固沙沙障对植被、土壤和生物土壤结皮的影响--以腾格里沙漠沙坡头地区为例

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1、分类号：K903学校代码：10697密级：公开学号：201520770硕士学位论文MASTER’SDISSERTATION固沙沙障对植被、土壤和生物土壤结皮的影响——以腾格里沙漠沙坡头地区为例学科名称：自然地理学作者:王逸敏指导老师：屈建军教授刘康教授西北大学学位评定委员会二○一八年EffectsofSand-fixingBarrieronVegetation,SoilandBiologicalSoilCrusts——TakingtheShapotouRegionofTenggerDesertasanExampleAthesissubmittedtoNorthwestUniversit

2、yinpartialfulfillmentoftherequirementsforthedegreeofMasterinPhysicalScienceByWangYiminSupervisor:QuJianjunLiuKangJune2018摘要摘要我国是世界上受沙漠化危害最严重的国家之一，近几十年来我国的防沙治沙工作积极开展并取得了十足的进展。机械沙障是进行风沙防治的重要工程措施之一，以机械沙障来固定流沙，恢复流沙地区的植被和土壤，进而促成生物土壤结皮的形成。本文以腾格里沙漠东南缘的沙坡头地区为例，以不同年份布设HDPE沙障和草方格沙障为研究对象，通过野外植被调查、土壤样品的采集和室

3、内样品分析相结合的方法，分析不同年份设置的固沙障对植被生长和土壤养分的影响，研究了在HDPE沙障下生物土壤结皮中真菌群落和蓝藻群落的群落结构特征，得出了以下结论：（1）对沙坡头地区两种机械沙障内植被的调查结果表明：沙障内的植物物种共有5科12属12种，与流动沙丘上零星的沙米分布相比，机械沙障的设置可以增加植物的种类，有利于植被的恢复。随着固沙年限的增加，HDPE沙障和草方格沙障中的物种种类有所增加，2012年和2010年布设的HDPE沙障中的物种数大于同期草方格沙障中的物种数。（2）两种固沙障内植被的物种多样性指数较低，且随沙障布设时间增加而增高；同期布设的HDPE沙障的多样性指数和均

4、匀度指数比草方格沙障的多样性指数和均匀度指数高；而沙障内的优势度指数与多样性指数和均匀度指数呈相反的规律变化。（3）对沙坡头地区两种机械沙障下土壤含水量变化的研究表明：沙障内土壤含水量随着土壤深度的增加呈先增加后降低的趋势；在0-40cm，试验区内8月份的土壤水分多于9月份的土壤水分，而在60-100cm，两个月之间土壤水分的差异不明显。（4）两种沙障在不同土层的土壤颗粒的组成都是以细沙粒和粗沙粒为主，且表层土壤的平均粒径均大于下层土壤的平均粒径。随着固沙年限的增加，细沙粒有所增多，粗沙粒有所减少，增加了土壤粘粒的含量。（5）两种材料的沙障设置，使得土壤pH值总体呈降低的趋势，草方格沙

5、障的pH值低于HDPE沙障的pH值；使得沙障内表层土壤（0-5cm）的全氮、有机碳、速效钾、速效磷含量相对于裸沙表层呈增加的趋势，且在0-40cm内，表层土壤养分含量高于其它土层；而两种沙障间的表层土壤养分含量差异不显著。（6）HDPE沙障下生物土壤结皮真菌中共划分了49个OTU，真菌群落结构中I西北大学硕士学位论文在门水平下主要是子囊菌门，占到了总数的92.03%。在纲水平下，优势纲是座囊菌纲，与地衣相关的盘菌纲和李基那地衣纲也都占到一定的比例。在结皮的不同发育阶段共出现了41种真核生物属，真菌共有属共有22种，在2012年中存在2种特有真菌属。（7）HDPE沙障下生物土壤结皮蓝藻中

6、共划分了51个OTU，在不同发育阶段，出现了19种蓝藻属，蓝藻共有属共有16种，在2010年存在1种特有蓝藻属，蓝藻共有属都是以微鞘藻属最多，比例是20.92%；席藻和鞘丝藻也在蓝藻群落中占一定的比例。关键词：HDPE沙障，草方格沙障，植被恢复，土壤养分，生物土壤结皮IIABSTRACTABSTRACTChinaisoneofthecountriesmostseriouslyaffectedbydesertificationintheworld.Inrecentdecades,China'santi-desertificationworkhasbeenactivelycarriedou

7、tandhasmadegreatprogress.Mechanicalsandbarriers,oneofthemostimportantengineeringmeasures,areusedtofixquicksandandrestorevegetationandsoilinthequicksandarea,whichinturncontributestotheformationofbiologicalsoilcrusts.Thisthesi