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荒漠—绿洲过渡带白刺沙包发育过程的研究

作　者: 李鸿儒
导　师: 王继和；蒋志荣
学　校: 甘肃农业大学
专　业: 水土保持与荒漠化防治
关键词: 白刺沙包发育阶段形态特征土壤理化性质植被特征荒漠-绿洲过渡带
分类号: S793.9
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
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内容摘要

为了研究白刺沙包发育过程中的形态变化、植被状况及土壤理化特性,全面了解白刺沙包的发育规律,寻找适于其发育的土壤理化生境,并对沙漠地区天然植被的保育和恢复及荒漠化防治具有重要的理论价值和现实意义。在甘肃民勤荒漠-绿洲过渡带,采用时空替代法,选择不同发育阶段,研究了以下几项内容:(1)不同阶段沙包的形态特征变化;(2)不同阶段沙包的土壤理化特性变化;(3)不同阶段沙包的植物生长特征变化;(4)不同阶段沙包的群落结构变化,得到以下结论:(1)白刺沙包发育过程是形态特征变化的过程。白刺沙包发育过程中,沙包高度(即沙埋深度,耐沙埋能力)、大小(即冠幅)、体积(即积沙体积,固沙效应)的变化逐渐增大,且沙包的坡度和长度均增大,迎风坡坡长始终小于背风坡,在水平尺度上长轴和短轴协同增长,长轴增长幅度平稳,短轴经历了迅速到平缓的过程。沙包高度和水平尺度由较强的显著关系变为微弱相关。白刺沙包各参数之间的相关性由强变弱。(2)白刺沙包发育过程是土壤理化特性变化的过程。白刺沙包发育过程中,土壤水分增加,0～70cm各层土壤颗粒以细砂粒和极细砂粒(0.1～0.05)为主,中砂粒和细砂粒含量减小,极细砂粒、粉粒和粘粒含量均增大,石砾含量在中期大于初期和成熟期,各阶段粗砂粒含量不显著。土壤总盐量增加,pH值在初期与中期大于成熟期。土壤有机质和全氮含量在中期大于初期和成熟期,土壤速效磷增加而速效钾减少。在土壤理化性质中土壤含水量、含盐量、有机质和速效钾起着主要作用。(3)白刺沙包发育过程是植物特征变化的过程。白刺沙包发育过程中,白刺平均密度减小,而平均高度、新梢长、植物量和盖度均在中期大于初期和成熟期。白刺粗根系生物量集中分布在0～50cm土层,占92%以上,中根系生物量在0～40cm土层最多,其中根系生物量占全部根系生物量的比例在初期沙包为83.32%,中期沙包86.75%,成熟期沙包85.32%,细根系生物量在初期沙包和成熟期沙包0～20cm土层中,分别占49.73%和52.89%,而中期沙包集中于20～40cm土层,占47.66%。根系生物量与土壤含盐量、有机质、全氮、石砾以及粗砂粒含量之间差异不显著。随着土壤水分、速效磷、极细砂粒、粉粒以及粘粒含量的增加,PH值、速效钾、中砂粒和细砂粒含量的减少,白刺中根和细根系生物量增加。粗根系与土壤理化性质各指标间差异不显著。(4)白刺沙包发育过程是植物群落特征变化的过程。白刺沙包发育过程中,各阶段的多样性指数、均匀度指数以及生态优势度都偏低,荒漠植被种组成简单,结构层次明显,具2个层片:灌木层和草本层。群落优势种突出,具有不稳定性。不同阶段各物种种群数量的变化情况与种间相遇的机率相当。中期和成熟期的物种多样性水平显著高于初期,物种较为丰富,主要是中期和成熟期的水分状况和土壤养分状况均比初期的好。初期和成熟期的物种均匀度指数显著高于中期。

全文目录

摘要  2-4
Summary  4-10
引言  10-12
第一章国内外研究动态  12-21
  1.1 国内研究现状  12-16
    1.1.1 灌丛沙包的土壤特性  12-14
    1.1.2 灌丛的生理特性  14
    1.1.3 灌丛沙包生物量研究  14-15
    1.1.4 灌丛沙包空间格局研究  15
    1.1.5 灌丛沙包防沙效益研究  15-16
  1.2 国外研究现状  16-20
    1.2.1 灌丛沙包形态与沉积特征  16-17
    1.2.2 灌丛沙包的生态学研究  17-18
    1.2.3 灌丛沙包的形成演变研究  18-20
  1.3 研究趋向  20
  1.4 本文研究目的及意义  20-21
第二章材料与方法  21-26
  2.1 研究区概况  21
  2.2 研究方法  21-25
    2.2.1 样地设置  22-23
    2.2.2 沙包形态及植被调查  23
    2.2.3 土样与白刺枝条、根系采集  23-24
    2.2.4 土壤指标的测定方法  24-25
    2.2.5 种群多样性测度  25
  2.3 数据处理  25-26
第三章不同阶段沙包形态特征  26-36
  3.1 不同阶段沙包大小变化  26
  3.2 不同阶段沙包迎风坡和背风坡特征变化  26-28
  3.3 不同阶段沙包长轴和短轴变化  28-30
  3.4 不同阶段沙包形态参数关系  30-34
    3.4.1 沙包形态参数相关性统计分析  30-32
    3.4.2 沙包形态参数回归统计分析  32-34
  3.5 小结  34-36
第四章不同阶段沙包的土壤理化特性  36-46
  4.1 不同阶段沙包土壤水分变化  36-37
  4.2 不同阶段沙包土壤机械组成变化  37
  4.3 不同阶段沙包土壤含盐量变化  37-39
  4.4 不同阶段沙包的土壤pH 变化  39-40
  4.5 不同阶段沙包的土壤有机质变化  40-41
  4.6 不同阶段沙包的土壤全氮变化  41-42
  4.7 不同阶段沙包的土壤速效磷变化  42-43
  4.8 不同阶段沙包的土壤速效钾含量变化  43-44
  4.9 土壤理化性状各指标间相互关系  44-45
    4.9.1 单相关分析  44
    4.9.2 主成分分析  44-45
  5.0 小结  45-46
第五章不同阶段沙包植被特征  46-56
  5.1 不同阶段沙包地上植物特征  46-49
    5.1.1 白刺种群高度的差异  46
    5.1.2 白刺种群新梢长的差异  46
    5.1.3 白刺种群密度的差异  46-47
    5.1.4 白刺种群植物量的差异  47
    5.1.5 白刺种群盖度的差异  47-49
  5.2 不同阶段沙包白刺根系变化特征  49-52
    5.2.1 根系生物量与土壤理化性质的关系  51-52
  5.3 不同阶段沙包植物群落特征  52-54
    5.3.1 群落物种组成及数量特征  52
    5.3.2 植物群落物种多样性特征  52-54
  5.4 小结  54-56
第六章结论与讨论  56-62
  6.1 结论  56-58
    6.1.1 白刺沙包发育过程是形态特征变化的过程  56
    6.1.2 白刺沙包发育过程是土壤理化特性变化的过程  56-57
    6.1.3 白刺沙包发育过程是植物特征变化的过程  57
    6.1.4 白刺沙包发育过程是植物群落特征变化的过程  57-58
  6.2 讨论  58-62
    6.2.1 白刺沙包发育过程中沙包形态变化及其与生境的关系  58-59
    6.2.2 白刺沙包发育过程中植被特征与土壤理化性质的关系  59-60
    6.2.3 有待解决的问题与建议  60-62
致谢  62-63
参考文献  63-67
作者简介  67-68
导师简介  68-72

荒漠—绿洲过渡带白刺沙包发育过程的研究

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