宁夏云雾山天然草地根系分布特征的研究

论文摘要

在黄土高原干旱半干旱区开展典型天然草地根系分布特征的研究,有助于深入了解植被的耗水特性机理,也可以为林草根系吸水函数的建立和土壤水分动态模拟提供依据。本文以宁夏云雾山不同天然草地类型植被为研究对象,对天然草地土壤物理特性、植被根系分布特征及其植被根系分布与土壤物理特性的关系进行了研究,以期为黄土高原地区植被建设提供科学参考。采用土钻法（Φ=9cm）和环刀法,研究了天然草地根系分布特征和土壤物理特性,并利用根系扫描仪和专业的根系形态学和结构分析应用系统DT-SACN对根系进行根长、根表面积、根直径等指标进行测定分析。研究结果如下:1.天然草地类型对土壤含水量、土壤容重有显著影响。土壤含水量变化为:封禁草地>未封禁草地,土壤容重变化为:未封禁草地>封禁草地。坡向对土壤含水量、土壤容重有显著影响。两种天然草地类型土壤含水量变化均为:阴坡>阳坡,土壤容重变化为:阳坡>阴坡。在两种天然草地阴坡,土壤含水量随着土壤深度的增加呈现减少趋势。在阳坡,土壤含水量在0～40cm土层呈增加趋势,40cm以下随着土壤深度的加深呈减少趋势。2.两种天然草地类型根系生物量都主要分布在0～40cm土层,占根总量的80%以上,随土层加深呈指数递减。根表面积、根长密度和比根长与根系生物量呈相似的变化趋势。方差分析表明:0～20cm土层和20～40cm土层间根系参数差异显著,40cm以下土层间除只有比根长差异显著;封禁草地植被根系生物量、根长密度和根表面积都明显大于未封禁草地。坡向对根系的分布有显著影响,对同一层次不同坡向各根系参数的方差分析表明:天然草地植被根系生物量、根长密度、比根长阴坡大于阳坡,坡向间差异均达极显著水平。3.天然草地植被各根系参数是相互影响和相互制约的,存在不同程度的相关性,根生物量、根长密度和根表面积间相关性均达极显著水平。4.天然草地地上生物量与地下生物量之间存在显著正相关。地上与地下生物量之间的相关程度:封禁草地>未封禁草地,地下/地上生物量的比值大小为:未封禁草地（9.28）>封禁草地（8.21）。5.在封禁草地,土壤含水量与根表面积、根长密度、根系生物量和比根长成显著正相关,土壤容重与各根系参数成不显著负相关。在未封禁草地,土壤含水量和土壤容重与各根系参数相关性程度复杂。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 研究背景及选题意义
• 1.2 国内外研究进展
• 1.2.1 根系研究的历史
• 1.2.2 植物根系研究方法
• 1.2.3 根系参数的研究
• 1.2.4 植物根系空间分布特征的研究
• 1.2.5 植物根系结构与群落演替的研究
• 1.2.6 草地地上与地下生物量的研究
• 1.2.7 根系组成与土壤环境的关系
• 第二章 研究内容与研究方法
• 2.1 研究内容
• 2.1.1 研究目标
• 2.1.2 试验内容
• 2.1.3 研究方案
• 2.2 研究区自然概况
• 2.3 研究方法
• 2.3.1 试验样地的选择和布置
• 2.3.2 土壤容重的测定
• 2.3.3 土壤含水量的测定
• 2.3.4 草地植被调查
• 2.3.5 草地根系取样方法
• 2.3.6 草地根系参数的测定方法
• 2.3.7 试验样地基本概况
• 2.3.8 数据分析
• 第三章 云雾山天然草地土壤物理特性的研究
• 3.1 引言
• 3.2 试验材料与方法
• 3.2.1 试验材料与设计
• 3.2.2 土壤含水量的测定
• 3.2.3 土壤容重的测定
• 3.3 结果与分析
• 3.3.1 天然草地不同坡面土壤含水量的变化
• 3.3.2 天然草地不同坡向土壤容重的变化
• 3.4 讨论
• 3.4.1 不同天然草地类型土壤含水量的分布情况
• 3.4.2 不同天然草地类型土壤容重的变化情况
• 3.5 结论
• 3.5.1 天然草地土壤含水量的分布特点
• 3.5.2 天然草地土壤容重的变化过程
• 第四章 云雾山天然草地根系垂直分布特征
• 4.1 引言
• 4.2 试验材料与方法
• 4.2.1 试验材料与设计
• 4.2.2 地上部分生物量的测定
• 4.2.3 草地根系取样方法
• 4.2.4 草地根系参数的测定方法
• 4.3 结果与分析
• 4.3.1 天然草地不同土层植被根系参数的显著性分析
• 4.3.2 天然草地不同土层根系的垂直分布变化
• 4.3.3 天然草地根系参数间的相关性分析
• 4.3.4 天然草地植被地上与地下生物量的相关性
• 4.4 讨论
• 4.4.1 天然草地根系参数的分布特征
• 4.4.2 天然草地植被地上与地下生物量的关系
• 4.5 结论
• 第五章 天然草地根系参数和土壤物理特性的关系
• 5.1 引言
• 5.2 试验材料与方法
• 5.2.1 试验材料与设计
• 5.2.2 草地根系取样方法
• 5.2.3 草地根系参数的测定方法
• 5.2.4 土壤含水量的测定
• 5.2.5 土壤容重的测定
• 5.3 结果与分析
• 5.3.1 封禁草地不同坡向植被根系参数和土壤物理特性的关系
• 5.3.2 未封禁草地不同坡向植被根系参数和土壤物理特性的关系
• 5.4 讨论
• 5.5 结论
• 参考文献
• 致谢
• 作者简介