塔里木河中游荒漠绿洲过渡带土壤水分与植被空间格局变化关系研究

土壤水分含量的高低决定了荒漠绿洲过渡带的植被种类及群落构成,因此,掌握植被特征随土壤水分的变化规律,能为干旱区生态环境建设提供科学的理论依据。选择典型的干旱区塔里木河中游流域作为样区,定点采集土壤样品测定其含水量,并调查植被特征,分析了干旱区荒漠绿洲过渡带土壤水分与植被空间格局的关系,进行荒漠生态系统土壤水分对植被空间格局的影响研究。结果表明,荒漠绿洲过渡带20~40cm土层土壤湿度、草本密度及植被密度在研究区尺度上具有中等空间自相关,其0~20、40~60、60~80、80~100cm土壤湿度、灌木个数、灌木密度、幼苗个数、胡杨个数、郁闭度和植被群落物种数,在研究区尺度上表现出强空间自相关;土壤水分和植被特征均具有相似且明显的空间分布格局,其数值均呈先升高后降低的趋势即呈M型分布;灌木密度与20~40cm和40~60cm土层的土壤含水量呈显著相关,80~100cm土壤水分与胡杨个数、郁闭度、植物群落物种数有极显著相关关系,研究区生态系统脆弱,植被群落物种数较为单一,土壤水分和植被特征的空间变异性主要是结构性因素作用的结果;由于荒漠河岸林的主要建群树种为胡杨,研究表明20~60cm土层的土壤含水量对灌木的生存与生长起关键作用,而植被空间格局主要由80cm以下的土壤含水量决定。     

策勒绿洲—沙漠过渡带植被与土壤水分空间异质性研究

通过对策勒绿洲—沙漠过渡带2010年8月底和11月初2个时间段从流沙前沿至绿洲空间不同部位的地表0～220、0～230 cm深度土壤含水率分析,并结合16个植被样方调查资料及过渡带地下水位2005—2009年分布变化情况和过渡带沿3个大气象站主风向方向的断面地形线的测量资料,得出初步结论。过渡带植被盖度和植被种类数量自沙漠前沿至绿洲在大范围内总体呈增加趋势,但在局部较小范围内却随机分布。过渡带植被分布主要受地形和地下水位分布影响,一年生植被分布受地表土壤水分影响较大。策勒绿洲—沙漠过渡带6个不同地点都是0～100 cm,含水率随深度增加大幅度下降,表明地表蒸发能力减弱,自100～160 cm含水率随深度缓慢下降,160～220cm随深度增加含水率缓慢上升保持稳定。0～40 cm范围过渡带上11月初土壤水取样点点1、3土壤含水率随深度增加而降低,其余各点则随此范围深度逐渐升高,自40～80 cm深度从过渡带流沙前沿向绿洲方向随植被盖度增加和深度增加土壤含水率逐渐降低。     

黑河中游荒漠绿洲过渡带固沙植被土壤水分的分布特征

土壤水分是干旱区固沙植被生长发育的主要限制因子,了解其时空分布特征对荒漠绿洲过渡带植被建设具有重要意义。于2015年雨季前、雨季后对甘肃临泽县荒漠-绿洲过渡带的泡泡刺(Nitraria sphaerocarpa)、沙拐枣(Calligonum mongolicum)、梭梭(Haloxylon ammodendron)3种典型固沙植被0~120cm深度剖面的土壤水分分布特征进行研究,结果表明,1)雨季前和雨季后,泡泡刺、沙拐枣和梭梭灌丛土壤含水量随土层深度的增加基本呈上升趋势,土壤含水量均是表层低、深层高,雨季对泡泡刺、沙拐枣和梭梭灌丛土壤水分的影响主要集中在水分活跃层;2)雨季前,3种灌丛在不同水平距离处(0、1、2m与5m)土壤含水量的大小规律是泡刺灌丛沙拐枣灌丛梭梭灌丛;雨季后,3种灌丛在不同水平距离处土壤含水量无明显规律;3)雨季前和雨季后,泡泡刺灌丛和沙拐枣灌丛土壤含水量空间特征表现为灌丛边缘大于灌丛内部,梭梭灌丛表现为灌丛内部大于灌丛边缘。     

荒漠绿洲过渡带梭梭周边土壤水分分布研究

通过对甘肃民勤荒漠绿洲过渡带优势物种梭梭的根系带土壤水分进行测定,分析了该植被周围土壤含水量在东、西、南、北四个方向的变化规律以及土壤含水量与降雨、地形、根系分布等因子的关系。结果表明:①降水增加了0～100 cm深度土壤含水量,对100 cm及以上深度土壤含水量影响不明显;②梭梭周围土壤含水量会受到地形位置的影响;③日照加快土壤水分的蒸发,植物冠幅遮盖面可以减少蒸发;④根系向土壤水分条件好的方向上延伸,梭梭的根系主要集中在20～40cm平均含水量高的土层。     

塔里木河下游荒漠-绿洲过渡带植物群落分布及其环境解释

为探讨生境对荒漠-绿洲过渡带植物群落分布格局的影响,在对塔里木河下游铁干里克绿洲边缘至英苏荒漠-绿洲过渡带进行典型植物群落样地调查的基础上,选取19个环境指标刻画植物群落的土壤、水分和空间位置特征,采用双向指示种分析(TWINSPAN)划分植物群落类型,利用除趋势典范对应分析(DCCA)分析不同植物群落分布格局与环境的关系,并对环境空间变量进行定量分离.结果表明:(1)塔里木河下游荒漠-绿洲过渡带植物群落可以划分为4个类型;(2)0～180 cm的土层是与植被群落分布相关紧密的土壤层次,为开展植被群落格局与环境因子关系研究的关键层次;(3)过渡带以水盐耦合为主导的环境梯度对植物群落分布格局起主导作用,其中影响显著的环境因子是以电导率、Cl-为代表的土壤盐分因子和土壤养分中的速效K;(4)环境因子总共解释了塔里木河下游荒漠-绿洲过渡带植被分布格局变异的52.08;,其中土壤盐分因子、土壤养分因子、水分因子、空间因子和四者的交互作用分别解释了16.589;、11.104;、9.940;、7.148;和7.247;.在对过渡带的恢复与重建过程中,应采取分区治理,重点考虑土壤盐分因子,保持水盐动态平衡,防止土壤盐渍化的发生.     

荒漠绿洲过渡带土壤水分空间分布特征及对植被的影响

研究荒漠绿洲过渡带土壤水分空间特征,有利于提高干旱区水资源利用率和植被恢复。连续对黑河中游荒漠绿洲过渡带6个典型群落类型样地的地表0～120 cm深度剖面的土壤水分分布进行调查,采用烘干法分析并结合18个调查样方进行土壤含水量的空间分布特征研究,揭示荒漠植被土壤水分分布特征。结果表明,1)土壤水分的变异性随着深度的增加而减小,表层土层含水量空间变异性表现为强变异,说明土壤水分不稳定,深层土壤空间变异性变现为弱变异性,说明土壤水分较稳定。2)垂直分布上,每个样地各土层的土壤含水量均随土壤深度增加呈上升—降低—上升的总体趋势,各样地土壤含水量均是表层低,深层高。3)水平空间上,土壤含水量变化范围在0.09%～22.34%,土壤含水量的均值依次为深层(60～120 cm)>上层(0～40 cm)>中层(40～60 cm),总体来看,黑河中游荒漠绿洲过渡带各层土壤含水量均处于较低水平。4)干沙层土壤含水量最低,上覆沙土土壤含水量很少且随着深度的增加而增加,下浮沙土受地下水毛管作用和蒸腾作用影响水分含量较高且随土壤深度的增加而增加。研究结果为深入理解荒漠绿洲过渡带固沙植被的天然分布提...     

玛纳斯河流域不同绿洲生态系统棉田土壤水分-盐分-养分空间变异特征

为探讨干旱区山盆体系下不同绿洲生态系统农田的土壤水盐与养分的季节变化和空间变异规律,于2019年5、8、10月在玛纳斯河流域山前绿洲、人工平原绿洲和绿洲与荒漠过渡带采集膜下滴灌棉田土壤,对土壤水分、盐分、铵态氮和硝态氮进行分析。结果表明：不同区域的棉田土壤水盐与养分具有季节性变化特征,变异强度属于中等或强变异;各区域的土壤水分和盐分在垂直剖面上呈现随土层加深而增加的趋势,土壤铵态氮和硝态氮在各土层无明显规律性。不同区域的土壤性质差异较大,土壤含水量表现为绿洲与荒漠过渡带（12.89%） >人工平原绿洲（12.80%） >山前绿洲（12.55%）,土壤盐分表现为人工平原绿洲（3.44 g·kg^-1） >绿洲与荒漠过渡带（2.69 g·kg^-1） >山前绿洲（1.93 g·kg^-1）,人工平原绿洲和山前绿洲土壤盐分存在显著差异,人工平原绿洲土壤属于轻度盐渍化。土壤铵态氮表现为绿洲与荒漠过渡带（3.77 mg·kg^-1） >人工平原绿洲（3.53 mg·kg^-1） >山前绿洲（3.46 mg·kg^-1）,土壤硝态氮表现为山前绿洲（2.02 mg·kg^-1） >人工平原绿洲（1.90 mg·kg^-1） >绿洲与荒漠过渡带（0.77 mg·kg^-1）。半方差函数分析结果表明,山前绿洲、人工平原绿洲和绿洲与荒漠过渡带的棉田土壤水盐与养分的块金值小于0.25或等于1,表明不同区域的土壤性质空间自相关性强,但受采样和农业耕种的影响,存在恒定的变异。山前绿洲和绿洲与荒漠过渡带的土壤盐分、铵态氮和硝态氮的理论模型拟合度较高,人工平原绿洲土壤水盐与养分拟合效果欠佳。研究表明,山前绿洲、人工平原绿洲和绿洲与荒漠过渡带土壤水盐与养分变异的主导因素是土壤类型、气候和地下水位,滴灌和施肥是影响土壤水盐与养分分布的重要人为因素。     

塔里木盆地北缘绿洲-荒漠过渡带典型植物群落土壤粒度分析

【目的】对塔里木盆地北缘绿洲-荒漠过渡带典型植物群落进行土壤粒度分析可为区域植被恢复以及水资源有效利用提供依据。【方法】通过野外调查和室内分析对渭干河-库车河三角洲绿洲-荒漠过渡地带典型植物群落的土壤粒度的空间分布特征进行研究。【结果】①研究区土壤以粗砂粒、砂粒和粉砂粒为主,不同植物群落土壤粗砂粒和粉砂粒含量存在明显差异。②土壤分形维数只与黏粒含量存在显著正相关(P﹤0.01),相关系数为0.764。芦苇群落和芦苇+骆驼刺群落土壤分形维数较大,而柽柳群落和盐节木群落土壤则相反。③研究区土壤平均粒径较粗,分选性较差,粗偏程度较大,粒度较分散,土壤粒度特征在靠近绿洲的植物群落与靠近荒漠的植物群落间差异明显。④研究区土壤各粒径含量与分形维数和粒度特征值之间存在一定的显著相关性。【结论】造成不同植物群落土壤粒度差异的因素主要是土壤水分含量,其次植被覆盖度、风蚀因素、有机质含量以及人为因素等。     

降雨对土壤中甲苯运移影响的初步研究

甲苯是最为常见的挥发性有机污染物之一,针对土壤与地下水挥发性有机污染问题日益严重的现状,本文以甲苯为研究对象,采用原位土柱物理模拟试验,通过降雨与土壤参数监测以及土壤和土壤气体取样分析,研究了降雨条件下土壤中甲苯多相运移规律;基于降雨引起的土壤水分动态分布与污染物分布特征的对比分析,初步探讨了降雨对其运移过程的影响.研究发现,甲苯在土壤中的运移受其自身的挥发性影响较大,且存在与水分运移不同步的现象,其固相运移速率小于气相扩散速率和土壤水分运移速度;降雨加快了其运移速度,对甲苯的运移有促进作用.     

张掖城市湿地土壤含水量特征

土壤含水量取决于地下水位埋藏深度、土壤质地、地表植被类型以及土壤水分的补给条件,张掖湿地土壤含水量的研究中,考虑到包气带水分补给条件:一是地下水通过毛细作用的补给;二是大气降雨及凝结水入渗补给,三是灌溉系统入渗补给的影响因素,利用土壤含水量的实验测定数据,综合分析了地下水位埋深、土壤质地、植被类型及土壤水分的变化对张掖湿地土壤含水量的影响特征。     

地下水浅埋区3种水分的定量关系分析

利用多年实测降水、土壤水、地下水资料,分析了地下水浅埋区3种水分之间的定量关系.结果表明,不同降水年型有效时段内地下水埋深与时段降水量之间呈极显著线性相关性;时段末的土壤质量含水量与时段初土壤质量含水量、时段内降水量之间呈极显著线性相关性,且这种相关性在不同降水年型、不同土层之间存在着差异;当地下水埋深在一定范围内时,土壤水分明显受地下水埋深影响,二者之间有显著的相关性.     

荒漠—绿洲过渡带典型混交灌木根区土壤含水率变化特征麻进，胡广录,陈海志，焦娇

土壤水分是干旱区植被生长的限制因子,研究荒漠—绿洲过渡带植被根区土壤水分时空变化对抵御沙漠化进程具有重要意义。以荒漠-绿洲过渡带3种典型混交灌木梭梭×泡泡刺(SS×PP)、泡泡刺×沙拐枣(PP×SG)、沙拐枣×梭梭(SG×SS)为研究对象,对3种典型混交灌木根区0～100 cm土层土壤进行连续采样并测定土壤含水率。结果表明：1)7-9月,3种混交灌木根区0～100 cm土层土壤含水率的变化范围依次为：梭梭×泡泡刺0.54%～2.75%、1.06%～2.41%、0.73%～4.72%;沙拐枣×梭梭0.42%～2.59%、0.96%～2.35%、0.57%～3.58%;泡泡刺×沙拐枣0.31%～2.38%、0.56%～2.33%、0.79%～3.71%。3种混交灌木在0～60 cm土层土壤含水率随深度增加而增大,60～100 cm土层各类型混交灌木土壤含水率变化逐渐趋于稳定。2)7月,0～100 cm土层混交灌木梭梭×泡泡刺的土壤含水率显著高于沙拐枣×泡泡刺,9月,20～40、60～100 cm土层混交灌木沙拐枣×梭梭的土壤含水率显著低于其他2种混交灌木类型。3)3种混交灌木土壤持水能力大...     

毛乌素沙地与植被有关的地下水环境研究

[目的]研究毛乌素沙地与植被有关的地下水环境。[方法]选择毛乌素沙漠腹地,研究沙漠地区植被与地下水的关系,建立了沙漠地区的研究植被与地下水关系的指标体系,即植被的种群、地下水埋深、包气带含水率、地下水矿化度和包气带含盐量等,以及相应的野外工作方法。[结果]结果表明,研究区分布有9个主要的植被种群,沙蒿（Artemisia）、沙柳（Salixpsammophila）和苔草（Carex）是优势植被;地下水矿化度在沙丘地区为100～300mg/L,滩地为800mg/L左右;包气带含水率全年维持在8%～16%;沙丘含盐量小于0.2%,滩地含盐量大于0.3%。[结论]这些成果为研究该区植被与地下水的关系提供了依据。     

民勤县荒漠绿洲过渡带土地荒漠化类型判定

应用因子分析方法对民勤县荒漠绿洲过渡带7个样点的土壤容重、土壤有机碳、土壤全氮、土壤电导率、土壤pH值、地下水位、植被盖度、植被种类、植被生物量9个指标进行分析,得出各样地的因子得分,并确定了其荒漠化类型及程度。结果表明,民勤县西南为以地下水位下降为主导的重度沙质荒漠化,中部为以盐渍化为主的轻度盐渍化,东北部为以盐渍化为主的重度盐渍化,沿“绿洲—荒漠”方向荒漠化有加剧—减轻趋势。     

银川北部平原土壤水分运动状态类型及水盐运移机理研究

根据银北平原江南村盐碱地改良试验工作中取得的包气带-地下水系统的土壤水势、土壤含水量、土壤溶液浓度、土壤含盐量、潜水埋深等动态资料,分析研究了试验区土壤水分运移基本类型及水盐运移机理。结果表明,在试验区内,种植区的土壤水盐运移主要受灌溉和蒸发的制约,土壤水盐运移特征呈灌溉-蒸发型,荒地区的土壤水盐运移主要受降水和蒸发的制约,土壤水盐运移特征呈降水-蒸发型。在此基础上,重点分析了种植区在一个年度内的2个大的脱盐阶段和2个大的积盐阶段的土壤水盐运移机理,即春灌前、灌期、秋季和冬灌等阶段水盐运移机理及荒地土壤水盐运移机理。     

黄土高原植被对气温和降水的响应

【目的】研究黄土高原植被覆盖对水热条件的时空响应。【方法】利用经验正交函数分析植被覆盖、气温和降水变化情况的时空分布,并结合奇异值分解分析植被覆盖与水热条件的时空相关性。【结果】东南部水热条件对植被的生长最佳,西北部干旱-半干旱地区气温超过一定的界限不利于植被生长,而降水的增加更容易使植被覆盖增大;中国第二大河--黄河的水文效应对干旱-半干旱地区植被覆盖的变化影响密切,在干旱地区水分充足的区域,气温的上升则会促进植被的生长;河谷平原、盆地中植被覆盖对水热的响应较为明显;同一区域不同植被类型对水热的响应也不尽相同;黄土高原植被覆盖与水热要素的相关性很强,但限制性因素较多。【结论】土地利用、植被类型、作物熟制以及地形地貌和高程等是黄土高原气温对植被覆盖影响的主要限制性因素。黄土高原地处干旱的内陆地区,降水对植被的影响最为直接。荒漠地带及非农业耕种区的植被覆盖状况主要取决于天然降水,两者之间具有很强的正相关性。农耕区由于受灌溉条件等人为因素的影响,植被覆盖和降水之间的相关情况更加复杂,不确定性更强。     

晋西黄土区刺槐林地土壤水分对降雨的响应

通过野外坡面降雨试验,对晋西黄土区刺槐林地内土壤水分进行连续定位观测,以揭示晋西黄土区坡面土壤水分对降雨的响应,旨在为黄土高原区水土流失治理提供一定的理论依据。结果表明:1）坡面土壤含水率受植被密度影响较明显,密度较高的刺槐林地相对于密度较低的林地或裸地而言,其林地内坡面土壤水分对降雨的响应较平缓。2）垂直方向上,0~20 cm土层土壤含水率对降雨的响应最为直接和迅速。植被密度不同,各测点次表层（10~20 cm土层）土壤含水率的上升有先后之分,与表层（0~10 cm土层）相比,次表层的土壤含水率变化有一定的滞后和延长,体现出土壤水分入渗的先后过程。深层（20~150 cm土层）土壤含水率对降雨几乎无响应过程。3）坡面上表层土壤含水率对降雨的响应受降雨强度和植被密度影响,当降雨强度较小时,土壤含水率变化会出现上升期和退水期;当降雨强度较大时,土壤含水率变化则分为上升期、平台期和退水期,各期到达时间会因植被密度增加而出现相应的滞后现象。      

新疆老风口防护林区的植物物种多样性研究

以新疆塔城老风口防风林为研究对象，应用生物多样性指数分析了不同建设期防护林下植被的变化，结果显示林下植被覆盖度及群落高度均高于荒漠；荒漠植物多样性水平随季节的变化十分明显；随着林木的生长，林下物种多样性及均匀度均有所提高，但优势度降低。     

青藏高原样带高寒生态系统土壤有机碳分布及其影响因子

沿青藏公路,以跨越山地荒漠、高寒草甸-草原和山地灌丛-针叶林等地带的样带为研究区域,在23个样点采集土样分析土壤有机碳(SOC)分布及其影响因子.结果表明,在样带水平方向,不同植被下整个剖面的SOC含量从高到低依次是森林＞灌丛＞草甸＞草原＞荒漠;在垂直方向上,森林、灌丛和草甸植被0～10 cm土层SOC含量、草原植被20 cm以上土层SOC含量皆显著高于其下各层,荒漠植被各土层SOC含量分布均一.灰色关联度分析表明;降水是影响样带内SOC分布的主导气候因子,随样带内水热条件的改善,降水对SOC分布的影响逐渐降低;降水和土壤粘粒对表层SOC分布的影响较大,土壤粉粒和砂粒对底层SOC分布影响明显.土壤容重和pH对SOC沿剖面分布的影响逐渐降低;植被生物量是影响不同植被下SOC分布的重要生物因子.