【摘要】：通過(guò)大量的野外調(diào)查,確定了寧夏鹽池沙地土壤結(jié)皮的主要類(lèi)型,從顏色、厚度等方面闡述了土壤物理結(jié)皮和生物結(jié)皮(藻結(jié)皮、地衣結(jié)皮、苔蘚結(jié)皮)的主要特征。并對(duì)不同沙丘類(lèi)型、不同沙丘地貌部位、主要灌叢植物下土壤結(jié)皮的分布特征進(jìn)行調(diào)查分析。系統(tǒng)研究了鹽池沙地生物結(jié)皮的光譜特征及土壤結(jié)皮的理化性質(zhì),并在結(jié)皮對(duì)土壤水分、植被種類(lèi)、蓋度、多樣性的影響等方面進(jìn)行了初步研究,探討了寧夏鹽池沙地土壤結(jié)皮的理化性質(zhì)對(duì)環(huán)境的影響。通過(guò)鹽池沙地遙感圖像的輔助分析,為寧夏鹽池沙地退化生態(tài)系統(tǒng)的恢復(fù)與管理提供理論支持,具體結(jié)論如下：(1)寧夏鹽池沙地上的土壤結(jié)皮分為物理和生物結(jié)皮。物理結(jié)皮廣泛分布在封育3年以上的沙地上,藻結(jié)皮與地衣結(jié)皮廣泛分布在封育5年以上的沙地上,苔蘚結(jié)皮廣泛分布在封育期達(dá)到9年左右的沙地上。土壤結(jié)皮的分布與沙丘的穩(wěn)定程度間存在一定的相關(guān)性。流動(dòng)沙丘上無(wú)土壤結(jié)皮存在,半流動(dòng)沙丘上主要為物理結(jié)皮,固定沙丘上以生物結(jié)皮為主。固定沙丘的頂部主要生長(zhǎng)著物理結(jié)皮,從頂部到側(cè)坡間開(kāi)始出現(xiàn)發(fā)育較差的藻結(jié)皮,至坡中部開(kāi)始出現(xiàn)發(fā)育較好的藻結(jié)皮,有時(shí)會(huì)在小范圍內(nèi)出現(xiàn)地衣結(jié)皮。丘間地生長(zhǎng)著發(fā)育程度較高的苔蘚結(jié)皮。迎風(fēng)坡以藻結(jié)皮為主,背風(fēng)坡上部以藻結(jié)皮為主,底部開(kāi)始出現(xiàn)地衣結(jié)皮。沙蒿(Artemisia sphaerocepha)、白刺(Nitraria tangutorum)、沙柳(Salix cheilophyla)和檸條(Caragana korshinskii)是寧夏鹽池縣常見(jiàn)的灌叢植物,因灌叢植物本身的特點(diǎn)及結(jié)構(gòu)差異,造成土壤結(jié)皮類(lèi)型的分布差異。(2)藻結(jié)皮年代越長(zhǎng),厚度越厚,反射率也隨之增大。灑水后的生物結(jié)皮的反射率明顯低于干燥條件下,且老時(shí)段的結(jié)皮反射光譜與綠色植被相似。因此,在利用遙感影像進(jìn)行荒漠化評(píng)價(jià)時(shí),須注重影像的選擇,盡可能的剔除其他干擾對(duì)評(píng)價(jià)所產(chǎn)生的的影響。(3)隨著封育年限的增加,土壤結(jié)皮生境的改善,土壤結(jié)皮逐漸由物理結(jié)皮向發(fā)育程度較高的藻結(jié)皮、地衣結(jié)皮和苔蘚結(jié)皮發(fā)展。土壤結(jié)皮的厚度也隨之逐漸增加,容重逐漸降低,粗砂量不斷減少,細(xì)砂與粉、粘粒不斷增加。不同沙丘地貌部位的土壤結(jié)皮厚度與結(jié)皮的生物組分有密切關(guān)系。丘頂結(jié)皮厚度較小,背風(fēng)坡結(jié)皮層厚度比迎風(fēng)坡結(jié)皮層有所增加,丘間地結(jié)皮類(lèi)型為苔蘚結(jié)皮,厚度最高。沙丘頂部與迎風(fēng)坡的土壤結(jié)皮的容重較高,背風(fēng)坡與丘間地土壤結(jié)皮的容重有所降低。丘頂、迎風(fēng)坡、背風(fēng)坡部位的生物結(jié)皮機(jī)械組成均以細(xì)砂為主,粗砂次之。在丘間地以細(xì)砂為主,粉、粘粒次之。土壤結(jié)皮的生長(zhǎng)發(fā)育,能夠降低土壤的pH,增加土壤的EC,增加土壤中養(yǎng)分含量。苔蘚結(jié)皮對(duì)土壤養(yǎng)分有明顯的積累效應(yīng)。生長(zhǎng)在4種植物下的土壤結(jié)皮所含的各種養(yǎng)分含量都高于流沙,可見(jiàn)土壤結(jié)皮對(duì)土壤養(yǎng)分具有一定的富集作用。(4)土壤結(jié)皮覆蓋直接影響著土壤自然含水量,并且,生物結(jié)皮類(lèi)型的差異對(duì)土壤自然含水狀況的影響也不同。土壤結(jié)皮對(duì)降雨具有攔截作用,土壤結(jié)皮層的毛管持水量明顯高于流沙,毛管持水量也因結(jié)皮類(lèi)型不同而存在顯著差異。不同結(jié)皮覆蓋下的土壤滲透性能也表現(xiàn)出較大差異,在水分入滲的初始階段,入滲速度較快,隨著時(shí)間的不斷增加,入滲速率急劇降低,漸漸達(dá)到穩(wěn)定入滲。穩(wěn)滲時(shí)間隨著結(jié)皮的發(fā)育程度、結(jié)皮厚度的增加而減小。生物結(jié)皮的存在阻礙了水分的入滲,抑制了植被的生長(zhǎng)。封育9年以上的地區(qū),生物結(jié)皮導(dǎo)致降雨在入滲過(guò)程中發(fā)生損失與消耗；對(duì)降雨有明顯攔截作用,使大部分降雨成為無(wú)效降雨；降低水分入滲量,對(duì)植物的生長(zhǎng)產(chǎn)生抑制。應(yīng)對(duì)封育區(qū)內(nèi)結(jié)皮適度控制,采取適度翻耕,減少對(duì)水分入滲的不利影響。(5)鹽池縣的土地整體向著中度荒漠化方向發(fā)展,且發(fā)展趨勢(shì)趨于緩和。氣候與人為因素成為鹽池縣荒漠化動(dòng)態(tài)變化的驅(qū)動(dòng)力。全縣實(shí)行禁牧以來(lái),封育條件下荒漠化得到明顯治理。隨著封育年限的增加植被蓋度呈現(xiàn)先增加后減少的趨勢(shì),封育年限超過(guò)8年后植被蓋度有下降趨勢(shì)。封育初期,生物結(jié)皮與植物之間存在一個(gè)相互促進(jìn)的階段。但隨著封育年限的增加,生物結(jié)皮與植被之間存在一個(gè)由相互促進(jìn)生長(zhǎng)到相互抑制的過(guò)程。9年以上封育區(qū)內(nèi)生物結(jié)皮降低了植物的多樣性與穩(wěn)定性。(6)土壤生物結(jié)皮的發(fā)育需要5年以上的時(shí)間,而在封育9年以上的區(qū)域內(nèi)土壤生物結(jié)皮限制了植被的生長(zhǎng)恢復(fù)。在干旱、半干旱區(qū)荒漠區(qū)草地管理和生態(tài)修復(fù)的過(guò)程中,主要是掌握好生物結(jié)皮發(fā)育的“度”,因地制宜制定利于植被的生長(zhǎng)相應(yīng)的措施,對(duì)生物結(jié)皮采取保護(hù)或控制的措施。
【學(xué)位授予單位】：北京林業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類(lèi)號(hào)】：S154
【圖文】：

圖１－２形成土壤結(jié)皮后的沙地逡逑Ｆｉｇ．邋１－２邋Ｓａｎｄｙ邋ｌａｎｄ邋ｗｉｔｈ邋Ｓｏｉｌ邋Ｃｒｕｓｔ邋ｄｅｖｅｌｏｐｅｄ逡逑１．２．研究目的與意義逡逑

平地面積較少。鄂爾多斯臺(tái)地部分，面積約為５７２９．９邋ｋｍ２，海拔高度在１３００？逡逑１６０００１之間，地形較平坦。利用ＤＥＭ影像提取地形指標(biāo)，重新分類(lèi)后生成鹽池縣氋逡逑程及坡度分級(jí)見(jiàn)圖２－３。逡逑圖２－１寧夏鹽池縣地圖逡逑Ｆｉｇ．２－１邋Ｔｈｅ邋ｍａｐ邋ｏｆＹａｎｃｈｉ逡逑１３逡逑

．喊：ｌｉ）－總‘．－飛—Ａ邐ｌ。６．邋５３＇邋Ｉｆｉ＇邋Ｅ逡逑圖２－２研究區(qū)地理位置圖逡逑Ｆｉｇ．２－２邋Ｇｅｏｇｒａｐｈｙ邋ｐｏｓｉｔｉｏｎ邋ｏｆ邋ｔｈｅ邋ｓｔｕｄｙ邋ａｒｅａ逡逑１４逡逑

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本文編號(hào)：2786483