乌兰布和沙漠土壤水分动态和白刺群落特征研究
【摘要】：本文对乌兰布和沙漠土壤水分动态规律及白刺群落特征进行了研究。主要研究结果如下:
1 降雨是影响沙地土壤水分动态的决定性因素,流动沙丘沙土含水量的变化与降雨季节和降雨量有密切关系。0cm～100cm都受降雨的影响,0cm～60cm受降雨影响较大,为沙土水分的活跃层,而60cm以下较小。垂直变化分干沙层(0cm～20cm)、水分强烈变化层(20cm～60cm)和水分稳定层(60cm)。沙土水分月变化呈4～5月沙土含水量处于全年最低水平,随着雨季的到来,在6～9月出现高峰值。流动沙地0cm～100cm层贮水量与降雨量呈直线关系:y=16.962+0.147x(y=0cm～100cm沙土贮水量(mm),x=每次取样前的降雨量之和(mm),r=0.9397),表明生长季内降雨量的14.7%被贮存在沙土中,其余的降雨则通过蒸散而流失。
2 流动沙丘不同部位沙土含水量的大小顺序为迎风坡非典型部位背风坡。流动沙丘迎风坡各坡位沙土含水量的大小呈下部中部上部。
3 0cm～100cm层的贮水量,沙土在16mm～32mm之间,粘土在70mm～220mm之间。
4 沙土含水量与对应水势的关系可用y=-14.577+14.539×(1-EXP(-1.960x))(x=土壤含水量(%),y=土壤水势(MPa),r=0.96)表示,粘土含水量与其水势的关系可用y=-8.772+8.612×(1-EXP(-0.1999x))(x=土壤含水量(%),y=土壤水势(MPa),r=0.892)表示。
5 把白刺地上部分区分为新枝、老枝Ⅰ、老枝Ⅱ和枯枝四种样枝类型,新枝总生物量(y)与最大枝高(Hm)、最大地径(Dm)的关系可用方程y=a(Dm~2Hm)^b表示,老枝Ⅰ和老枝Ⅱ的总生物量(y)与最大枝高(Hm)的关系可用方程y=aHm^b表示。枝生物量(y)与白刺总生物量(x)之间的关系可模拟为y=aEXP(-bx^k),叶生物量、叶面积(y)与总生物量(x)关系可模拟为y=a+b(1-EXP(-kx))。
6 根据白刺群落发展的特点,在乌兰布和沙漠,当白刺灌丛新枝叶生物量稳定值所占比例大于52.2%时,白刺灌丛处于发生发展状态,反之白刺灌丛开始退化。
7 依据白刺灌丛的地上生物量、叶面积指数等特征把白刺灌丛分为4种类型。从类型Ⅰ到类型Ⅳ新枝生物量占总生物量的比例依次减小,类型Ⅲ具有较大的生物量和叶面积指数,是该区白刺灌丛的最佳类型。
【关键词】：乌兰布和沙漠 土壤水分动态 土壤水势 白刺群落 生物量 【学位授予单位】：内蒙古农业大学
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2005
【分类号】：S152.7;Q948.1
【目录】：
- 1 引言7-18
- 1.1 研究目的和意义7-12
- 1.2 国内外研究现状12-17
- 1.2.1 沙地水分特征研究12-15
- 1.2.2 植物群落特征研究15-17
- 1.3 研究内容17-18
- 2 乌兰布和沙漠概况和研究方法18-28
- 2.1 乌兰布和沙漠自然条件18-23
- 2.1.1 乌兰布和沙漠位置18
- 2.1.2 气候特征18-19
- 2.1.3 沙漠形态特征(地形、地貌)19
- 2.1.4 土壤和土地资源19
- 2.1.5 水资源19-20
- 2.1.6 植被特点20-22
- 2.1.7 乌兰布和沙漠沙化成因22-23
- 2.2 研究方法23-28
- 2.2.1 试验点设置23-25
- 2.2.2 试验方法25-28
- 3 结果与分析28-72
- 3.1 沙地土壤水分动态28-55
- 3.1.1 沙土的物理性质28-30
- 3.1.2 2004年4～9月试验区降水特征30-34
- 3.1.3 土壤水分时空动态34-38
- 3.1.4 乌兰布和沙漠流动沙丘不同部位水分时空变化38-43
- 3.1.5 流动沙地丘间地水分动态43-46
- 3.1.6 半固定沙地和固定沙地水分动态46-49
- 3.1.7 贮水量动态49-50
- 3.1.8 流动沙丘和丘间地的土壤水势比较50-51
- 3.1.9 流动沙丘沙土贮水量与降雨量的关系51-55
- 3.2 白刺灌丛生物量模型55-64
- 3.2.1 白刺不同样枝类型及其特征55
- 3.2.2 白刺不同类型样枝的生物量模型55-61
- 3.2.3 小结61-64
- 3.3 白刺灌丛类型、特征64-72
- 3.3.1 白刺群落盖度、生物量和叶面积指数64-65
- 3.3.2 白刺生物量月变化65-67
- 3.3.3 白刺覆盖度月变化67-68
- 3.3.4 白刺叶面积指数月变化68-69
- 3.3.5 白刺灌丛类型69-70
- 3.3.6 白刺灌丛特征与土壤水分的关系70
- 3.3.7 小结70-72
- 4 结论72-74
- 致谢74-75
- 参考文献75-85
- 作者简介85
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