岷江上游山地森林—干旱河谷交错带植被与土壤水分分布格局研究

论文摘要

本文以岷江上游理县山地森林-干旱河谷交错带地区的植被和植被下的土壤为研究对象,根据海拔高度划分为典型干旱河谷地段、交错带和山地森林段,并分别在每个地段分别选取代表性植被类型,对其进行植被调查和土壤取样分析,进行土壤水分分布格局的研究,对不同植被条件下土壤水分在不同环境因子下的变异情况进行分析,探索山地森林-干旱河谷交错带植被恢复及管理的调节机制。为完善交错带生态演化过程理论,了解该地区及类似地区土壤水分变化规律,并为山地森林-干旱河谷交错带植被恢复及复合生态系统管理提供理论依据。研究主要结果如下:1)研究区植物种类有36科,104属131种,各样地内植被群落层次单一,有灌木层和草本层,乔木分布少。灌木层的平均高度在60～130cm之间,平均盖度为40%～65%;草本层平均高度在60cm以下,平均盖度为10%～35%。2)对各样地土壤物理性质进行了研究,土壤容重在0.96～1.65 g.cm-3之间,随土层加深而增大;土壤孔隙状况是表层优于下层,随土层加深,土壤总孔隙度和毛管孔隙度减小,孔隙状况变差;土壤机械组成主要以粒级d＜0.25mm和d=0.25～0.5mm为主,各土壤剖面0～20cm土层石砾含量较高。3)岷江上游干旱河谷地区土壤水分变化规律与当地的降水变化基本相同。雨季各植被类型土壤水分状况良好,在海拔梯度上差异不大;旱季整个研究区土壤水分差异较大,随着海拔的上升土壤水分有所增加;典型干旱河谷地段土壤水分在旱季处于严重亏缺状态,表明该地段旱季土壤水分是限制植物生长的主要原因;在高海拔交错带下缘地段的人工林,土壤水分状况处于交错带及典型干旱河谷段之间,由于地表有大量草本层覆盖以及林分郁闭度大,很大程度上遏止了表层土壤水分的散失,使土壤水分优于低海拔地段。4)各植被类型土壤含水量垂直变化一般具有季节性,在雨季表层含水量高于下层,呈降低型。旱季表层土壤水分变异大,10～20cm层含水量高于表层（0-10cm）,然后随土层加深含水量减小各植被类型变化趋于一致,呈先升后降。土壤表层变异系数大于下层,随着土层的不断加深,土壤含水量有逐步趋于稳定的趋势;各土层变异系数在雨季小,在旱季大,随着海拔上升有增大趋势。5)交错带上缘的山地森林和下缘人工林地段的土壤水分状况在雨季和旱季都优于干旱河谷段,旱季尤其明显,因此,在植被恢复过程中应考虑海拔对土壤水分的影响。沿交错带逐步向下恢复植被,使林线下移,最终达到干旱河谷区植被恢复的目的,是干旱河谷区植被恢复的一条行之有效的途径,可在干旱河谷区进行植被恢复时推广。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 前言
• 1 文献综述
• 1.1 国内土壤水分研究进展
• 1.2 国外土壤水分研究综述
• 1.3 土壤水分异质性研究进展
• 1.3.1 土壤水分空间异质性
• 1.3.2 土壤水分动态
• 1.3.3 土壤水分空间分布研究方法
• 1.3.4 土壤水分影响因子
• 1.4 生态交错带
• 1.4.1 岷江上游干旱河谷生态现状
• 1.4.2 岷江上游山地森林-干旱河谷交错带
• 2 研究目的和意义
• 3 材料和方法
• 3.1 研究区概况和样地设置
• 3.2 研究内容
• 3.3 研究方法与数据处理
• 3.3.1 植被群落调查
• 3.3.2 土壤含水量测定
• 3.3.3 土壤物理性质的测定
• 3.3.4 变异系数
• 3.3.5 数据处理
• 4 结果与分析
• 4.1 植被和土壤物理性质
• 4.1.1 植被状况
• 4.1.2 土壤容重和土壤孔隙度
• 4.1.3 土壤机械组成
• 4.1.4 土壤物理性质变异分析
• 4.2 土壤水分变异分析
• 4.2.1 土壤水分时间变化
• 4.2.2 土壤水分垂直变化
• 4.2.3 土壤水分变异分析
• 5 主要结论
• 参考文献
• 致谢