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砒砂岩区沙棘植物柔性坝生态水文效应研究

张康

   黄土高原是世界上水土流失最严重的地区之一,也是生态环境脆弱地带,保持区域水土资源,促进其可持续发展,保障黄河下游安澜,已成为该地区亟待解决的问题。利用植物柔性坝将洪水中挟带的泥沙固于产沙的沟壑之中,是用生态措施治理水土流失,并利用自然改造自然的生物工程,也是治理河流泥沙灾害的一种治本之举。沙棘不仅具有良好的保持水土、防风固沙、改良土壤作用,抗干旱瘠薄、耐盐碱、抗严寒、耐酷暑和适应性强等特点,而且具有较高的经济价值,所以在生态环境脆弱地带发展沙棘林对改善生态环境、振兴区域经济和实现经济社会可持续发展具有重要意义。 本文结合内蒙古准格尔旗西召沟流域沙棘植物柔性坝的野外监测调查及一系列的室内试验分析对沙棘植物柔性坝技术进行了具有生态学意义的研究,并对沙棘植物柔性坝布设后产生的土壤水库调节水资源的水文效应以及柔性坝所带来的砒砂岩土壤质地、植被变化等生态效应进行了初步探讨,最后简述了沙棘柔性坝沟道治理模式对农牧业发展的影响。 通过对以上几个方面的分析研究主要取得了以下成果: (1)从植物生长角度对沙棘柔性坝坝体进行了纵向、横向、垂向(即沙棘柔性坝坝长、坝宽、坝高)的变形初步分析,得出了有关沙棘柔性坝坝长、坝宽及坝高变形的结论; (2)调查估算了沙棘柔性坝10年的累积拦沙量;分析了沙棘柔性坝淤积体的颗粒级配组成,再次证实了沙棘柔性坝能有效的对粗颗粒泥沙进行天然的分选,并发现沙棘柔性坝在不同时期拦截泥沙是不同的,在柔性坝拦沙初期淤积物颗粒较粗,后期颗粒较细; (3)分析了种植沙棘植物柔性坝的沟道雨后土壤含水率随土层深度的分布情况及其原因,通过与未治理沟道土壤含水率对比,发现沙棘植物柔性坝在调节水资源方面效果显著;根据淤积体至坝体土壤含水率的变化分析发现沙棘柔性坝从上游淤积体至柔性坝体平均土壤水分呈纵向递减趋势,建立了断面平均土壤含水率与沟道距离之间的线性关系; (4)通过种植柔性坝沟道与未治理沟道土壤有机质试验对比,发现种植柔性坝的沟道土壤有机质含量远远大于未治理的对比沟,从而证实了沙棘柔性坝能显著地提高沟道的土壤有机质含量,改善沟道土壤的肥力;发现土壤有机质含量主要集中于表土层,在纵向大致是由上游到下游递增的变化过程,递增规律基本上为线性变化,土壤有机质纵向变化规律与沙棘植物柔性坝拦沙淤积厚度变化规律相同。……   
[关键词]:砒砂岩区;沙棘;植物柔性坝;生态水文;土壤水库;西召沟流域
[文献类型]:硕士论文
[文献出处]:西安理工大学2006年