【摘要】：黃土高原是我國生態(tài)脆弱地區(qū),水土流失嚴(yán)重。植被作為根-土間的活躍因素,對土壤抗沖性影響深刻。由于黃土高原典型的氣候、土壤性質(zhì),“退耕還林還草”政策中不宜只是盲目地植樹造林,更應(yīng)注重草被恢復(fù)和生態(tài)重建。以前大量的研究集中在宏觀的自然環(huán)境下,而自然環(huán)境中眾多復(fù)雜的因素會對實(shí)驗(yàn)結(jié)果造成多重影響,造成研究結(jié)果誤差較大,給機(jī)理研究帶來很大的阻礙。本研究采用室內(nèi)模擬實(shí)驗(yàn),研究黃土區(qū)兩種典型草被——黑麥草和紫花苜蓿在不同種植密度下,不同生長期和不同土層深度的土壤抗沖性變化規(guī)律,探討根系對土壤理化性質(zhì)和土壤抗沖性的影響機(jī)制,為黃土高原防治水土流失和生態(tài)建設(shè)提供理論依據(jù)。主要研究結(jié)論：(1)探討不同生長期和不同土層深度的草被根系狀況。高密度種植措施對黑麥草的生長有抑制作用,而對于紫花苜蓿的生長抑制作用不明顯。隨著生長時(shí)期的增加,各植被處理的各根系密度總體上逐漸增加。高種植密度黑麥草隨著生長時(shí)期的增加,細(xì)根逐漸減少而粗根則逐漸增多；紫花苜蓿根系在四個(gè)生長期間變化不大。黑麥草根系密度大小為：表層次表層底層。黑麥草根系主要在表層內(nèi),難以影響到更深的土層。紫花苜蓿根系主要影響表層和次表層兩個(gè)土層,根系密度都隨著深度的增加而逐漸減小。(2)研究不同生長期和不同土層深度的土壤理化性質(zhì)。不同生長期間,黑麥草容重隨著生長時(shí)間的增加而降低；紫花苜蓿每個(gè)生長期之間變化不大。黑麥草有機(jī)質(zhì)含量總體隨著生長期增加而增加,在前三個(gè)生長期土壤有機(jī)質(zhì)大小為HR(高種植密度黑麥草)LR(低種植密度黑麥草)；紫花苜蓿土壤有機(jī)質(zhì)含量變化不大但比黑麥草低。隨著生長時(shí)間的增加,黑麥草土壤水穩(wěn)性團(tuán)聚體逐漸增加；紫花苜蓿土壤水穩(wěn)性團(tuán)聚體則是先緩慢增加后減小。在不同土層,隨著土層深度的增加,黑麥草和紫花苜蓿的土壤容重逐漸增加；黑麥草對表層土壤容重影響較大。黑麥草的土壤有機(jī)質(zhì)、土壤水穩(wěn)性團(tuán)聚體在各土層的大小為：表層次表層底層,紫花苜蓿的土壤有機(jī)質(zhì)含量和土壤水穩(wěn)性團(tuán)聚體也是隨著土壤深度的增加而逐漸減小。(3)探討不同土層的土壤沖刷過程,不同生長期和不同土層的土壤抗沖性大小。在各個(gè)土層中,各處理的單位時(shí)間土壤沖失量都是在第5min達(dá)到最大。由于黑麥草根系集中在表層,表層土壤單位時(shí)間沖失量最小并處于比較平穩(wěn)的狀態(tài)；而紫花苜蓿根系較少,各層土壤單位時(shí)間沖失量較大。各時(shí)期土壤抗沖指數(shù)大小為黑麥草紫花苜蓿CK。隨著生長時(shí)間的增加,高種植密度的黑麥草對土壤抗沖性的增強(qiáng)效應(yīng)并不能明顯提高；紫花苜蓿的土壤抗沖指數(shù)強(qiáng)化率波動變化,但是變化幅度不大。黑麥草不同土層間抗沖指數(shù)大小為表層次表層底層,黑麥草對表層土壤抗沖指數(shù)影響較大,對次表層、底層的土壤抗沖指數(shù)影響較小。HR比LR各層的土壤抗沖指數(shù)要大,高密度種植的紫花苜蓿在土壤次表層能夠顯著提升土壤的抗沖性能。(4)探討了植被根系、土壤理化性質(zhì)和土壤抗沖性之間的關(guān)系。黑麥草、紫花苜蓿各根系參數(shù)之間呈正相關(guān)關(guān)系。黑麥草土壤容重與各根系密度呈極顯著負(fù)相關(guān)關(guān)系,而紫花苜蓿土壤容重則只與根表面積密度、根體積密度之間呈顯著負(fù)相關(guān)。黑麥草土壤水穩(wěn)性團(tuán)聚體與各根系密度呈極顯著水平正相關(guān)；紫花苜蓿土壤水穩(wěn)性團(tuán)聚體與各根系參數(shù)之間不相關(guān)。黑麥草土壤有機(jī)質(zhì)含量與各根系密度之間為極顯著正相關(guān)；紫花苜蓿土壤有機(jī)質(zhì)含量與根長密度之間為極顯著水平正相關(guān),而與根表面積密度、根生物量密度之間為顯著正相關(guān)。黑麥草土壤抗沖指數(shù)隨著各根系密度參數(shù)的增加呈指數(shù)增加；紫花苜蓿各根系密度參數(shù)與土壤抗沖指數(shù)均不相關(guān)。黑麥草根徑D≤5mm根系對土壤抗沖為影響較大；而紫花苜蓿根徑為0D≤0.1mm、1.0D≤2.0mm和D5.0mm的根系根長密度、根表面積密度與土壤抗沖指數(shù)之間的相關(guān)關(guān)系顯著。黑麥草土壤抗沖指數(shù)與土壤容重呈冪函數(shù)關(guān)系,與土壤有機(jī)質(zhì)含量呈指數(shù)增加、與土壤水穩(wěn)性團(tuán)聚體含量呈冪函數(shù)關(guān)系；而紫花苜蓿土壤理化性質(zhì)與土壤抗沖指數(shù)之間不相關(guān)。經(jīng)逐步回歸分析后,黑麥草抗沖指數(shù)方程式為：ASI=5.626RWD-0.126T+2.651, P0.01。
【學(xué)位授予單位】：陜西師范大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：S157

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2713000