黃土高原退耕植被根系分布特征與環(huán)境響應(yīng).pdf

1、論文針對我國西部地區(qū)生態(tài)環(huán)境建設(shè)中的主要內(nèi)容，以黃土高原植被自然恢復(fù)過程中不同演替階段的植被群落為研究對象，通過調(diào)查取樣，分析不同演替階段植被根系特征，揭示根系生物量及長度等形態(tài)指標(biāo)的時空變化規(guī)律，闡明不同演替階段植被根系動態(tài)特征與土壤資源利用模式及其與環(huán)境之間的響應(yīng)關(guān)系，揭示退耕生態(tài)系統(tǒng)發(fā)展變化的地下根系行為機(jī)制，為我國西部地區(qū)植被建設(shè)與生態(tài)環(huán)境修復(fù)提供理論和技術(shù)支撐。通過系統(tǒng)分析研究，主要取得了以下成果： 1．植被恢復(fù)初期，

2、植被根系生物量在深層土壤中的相對分布量較多，隨著植被演替的不斷進(jìn)行，植被類型從一年生植被類型向多年生植被類型演替，相應(yīng)的植被根系的分布特征也逐漸發(fā)生變化，表層土壤中根系的相對含量逐漸增加。在天然草地上，大部分植被根系主要集中表層0-40cm土壤中。 2．從根系消失系數(shù)的分布特征可以看出，一年生植被根系垂直分布特征參數(shù)B的數(shù)值較大，說明在這一階段，植被根系在深層土壤中的分布比例較大；而多年生植被根系垂直分布特征參數(shù)β的數(shù)值較小，說

3、明在這一階段，植被根系大多集中在土壤表層，深層土壤中分配的比例較小。 3．在草地植被演替階段，土壤水穩(wěn)性團(tuán)聚體的含量具有不同的特征。總的來說，隨著土壤深度的增加>0.25mm水穩(wěn)性團(tuán)聚體的含量逐漸降低，說明植被根系對于土壤的作用逐漸降低。所有各個徑級的土壤團(tuán)聚體中，只有直徑在1-2mm范圍內(nèi)的土壤團(tuán)聚體表現(xiàn)出了隨著土壤深度增加而減少的趨勢，其分布特征與植被根系的分布特征相似。說明該徑級范圍內(nèi)的土壤團(tuán)聚體具有較好的指示性。隨著植被

4、恢復(fù)時間的延長，較大徑級的水穩(wěn)性團(tuán)聚體含量逐漸增加，在土壤中垂直分布的規(guī)律性也逐漸增強。 4．退耕初期，草地土壤有機(jī)質(zhì)的含量相對較低；而在退耕超過20年和天然草地上，土壤有機(jī)質(zhì)的狀況有了明顯的改善：表層土壤的有機(jī)質(zhì)含量有了明顯的增加，深層土壤的有機(jī)質(zhì)含量也有了一定程度的提高。 5．對土地退化/恢復(fù)過程中土壤水穩(wěn)性團(tuán)聚體及有機(jī)質(zhì)的動態(tài)變化規(guī)律的研究結(jié)果表明：林地開墾后土壤中各級水穩(wěn)性團(tuán)聚體含量均呈下降趨勢，且大粒徑團(tuán)聚體下

5、降趨勢較大；土地退化過程中，土壤中>0.215mm水穩(wěn)性團(tuán)聚體含量減少；土地恢復(fù)過程中，土壤中>0.25mm水穩(wěn)性團(tuán)聚體含量增加；土壤有機(jī)質(zhì)含量隨著開墾/恢復(fù)年限的增加而減少或增加，且在開墾/恢復(fù)的前期，有機(jī)質(zhì)含量變化迅速；土壤有機(jī)質(zhì)含量與>0.25mm土壤水穩(wěn)性團(tuán)聚體含量之問存在著顯著的正相關(guān)關(guān)系：y=23.195x+12.12；土壤水穩(wěn)性團(tuán)聚體平均重量粒徑隨著土壤中>0.25mm水穩(wěn)性團(tuán)聚體含量或退耕年限的增加而增加。 6．