海岸前沿風(fēng)沙運動規(guī)律及其對木麻黃防護林的影響
本文關(guān)鍵詞:海岸前沿風(fēng)沙運動規(guī)律及其對木麻黃防護林的影響,,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:海岸前沿風(fēng)沙運動規(guī)律以及對植物的作用機理研究是海岸生態(tài)學(xué)探究的重要組成部分。本研究以風(fēng)沙物理學(xué)為基本原理,結(jié)合生態(tài)學(xué)、林學(xué)等學(xué)科理論來研究風(fēng)沙運動特征及對木麻黃防護林影響的機理。目的是為控制華南沿海地區(qū)的風(fēng)沙危害、改善當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)環(huán)境提供理論依據(jù)與科學(xué)方法。本文在總結(jié)前人研究的基礎(chǔ)上,于福建省惠安赤湖國有防護林場,按林地、草地和裸地三種下墊面類型各布設(shè)3條與主要風(fēng)向相同的樣線,每條樣線以最高潮水位為起點,依次按Om、5m、 10m、20m、40m和80m等六個不同海岸距離布設(shè)樣點,以野外試驗調(diào)查與測定為主要手段,加上風(fēng)沙天氣的資料分析,對在不同樣地植被條件下風(fēng)沙運動、對防護林的影響等定點野外實地測定,把以水平運動為主的顆粒物移動過程和以垂直運動為主的顆粒物沉降過程統(tǒng)一整合研究。通過分析研究得出以下初步結(jié)論:1.林地和草地各測點位置不同高度風(fēng)速大致隨著與迎風(fēng)面距離的增加而逐漸下降,裸地?zé)o明顯變化,各距離林帶不同測點高度的防風(fēng)效能、總體上隨著與迎風(fēng)面距離的增加而逐漸上升。2.在三個類型樣地中,裸地土壤容重大,毛管孔隙度、非毛管孔隙度以及總孔隙度較小,自然含水量中等;草地土壤容重中等,毛管孔隙度大,非毛管孔隙度小,總孔隙度中等,自然含水量中等;林地土壤容重小,毛管孔隙度、非毛管孔隙度、總孔隙度以及自然含水量最大。在0~40m范圍內(nèi),林地上層土壤毛管孔隙度,總孔隙度,自然含水量隨著與海岸距離的增加而逐漸增大。3.三個樣地均以細沙為主,中沙、粗沙分列其后,但樣地間含量差異很大;由于風(fēng)沙的堆積程度不同,林地、草地、裸地粒徑皆隨著海岸距離的增加而逐漸變粗,林地變化較為明顯且粒徑最粗,林地和草地下層的沙粒徑都比表層的更粗,裸地則無明顯變化;與草地和裸地相比,林帶內(nèi)沙土平均粒徑最高,標(biāo)準(zhǔn)偏差最大,負偏程度最高,這與林地內(nèi)粒徑較粗有關(guān);在草地和裸地中,平均粒徑與各粒度參數(shù)均存在良好的相關(guān)性,表明草地和裸地沉積物為風(fēng)力搬運堆積的產(chǎn)物,受風(fēng)選作用明顯。細沙與極粗沙和粗沙都呈現(xiàn)極顯著的正相關(guān)關(guān)系,可以根據(jù)極粗沙和粗沙的含量來判別防護林的防護效應(yīng),即在海岸前沿,沙粒粒徑越粗,防護效能越好。粒度特征參數(shù)之間有一定的相關(guān)性,即隨著沉積物平均粒徑變細,分選變好,偏度趨于正偏,峰態(tài)上草地裸地趨于平緩,而林地內(nèi)峰態(tài)無明顯變化趨勢。4.裸地風(fēng)沙流試驗表明:在0~2cm高度內(nèi),風(fēng)速越大,相對輸沙率比例越低,而2~4cm中隨著風(fēng)速的增大,相對輸沙率有所增加,在4-6cm、6-8cm、8-10cm、10-20cm中,隨著風(fēng)速的增大相對輸沙率無明顯的增加。大部風(fēng)沙運動活躍高度主要集中在4cm以下,高度20~60cm沙量分布較為均勻,在高度60~80cm處,收集量已經(jīng)極微少,顯示在研究區(qū)域懸移風(fēng)沙含量占全部風(fēng)沙量比重極小。分別以河村公式、Bagnold公式及Chepil公式對飛沙量進行估算,實際觀測值與Bagnold值最為相似。5.積沙量最大值林地出現(xiàn)在1月和7月,9月次之,草地出現(xiàn)在1月,其他各月兩類樣地均呈平緩波動。裸地內(nèi)積沙量各月間波動較大,無明顯規(guī)律。林地中除夏季外,積沙量均呈現(xiàn)單峰曲線,在10m處積沙量達到最大,從季節(jié)積沙總量上來看,大致呈現(xiàn)出冬夏秋春。草地中積沙量隨距離的變化在冬夏二季都呈現(xiàn)處單峰曲線,峰值分別出現(xiàn)在20m和5m處,從季節(jié)積沙量來看,大致呈現(xiàn)冬夏=秋春。裸地中各季積沙量隨距離增加沒有出現(xiàn)相似的變化模式。裸地的全年總積沙量是草地的7.75倍,是林地的216.27倍,林地與草地總積沙量年變化曲線相似,均與1月達到最高值,隨后逐漸下降,在6月份又逐漸升高,并在7月達到新的峰值,經(jīng)過8月短暫下降之后又逐漸回升。林地內(nèi)每個月的積沙總量越多,40m后積沙總量的比例就越低,體現(xiàn)出了木麻黃林地在防風(fēng)固沙中的效能。6.木麻黃小枝性狀大致沿海岸距離呈線性變化,其中小枝直徑隨著距離的增加而變細,小枝節(jié)距和小枝長度隨著距離的增加而變長。觀測期內(nèi),木麻黃小枝長度、小枝節(jié)距隨時間推移而逐漸增加,小枝平均直徑夏季較高,秋季較低,可能與季節(jié)性脅迫有關(guān)。其中小枝性狀變化集中在前20m內(nèi),40m后小枝變化不大。各距離上木麻黃小枝長度與小枝節(jié)距均呈現(xiàn)出極顯著正相關(guān),小枝長度和小枝直徑在夏秋冬三季呈現(xiàn)出顯著正相關(guān),在春季40m后顯著正相關(guān)。7.不同距離的木麻黃林POD月變化曲線大致相似,最大值均出現(xiàn)在6月,其次為7-9月,最小值均出現(xiàn)在1月,POD大致呈現(xiàn)隨距離的增加而增大。不同距離的MDA在10月到翌年1月內(nèi)含量較多,3月~7月內(nèi)則較少。隨著與海岸距離的增加,波動幅度越來越小,除春季外,MDA含量隨著海岸距離的增加而減小。不同海岸距離的葉綠素總含量峰期出現(xiàn)在5月~9月,最高值出現(xiàn)在7月,10月到翌年4月葉綠素總含量值較少,葉綠素總含量隨距離的增大而逐漸變大。
【關(guān)鍵詞】:海岸前沿 風(fēng)沙運動 木麻黃 防護林
【學(xué)位授予單位】:福建農(nóng)林大學(xué)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2015
【分類號】:S792.93
【目錄】:
- 摘要5-7
- abstract7-12
- 1. 前言12-17
- 1.1 海岸風(fēng)沙危害12-13
- 1.2 風(fēng)沙規(guī)律研究現(xiàn)狀13-15
- 1.2.1. 風(fēng)沙沉積粒度特征13
- 1.2.2 風(fēng)沙運動特征13-15
- 1.3 風(fēng)沙對植物的影響15-16
- 1.3.1 風(fēng)沙流對植物的影響15-16
- 1.3.2 沙埋對植物的影響16
- 1.4 研究目的及意義16-17
- 2 研究地概況及方法17-21
- 2.1 研究地概況17-18
- 2.1.1 風(fēng)況17-18
- 2.1.2 沙源18
- 2.1.3. 土壤18
- 2.2 試驗材料與樣地選擇18-19
- 2.3 研究方法19-21
- 2.3.1 防風(fēng)效能計算19
- 2.3.2 土壤物理性質(zhì)測定19
- 2.3.3 垂直風(fēng)速測量19
- 2.3.4 風(fēng)沙流結(jié)構(gòu)的測定19-20
- 2.3.5 飛沙量的測定20
- 2.3.6 沙粒粒度測定及粒度參數(shù)20
- 2.3.7 沙埋深度及堆沙量的測定20
- 2.3.8 生理指標(biāo)測定20
- 2.3.9 木麻黃小枝形態(tài)測定20-21
- 2.3.10 數(shù)據(jù)的分析處理21
- 3. 海岸前沿風(fēng)沙運動規(guī)律21-50
- 3.1 全年風(fēng)動力特征21-27
- 3.1.1 季風(fēng)特性分析21-22
- 3.1.2 不同樣地風(fēng)速季節(jié)變化22-26
- 3.1.3 不同下墊面防風(fēng)效能季節(jié)動態(tài)26-27
- 3.1.4 小結(jié)與討論27
- 3.2 不同類型下墊面土壤物理性質(zhì)27-31
- 3.2.1 土壤容重27-28
- 3.2.2 土壤孔隙度28-29
- 3.2.3 自然含水量29-30
- 3.2.4 小結(jié)與討論30-31
- 3.3 粒度組成特征31-38
- 3.3.1 粒度結(jié)構(gòu)特征31-32
- 3.3.2 不同距離上粒徑變化32-33
- 3.3.3 林地中各沙粒粒徑組成的相關(guān)性分析33-34
- 3.3.4 地表沉積物粒度參數(shù)34-36
- 3.3.5 粒度參數(shù)間的相關(guān)分析36-37
- 3.3.6 小結(jié)與討論37-38
- 3.4 垂直風(fēng)沙運動規(guī)律38-45
- 3.4.1 近地表沙塵相對含量隨風(fēng)速的變化特征38-39
- 3.4.2 近地表沙塵含量隨高度的變化特征39-40
- 3.4.3 飛沙量推估40-42
- 3.4.4 小結(jié)與討論42-45
- 3.5 水平風(fēng)沙運動規(guī)律45-50
- 3.5.1 不同樣地距離月積沙量變化特征45-47
- 3.5.2 不同樣地年總積沙量變化特征47-49
- 3.5.3 小結(jié)與討論49-50
- 4. 風(fēng)沙運動對木麻黃的影響50-63
- 4.1 風(fēng)沙運動對木麻黃小枝形態(tài)影響50-58
- 4.1.1 木麻黃小枝性狀沿距離季節(jié)動態(tài)變化50-52
- 4.1.2 木麻黃小枝長度和小枝節(jié)距的相關(guān)性分析52-55
- 4.1.3 木麻黃小枝長度和小枝直徑的相關(guān)性分析55-57
- 4.1.4 小結(jié)與討論57-58
- 4.2 風(fēng)沙運動對木麻黃生理影響58-63
- 4.2.1 不同距離木麻黃POD變化58-59
- 4.2.2 不同距離木麻黃MDA變化59-61
- 4.2.3 不同距離木麻黃葉綠素總量變化61-62
- 4.2.4 小結(jié)與討論62-63
- 5. 結(jié)論與展望63-66
- 5.1 結(jié)論63-64
- 5.2 展望64-66
- 參考文獻66-71
- 致謝71
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