青藏铁路沿线严重沙害区植被恢复措施及恢复效果研究

论文摘要

植被是陆地生态系统的主体部分,采用植被进行恢复是解决沙化土地的根本措施和最有效的方法之一。植被恢复分为人工植被建植和天然植被恢复两部分,其中青藏铁路沿线植被恢复主要以人工建植为主,在人工植被影响下逐步促进植物的天然恢复,在青藏铁路沿线进行植被恢复不仅可以促进沙质土壤理化性质的改善,同时植物的防风固沙功能对铁路的安全运营起到了重要作用,具有显著的生态和经济效益。青藏铁路所经之地—青藏高原,是世界上仅有的独特生态系统,这里海拔高,空气稀薄,气候寒冷、干旱、立地困难,物质循环和能量的转换过程缓慢,生态环境敏感而脆弱,因而,在进行植被恢复的过程中存在很多难题。本文以青藏铁路沙害严重路段为研究对象,主要对铁路沿线的植被恢复措施和恢复效果进行研究,旨在为生态敏感而脆弱的青藏铁路沿线地区植被恢复工作提供理论依据。本文首先在西藏措那湖沙害区,采用不同搭配方式和不同混播比例对红豆草、紫花苜蓿、披碱草、高羊茅进行播种,并在播种当年和第二年生长期结束后对生物量等特性进行分析,旨在找到适合在措那湖沙区植被恢复中可应用的适宜草种及最佳的种植方式。结果表明:1)播种当年混播方式对两种禾本科植物披碱草和高羊茅的株高、根长影响不显著,但会使两种豆科植物红豆草和紫花苜蓿的株高增加;2)混播方式对草地单位面积的生物量有明显的影响,豆禾草种混播处理中生物量会随着豆科植物比例的减小而增加,播种当年披碱草单播及披碱草+高羊茅（5:5）的混播处理有较高的生物量,分别为756.33±96.29 g/m2、720.25±35.63 g/m2,次年披碱草单播及披碱草+高羊茅（7:3）的处理总生物量最高分别为832.13±124.71 g/m2、723.83±57.14 g/m2;3)披碱草+高羊茅三个混播比例的处理两年中均表现出较高的盖度,其中播种当年披碱草+高羊茅（5:5）的处理盖度最大为87%,次年盖度均达到60%以上;4)在高寒气候下的混播草种实验中,禾本科植物对草地建植的贡献要明显大于豆科。这一结果也为极端气候区的植被恢复提供了借鉴和理论支持。其次,通过对青藏铁路西格段沿线5种不同类型人工恢复模式下土壤及植被的调查,分析了人工恢复措施对林下植物多样性以及林下土壤理化性质的影响。结果表明:人工林恢复模式的地上生物量和生产力因林龄和林分配置不同而不同,小叶杨（Populus simonii）-柽柳（Tamatix chine）nsis林生产力最高为1.92 t·hm-2·a-1,其次为柽柳纯林1.87t·hm-2·a-1;各模式都增加了林下植物的多样性,其中:沙棘（Hippophaer hramnoides）-柠条（Caragana korshinskii）林内出现了 6科8属8种植物、柽柳纯林地中出现植物7科9属10种,但不同模式下优势种不同。5种恢复模式均提高了土壤水分含量;人工灌木林在改善土壤碱化程度上比乔木林效果更好:沙棘-柠条林和柽柳纯林林地内,表层（0-20 cm）土壤pH分别降低了 1.05和0.75;5种恢复模式都提高了土壤中有机质的含量,并且表现出由表层向深层逐渐减小的“表聚”现象,柽柳纯林内有机质增加最为明显:表层含量达到了 12 g·kg-1,比恢复前增加了将近一倍。这一研究结果为铁路沿线的沙漠化防治和植被恢复中恢复模式的选择提供了理论依据。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1 前言
•   1.1 研究背景及意义
•     1.1.1 研究背景
•     1.1.2 研究意义
•   1.2 植被恢复研究进展
•     1.2.1 受损草地、退化草原植被恢复的研究
•     1.2.2 高寒草地植被恢复的研究
•     1.2.3 青藏铁路沿线植被恢复研究
•   1.3 研究内容
•   1.4 技术路线
• 2 研究区概况及研究方法
•   2.1 研究区概况
•     2.1.1 地理位置
•     2.1.2 气候水文条件
•     2.1.3 植被状况
•     2.1.4 沙害状况
•   2.2 研究方法
•     2.2.1 与工程措施相结合的植物播种实验研究
•       2.2.1.1 实验草种选择
•       2.2.1.2 试验方法
•       2.2.1.3 调查及取样
•       2.2.1.4 数据处理及分析方法
•     2.2.2 植生袋技术研究
•       2.2.2.1 植生袋概况
•       2.2.2.2 植生袋设计
•       2.2.2.3 植生袋放置方案
•     2.2.3 水压沙技术研究
•       2.2.3.1 水压沙措施概况
•       2.2.3.2 水压沙措施示意图
•       2.2.3.3 调查结果与分析
•     2.2.4 西格段植被恢复效果研究方法
•       2.2.4.1 样方设置与调查采样
•       2.2.4.2 样品的测定分析与数据处理
•       2.2.4.3 群落草本重要值计算
•       2.2.4.4 群落生物量及生产力计算
• 3 青藏铁路措那湖沿线风沙防治及植被恢复措施研究
•   3.1 青藏铁路措那湖沿线现有防沙工程措施概况
•     3.1.1 防沙措施布设
•       3.1.1.1 空心挂板沙障
•       3.1.1.2 实心挂板沙障
•       3.1.1.3 石方格沙障
•       3.1.1.4 PE网格沙障
•       3.1.1.5 PE阻沙网沙障
•   3.2 防沙措施效果
•   3.3 措那湖沙害区采用植被恢复的防沙措施研究
•     3.3.1 播种试验结果与分析
•       3.3.1.1 不同处理中植物株高与根长
•       3.3.1.2 不同处理中的生物量及其分配
•       3.3.1.3 总生物量
•       3.3.1.4 地上、地下生物量
•       3.3.1.5 根冠比
•       3.3.1.6 不同处理中样方总盖度
•       3.3.1.7 不同混播比例对植物生长状况的影响
•     3.3.2 植生袋实验结果与分析
•     3.3.3 水压沙实验结果与分析
•     3.3.4 小结
• 4 青藏铁路西格（西宁至格尔木）段风沙防治研究
•   4.1 青藏铁路西格段不同植被恢复模式的恢复效果研究
•     4.1.1 现有防沙措施概况
•     4.1.2 不同恢复模式恢复效果的结果分析
•       4.1.2.1 各模式内群落地上生物量和生产力对比
•       4.1.2.2 各模式内植被恢复情况
•       4.1.2.3 各模式下土壤物理性质
•       4.1.2.4 各模式下土壤化学性质
•     4.1.3 小结
• 5 结论与讨论
•   5.1 主要结论
•     5.1.1 青藏铁路措那湖沙害区植被恢复实验
•     5.1.2 青藏铁路西格段沿线不同植被恢复模式的调查与研究
•   5.2 讨论及研究展望
•     5.2.1 讨论
•     5.2.2 研究展望
• 参考文献
• 个人简介
• 导师简介
• 获得成果目录清单
• 项目资助
• 致谢

文章来源

类型: 硕士论文

作者: 任康

导师: 郑景明

关键词: 青藏铁路,沙害防治,植被恢复

来源: 北京林业大学

年度: 2019

分类: 基础科学

专业: 生物学

单位: 北京林业大学

基金: 林业公益性行业科研专项经费资助项目(201504401)

分类号: Q948

DOI: 10.26949/d.cnki.gblyu.2019.000175

总页数: 64

文件大小: 4830K

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