內(nèi)容本研究于2018年5月~9月在黃土高原水蝕風(fēng)蝕交錯區(qū)六道溝小流域進行(圖2-2),以流域典型沙生灌木(檸條、沙柳)為研究對象,設(shè)置以下研究內(nèi)容:(1)典型植物根系分布特征2018年7月中旬,通過測定不同土層深度根系幾何形態(tài)特征參數(shù):根重密度(RBD)、比根長(SRL)、根長密度(RLD)、根比表面積(RSA),分析檸條、沙柳根系的垂直分布差異。(2)降水、土壤水及植物木質(zhì)部水氫氧同位素分布規(guī)律2018年5月~9月,收集研究區(qū)所有單次降雨量超過5mm的降水,每月定期采集檸條、沙柳木質(zhì)部及林下不同土層深度土壤,運用穩(wěn)定同位素技術(shù),通過測定植物木質(zhì)部水、降水及不同土層土壤水氫氧同位素值,分析區(qū)域大氣降水同位素組成變化特征以及植物木質(zhì)部水與土壤水、降水的δD~δ18O關(guān)系。(3)植物水分來源的季節(jié)變化利用穩(wěn)定同位素技術(shù),通過直接對比法和MixSIAR同位素混合模型,定量分析不同時間不同土層深度土壤水對植物的貢獻率,揭示植物在旱、雨兩季的水分來源變化及對各土層土壤水的競爭情況。圖2-2樣地航拍圖Fig.2-2Theaerialphotographyofsampleplots
第二章研究區(qū)概況及研究內(nèi)容92.3研究方法2.3.1研究對象的選取檸條、沙柳作為流域人工種植的主要防風(fēng)固沙植物,通過野外調(diào)查發(fā)現(xiàn)這兩種植物根系密集區(qū)主要分布在地表以下0~100cm的土層范圍內(nèi)。選取生長在沙土的檸條林、沙柳林作為探究植物根系分布特征的研究對象(圖2-3b、c);選取生長在沙土的單株檸條、沙柳(二者為聚生生長)作為探究植物水分來源的研究對象(圖2-3a)。圖2-3樣地植被分布Fig.2-3Vegetationdistributioninsampleplots2.3.2樣品的采集2.3.2.1根系采集2018年7月中旬分別對沙土上分布的檸條林、沙柳林布設(shè)10m×10m的小區(qū),用蛇形布點法分別在兩個小區(qū)隨機選取12個采樣點,清除地表雜草及枯枝落葉。用根鉆(=9cm)進行采樣,取樣深度為100cm,每10cm一層。每層采集的樣品裝入孔徑為2mm的尼龍網(wǎng)袋中,抖動尼龍網(wǎng)袋盡可能使更多土壤抖落出來,從而便于運輸及后續(xù)根系處理工作。2.3.2.2同位素樣品的采集(1)土壤樣品的采集2018年5月至9月每月中旬在兩株植物冠層下方,選擇地勢相對均一的兩個位置作為采樣點。用土鉆進行土壤樣品的采集,取樣深度為300cm。0~100cm土層每10cm取樣一份,100~300cm土層每20cm取樣一份,將每層采集的土樣剔除雜質(zhì)后混合均勻。各土層所取土壤樣品分為兩份,一份迅速裝入10mL螺口玻璃瓶中,用不透水薄膜密封放入隨身攜帶的冰盒中保存,回到實驗室后將其置于-20℃冷凍保存,直至土壤水分的抽提,重復(fù)取樣2次;另一份裝入鋁盒中,用烘干法(105℃,12h)測定土壤含水量,重復(fù)取樣3次。(2)植物莖干的采集植物莖干的采集時間與土壤樣品的采集時間一致。每種植物分別選擇生長狀況良(a)(b)(c)檸條-沙柳(聚生)沙柳林檸條林
【參考文獻】:
期刊論文
[1]準(zhǔn)噶爾盆地南緣梭梭水分來源與傳輸規(guī)律分析[J]. 閆珂,楊廣,何新林,李發(fā)東,劉賽華,任富天. 干旱區(qū)資源與環(huán)境. 2020(05)
[2]渾善達克沙地楊樹水分利用特征[J]. 蘇文旭,賈德彬,馮蘊,張雨強. 干旱區(qū)研究. 2020(02)
[3]基于穩(wěn)定氧同位素確定植物水分來源不同方法的比較[J]. 張宇,張明軍,王圣杰,郭蓉,車存?zhèn)?杜勤勤,馬轉(zhuǎn)轉(zhuǎn),蘇鵬燕. 生態(tài)學(xué)雜志. 2020(04)
[4]陜北黃土區(qū)深剖面不同土地利用方式下土壤水氫氧穩(wěn)定同位素特征[J]. 姬王佳,黃亞楠,李冰冰,李志. 應(yīng)用生態(tài)學(xué)報. 2019(12)
[5]氫氧同位素示蹤法探測新疆地區(qū)防護林和棉花體系水分來源與競爭[J]. 郭輝,趙英,蔡東旭,蘭志龍,雷加強. 生態(tài)學(xué)報. 2019(18)
[6]基于雙穩(wěn)定同位素和MixSIAR模型的冬小麥根系吸水來源研究[J]. 杜俊杉,馬英,胡曉農(nóng),童菊秀,張寶忠,孫寧霞,高光耀. 生態(tài)學(xué)報. 2018(18)
[7]黃土高原植被建設(shè)應(yīng)從擴大面積向提升質(zhì)量轉(zhuǎn)變[J]. 任宗萍,李占斌,李鵬,程圣東. 科技導(dǎo)報. 2018(14)
[8]祁連山亞高山灌叢優(yōu)勢植物水分來源[J]. 丁丹,賈文雄,馬興剛,王潔. 生態(tài)學(xué)報. 2018(04)
[9]西北干旱區(qū)灌草型白刺-芨芨草群落根系分布與互作[J]. 陳斌,劉茂松,黃崢,張明娟,徐馳. 生態(tài)學(xué)雜志. 2017(10)
[10]基于氫氧穩(wěn)定同位素識別干旱區(qū)棉花水分利用來源[J]. 李惠,梁杏,劉延鋒,劉亞磊,鮮陽. 地球科學(xué). 2017(05)
博士論文
[1]黃土高原林地深層土壤根系吸水過程及其對水分脅迫和土壤碳輸入的影響[D]. 李會杰.西北農(nóng)林科技大學(xué) 2019
碩士論文
[1]古爾班通古特沙漠建群種白梭梭根系抗旱適應(yīng)特性研究[D]. 田起隆.石河子大學(xué) 2018
[2]基于穩(wěn)定氧同位素的黃土丘陵區(qū)不同樹齡棗樹土壤水分利用研究[D]. 李楠.西北農(nóng)林科技大學(xué) 2018
[3]極端干旱區(qū)綠洲胡楊根系空間分布特征及其構(gòu)型研究[D]. 井家林.北京林業(yè)大學(xué) 2014
本文編號:3289047
【文章來源】:西北農(nóng)林科技大學(xué)陜西省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:66 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
研究區(qū)地理位置
西北農(nóng)林科技大學(xué)碩士學(xué)位論文82.2研究內(nèi)容本研究于2018年5月~9月在黃土高原水蝕風(fēng)蝕交錯區(qū)六道溝小流域進行(圖2-2),以流域典型沙生灌木(檸條、沙柳)為研究對象,設(shè)置以下研究內(nèi)容:(1)典型植物根系分布特征2018年7月中旬,通過測定不同土層深度根系幾何形態(tài)特征參數(shù):根重密度(RBD)、比根長(SRL)、根長密度(RLD)、根比表面積(RSA),分析檸條、沙柳根系的垂直分布差異。(2)降水、土壤水及植物木質(zhì)部水氫氧同位素分布規(guī)律2018年5月~9月,收集研究區(qū)所有單次降雨量超過5mm的降水,每月定期采集檸條、沙柳木質(zhì)部及林下不同土層深度土壤,運用穩(wěn)定同位素技術(shù),通過測定植物木質(zhì)部水、降水及不同土層土壤水氫氧同位素值,分析區(qū)域大氣降水同位素組成變化特征以及植物木質(zhì)部水與土壤水、降水的δD~δ18O關(guān)系。(3)植物水分來源的季節(jié)變化利用穩(wěn)定同位素技術(shù),通過直接對比法和MixSIAR同位素混合模型,定量分析不同時間不同土層深度土壤水對植物的貢獻率,揭示植物在旱、雨兩季的水分來源變化及對各土層土壤水的競爭情況。圖2-2樣地航拍圖Fig.2-2Theaerialphotographyofsampleplots
第二章研究區(qū)概況及研究內(nèi)容92.3研究方法2.3.1研究對象的選取檸條、沙柳作為流域人工種植的主要防風(fēng)固沙植物,通過野外調(diào)查發(fā)現(xiàn)這兩種植物根系密集區(qū)主要分布在地表以下0~100cm的土層范圍內(nèi)。選取生長在沙土的檸條林、沙柳林作為探究植物根系分布特征的研究對象(圖2-3b、c);選取生長在沙土的單株檸條、沙柳(二者為聚生生長)作為探究植物水分來源的研究對象(圖2-3a)。圖2-3樣地植被分布Fig.2-3Vegetationdistributioninsampleplots2.3.2樣品的采集2.3.2.1根系采集2018年7月中旬分別對沙土上分布的檸條林、沙柳林布設(shè)10m×10m的小區(qū),用蛇形布點法分別在兩個小區(qū)隨機選取12個采樣點,清除地表雜草及枯枝落葉。用根鉆(=9cm)進行采樣,取樣深度為100cm,每10cm一層。每層采集的樣品裝入孔徑為2mm的尼龍網(wǎng)袋中,抖動尼龍網(wǎng)袋盡可能使更多土壤抖落出來,從而便于運輸及后續(xù)根系處理工作。2.3.2.2同位素樣品的采集(1)土壤樣品的采集2018年5月至9月每月中旬在兩株植物冠層下方,選擇地勢相對均一的兩個位置作為采樣點。用土鉆進行土壤樣品的采集,取樣深度為300cm。0~100cm土層每10cm取樣一份,100~300cm土層每20cm取樣一份,將每層采集的土樣剔除雜質(zhì)后混合均勻。各土層所取土壤樣品分為兩份,一份迅速裝入10mL螺口玻璃瓶中,用不透水薄膜密封放入隨身攜帶的冰盒中保存,回到實驗室后將其置于-20℃冷凍保存,直至土壤水分的抽提,重復(fù)取樣2次;另一份裝入鋁盒中,用烘干法(105℃,12h)測定土壤含水量,重復(fù)取樣3次。(2)植物莖干的采集植物莖干的采集時間與土壤樣品的采集時間一致。每種植物分別選擇生長狀況良(a)(b)(c)檸條-沙柳(聚生)沙柳林檸條林
【參考文獻】:
期刊論文
[1]準(zhǔn)噶爾盆地南緣梭梭水分來源與傳輸規(guī)律分析[J]. 閆珂,楊廣,何新林,李發(fā)東,劉賽華,任富天. 干旱區(qū)資源與環(huán)境. 2020(05)
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[4]陜北黃土區(qū)深剖面不同土地利用方式下土壤水氫氧穩(wěn)定同位素特征[J]. 姬王佳,黃亞楠,李冰冰,李志. 應(yīng)用生態(tài)學(xué)報. 2019(12)
[5]氫氧同位素示蹤法探測新疆地區(qū)防護林和棉花體系水分來源與競爭[J]. 郭輝,趙英,蔡東旭,蘭志龍,雷加強. 生態(tài)學(xué)報. 2019(18)
[6]基于雙穩(wěn)定同位素和MixSIAR模型的冬小麥根系吸水來源研究[J]. 杜俊杉,馬英,胡曉農(nóng),童菊秀,張寶忠,孫寧霞,高光耀. 生態(tài)學(xué)報. 2018(18)
[7]黃土高原植被建設(shè)應(yīng)從擴大面積向提升質(zhì)量轉(zhuǎn)變[J]. 任宗萍,李占斌,李鵬,程圣東. 科技導(dǎo)報. 2018(14)
[8]祁連山亞高山灌叢優(yōu)勢植物水分來源[J]. 丁丹,賈文雄,馬興剛,王潔. 生態(tài)學(xué)報. 2018(04)
[9]西北干旱區(qū)灌草型白刺-芨芨草群落根系分布與互作[J]. 陳斌,劉茂松,黃崢,張明娟,徐馳. 生態(tài)學(xué)雜志. 2017(10)
[10]基于氫氧穩(wěn)定同位素識別干旱區(qū)棉花水分利用來源[J]. 李惠,梁杏,劉延鋒,劉亞磊,鮮陽. 地球科學(xué). 2017(05)
博士論文
[1]黃土高原林地深層土壤根系吸水過程及其對水分脅迫和土壤碳輸入的影響[D]. 李會杰.西北農(nóng)林科技大學(xué) 2019
碩士論文
[1]古爾班通古特沙漠建群種白梭梭根系抗旱適應(yīng)特性研究[D]. 田起隆.石河子大學(xué) 2018
[2]基于穩(wěn)定氧同位素的黃土丘陵區(qū)不同樹齡棗樹土壤水分利用研究[D]. 李楠.西北農(nóng)林科技大學(xué) 2018
[3]極端干旱區(qū)綠洲胡楊根系空間分布特征及其構(gòu)型研究[D]. 井家林.北京林業(yè)大學(xué) 2014
本文編號:3289047
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