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在沙漠地区,采用机械沙障与人工固沙灌丛结合来恢复地表植被、改善土壤质量,是进行风沙治理和生态恢复的重要工程措施之一。本文以腾格里沙漠东南缘人工固沙植被区为研究对象,选择布设3年的尼龙网和麦草方格+固沙灌木林地为研究样地,以周围同期固沙灌木+无方格沙障为对照。通过野外植被调查、土壤样本采集和室内样本分析相结合的方法,测定不同材料沙障固沙林地土壤理化性质及其分形维数,计算不同样地土壤质量指数,调查了不同样地植被生长特征,分析了不同材料沙障固沙林地植被生长与土壤质量的关系,阐明了不同固沙材料对人工林地土壤-植被系统的影响规律并进行了生态效应综合评价。主要取得了以下研究结果:(1)麦草、尼龙网沙障样地和对照样地土壤粉砂含量分别为4.42%～5.17%,4.07%～4.22%和2.67%～3%,极细砂含量分别为79.28%～80.06%,74.98%～77.91%和82.94%～83.60%,细砂含量分别为14.77%～16.20%,17.93%～20.95%和13.56%～14.17%。沙障的布设降低了极细砂含量,提高了粉砂含量,而对细砂含量影响较小。但是,麦草沙障样地粉砂含量与尼龙网沙障样地无显著差异,麦草沙障相对于尼龙网沙障提高粉砂含量效果有限。并且,土壤颗粒不受季节变化的影响。(2)麦草、尼龙网沙障样地和对照样地土壤分形维数分别为1.15～1.24,1.08-1.12和0.77-0.89,沙障的布设增大了土壤分形维数。但是,麦草沙障样地分形维数与尼龙网沙障样地无显著差异,麦草沙障相对于尼龙网沙障增大分形维数效果有限。土壤有机碳含量表现为麦草沙障样地>尼龙网沙障样地>对照样地,均受季节变化的影响较小。土壤含水量、土壤pH和土壤容重受到不同材料沙障的影响较小,但受季节变化的影响较大。土壤温度、土壤电导率和土壤全氮受到不同材料沙障和季节变化的双重影响。(3)土壤粉砂含量与有机碳呈显著正相关:极细砂含量与有机碳和全氮呈显著负相关;细砂含量与有机碳呈显著正相关;各土壤颗粒与土壤含水量、温度、pH、电导率和容重无相关性。土壤颗粒分形维数与粉砂颗粒含量和有机碳呈极显著正相关,而与极细砂、细砂、含水量、温度、pH、电导率、容重和全氮均无相关性。(4)麦草、尼龙网沙障样地和对照样地土壤质量综合指数分别为-0.18～1.08,-0.03～0.72和-1.33～-0.16。麦草和尼龙网沙障固沙林地土壤质量指数均显著高于对照样地,但不同材料沙障固沙林地间土壤质量指数无显著差异性。各样地土壤质量指数均随着季节变化呈逐渐增加趋势,在秋季达到最大值。说明沙障的布设能够提高固沙林地土壤质量,而固沙早期阶段(3年内),麦草沙障相对于尼龙网沙障的土壤质量改良效果有限。(5)柠条(Caragana korshinskii)高度表现为尼龙网沙障样地>对照样地>麦草沙障样地,且3种样地间差异显著。而其冠幅表现为尼龙网沙障样地显著大于麦草沙障样地和对照样地,而后2个样地间无显著差异。油蒿(Artemisia ordosica)高度表现为麦草沙障样地>尼龙网沙障样地>对照样地,且3种样地间差异显著,而其冠幅与柠条冠幅呈现出一致变化。花棒(Hedysarum scoparium)高度和冠幅在3种样地间均表现为无显著差异性。并且,3种样地油蒿、柠条和花棒生物量亦均无显著差异性。相关分析表明,3种灌丛高度、冠幅和生物量均与土壤理化性质及土壤质量指标无相关性。综合分析表明,在腾格里沙漠东南缘流动沙地扎设尼龙网、麦草沙障并营造人工灌丛,短期内即可促进土壤颗粒细粒化,导致土壤粉砂含量及分形维数增加,促使土壤有机碳含量提高,有利于土壤理化性质改善。沙障布设能够提高固沙林地土壤综合质量,有利于沙漠化治理。但固沙早期阶段(3年内)麦草沙障相对于尼龙网沙障提高粉砂含量,增大分形维数与土壤质量改良效果有限。并且,不同材料沙障固沙措施对不同种灌丛生长发育的效应差异较大。