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Arid
沙生灌木林对土壤颗粒多重分形与元素特征的影响
代豫杰
出版年2018
学位类型硕士
导师董智 ; 郭建英
学位授予单位山东农业大学
中文摘要土壤风蚀是乌兰布和沙漠主要的土壤侵蚀类型,所形成的风蚀物不仅用以反映发生源地与远源沙尘物质的理化特性,还可反映沙生灌木林对风沙流的拦截及对风蚀颗粒的沉降能力。为探究风沙区土壤风蚀颗粒及土壤元素的含量与空间分布特征,明确不同沙生灌木林对土壤PSD特征、SOC含量与分布、重金属含量与污染状况的影响,以乌兰布和沙漠沙冬青、花棒、猫头刺、白刺和梭梭灌木林下及流动沙丘0~100 cm土壤为研究对象,通过野外分层采样与室内实验,采用多重分形理论探讨土壤PSD和w(Mn)、w(Zn)、w(Cr)、w(Cu)、w(Pb)、w(Ni)、w(As)、w(Cd)、w(SOC)及分布特征并分析其相互关系,反映土壤结构与SOC特性及重金属含量状况,利用I_(geo)、PLI综合评价重金属污染特征。结果表明:(1)乌兰布和沙漠5种沙生灌木林均可增加单位体积土壤中φ(黏粒)、φ(粉粒)、φ(极细砂)等细小颗粒含量,可明显增加PSD范围、非均匀程度及离散程度,使土壤颗粒不致集中于某一狭窄的粒径范围,同时含有细粒及粗粒物质。其中,沙冬青及花棒灌木林可更显著地扩大PSD范围并增加其在密集区域的集中程度、降低PSD均匀程度,更好地改善PSD状况。(2)流动沙丘及各灌木林下不同深度w(SOC)表现为沙冬青林>花棒林>猫头刺林>梭梭林>白刺林>流动沙丘,与土壤D_1/D_0均值的大小关系基本一致,各灌木林下w(SOC)均与流动沙丘w(SOC)差异显著(P20~30和>60~80cm土层,分别为11.958和11.928 g·kg~(-1)。(3)8种重金属含量均与φ(黏粒)、φ(粉粒)正相关,φ(粉粒)与φ(中砂)分别为决定土壤中重金属含量的细粒土壤及粗粒土壤。φ(黏粒)及φ(粉粒)与D_1及D_0值极显著正相关(P<0.01),即PSD范围及均匀程度的增加表征了φ(黏粒)及φ(粉粒)的提升,而离散程度的增加则表征了φ(黏粒)及φ(粉粒)的降低。土壤D_1、D_0、??均与w(SOC)呈极显著正相关关系(Pw(Zn)>w(Cr)>w(Cu)>w(Pb)>w(Ni)>w(As)>w(Cd),除Cu外各灌木林下0~10 cm土层重金属含量大多高于流动沙丘,Cu的I_(geo)值在无污染、中度污染、中度到强烈污染的等级均有分布,沙冬青及花棒灌木林下土壤Cu的I_(geo)均值显著高于流动沙丘及其余灌木林(P<0.05);Ni污染程度低于Cu,I_(geo)值位于(0,2)区间,属无污染到中度污染及中度污染等级,沙冬青及花棒灌木林下土壤Ni的I_(geo)均值分别为0.958及0.972,显著高于流动沙丘及其余灌木林(P10~20 cm(1.837)及>30~40 cm土层(1.549),最小值分别位于>30~40 cm(1.503)及>60~80 cm土层(1.081)。各样地PLI均值大小排序为花棒林(1.619)>沙冬青林(1.593)>猫头刺林(1.505)>流动沙丘(1.434)>白刺林(1.374)>梭梭林(1.302);沙冬青及花棒灌木林对携重金属风蚀物的拦滞作用明显。
中文关键词沙生灌木林 ; 多重分形维数 ; 有机碳 ; 重金属 ; 乌兰布和沙漠
语种中文
国家中国
URLhttp://kns.cnki.net/kns/detail/detail.aspx?FileName=1018175105.nh&DbName=CMFD2018
来源机构山东农业大学
资源类型学位论文
条目标识符http://119.78.100.177/qdio/handle/2XILL650/257808
推荐引用方式
GB/T 7714		 代豫杰. 沙生灌木林对土壤颗粒多重分形与元素特征的影响[D]. 山东农业大学,2018.
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