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苦竹+牛鞭草模式中草地斑块的土壤养分动态及牧草的生长特性

作　者: 邓云飞
导　师: 胡庭兴
学　校: 四川农业大学
专　业: 生态学
关键词: 林(竹)+草复合经营土壤养分动态苦竹牛鞭草经济效益斑块
分类号: S54
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要

在林草镶嵌复合种植中,土壤化学、物理性质的变化直接影响到牧草的生长与产量。因此,确定牧草斑块的适宜面积并采取科学的经营管理方式,为促进退耕还林工程的多效、稳定发展提供理论指导和技术参考,对于促进区域社会经济的可持续发展具有重要的意义。本研究对试验区苦竹(Pleioblastus amarus)+牛鞭草(Hemarthria compressa)镶嵌状复合种植模式中4个不同面积牛鞭草斑块,3次不同时期的测定,探讨了林草复合种植模式中不同面积斑块从林缘开始到斑块中心不同距离梯度的土壤物理性质、养分含量和牛鞭草生长状况的变化趋势,并对其中牛鞭草斑块进行了经济效益的分析,得出以下主要结论：1.在同一斑块内,从林缘到草地斑块中心土壤养分(全N、水解性N、全P、有效P、有机质)含量变化不显著。从林缘到草地斑块中心土壤全K和速效K的含量基本呈下降趋势。通过3个不同时期的测定,土壤养分中水解性N、全P、有效P、有机质含量随季节性变化较显著。2.同一斑块内,从林缘到草地斑块中心土壤容重、非毛管孔隙度差异较显著。同一斑块内从林缘到草地斑块中心距离0到1.5m之间土壤水分含量呈上升趋势,超过距林缘1.5m土壤水分含量上升变化幅度不大。随着天气晴朗时间的持续,草地斑块中土壤水分含量呈下降趋势,但随林缘到草地中的距离不同有所差异,距林缘0到1.5m之间下降幅度不大,超过距林缘1.5m下降幅度较大。3.4个不同面积斑块从林缘到草地斑块中心土壤养分之间存在显著差异。土壤全N、水解性N、全P、有机质的含量都出现8号斑块(80m2)>4号斑块(150m2)>1号斑块(11Om2)>2号斑块(120m2)。8号斑块面积小,形状为线条状,受周围苦竹树种组成及其分配格局的影响较大,对于其他三个正方形斑块来说面积越大从林缘到草地斑块中心养分的含量相比面积小的斑块要高,而2号斑块受人为活动影响较大造成土壤养分含量整体低于其它面积斑块。不同面积斑块土壤全K和速效K变化差异不明显。不同面积斑块土壤物理性质发生一定变化,但变化规律不显著。4.对同一斑块中牛鞭草光合生理特征分析表明,距林缘不同的距离牛鞭草净光合速率表现出显著差异。根据对牛鞭草光响应曲线表观光合量子速率大小的分析,得出在林缘处表观光合量子速率最大,说明牛鞭草对低光照强度比较敏感。5.不同面积斑块从林缘到斑块中心牛鞭草的净光合速率值有明显的差异。经试验得出4号和8号斑块距林缘地生长最好的最小距离为4m处,2号斑块为5m处。同时,随草斑块面积的增大,牛鞭草在生长高度和单位面积生物量上均表现出增加的趋势。6.同一斑块中牛鞭草的生长高度与水解性N的含量呈极显著正相关,与速效K、非毛管孔隙呈极显著的负相关,与土壤容重呈显著相关；牛鞭草单位面积生物量与速效K、非毛管孔隙之间都呈极显著的负相关关系,与水解N、土壤容重呈极显著正相关。7.对不同斑块中距林缘不同距离种植牛鞭草的投入与产出分析,得出维持牧草生长投入与产出平衡点所在距离为2号斑块2.42m、4号斑块1.61m、8号斑块4.15m,适合牛鞭草生长的最小斑块面积为2号斑块23.43 m2、4号斑块10.37 m2、8号斑块68.89 m2。据试验数据可确定在相应的斑块中最适宜牛鞭草生长和产生经济效益最大化的最适宜面积分别为2号斑块140m2,4号斑块144m2。使得8号斑块达到最适宜的理论面积为324m2,而8号斑块实际面积为80m2,由于8号斑块呈线条状,周边苦竹林高且林内多桦木,致使斑块的光照条件在生长季节(春夏秋)严重不足,因此8号斑块不再适宜继续种植牛鞭草。8.根据同一斑块和不同面积斑块的土壤养分变化特征,为防止土壤养分减少,提高养分利用率和提高林地生产力,建议在降雨量大的6至8月不要对牛鞭草进行刈割,通过养分分析表明,施肥时期可以安排在林草生长旺盛期之前(春季)进行,应施有机肥料。

全文目录

摘要  4-6
ABSTRACT  6-11
引言  11-12
1 林草复合系统的研究及其发展现状  12-21
  1.1 国内外研究现状  12-13
  1.2 四川省退耕还林工程林草复合模式试验示范简况  13-14
  1.3 林草复合种植的研究概况  14-21
    1.3.1 林草复合种植的理论基础  14-15
    1.3.2 林草复合系统的结构及种间关系  15-16
    1.3.3 林草复合种植对土壤改良的作用  16-19
    1.3.4 林草复合的水土保持效益  19
    1.3.5 林草复合种植的生态经济效益  19-21
2 研究目的意义与研究区的概况  21-22
  2.1 研究目的意义  21-22
  2.2 研究区概况  22
3 研究内容、研究方案  22-26
  3.1 研究内容  22-23
  3.2 研究方案  23-26
    3.2.1 试验小区设置  23
    3.2.2 样品的采集  23
    3.2.3 分析测试方法  23-24
    3.2.4 数据处理  24-25
    3.2.5 技术路线  25-26
4 结果与分析  26-50
  4.1 同一斑块中土壤养分变化  26-31
    4.1.1 土壤氮素变化  26-27
    4.1.2 土壤磷元素的变化  27-29
    4.1.3 土壤钾素含量的变化  29-30
    4.1.4 土壤有机质含量变化  30-31
  4.2 不同面积斑块土壤养分差异  31-36
    4.2.1 土壤氮素变化  31-33
    4.2.2 土壤磷素变化  33-34
    4.2.3 土壤钾素变化  34-35
    4.2.4 土壤有机质含量变化  35-36
  4.3 同一斑块中土壤物理性质变化  36-39
    4.3.1 土壤容重、非毛管孔隙度、毛管孔隙度  36-38
    4.3.2 土壤水分含量  38-39
  4.4 不同面积斑块土壤物理性质差异  39-40
  4.5 牛鞭草光合特征分析  40-45
    4.5.1 光合作用——光响应曲线  40-42
    4.5.2 离林缘不同距离处牛鞭草生理特征变化  42-43
    4.5.3 不同面积斑块林缘距斑块中心牛鞭草净光合速率  43-44
    4.5.4 不同面积斑块林缘距斑块中心牛鞭草生长状况  44-45
  4.6 牛鞭草生长变化规律与土壤理化性质变化的相关性  45
  4.7 不同斑块中距林缘不同距离种植牛鞭草的投入与产出分析  45-49
    4.7.1 维持种植牛鞭草效益的最小斑块面积(投入产出比阈值)  45-48
    4.7.2 兼顾苦竹+牛鞭草镶嵌种植生态经济效益的最适斑块面积  48-49
  4.8 牛鞭草斑块经营措施拟定  49-50
5 结论与讨论  50-53
  5.1 结论  50-51
  5.2 讨论  51-53
    5.2.1 土壤养分动态及物理性质变化  51-52
    5.2.2 牛鞭草的光合特征  52
    5.2.3 镶嵌种植模式中牛鞭草的最适宜面积  52-53
6 问题与深入研究的对策  53-55
参考文献  55-61
致谢  61

苦竹+牛鞭草模式中草地斑块的土壤养分动态及牧草的生长特性

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