人工植物群落对富磷背景裸露坡地水土流失控制的影响

论文摘要

本研究地位于巢湖市夏阁镇大庙村,小柘皋河上游,是巢湖流域背景磷较高区域。研究区域采矿、采石严重,形成大量的裸露的坡地。控制该区的水土流失、减少磷流失对巢湖的富营养化具有重要意义。本研究在自然降雨条件下,建立21个径流小区,以裸地为对照,研究了7种不同（每种3个重复）的建植模式,D1（陡坡裸地）、D2（陡坡狗牙根种植区）、D3（陡坡胡枝子+马棘种植区）、D4（陡坡胡枝子+马棘+狗牙根种植区）、D5（陡坡网+胡枝子+马棘+狗牙根种植区）、H1（缓坡裸地）、H2（缓坡狗牙根种植区）对坡地水土流失、磷流失及植被种植对土壤物理性质及微生物多样性的影响。主要结果如下：1.各种植被的覆盖度均在9月达到最大值,其中狗牙根群落覆盖度最大达89%。植被覆盖区的地表径流量和土壤侵蚀量明显低于对照区,其中陡坡对照区的土壤侵蚀量是植被覆盖区的3.5-36.5倍,陡坡对照区的磷流失量是植被覆盖区的4.5-15.7倍。植被覆盖有效控制了小区的水土流失及磷流失。2.植被建植对磷流失具有一定的控制效果,灌木胡枝子、马棘的控磷效果较狗牙根好。单独种植狗牙根群落的控磷效果最差,其他三种种植模式的效果相似。地表径流中磷流失的大小受降雨强度的影响大于受降雨量的影响。一年中,7、8两个月是该地区磷流失的高峰期,且在不同月份间磷流失量差异非常明显。3.在几种不同建植模式中,狗牙根+马棘+胡枝子群落的控制水土流失的效果较好,2010年地表径流量为5377.3m3/km2,保水效率为66%,土壤侵蚀模数为25.4 t/km2·a,固土效率为97.2%。4.植被建植使裸露区土壤有机质含量、土壤总孔隙度、容重等性质得到改善,其中土壤有机质含量增加11.8%-24.7%,容重降低17.1%-25.7%,稳定了表层土壤结构,提高了土壤抗侵蚀的能力。5.不同种植模式下的土壤微生物多样性基本呈现裸地的细菌多样性相对较低,马棘+胡枝子群落的土壤细菌多样性较其他三种植物群落高的特征,陡坡5种模式间土壤细菌多样性差异不明显,五种种植模式的土壤香农指数在同一时期基本维持在相同的水平。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 前言
• 1. 选题背景
• 2. 巢湖流域水土流失状况
• 2.1 巢湖流域概况
• 2.2 巢湖流域水土流失状况
• 2.3 巢湖流域水土流失的原因
• 3 研究思路
• 第二章 材料与方法
• 1. 试验区概况
• 2. 试验材料
• 3. 试验设计
• 4. 指标的测定及仪器设备
• 4.1 降雨量及降雨强度的测定
• 4.2 地表径流量和土壤侵蚀量测定
• 4.3 径流及泥沙中磷测定
• 4.4 坡面径流磷流失量计算
• 4.5 土壤理化性质的测定
• 4.6 土壤微生物多样性的测定
• 第三章 不同种植模式下植物群落及土壤理化性质变化
• 1. 不同种植模式下植物群落变化情况
• 1.1 不同种植模式下植物群落盖度变化情况
• 1.2 不同种植模式下植物群落地下生物量变化情况
• 2. 不同种植模式下土壤理化性质变化情况
• 2.1 植被种植对土壤含水率及容重的影响
• 2.2 植被种植对土壤孔隙状况的影响
• 2.3 植被种植对土壤有机质含量的影响
• 3. 讨论
• 第四章 不同种植模式下水土流失及磷流失变化
• 1. 不同种植模式下水土流失及磷流失的控制效果
• 1.1 不同种植模式下地表径流量的比较
• 1.2 不同种植模式土壤侵蚀量比较
• 1.3 不同种植模式的水土流失控制效果的比较
• 1.4 不同种植模式磷流失量比较
• 2. 自然降雨条件下各种种植模式的水土流失及磷流失控制效果
• 2.1 不同种植模式下径流量随降雨强度、降雨量的变化结果
• 2.2 不同种植模式下土壤侵蚀量随降雨强度、降雨量变化
• 2.3 不同种植模式下磷流失随降雨强度、降雨量变化
• 3. 不同坡度下人工植被对水土流失及磷流失控制效果
• 4. 讨论
• 4.1 植物群落对水土流失的影响
• 4.2 降雨条件对水土流失及磷流失的影响
• 4.3 坡度对水土流失及磷流失的影响
• 第五章 不同种植模式下土壤微生物多样性的变化
• 1. 不同人工植物群落下土壤细菌16SrDNAV3区的DGGE分析
• 2. 不同坡度下土壤细菌16SrDNAV3区的DGGE分析
• 3. 混合播种区不同月份土壤细菌16SrDNAV3区的DGGE分析
• 4. 讨论
• 第六章 结论
• 致谢
• 参考文献