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沙坡头人工植被固沙区微生物结皮对土壤水文过程的影响
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出 版 社:硕士论文  
发表时间:2003  
台  站: 沙坡头沙漠试验研究站  
作  者:李守中  
点 击 率:3993
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摘  要: 在沙坡头人工植被固沙区,微生物结皮是伴随着植被区环境的日趋稳定而出现的。微生物结皮的逐年发育使其对降水的拦截能力和地表的蒸发能力都逐渐提高,并改变了水分在土壤剖面中的分配过程和格局,这对人工固沙植被赖以生存的土壤水环境产生了越来越大的威胁。因此,通过野外试验揭示微生物结皮对土壤水文过程的影响和机理,评估其对雨养植被固沙区土壤水环境的影响,对于认识固沙区人工植被群落的演替和人工植被固沙体系的安全性都有着重要的理论意义和实践意义。 本文在上面的立意下,我们对沙坡头人工植被固沙区对微生物结皮的若干指标进行了详细的调查和试验,并安排了一系列微生物结皮土壤水文过程试验,从不同的角度揭示了微生物结皮在降雨渗透、拦截和蒸发过程中的作用,及其对降水在沙丘土壤剖面中的水分分配过程和格局的影响,并进一步分析了微生物结皮对固沙区土壤水环境的影响和植被固沙体系的安全问题。得出的主要结论如下: (1) 在干旱、半干旱地区,微生物结皮的出现完全改变了沙丘表面状况。容重较小、比重低、孔隙度高和持水性能强的薄层微生物结皮对土壤水文过程产生了深刻的影响。在沙坡头地区,微生物结皮改变了降雨在沙丘土壤中的渗透、再分配、拦截和蒸发等过程,并最终导致固定沙丘土壤水环境的恶化。 (2) 微生物结皮拦截降雨和提高蒸发,是微生物结皮威胁沙丘土壤水库的两个重要因素。试验中发现,微生物结皮对年降雨量的拦截达到了10~40%。使降雨对土壤水的补给浅层化,降雨对深根性灌木的有效性降低。微生物结皮有着比流沙区更高的蒸发能力,在雨后一周的蒸发过程中,1956、1964和1981年人工植被区的总蒸发量分别是流沙区总蒸发量的6.05、4.99和4.23倍。地表蒸发量的增加是因为微生物结皮降低了地表反射率,并提高了蒸发潜热在净辐射中的比例。拦截在微生物结皮层的水分大部分以蒸发的形式损耗, (3) 在土壤水环境变化的驱动下,人工植被系统发生了一系列的演替过程。在1956年固沙区,原来的花棒+柠条+油蒿为主的人工系统向油蒿+雾冰藜+小画眉草+隐花植物为主的半人工半天然系统的演变。微生物结皮能否保证沙坡头人工植被固沙区的长治久安还需要进一步的试验来证明。  
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