题名黄土丘陵沟壑区植被恢复对土壤理化性质 影响分析
作者杨亚辉
答辩日期2017-05
文献子类硕士
授予单位中国科学院研究生院
授予地点北京
导师张晓萍
关键词退耕还林/草 地表植被群落 土壤理化性质 土壤入渗 黄土丘陵区
英文摘要

黄土高原生态环境脆弱,土壤侵蚀剧烈,水土流失严重。自 1999 年退耕还
林(草)工程实施以来,植被覆盖明显增加,生态环境得以恢复,土地利用和土
地覆被发生了显著变化,河川径流量和输沙量显著减少。为理解生态恢复的水文
影响过程,本文以暖温带半干旱区退耕还林(草)典型县—吴起县为研究区,选
择 5a、15a、40a 自然退耕草地,15a 人工沙棘林地,15a、40a 人工山杏林地等 6
种不同植被恢复和覆盖类型,选取植被盖度、物种种类、数量等地表植被群落特
征以及容重、机械组成、团聚体、持水性、入渗率、有机质含量等土壤理化性质
指标,以空间代时间,探讨了不同退耕年限及主要造林树种的植物群落对土壤理
化性质以及土壤入渗性能的影响,为黄土高原植被恢复的生态-水文过程影响评
价提供理论基础,为模型模拟提供水文参数,为区域生态环境建设及土地利用规
划提供科技支持。主要结论如下:
(1)该地区草本群落以菊科、蔷薇科等多年生植被为主。随着恢复年限增
加,物种类型、数量都在增加。沙棘灌木林生长旺盛,林下草本植被稀少。山杏
林的存在对草本植被的生长影响不大。随着退耕年限增加,草本群落 Margalef
指数(丰富度)增加,Shannon-Wiener 指数(多样性指数)为先增加后减小,Pielou
指数(均匀度指数)变化不大。山杏林下草本群落的各项指数与自然退耕草地差
异不显著。
(2)研究区不同覆被下土壤为粉质壤土,土壤粒径组成没有显著性差异;
随着退耕年限增加,分形维数 D 有增大趋势,但无显著性差异。草地土壤自然
含水量大于沙棘林地和山杏林地,各样地自然含水量随土层加深先增后减。不同
植被覆盖下,土壤容重差异不显著。随着退耕年限的增加土壤水稳性团聚体大颗
粒(≥0.25mm)含量增加;林地的团聚体平均质量直径(MWD)大于草地;随
着深度增加,≥0.25mm 水稳性团聚体含量和 MWD 均减小。
(3)土壤有机质和全氮变化基本一致,随着退耕年限增加,有机质和全氮含量均先减后增,不同退耕模式(15a)的有机质和全氮含量由大到小依次为:
山杏林地>沙棘灌木林地>自然退耕草地;除 5a 退耕地外,其余样地随着土层
加深,有机质和全氮含量减少。不同覆盖下全磷含量无显著差异。
(4)在半干旱区粉质壤土背景下退耕 40a 内,初始入渗率、稳定入渗率和
累积入渗量随退耕年限增加差异不大;林地入渗率和累积入渗量大于草地,初始
入渗率与稳定入渗率的比率小于草地;随着土层加深的增加,6 块样地的入渗率
均呈波动式下降。在整个入渗过程中,导水率 Ks 变化主要发生在 5 小时以内,
10 个小时后入渗率基本达到稳定。Kostiakov 公式对该地区入渗过程模拟结果较
好。有机质含量、容重、水稳性团聚体含量等指标之间显著相关,各指标与植被
群落及其恢复过程存在一定的相关关系。
关键词:退耕还林/草;地表植被群落;土壤理化性质;土壤入渗;黄土丘陵区

语种中文
内容类型学位论文
源URL[http://ir.iswc.ac.cn/handle/361005/9148]  
专题水土保持研究所_水保所知识产出(1956-2013)
推荐引用方式
GB/T 7714
杨亚辉. 黄土丘陵沟壑区植被恢复对土壤理化性质 影响分析[D]. 北京. 中国科学院研究生院. 2017.
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