黄灌沙区农田耕层土壤性状空间异质性分析

用地统计学的方法,研究了黄灌沙区农田耕作层(030 cm)土壤的有机质、全氮、碱解氮、速效磷、速效钾、pH和电导率的空间变异规律。结果表明,农田耕作层土壤养分的空间异质性主要由随机性因子如土壤耕作措施,包括施肥、灌溉和作物轮作等造成,这与该区农田耕作层土壤是引黄灌溉改良的结果有关。土壤养分含量的变异函数均可很好地拟合成线性模型,块金值和基台值之比(C0/C0 C)均为1,说明随机性因子是导致该区土壤性状空间变异的主要因素,在整个尺度上具有恒定的变异,造成了土壤性状的相对均一。pH的变异函数为指数模型,其空间异质性组成中随机性和结构性因子各占50%。电导率的变异函数为球状模型,空间变异主要由结构性因子导致,结构性因子引起的空间异质性占总空间异质性的67%。分维数也表明耕层土壤性状空间依赖性较小,随机因子如农业活动是引起黄灌沙区土壤性状空间异质性的关键原因。Moran s I系数表现为除了pH和电导率受结构性和随机性因子共同作用外,其余土壤性状均呈较弱的相关关系。因此,干旱沙区通过人为措施改良的土壤性状空间上的变异主要受人为活动如灌溉、施肥和耕作等影响,在农业活动中更应该注重施肥和灌溉方式、灌溉水源等问题,以避免因土壤性状的变异导致的肥料利用效率降低。     

两种固沙蒿属植物在原产地和引种地适应机制的比较研究

油蒿(Artemisia ordosica)和差不嘎蒿(Artemisia halodendron)在原产地和引种地的生理特性及其与环境因子关系的比较研究显示:油蒿在不同的自然分布区,生理生态学特性有明显不同;在自然条件较好的沙地,会表现出旺盛的生命活动,但不利于植物对水分的有效利用,严酷的环境条件利于植物内部调节机制的启动,利用有限的环境资源,保证其自身的生存.差不嘎蒿引种后光合速率和蒸腾速率明显降低,一方面是由于引种地环境条件的严酷,另一方面是因为引种后植物内部生理因子之间的相互关系及调节程度都发生了变化;引种后的差不嘎蒿尽管可以通过一定的适应性调节使水分利用效率维持在较高水平并维持了生存,但如果遇到连续的干旱年份,则可能会因体内生理过程的紊乱而导致死亡.     

宁夏中部干旱带砂田抗风蚀性能研究

利用风洞模拟实验,研究了净风和挟沙风对砂田土壤风蚀的影响.结果表明:在净风吹蚀下,原状砂田的风蚀速率(0.37 gm-2 min-1)分别是农田和荒地的1/4和1/5,风蚀速率随风速的增加呈指数函数递增,其中砂田的递增速度低于农田或荒地;翻耕后的砂田在常见风速下的风蚀速率与农田和荒地相近(分别为1.67 g m-2 min-1、1.75 gm-2 min-1和1.83 gm-2 min-1),但在大风日则低于农田和荒地(分别为3.61 gm-2 min-1、58.83 g m-2 min-1和13.92 gm-2 min-1).挟砂田沙的风沙流吹蚀导致农田和翻耕砂田的风蚀速率增加,原状砂田则出现轻微的风积现象;挟农田土的风沙流吹蚀使原状砂田、翻耕砂田和荒地产生显著的风积,农田则出现更强烈的风蚀;挟沙风吹蚀下的风蚀(积)速率与风速的关系呈二次曲线函数.砂田的粗糙度明显高于农田(分别为0.023 cm和0.002 cm),且随着风速的增加,其间的差值越大;砂田和农田在不同风速条件下的风速廓线均可用指数函数表述.农田和荒地在压砂利用后,其抗风蚀和减尘性能显著增强.     

流沙固定过程中土壤性质变异初步研究

植被的分布格局与土壤性质空间异质性密切相关。对降水小于200mm地区的沙坡头无灌溉条件下流沙固定过程中土壤性质的空间变化进行了研究。结果表明,随固沙植物群落的演变和土壤成土环境的改善与生物地球化学循环过程的加强,土壤性质发生了显著的变化:(1)固沙区土壤机械组成中粘粒(<0.001mm)含量、土壤水溶性盐(EC电导率)、pH、有机质和全氮含量都较流沙区有很大提高,且差异显著(p<0.05);固沙区土壤剖面性质的改变主要发生在结皮层和0～5cm的表层(topsoil),受表层土壤发育的影响5～30cm土层有所改变,但差异性不显著(p>0.05)。(2)土壤质地相对均一的流沙区土壤剖面性质无变异(p>0.05)。(3)不同年限固沙区间土壤性质变异差异性不显著(p>0.05);而表层(0～5cm)与结皮层土壤性质变化趋势一致,且相关性显著(r>0.807,p<0.05)。