本文關(guān)鍵詞：陜北黃土區(qū)坡面產(chǎn)流條件及林草改土效應(yīng)研究　出處：《北京林業(yè)大學(xué)》2016年博士論文　論文類型：學(xué)位論文

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【摘要】：本文針對黃土高原林草植被防蝕機(jī)制問題,以陜北黃土區(qū)吳起縣生態(tài)科研試驗基地大吉溝森林公園內(nèi)不同植被類型下坡面侵蝕以及林草改良土壤為研究對象,采用宏觀研究與微觀研究相結(jié)合、試驗研究與模擬計算相結(jié)合、田間試驗與室內(nèi)實驗相結(jié)合、定位與半定位觀測相結(jié)合、短期觀測與長期監(jiān)測相結(jié)合的研究方法,綜合分析陜北黃土區(qū)坡面土壤侵蝕主要影響因素和林草植被改良土壤的效應(yīng)的基礎(chǔ)上,闡明了陜北黃土區(qū)坡面土壤侵蝕的“降雨-土壤水分”產(chǎn)流臨界條件,調(diào)查分析了坡面土壤擾動變化對徑流產(chǎn)沙量的影響。本研究為黃土區(qū)植被恢復(fù)重建過程中水土保持效益分析與土壤侵蝕模型預(yù)報提供理論依據(jù),為退耕還林、“三北”防護(hù)林等重點林業(yè)生態(tài)工程建設(shè)提供科技支撐,也為半干旱黃土區(qū)高效水土保持林草植被建設(shè)提供了科學(xué)依據(jù)。主要結(jié)論如下：(1)通過對坡面土壤侵蝕影響因素的研究得出,降雨條件對徑流量影響最大,其次為土壤、地形和植被條件,具體分析得出,降雨量,降雨強(qiáng)度、土壤穩(wěn)滲率和植被蓋度對徑流量影響最大：土壤條件對產(chǎn)沙量影響最大,其次為徑流量、降雨、地形和植被條件,具體分析得出,徑流量、降雨量、降雨強(qiáng)度、土壤容重、坡度和植被蓋度對產(chǎn)沙量影響最大；在暴雨條件下,降雨和地形對徑流量的影響作用最為顯著,土壤和植被次之,具體分析得出,降雨量、坡度、降雨歷時、坡向、土壤容重和植被類型對徑流量影響最大;暴雨條件下,徑流量對產(chǎn)沙量影響最大,但在暴雨條件下,降雨、地形、土壤和植被對產(chǎn)沙量的影響并沒有集中體現(xiàn)在某一方面,降雨、地形、土壤和植被綜合起來對產(chǎn)沙量的影響更加明顯。(2)基于黃土區(qū)坡面超滲產(chǎn)流基本原理,研究建立了黃土區(qū)坡面侵蝕降雨-土壤水分指標(biāo)臨界模型：I=[(Ms-Mw)H D+ζ]/T,其中Ⅰ為降雨強(qiáng)度,T為起流歷時,Ms為土壤飽和含水量,Mw為土壤前期含水量,H為土壤入滲厚度,D為土壤容重,ξ為降雨損失量。根據(jù)此模型,計算出吳起縣干旱年、平常年和濕潤年雨季的侵蝕降雨臨界值,并繪制了吳起縣干旱年、正常年和濕潤年雨季臨界侵蝕降雨的I-T相關(guān)關(guān)系圖。(3)土地擾動變化對坡面徑流產(chǎn)沙量產(chǎn)生顯著的影響。土地擾動初期,地形條件對徑流量影響最大,其次為土壤、植被和降雨；土地擾動恢復(fù)后,植被對徑流量影響最大,其次為降雨、地形和土壤。土地擾動初期,土壤條件對產(chǎn)沙量影響最大,其次為降雨、植被、地形和徑流量；土地擾動恢復(fù)后,降雨條件對產(chǎn)沙量影響最大,其次為土壤、徑流量、地形和植被。通過對不同植被類型土地擾動前后徑流產(chǎn)沙量的研究,發(fā)現(xiàn)沙棘和沙棘油松混交林這兩種植被類型對擾動期內(nèi)降低土壤侵蝕作用顯著,特別是當(dāng)坡面坡度小于20°。(4)研究區(qū)22個土壤指標(biāo)因素中,變異性和敏感性均存在一定差異,但均未出現(xiàn)強(qiáng)度變異與強(qiáng)度敏感性指標(biāo),且植物多樣性指數(shù)與土壤的化學(xué)性質(zhì)的關(guān)系整體較密切,其次為土壤生物指標(biāo)與土壤物理指標(biāo)。通過建立坡面植物多樣性與土壤因子耦合度模型,得出低坡度的沙棘+油松混交林中坡面植物多樣性與土壤耦合度最大,其次為沙棘純林、高坡度的沙棘+油松混交林和油松純林,以達(dá)烏里胡枝子+賴草為主的草地耦合度最小。進(jìn)一步對研究區(qū)林地土壤質(zhì)量進(jìn)行綜合評價得出,低坡度的沙棘+油松混交林的土壤質(zhì)量得分最高,其次為沙棘純林、高坡度的沙棘+油松混交林和以達(dá)烏里胡枝子+賴草為主的草地,以油松純林土壤質(zhì)量綜合得分最小。
【學(xué)位授予單位】：北京林業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：S157.4
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本文編號：1329097