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《中国农业大学》 2004年
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阴山北麓农牧交错带防治风蚀沙化的恢复生态学研究

赵彩霞  
【摘要】: 阴山北麓农牧交错带已成为北京及周边地区沙尘源的主要来源地之一,恢复该地区生态环境具有重要的理论与实践意义。本文以内蒙古武川县为例,采用GPS定位的方法,对不同土地利用类型下植被覆盖度、土壤等指标进行了动态观测,并在中科院兰州寒旱所进行了风洞实验。同时,结合前人的研究基础,构建了土壤风蚀量与植被覆盖率、风蚀气候因子指数与时间之间的定量关系式,从而从动态的观点比较和分析了不同类型的植被防治风蚀的性能及风蚀量与覆盖度的动态关系,这在国内外尚未见到相关报道。在此基础上,提出了适合于该地区的防治风蚀沙化的主要恢复对策与关键技术。主要结论如下: ◆ 该地区具有发生风蚀的潜在气候与土壤条件。风蚀气候侵蚀力与植被覆盖率及土壤含水量等的变化在时间上的不同步性是该地区风蚀危害严重的主要原因。 ◆ 不同类型植物覆盖度在时间上的变异是相当大的。其中作物与一年生牧草为季节性覆盖,覆盖度的月动态变化表现为作物>一年生牧草;灌木、多年生牧草与林木则全年覆盖着地面,覆盖度的月动态变化表现为灌木>多年生牧草>林木。 ◆ 不同类型植被覆盖下土壤潜在风蚀量动态变化存在着显著差异,表现为灌木<多年生牧草<林木<作物<一年生牧草。也就是说,不同类型植被防治风蚀的性能的动态变化为灌木>多年生牧草>林木>作物>一年生牧草。 ◆ 潜在风蚀量与覆盖度呈“反相位”的动态变化表明,增加地面覆盖率,尤其是风蚀季节地面覆盖率是防治风蚀的最直接、最根本的措施。 ◆ 风洞试验结果表明,土壤风蚀速率随风速的增大而增大,18m/s风速是风蚀强度急剧增加的一个转折点:土壤含水量越高,土壤风蚀临界启动风速越大,风蚀率越小。6%含水量水平是风蚀强度由强变弱的一个转折点。 ◆ 不同土地利用类型防治风蚀的作用是不同的。其中灌木地是最不易蚀的,其次是天然草地;农田最易于发生风蚀危害,但退耕后种灌种草有利于防治风蚀,如若弃耕,经过多年的自然恢复最终也能起到防治风蚀的作用;农田防护林地不仅能够起到防治风蚀作用,而且能够通过降低风速而将上空的细土粒沉降下来,增加土层的厚度;但丘陵林地则不同,由于不能正常生长而减弱了其防治风蚀的作用。所以,该地区的退耕应以还灌草为主。 ◆ 退化生态系统在恢复过程中首先要遵循生态学原理。土地利用类型不同,采取的主要恢复对策与关键技术也不同,具体要因地因时而异。
【学位授予单位】:中国农业大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2004
【分类号】:X171.4

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