黄河乌兰布和沙漠段巨菌草生长特性和防风固沙效果研究

黄河乌兰布和沙漠段巨菌草生长特性和防风固沙效果研究

【摘要】： 巨菌草(Pennisetum giganteum z.x.Lin)的推广种植是近年来的研究热点之一,在沙区种植巨菌草不仅可以提供优质的牧草,还能够防风固沙,对于当地经济、社会、生态均有很大的效益,具有广阔的研究前景。本研究是以乌兰布和沙漠刘拐沙头风蚀观测场内四种不同配置的巨菌草样地为研究对象,以裸沙丘对照,对菌草在沙漠地区的生长特性开展研究,同时对不同配置的巨菌草风沙流输移特征及根系分布反映的潜在防风固沙能力进行分析,结果如下:(1)巨菌草成熟时高度为145.72-182.82cm,平均基径为2.37-2.98cm,当年倒伏后平均高度为54.67-80.05cm。巨菌草产量为6.69-13.27t/hm~2,巨菌草根冠比为0.27-0.76,地上部分总生物量坡底的最高,地下部分总生物量则随着坡位的增高而增高。根系单位体积生物量的分布随深度增加呈现递减规律,主要分布于0-20cm范围深度内,根系单位体积生物量随深度分布在0.16-0.50 g/cm~3。单位体积生物量水平梯度上均随着水平距离的增加而降低,其中水平距离在30cm以内的根系含量占总体含量的69.62%-75.65%,根系单位体积水平分布生物量0.44-0.23 mg/cm3。(2)相同条件下,根系体积(RV)、根长密度(RLD)、根系数目密度(RND)对应坡底、坡中、坡中的根系最多。坡中、坡顶、坡底的标准根系密度为2.62、3.32、3.05,因此不同坡位根系潜在固沙能力的排序是:坡中>坡底>坡顶。(3)风蚀一年植株、二年植株、一年留茬、二年留茬样地的粗糙度分别是16.98cm、12.89cm、5.39cm和1.49cm,风蚀一年植株、二年植株、一年留茬和二年留茬对风速的平均风速降低比率依次为65.91%、55.03%、41.83%、29.02%。四种配置的巨菌草样地对于地面流沙均能起到较好的控制作用,四种巨菌草样地的防风效果依次是风蚀一年植株>风蚀二年植株>风蚀一年留茬>风蚀二年留茬。(4)近地表100cm,裸沙丘的输沙率呈对数递减规律,并且85%以上的含量集中在30cm以下。留茬样地累积集沙百分含量随高度的变化趋势与裸沙丘类似,同样都是呈对数递减规律,并且80%的累计含沙量均集中在0-30cm。近地表0-4cm风蚀二年植株的防护效果最优,4-30cm风蚀一年植株的防护效果最优。近地表0-30cm内四种巨菌草样地的固沙效果排序是风蚀一年植株>风蚀二年植株>风蚀一年留茬>风蚀二年留茬,各类巨菌草样地的平均固沙效果均在84%以上。(5)刈割后的两年内,巨菌草样地均能保持较好的防风固沙效果。刈割后第三年草茬样地已基本失去防护效果,植株样地的防护时间仍有待研究。

【学位授予单位】：内蒙古农业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018

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