冀北接壩山區(qū)地處農(nóng)牧交錯帶,生態(tài)系統(tǒng)具有其特有的脆弱性,是京津地區(qū)的生態(tài)屏障和重要水源地,同時是影響京津地區(qū)的主要沙源地和風(fēng)沙通道。由于特殊的地質(zhì)地貌和自然條件,加上長期以來人類不合理的過度開墾和放牧,該地區(qū)生態(tài)環(huán)境破壞嚴(yán)重,嚴(yán)重威脅著京津地區(qū)生態(tài)安全和人民生產(chǎn)生活。研究該區(qū)域土地沙化動態(tài)規(guī)律、植被類型及演替規(guī)律,對生態(tài)工程項(xiàng)目實(shí)施成效進(jìn)行評價,顯得極為重要,同時其研究成果在理論和實(shí)踐方面具有重要的指導(dǎo)意義。 本研究以豐寧縣小壩子鄉(xiāng)為主要試驗(yàn)區(qū),從2006到2009年,應(yīng)用恢復(fù)生態(tài)學(xué)和生態(tài)工程學(xué)等研究方法,通過衛(wèi)星遙感圖像解譯與地面判讀相結(jié)合,點(diǎn)上試驗(yàn)和重點(diǎn)踏查相結(jié)合,系統(tǒng)研究了小壩子沙化土地來源、成因和變化規(guī)律,植被類型和演替規(guī)律,土地利用類型變化,生物結(jié)皮的分布特征,研究了不同工程措施對該地區(qū)生態(tài)恢復(fù)的影響。研究結(jié)果如下： (1)初步探明了小壩子地區(qū)風(fēng)沙運(yùn)動和沙地形成的因素。即受地質(zhì)地貌和氣候因子的影響在小壩子和其上部壩上地區(qū)產(chǎn)生沙源—狹管地形、氣候因子、人為不合理的經(jīng)濟(jì)活動、洪水加速風(fēng)沙流的形成—受地形、地貌因素影響阻擋沙流,產(chǎn)生沉積或堆積匯。小壩子土地沙化既有本地沙,同時渾善達(dá)克沙地和壩上地區(qū)也是小壩子沙地形成的重要因素。 (2)小壩子地區(qū)沙化土地遙感解譯和調(diào)查結(jié)果表明,該地區(qū)土地利用類型中從增加耕地面積、廣種薄收、毀林開荒、超載過牧的狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)橐酝烁�林還草、恢復(fù)和增加林草植被的變化,有林地、疏林地和未成林造林地、人工草地面積增加。沙化面積從迅速擴(kuò)大到逐步穩(wěn)定和縮減；沙化程度也由加重到逐步減輕,體現(xiàn)了土地利用方式對沙化的形成和變動的作用。 (3)小壩子地區(qū)植被分為寒溫帶針葉林、落葉闊葉林、落葉闊葉灌叢和半灌叢、草原4種植被型和15種群系。植物種類豐富,成分復(fù)雜,過渡性明顯,是典型的森林—草原過渡型植被。 (4)生態(tài)工程措施可以明顯的促進(jìn)植被的恢復(fù)。作為對照的放牧地的植物種數(shù)、蓋度、生物多樣性、群落均勻度均明顯的低于實(shí)施各項(xiàng)工程措施的地區(qū)。而且封育造林短期內(nèi)對植被恢復(fù)的促進(jìn)效果比沙地封育明顯。 (5)在小壩子沙化地的植被恢復(fù)過程中,土壤肥力與土壤水分含量是植被生長的限制因素。土壤有機(jī)質(zhì)和速效養(yǎng)分以及土壤水分表現(xiàn)出較大的因子負(fù)荷量,是該區(qū)域植被恢復(fù)的主導(dǎo)因子。 (6)土壤生物結(jié)皮的形成和發(fā)育與其介質(zhì)種類、坡向、枯落物蓋度相關(guān)。生物結(jié)皮改變了沙地表面和其下的土壤機(jī)械組成、化學(xué)組成,減少了雨水向土壤中的入滲,深層土壤含水量降低,但由于生物結(jié)皮強(qiáng)大的持水力使表層土壤含水量明顯增加。結(jié)皮下土壤溫度降低,使其蒸散量低于裸沙。 (7)植被能夠有效的降低風(fēng)速,減少風(fēng)蝕。不同下墊面平均氣溫觀測值相差較大,其中裸沙地的溫度最高；不同植被的平均溫度也有明顯的差異,植被具有明顯的降低空氣溫度的作用,不同植被對降低氣溫的功能順序?yàn)椋喝斯棠玖痔烊还嗄玖秩斯げ莸靥烊徊莸�。地表溫度與下墊面類型和植被蓋度密切相關(guān)。植被具有明顯的調(diào)節(jié)土壤溫度的功能,天然灌木林對土壤溫度的調(diào)節(jié)功能明顯高于人工喬木林、人工草地和天然草地三種植被。水分是干旱、半干旱地區(qū)植物生存與生長的主要限制因子。土壤含水量與植被的耗水明顯相關(guān)。林間土壤含水量低于其它植被下的土壤含水量,而放牧地的土壤含水量則始終處于最高值。
【學(xué)位單位】：北京林業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位年份】：2011
【中圖分類】：X171.1

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2810170