毛乌素地区梁地小叶杨人工林土壤环境及根系分布特征

论文摘要

林地土壤环境的改善是植被恢复效果的重要指标;根系是植物生长的重要器官,其分布特征对植物生长有重要的作用。同时,土壤环境和根系分布相互影响,相互作用。小叶杨(Populus simonii Carr.)是毛乌素地区植被恢复过程中常见的造林树种之一,因此,本文以具有代表性的梁地小叶杨人工林为研究对象,研究小叶杨在不同混交方式、不同坡位条件下其生长状况、土壤环境及根系分布特征,研究结果如下。(1)小叶杨与柠条的混交林生长状况良好,土壤有机质、N、K含量均高于纯林,小叶杨与沙柳的混交林林木生长及土壤养分含量均最差;坡底部位小叶杨人工林生长和土壤养分优于坡顶部位。3种林型土壤养分垂直变化在0～40cm土层中较明显。小叶杨和柠条的混交林土壤含水量大于其它2种林型,但3种林型垂直变化趋势有差异,坡底部位随深度增加先增大后减小,坡顶部位则一直增加。(2)坡底部位林地土壤剖面比较均匀,坡顶有明显的分界线(40cm)。小叶杨与柠条的混交林在坡底部位的土壤容重较小,孔隙度较大,土壤持水量较高,土壤供水和保水均较好,小叶杨和沙柳的混交林土壤容重较大,孔隙度较小,土壤持水量较低,土壤供水和保水较差,纯林居中。坡顶部位在0～40cm土层中,小叶杨与沙柳的混交林土壤容重小,孔隙度较大,土壤持水量较高,土壤供水和保水较好,小叶杨和柠条的混交林土壤容重较大,孔隙度较小,土壤持水量较低,土壤供水和保水均较差。但是,整体上,小叶杨和柠条的混交林植株保存率高、覆盖度大、土壤结皮条件较好,小叶杨和沙柳的混交林相对较差。(3)小叶杨根系大部分分布在0～40cm土层中。小叶杨纯林根系分布对不同立地条件有明显的适应性,0～40cm土层内距树干1.0m和1.5m处,坡顶部位细根(D＜3mm)和粗根(D＞3mm)密度均明显大于坡底部位,而坡底部位细根分布则趋向深层土壤。坡底部位混交林中细根(D＜3mm)分布的范围较广,粗根(D＞3mm)差异不大。柠条对小叶杨的根系影响较小;沙柳对小叶杨根系分布有一定的影响,土壤中沙柳和小叶杨根系密度大小交替变化。坡底部位小叶杨根系对土壤环境的作用不强,而小叶杨纯林在坡顶部位根系对土壤的水分物理性质有一定的作用(相关性达到显著水平)。综上所述,建议在该地区优先发展小叶杨和柠条的混交林,其次是纯林,小叶杨与沙柳的混交林不提倡。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1 绪论
• 1.1 研究的目的及意义
• 1.2 毛乌素地区沙漠化现状
• 1.3 土壤环境研究现状
• 1.4 植物根系研究现状
• 1.4.1 国内外根系研究现状
• 1.4.2 根系划分
• 1.4.3 根系分布特征的研究
• 2 研究地区概况与研究方法
• 2.1 研究地区概况
• 2.1.1 地理位置
• 2.1.2 地质地貌
• 2.1.3 气候特征
• 2.1.4 水文
• 2.1.5 土壤
• 2.1.6 植被
• 2.2 研究方法
• 2.2.1 样地设置
• 2.2.2 土壤养分测定
• 2.2.3 土壤水分物理性质测定
• 2.2.4 根系获取
• 2.2.5 数据处理
• 3 小叶杨人工林土壤理化性质分析
• 3.1 小叶杨人工林生长分析
• 3.2 小叶杨人工林土壤养分特性
• 3.2.1 土壤有机质空间差异
• 3.2.2 土壤N空间差异
• 3.2.3 土壤P空间差异
• 3.2.4 土壤K空间差异
• 3.3 小叶杨人工林土壤水分物理特性
• 3.3.1 小叶杨人工林土壤含水量
• 3.3.2 小叶杨人工林土壤容重与孔隙度
• 3.3.3 小叶杨人工林土壤持水量
• 3.3.4 小叶杨人工林土壤贮水能力
• 3.4 本章小结
• 4 小叶杨人工林根系分布特征
• 4.1 坡位对小叶杨纯林根系分布特征影响
• 4.1.1 不同坡位小叶杨根系垂直分布特征
• 4.1.2 不同坡位小叶杨根系水平分布特征
• 4.1.3 特定径级根系分布变化参数
• 4.2 林型对小叶杨根系分布特征的影响
• 4.2.1 不同林型小叶杨根系垂直分布特征
• 4.2.2 不同林型小叶杨根系水平分布特征
• 4.2.3 特定径级根系分布变化参数
• 4.2.4 伴生树种对小叶杨根系分布特征的影响
• 4.3 小叶杨根系分布与土壤环境相关性分析
• 4.4 本章小结
• 结论
• 参考文献
• 攻读学位期间发表的学术论文
• 致谢