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新疆甘家湖自然保护区梭梭退化机制研究

作　者: 李启财
导　师: 楚新正
学　校: 新疆师范大学
专　业: 自然地理学
关键词: 梭梭退化甘家湖土壤干扰
分类号: S792.99
类　型: 硕士论文
年　份: 2013年
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内容摘要

梭梭群落是新疆甘家湖国家级自然保护区保护种群之一，它在防沙、固沙方面起着重要作用。但近年来，梭梭的退化现象严重，许多植株干枯死亡，大面积林地沙化，导致这种现象的原因急待探索。因此，本文通过对甘家湖国家级自然保护区中梭梭林地的实地考察，从不同功能区、不同干扰类型、不同退化程度三个层面，研究梭梭的种群特征、土壤理化性质、人为干扰特征、鼠害干扰特征等问题，探求甘家湖自然保护区梭梭退化的自然与人为因素，为研究区提供生态保护和恢复的重要依据，完善干旱区荒漠生态系统恢复和重建的理论与实践。研究结论如下：（1）梭梭退化的自然因素：1）2010年5月到2012年10月，课题组6次奔赴研究区，设置10×10m的样方，采集土壤样品，进行土壤粒度与化学性质的室内实验得出：土壤粒径普遍较大，不同功能区、不同干扰程度下，土壤粒径呈现一定的规律性：核心区土壤平均粒径<缓冲区<试验区；鼠害严重区土壤粒径>放牧严重区>未受干扰区；土壤含盐量较高，研究区多数为严重盐泽化区域，有明显的盐结皮；土壤有机质含量较少，平均含量只有0.77.4%，土壤较贫瘠；土壤酶含量也普遍较少，土壤酶含量随土壤深度增加而降低；土壤呈现明显的退化现象，土壤退化越严重区域，梭梭退化越严重。2）通过对样方内梭梭种群特征调查与分析发现：研究区植被种群单一，多数样地中植被种群为梭梭纯林，林分较稀疏，个体高大，平均高度在2.8m～3.5m之间；平均冠幅较小，平均冠幅只有1.87m2，个体间枝叶交错重叠较少，多为集群分布。此外，研究区中有大量枯死孤立的梭梭存在，呈现梭梭退化的严重趋势。3）在不同退化类型下，使用光合作用仪测得梭梭的光合速率在每天的不同时刻差别较大。梭梭在每天的中午13点到15点之间，光合速率曲线呈谷底型，在13点左右和15点左右各出现一个峰值；在14点左右，会出现光合午休和蒸腾午休现象。在不同的退化类型下，同一时刻梭梭的平均光合速率有显著差别：无干扰区的梭梭平均光合速率>鼠害严重区>沙地，说明沙地的梭梭退化程度>鼠害严重区>无干扰区。4）对研究区的实地考察与调研中得出：梭梭病虫害严重，尤其是鼠害较严重，鼠害严重区域，梭梭根部周围平均分布5个左右的鼠洞，梭梭死株与枯死枝较多，个体活力较低，土壤出现退化趋势，梭梭退化现象显著。（2）梭梭退化的人为因素：人为干扰因素直接和间接的影响梭梭的退化程度。据统计，从50年代末到2010年，原始梭梭林的面积由4466.67km2减少到1021.88km2，缩减比列达到了77.12%。一方面人为的开垦和砍伐梭梭林，扩大了人为活动范围，减少了梭梭的生存空间,直接导致梭梭林面积的减小，梭梭退化程度加大；一方面，耕地面积的增加，导致灌溉用水与生态用水的竞争，造成地下水位的降低，无法满足梭梭生长用水，梭梭逐渐干枯死亡，梭梭退化程度进一步加大；另一方面，开垦、砍伐和放牧等人为活动，改变了梭梭林地的土壤理化性质，又加上长期的风蚀作用，使原有的林地土壤逐渐退化，从而加剧梭梭退化。

全文目录

中文摘要  3-5
Abstract  5-9
1 绪论  9-11
  1.1 立题来源与依据  9
  1.2 选题背景  9
  1.3 选题目的及意义  9-10
  1.4 研究内容及技术路线  10-11
2 国内外研究进展  11-18
  2.1 梭梭概述  11-12
  2.2 国外研究进展  12
  2.3 国内研究概况  12-16
    2.3.1 梭梭的生理生态特征研究  13-15
    2.3.2 梭梭林退化因素研究  15-16
  2.4 梭梭研究方向展望  16-18
3 研究区域概况  18-20
  3.1 研究区区位概况  18
  3.2 研究区自然条件概况  18-19
  3.3 研究区社会经济状况  19-20
4 研究方法与实验分析  20-24
  4.1 野外观测与调研  20-21
    4.1.1 样方设计与观测  20-21
    4.1.2 野外调研  21
    4.1.3 光合作用实验  21
  4.2 室内实验分析  21-24
    4.2.1 土壤样品的制备和保存  21
    4.2.2 土壤有机质的测定（重铬酸钾容量法--外加热法）  21-22
    4.2.3 土壤全氮测定--半微量开氏法  22
    4.2.4 土壤全磷测定--HClO4—H2SO4法  22
    4.2.5 土壤速效钾的测定--火焰光度法  22-23
    4.2.6 土壤可溶性盐总量的测定--残渣烘干法  23
    4.2.7 粒度样品的测定  23-24
5 研究结果  24-47
  5.1 研究区梭梭种群退化现状  24-29
    5.1.1 退化梭梭种群特征概况  24-26
    5.1.2 多度结构  26
    5.1.3 冠幅结构  26-27
    5.1.4 高度结构  27-28
    5.1.5 梭梭种群分布格局  28-29
  5.2 不同退化类型下光合与蒸腾作用的特征  29-31
  5.3 土壤理化性质影响梭梭退化的分析  31-39
    5.3.1 土壤理化性质概况  31
    5.3.2 土壤粒度分析  31-35
    5.3.3 土壤化学性质特征  35-38
    5.3.4 土壤理化性质对梭梭存活指数及活力的影响  38-39
  5.4 鼠害对梭梭退化的影响  39-41
  5.5 人为活动对梭梭退化的影响  41-43
    5.5.1 开垦对梭梭林退化的影响  41-42
    5.5.2 砍伐对梭梭林退化的影响  42-43
    5.5.3 放牧对梭梭林退化的影响  43
  5.6 讨论  43-47
    5.6.1 人为干扰与梭梭退化的关系  43-44
    5.6.2 病虫害与梭梭退化的关系  44-45
    5.6.3 土壤因子与梭梭退化的关系  45-47
6 结论  47-48
  6.1 梭梭退化的自然因素  47
  6.2 梭梭退化的人为因素  47-48
参考文献  48-52
在读期间发表的论文  52-53
致谢  53

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