草本植物生长发育对土壤团聚体和养分动态变化的影响研究

论文摘要

草本植物生长发育对改善土壤质量和防治水土流失有重要作用。本文通过温室盆栽试验,研究三种常见的水土保持草本植物(冰草、高羊茅和紫花苜蓿)生长发育过程对土壤团聚体稳定性、有机质、全氮、硝态氮、铵态氮、速效磷及土壤微生物量碳和氮的影响,结合不同生长阶段植物的地上部分和地下部分生长情况,探讨了三种草本植物生长发育改善土壤性质的机制,主要研究结论如下:1)三种草本植物的株高、分蘖(分枝)数量、地上生物量、根系体积及地下生物量等植物生物学特征在整个生长发育过程中变化明显,不同植被类型间地上和地下生物量差异显著。2)试验条件下,高羊茅处理与对照的MWD的变化趋势相同,四个生长阶段之间没有显著性差异;而紫花苜蓿和冰草均能显著提高土壤团聚体的稳定性。草被不同生长阶段对土壤团聚体稳定性影响不同。试验条件下草被生长时间及其种类是影响土壤团聚体稳定性的重要因素。3)三种植被处理下的土壤有机质含量均有一定程度的增加,其增加幅度随生长时间的延长略呈增加趋势;但除冰草生长250 d外,其余各处理下土壤有机质含量与空白对照皆无显著性差异。试验条件下,紫花苜蓿处理下的土壤全氮含量比其它两种草本植物处理下的略高,但无显著差异;三种植物在整个生长过程中的土壤氮素含量都呈逐渐的降低趋势,但各处理间皆无显著差异。4)三种草本植物处理下土壤微生物量碳和氮含量皆随植物生长呈明显的递增趋势,三种植物土壤微生物量碳的大小顺序为冰草>高羊茅>紫花苜蓿,土壤微生物量氮大小排序为紫花苜蓿>冰草>高羊茅,三种植物之间土壤微生物量碳存在显著差异,而土壤微生物量氮的差异不显著。5)各处理下植物生物学特征与土壤性质之间的相关分析表明,植物生长时间、地上生物量、地下生物量与团聚体MWD均为正相关,植物的生长天数、地上生物量、地下生物量、分蘖(分枝)数与土壤有机质、土壤微生物量碳和氮之间均为正相关,表明植被生长可以改善土壤结构和增加土壤有机质含量,同时不同植被种类生长发育对土壤性质的影响也存在差异。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 研究目的及意义
• 1.2 研究背景
• 1.3 国内外研究进展
• 1.3.1 水土保持生物措施
• 1.3.2 植被的水土保持作用
• 1.3.3 植被生长对土壤性质的影响
• 1.4 存在的问题
• 第二章 研究内容与方法
• 2.1 研究内容
• 2.1.1 植物生长过程中生物学特征的变化
• 2.1.2 植物生长发育过程中土壤团聚体稳定性的动态变化
• 2.1.3 植物生长发育过程中土壤化学性质的动态变化
• 2.1.4 植物生长对土壤微生物量碳、氮的影响
• 2.2 研究方法
• 2.2.1 试验环境
• 2.2.2 试验设计
• 2.2.3 测定方法
• 2.3 技术路线
• 2.4 数据处理
• 2.5 论文工作进展安排与工作量
• 第三章 三种草本植物生物学特征及生长发育的动态变化
• 3.1 三种草本植物的生物学特征
• 3.1.1 冰草（Agropyron cristatum）
• 3.1.2 高羊茅（Festuca arundinaceae）
• 3.1.3 紫花苜蓿（Medicago sativa）
• 3.2 植被地上部分生长发育的动态变化
• 3.2.1 草本植物植株高度的变化
• 3.2.2 植物平均分蘖（分枝）数
• 3.2.3 植被地上生物量（干重）的变化
• 3.3 植被地下部分生长发育的动态变化
• 3.3.1 草本植物的根系体积
• 3.3.2 植被地下生物量
• 3.4 小结
• 第四章 植物生长发育过程对土壤团聚体稳定性的影响
• 4.1 土壤团聚体稳定性的测定方法和评价指标
• 4.2 Le Bissonnais 慢速湿润法测定团聚体稳定性
• 4.3 植被生长发育过程中土壤团聚体稳定性的动态变化
• 4.3.1 草被生长期对土壤团聚体 MWD 的影响差异
• 4.3.2 不同草本植物生长发育对土壤团聚体MWD 的影响
• 4.4 影响土壤团聚体稳定性的因素分析
• 4.5 小结
• 第五章 植物生长发育过程中土壤养分的动态变化
• 5.1 土壤有机质的动态变化
• 5.2 土壤氮素的动态变化
• 5.2.1 各处理对土壤全氮含量的影响
• 5.2.2 土壤硝态氮和铵态氮的动态变化
• 5.3 土壤速效磷的动态变化
• 5.4 土壤微生物量的动态变化
• 5.4.1 土壤微生物量碳含量的动态变化
• 5.4.2 土壤微生物量氮含量的动态变化
• 5.5 植物生长发育与土壤养分的相关分析
• 5.6 小结
• 第六章 结论与讨论
• 6.1 主要结论
• 6.2 讨论
• 参考文献
• 致谢
• 作者简介