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《西北农林科技大学》 2006年
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黄土高原水土保持措施的土壤环境效应研究

刘娜娜  
【摘要】: 水土保持措施的实施不仅改变了不合理的土地利用方式,改善了土壤结构和土壤水分环境,减少径流,增加入渗,同时促进了土壤肥力的恢复和土壤发育,使土壤养分得以进行良性循环。通过上面一系列的变化土壤抗侵蚀性也相应改变。本研究对黄土高原不同植被带,即森林带、森林草原带和典型草原带,选取主要的水土保持措施,通过横向选择完整的演替序列来重建纵向的植被演替过程,实现农田退耕撂荒后森林和草原植被演替过程中土壤碳库、水库和结构特征变化的研究;同时对不同年限的水保林和梯田措施(工程措施),以空间代替时间的方法,研究了土壤碳库、水库和结构随水土保持措施作用年限变化的特征,初步得出以下结论: (1)水土保持措施实施后,土壤碳库随着植被的演替和措施实施的年限而增强;通过对土壤稳定性有机碳含量的分析,森林植被土壤的碳汇能力最强,对减少大气CO_2具有重要意义;与天然森林植被和草原植被的恢复相比,人工林土壤的碳储量易受到破坏,生态功能脆弱,可以考虑在森林草原带进行退耕撂荒,减少人为干扰,进行天然植被的恢复;梯田对恢复土壤碳库功能主要依赖于人为培肥,可见植被措施比工程措施对改善土壤碳库环境具有更重要的意义。 (2)土壤实际储水量能够通过森林植被的恢复得到提高,可见植被通过改善表层土壤结构,增强土壤的入渗能力,而进一步加强土壤的储水量;但土壤的储水潜力变化不大,可知植被的恢复并没有改变土壤水库的储量;草地植被与森林植被相比,森林植被对表层土壤的持水性能的影响效果好;人工林、灌对表层土壤持水性能具有一定改善,但是由于植被的耗水特性,土壤实际储水量下降,水分环境恶化;梯田因改变地形,能够有效地拦土蓄水,而对土壤持水性能的影响比植被小。 (3)土壤结构在土壤碳库和土壤水库之间起到一个中介的作用,在水土保持措施下,随着土壤有机质累积,有机碳含量逐渐增加,提高了土壤的碳储量,使0.25mm水稳性团聚体含量增加,改善了土壤的团粒结构,土壤孔隙度的增加使土壤稳渗率提高,进而加强了土壤的持水性能,最终形成良好的“土壤水库”。 (4)土壤稳渗率是土壤水库的一个特征因子,通过对稳渗率与土壤有机质、容重、0.25mm风干土水稳性团聚体和粉/粘之间的关系进行拟合,显示土壤稳渗率与有机质含量呈正相关,与容重呈负相关,进一步证实了土壤碳库通过影响土壤结构来对土壤的储水量产生影响。
【学位授予单位】:西北农林科技大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2006
【分类号】:S157

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