【摘要】：研究草地恢復(fù)過程中土壤物理性質(zhì)的變化對黃土高原生態(tài)環(huán)境建設(shè)和土壤質(zhì)量評價(jià)有重要的科學(xué)價(jià)值。本文在黃土區(qū)選取森林草原帶的安塞坊塌流域和草原帶的神木六道溝為研究區(qū),采用野外試驗(yàn)和室內(nèi)分析相結(jié)合的方法,研究了近40年草地恢復(fù)過程對土壤孔隙度、容重、團(tuán)聚體等19個(gè)土壤物理性質(zhì)指標(biāo)的影響;基于統(tǒng)計(jì)學(xué)方法,篩選草地恢復(fù)驅(qū)動變化的關(guān)鍵土壤物理特性指標(biāo);運(yùn)用土壤物理質(zhì)量綜合指數(shù)定量評價(jià)草地恢復(fù)對土壤物理性質(zhì)的影響,旨在為黃土高原植被建設(shè)提供科學(xué)依據(jù)。主要結(jié)論如下:(1)草地恢復(fù)能顯著改變土壤結(jié)構(gòu)性特征。黃土區(qū)森林草原帶各樣地土壤質(zhì)地?zé)o顯著差異,均為粉壤土。土壤容重隨草地恢復(fù)年限的增加而減小,總孔隙度、通氣孔隙度、0.25mm水穩(wěn)性團(tuán)聚體含量和團(tuán)聚體平均重量直徑隨草地恢復(fù)年限的增加而增加。0.25mm水穩(wěn)性團(tuán)聚體含量和團(tuán)聚體平均重量直徑在草地恢復(fù)30年后達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)。土壤容重變化范圍為1.04~1.45g/cm~3,與農(nóng)地相比,10年、20年、30年和40年草地土壤容重減小了4.2%、2.6%、2.2%和5.3%;毛管孔隙度減小了12.1%、32.4%、23.9%和29.5%;總孔隙度增加了1.2%、1.2%、3.8%和6.2%;通氣孔隙度增加了9.9%、13.1%、16.7%和20.9%;0.25mm水穩(wěn)性團(tuán)聚體含量增加了49.4%、24.6%、80.2%和83.6%;團(tuán)聚體平均重量直徑增大了108.1%、63.1%、289.0%和271.2%。草原帶樣地土壤為粉壤土和壤土,土壤容重顯著降低,總孔隙度、通氣孔隙度、0.25mm水穩(wěn)性團(tuán)聚體含量和團(tuán)聚體平均重量直徑顯著增大,毛管孔隙度隨草地恢復(fù)的進(jìn)行呈現(xiàn)出波動變化趨勢。容重、0.25mm水穩(wěn)性團(tuán)聚體含量和團(tuán)聚體平均重量直徑在草地恢復(fù)30年后趨于穩(wěn)定。草原帶土壤容重變化范圍為1.26~1.62g/cm~3,10年、20年、30年和40年草地土壤容重減小了3.4%、6.0%、6.1%和11.6%;總孔隙度增加了10.9%、13.2%、12.1%和24.9%;通氣孔隙度增大了1.8%、3.1%、11.8%和24.5%,0.25mm水穩(wěn)性團(tuán)聚體含量增加了27.5%、48.8%、72.1%和63.7%,團(tuán)聚體平均重量直徑增大了107.3%、125.5%、155.5%和167.8%。(2)草地恢復(fù)過程顯著改變了土壤水文物理特征。森林草原帶土壤飽和含水率和田間持水量隨恢復(fù)年限增加而增大,土壤持水性和比水容量均隨草地恢復(fù)年限的增加表現(xiàn)出先減后增的變化特征。土壤田間持水量在草地恢復(fù)20年后達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)。草原帶不同恢復(fù)年限草地的土壤飽和含水率和田間持水量隨草地恢復(fù)年限的增加呈波動性變化。土壤持水性和比水容量呈現(xiàn)先增大后減小的變化特征,且在草地恢復(fù)的第10年達(dá)到峰值。10年、20年、30年和40年草地土壤飽和含水率分別較農(nóng)地增加15.4%、22.5%、10.4%和30.5%,田間持水量變化了22.7%、18.3%、-4.7%和-0.6%。(3)草地恢復(fù)顯著提高土壤的入滲能力。與農(nóng)地相比,森林草原帶10年、20年、30年和40年草地土壤飽和導(dǎo)水率分別增加109.9%、25.9%、148.1%和121.8%;草原帶10年、20年、30年和40年草地分別增加83.6%、234.7%、35.1%和73.2%。森林草原帶土壤飽和導(dǎo)水率和穩(wěn)定入滲速率在草地恢復(fù)30年后達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)。Horton模型在森林森林草原帶和草原帶兩個(gè)研究區(qū)對入滲過程的模擬效果均為最佳,森林草原帶穩(wěn)定入滲速率大小排序?yàn)?草地40年(2.089mm/min)草地10年(1.997mm/min)草地20年(1.786mm/min)草地30年(1.777mm/min)農(nóng)地(1.729mm/min);草原帶穩(wěn)定入滲速率大小為:草地40年(1.542mm/min)草地30年(1.246mm/min)草地20年(1.181mm/min)農(nóng)地(0.923mm/min)草地10年(0.740mm/min)。(4)構(gòu)建飽和導(dǎo)水率傳遞函數(shù)。土壤總孔隙度、通氣孔隙度、0.25 mm水穩(wěn)性團(tuán)聚體含量、粘粒含量和粉粒含量是影響土壤飽和導(dǎo)水率的主要因素。森林草原帶土壤飽和導(dǎo)水率的傳遞函數(shù)可由通氣孔隙度(AP)、0.25mm水穩(wěn)性團(tuán)聚體含量(WSA)、粉粒含量(Silt)推求:Ks_1=0.005 WSA+0.016 AP-0.015 Silt+0.544(R~2=0.534,P0.01);草原帶土壤飽和導(dǎo)水率的傳遞函數(shù)可由總孔隙度(TP)、0.25mm水穩(wěn)性團(tuán)聚體含量(WSA)、粘粒含量(Clay)推求:Ks_2=0.005TP+0.004 WSA-0.011 Clay-0.022(R~2=0.439,P0.01)。(5)草地恢復(fù)顯著提高土壤物理質(zhì)量,且土壤的容重、通氣孔隙度、0.25mm水穩(wěn)性團(tuán)聚體含量、田間持水量和土壤飽和導(dǎo)水率是響應(yīng)黃土區(qū)草地恢復(fù)的關(guān)鍵土壤物理特性指標(biāo)。與農(nóng)地相比,森林草原帶10年、20年、30年和40年草地土壤物理質(zhì)量綜合指數(shù)分別增加657.4%、928.1%、936.9%和957.4%;草原帶10年、20年、30年和40年草地土壤物理質(zhì)量綜合指數(shù)分別較農(nóng)地增加5139.2%、4613.5%、11004.5%和17438.6%。
【圖文】：

圖 2-1 樣地位置示意圖Figure. 2-1 Location of the sample plot原帶研究區(qū)位于陜北黃土高原丘陵區(qū)延河流域的坊塌小流域。陸性半干旱季風(fēng)氣候，多年平均降雨量和溫度分別為 505.3平均水面蒸發(fā)量為 1486.7mm，干燥指數(shù) K=1.48。該地區(qū)降，6~9 月降雨量占全年 71%。土壤類型以黃綿土為主。植被類水土流失治理的加強(qiáng)和土地利用結(jié)構(gòu)調(diào)整，流域植被有較大恢以人工林為主體的植被景觀。人工林以刺槐（Robinia pseudoacaopulus simonii）、檸條（Caragana Korshinskii）、沙棘（Hip）為主，草地主要為鐵桿蒿（Artemisia gmelinii）、茭蒿（A長芒草（Stipa bungeana）、白羊草（Bothriochloa ischaemum）研究區(qū)位于陜北榆林市神木縣西溝鄉(xiāng)六道溝小流域，地處毛烏氣候?qū)儆谥袦貛Т箨懶园敫珊导撅L(fēng)氣候，多年平均年降雨量和mm 和 8.9℃，多年平均水面蒸發(fā)量為 1336.6 毫米，干旱度指數(shù) K年內(nèi)分配不均勻，6~9 月降雨量占全年 77.4%。土壤類型以風(fēng)

基于此Dexter建立土壤物理質(zhì)量綜合指數(shù)SDexter(1 m)Dexter1S =-n( ) ( )1 ms r + +s 為土壤飽和含水率，%；r 為土壤殘余含水率；析el、R和SPSS數(shù)據(jù)處理軟件對數(shù)據(jù)進(jìn)行分析與整理進(jìn)行作圖；利用ArcGIS10軟件進(jìn)行地理圖像的處理線土區(qū)草地恢復(fù)對土壤物理性質(zhì)的影響為主要研究內(nèi)帶選擇適宜樣地，采集土壤樣品。其次分別分析草地壤質(zhì)地、容重、三級孔隙度、水穩(wěn)性團(tuán)聚體含量）和征曲線、飽和導(dǎo)水率、田間持水量、入滲速率）的影帶與草原帶草地恢復(fù)對土壤物理性質(zhì)的影響。最后，復(fù)的響應(yīng)。
【學(xué)位授予單位】：西北農(nóng)林科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號】：S812.2

【相似文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 昂倫;張衛(wèi)青;;阿巴嘎旗不同牧戶草場土壤物理性質(zhì)比較[J];城市地理;2016年24期

2 衛(wèi)茂榮;一次取樣連續(xù)測定土壤物理性質(zhì)的方法[J];遼寧林業(yè)科技;1990年01期

3 田積瑩;黃義端;雍紹萍;;黃土地區(qū)土壤物理性質(zhì)及與黃土成因的關(guān)系[J];水土保持研究;1987年01期

4 R.J.MacRae;G.R.Mehuys;方明;;綠肥對溫帶土壤物理性質(zhì)的影響[J];土壤學(xué)進(jìn)展;1988年01期

5 王久志,巫東堂;瀝青乳劑、聚乙烯醇對土壤物理性質(zhì)的影響[J];土壤學(xué)報(bào);1988年03期

6 張光遠(yuǎn);神農(nóng)架自然保護(hù)區(qū)幾種主要土壤的物理性狀[J];華中農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào);1988年03期

7 陳明亮,呂國安;水旱輪作對土壤物理性質(zhì)的影響[J];華中農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào);1988年04期

8 唐德琴;彭祖厚;;秸稈還田培肥地力試驗(yàn)[J];陜西農(nóng)業(yè)科學(xué);1988年06期

9 Richard E.Terry;Sheldon D.Nelson;戴良香;;聚丙烯酰胺和灌溉方法對土壤物理性質(zhì)的影響[J];土壤學(xué)進(jìn)展;1989年03期

10 朱永綏,王云翔,萬建偉;聚乙烯醇(PVA)對土壤物理性質(zhì)及葡萄、菊花生育的影響[J];土壤學(xué)報(bào);1989年04期

相關(guān)會議論文 前10條

1 黃毅;張玉龍;;秸稈集中深還對土壤物理性質(zhì)和玉米產(chǎn)量的影響[A];面向未來的土壤科學(xué)（上冊）——中國土壤學(xué)會第十二次全國會員代表大會暨第九屆海峽兩岸土壤肥料學(xué)術(shù)交流研討會論文集[C];2012年

2 鄭曙峰;王維;徐道青;屈磊;;覆蓋免耕對棉田土壤物理性質(zhì)及棉花生理特性的影響[A];土肥水資源高效利用與農(nóng)業(yè)面源污染防控技術(shù)研討會論文集[C];2011年

3 徐佳佳;;蒲洼小流域不同地類對土壤物理性質(zhì)及抗沖性的影響[A];第十八屆中國科協(xié)年會——分15 水土保持與生態(tài)服務(wù)學(xué)術(shù)研討會論文集[C];2016年

4 李根明;孫虎;劉青利;任彥周;趙香珍;;南水北調(diào)中線水源區(qū)土地利用質(zhì)量變化研究[A];中國土地資源開發(fā)整治與新型城鎮(zhèn)化建設(shè)研究[C];2015年

5 楊光;汪季;高永;郭建英;;黃土高原地區(qū)不同退耕還林模式對土壤物理特性修復(fù)效果的研究——以陜西省安塞縣為例[A];中國北方退耕還林工程建設(shè)管理與效益評價(jià)實(shí)踐[C];2008年

6 馬寧寧;李天來;張恩平;;長期施肥對土壤理化性質(zhì)及甜椒生長發(fā)育及產(chǎn)量的影響[A];2008園藝學(xué)進(jìn)展（第八輯）——中國園藝學(xué)會第八屆青年學(xué)術(shù)討論會暨現(xiàn)代園藝論壇論文集[C];2008年

7 侯悅龍;陳學(xué)勛;常偉東;;敖漢旗人工林地土壤物理性質(zhì)分析[A];科技創(chuàng)新與經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)調(diào)整——第七屆內(nèi)蒙古自治區(qū)自然科學(xué)學(xué)術(shù)年會優(yōu)秀論文集[C];2012年

8 張魯;周躍;許樹克;;西南縱向嶺谷區(qū)坡地土壤物理性質(zhì)特征研究[A];中國環(huán)境科學(xué)學(xué)會2009年學(xué)術(shù)年會論文集（第二卷）[C];2009年

9 魏天興;陳致富;趙健;夏菁;;陜北風(fēng)蝕水蝕交錯區(qū)不同植被下土壤入滲性能差異性研究[A];中國北方退耕還林工程建設(shè)管理與效益評價(jià)實(shí)踐[C];2008年

10 周義貴;李賢偉;張健;范川;宮淵波;白燕;袁暉;;土壤抗沖性的研究方法和影響因素[A];第九屆中國林業(yè)青年學(xué)術(shù)年會論文摘要集[C];2010年

相關(guān)重要報(bào)紙文章 前1條

1 ;如何學(xué)習(xí)土壤學(xué)知識[N];云南科技報(bào);2004年

相關(guān)博士學(xué)位論文 前7條

1 鄭存德;土壤物理性質(zhì)對玉米生長影響及高產(chǎn)農(nóng)田土壤物理特征研究[D];沈陽農(nóng)業(yè)大學(xué);2012年

2 李潮海;土壤物理性質(zhì)對玉米的生態(tài)生理效應(yīng)及其調(diào)控[D];河南農(nóng)業(yè)大學(xué);2002年

3 康義;三峽庫區(qū)消落帶土壤理化性質(zhì)和植被動態(tài)變化研究[D];中國林業(yè)科學(xué)研究院;2010年

4 黎建強(qiáng);三峽庫區(qū)植物籬生態(tài)效益分析與評價(jià)[D];北京林業(yè)大學(xué);2011年

5 王立;黃土丘陵溝壑區(qū)保護(hù)性耕作條件下土壤物理性質(zhì)及水土流失研究[D];甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué);2012年

6 劉月梅;EN-1固化劑對黃土性土壤與黑麥草的效應(yīng)研究[D];西北農(nóng)林科技大學(xué);2013年

7 趙溪竹;小興安嶺主要森林群落類型土壤有機(jī)碳庫及其周轉(zhuǎn)[D];東北林業(yè)大學(xué);2010年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前10條

1 譚學(xué)進(jìn);黃土高原草地恢復(fù)對土壤物理性質(zhì)的影響[D];西北農(nóng)林科技大學(xué);2019年

2 季星桐;灌水與秸稈還田共同作用對土壤理化性狀和小麥生長的影響研究[D];揚(yáng)州大學(xué);2017年

3 李海明;基于土壤物理性質(zhì)的垃圾填埋場覆土厚度研究[D];中國地質(zhì)大學(xué)（北京）;2014年

4 伍海兵;城市綠地土壤物理性質(zhì)特征及其改良研究[D];南京農(nóng)業(yè)大學(xué);2013年

5 陽小聰;紅壤丘陵區(qū)生態(tài)適宜性評價(jià)與土壤物理性質(zhì)研究[D];湖南大學(xué);2008年

6 王彥軍;興安落葉松林下土壤物理化學(xué)性質(zhì)的研究[D];內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué);2011年

7 張崢嶸;生物炭改良土壤物理性質(zhì)的初步研究[D];浙江大學(xué);2014年

8 張明月;生物炭對土壤性質(zhì)及作物生長的影響研究[D];山東農(nóng)業(yè)大學(xué);2012年

9 王麗麗;不同覆蓋措施對土壤物理性質(zhì)和玉米生長發(fā)育的影響評價(jià)[D];寧夏大學(xué);2017年

10 鄧江;礫石和坡度對植煙土壤物理性質(zhì)及烤煙生長的影響[D];四川農(nóng)業(yè)大學(xué);2015年

，

本文編號：2680976