Arid
毛乌素沙地生物结皮的空间分布及多种生态功能研究
李新凯
出版年2018
学位类型硕士
导师卜崇峰(Li Sitian)
学位授予单位中国科学院大学(中国科学院教育部水土保持与生态环境研究中心)
中文摘要生物结皮在维管植物生长受限的干旱、半干旱生态系统中广泛分布,在防止水土流失、调节土壤水文、促进土壤养分循环等生态系统功能方面发挥着重要作用。掌握生物结皮的空间分布及其生态功能,对合理评估生物结皮的贡献,对生物结皮资源的科学管理与保护具有重要意义。为从区域尺度上了解生物结皮的空间分布状况及其多种生态功能,本研究基于40个样地的样方调查和1个典型样地的定位监测,结合室内分析测定,获取了各样地的立地环境指标、生物结皮生长指标,以及监测小区的土壤水分和风蚀数据,系统探讨了毛乌素沙地生物结皮的空间分布状况及其对土壤养分、土壤水分和土壤风蚀的影响,并借助结构方程模型分析了环境因子对生物结皮的影响。主要结论如下:1)藻结皮和藓结皮在毛乌素沙地分布广泛,平均盖度分别为14.1%和11.3%,平均厚度分别为4.5 mm和7.5 mm;苔藓植物的平均株高度2.0 mm,平均生物量为2.2 g/cm~2。藓结皮盖度自西北向东南呈递增趋势,藻结皮在北部地区盖度较高并呈现出自北向南减小的趋势。苔藓植物生物量自西向东呈逐渐增加的趋势。2)地块尺度上:生物结皮多呈斑块状分布于水分条件较好的灌木林地、沙丘间低洼地,并呈现出不同的发育阶段;移动沙丘、沙化草场、农田以及城市内部等区域几乎不存在生物结皮。区域尺度上:藓结皮在东南部和东北部的沙地边缘地区为主导的生物结皮类型,而藻结皮在中部和西北部地区占主导;西南部地区生物结皮比较稀少。中西部地区藻结皮多为发育中期,北部、东部和南部沙地边缘的藻结皮均能达到发育末期;除西部少数地区,整个区域的藓结皮大多发育至中期和末期。3)毛乌素沙地的藻结皮和藓结皮均能提高结皮层及其下伏5 cm土壤层的有机碳、全氮和全磷含量。相较于植被下的裸地,藻结皮存在能够提高沙蒿下0-30cm土层以及柠条和沙柳下30-80 cm土层的水分含量;藓结皮存在能够提高3种灌木下方0-80 cm土层的水分含量。藻结皮和藓结皮覆盖后能够减少沙蒿、沙柳和柠条这3种灌木下方土壤的风蚀量。4)结构方程模型的分析显示,由坡度、坡向、海拔表征的地形因子以及放牧干扰因子与藻结皮生长状况、土壤因子、植被因子之间的相关性微弱;干燥度与植被盖度呈显著负相关,表明干旱对植物生长有抑制作用;干燥度与藻结皮生长状况之间呈不显著的负相关,干旱抑制植被生长可能对藻结皮生长产生间接影响。干燥度与藓结皮的生长状况之间呈显著的正相关,干旱抑制植物生长可能对藓结皮生长产生促进作用;植被盖度对藓结皮下伏5 cm土壤有一定的积极影响,藓结皮下伏5 cm的土壤状况与藓结皮生长状况之间呈不显著的正相关。
中文关键词毛乌素沙地 ; 藻结皮 ; 藓结皮 ; 空间分布 ; 生态功能
语种中文
国家中国
URLhttp://kns.cnki.net/kns/detail/detail.aspx?FileName=1018955658.nh&DbName=CMFD2018
来源机构中国科学院水利部水土保持研究所
资源类型学位论文
条目标识符http://119.78.100.177/qdio/handle/2XILL650/257964
推荐引用方式
GB/T 7714
李新凯. 毛乌素沙地生物结皮的空间分布及多种生态功能研究[D]. 中国科学院大学(中国科学院教育部水土保持与生态环境研究中心),2018.
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