古尔班通沙漠南缘11种植被类型的土壤理化差异性研究

为了研究古尔班通沙漠边缘脆弱的生态环境中不同植被的土壤特征,选取11种典型植被类型的土壤水分、pH、有机质、八大离子等指标进行了测定,分析了该区域的土壤碱化特征及其分布态势。结果表明：1、该区域土壤盐分类型主要是氯化物、硫酸盐。2、通过主成分分析,在该沙漠边缘植被土壤系统中,土壤理化特征可以用四个主成分来体现,四大主成分依次代表土壤的含盐量、碱化特征、含水率,有机质含量状况。3、不同植被条件下土壤理化性质及垂直分布态势各异。鸡爪芦苇和盐节木的含水量最高,平均含水率在23%左右、骆驼刺（Alhagi sparsifolia Shap. ）和苦豆子（ Sophora alopecuroides Linn.）的含水量最低,平均为8%;各样地土壤pH在7.9-9.07之间,呈碱性和强碱性; 各种植被下土壤的平均含盐量,盐节木（Halocnemum strobilaceum (Pall.) Bieb. ）>柽柳（Tamarix tenuissima Nakai）≈鸡爪芦苇(Agropyron mongolicum Keng)≈白刺 （Nitraria tangutorum Bobr. ）>大叶补血草（Limonium gmelinii (Willd.) Kuntze ）>芦苇（Phragmites australis (Cav.) Trin. ex Steud.） >叉毛蓬 （Petrosimonia sibirica (Pall.) Bunge）≈骆驼刺≈苦豆子>芨芨草（Achnatherum splendens (Trin.) Nevski ）>骆驼蓬（Peganum harmala Linn.）。根据盐渍化分级,该区域含盐量均大于10g/kg,为强盐渍化土;该研究区不同植被条件下土壤有机质含量总体较低,介于4.99-55.23g/kg,水平分布表现白刺>骆驼蓬>骆驼刺>苦豆子>大叶补血草>鸡爪芦苇>叉毛蓬>芨芨草>柽柳>盐节木>芦苇;土壤平均总碱度值普遍高于0.3cmol/kg,按照非碱化土的临界0.3cmol/kg得出该区域的土壤均为碱化土;土壤SAR的变化趋势和全盐含量的趋势相似。     

绿洲不同尺度地下水时空动态变化特征及成因分析

[目的]不合理的开发使用地下水资源会产生一系列的环境生态问题,科学的论证地下水变化规律,为今后有效的开发、管理干旱区地下水资源提供重要保证和必要前提.[方法]以天山北坡奇台绿洲为研究区,从县域和乡级两个不同尺度对其地下水位时空动态变化特征及成因进行分析.[结果]县域范围内地下水位变化受人口因素影响深,乡级尺度受耕地面积因素影响更大.乡级尺度中,西-东方向农业发展历史长的乡镇地下水埋深早期下降快,后期逐渐趋缓.而早期以畜牧业发展为主的地区则反之.南—北方向,地下水埋深平均下降速度依次是中部(0.47 m/a)＞北部(0.31 m/a)＞南部(0.13 m/a).[结论]县域范围、乡级尺度引起地下水埋深变化的因素不同,时空变化特征也不一样.     

基于盐（碱）生植被盖度的土壤碱化分级

以土壤大面积碱化的新疆奇台绿洲为研究区,探讨了盐(碱)生植被盖度与土壤碱化指标pH、碱化度(ESP)、钠吸附比(SAR)、残余碳酸钠(RSC)、总碱度(TA)的关系。研究表明:研究区土壤存在大量的可代换性钠,碱化强烈。植被盖度与各土壤碱化指标均呈极显著的负相关关系,其与pH的相关系数最高,达0.810,其次为ESP,植被盖度主要受土壤碱化程度的影响。以盐(碱)生植被盖度为主要依据并结合多种土壤碱化指标对研究区碱化土壤进行分级:植被盖度50%左右,pH<8.0,ESP<3%,SAR<3,为非碱化土;植被盖度10%～40%,pH 8.0～9.5,ESP 3%～35%,SAR 3～40,为碱化土;植被盖度<10%,pH>9.5,ESP>35%,SAR>40,为碱土。以植被盖度对碱化土壤的响应为依据建立的土壤碱化分级标准既拓宽了碱化土壤分级的研究视角,也符合研究区的实际情况。     

碱化土壤的野外及实验室波谱响应特征及其转换

为了探讨不同测量环境下碱化土壤波谱相互转换的条件和规律,对新疆天山北坡奇台绿洲碱化土壤进行定点野外、实验室波谱测量及特征分析,并结合土壤理化性质,利用多元线性回归方法进行野外-实验室测量波谱之间的双向转换。结果表明:野外测量波谱与土壤pH值呈极显著的正相关关系,可有效监测土壤碱化程度。但实验室测量波谱与pH值之间不具有相关性。pH值对实验室测量波谱向野外测量波谱的转换影响最大,其次是实验室波谱的b3(630～690nm)和b2(521～600nm)波段反射率,而b1(450～520nm)、b4(760～900nm)波段反射率与野外测量波谱的各波段反射率之间均无明显对应关系。实验室测量波谱与有机质含量呈负相关关系,且对于土壤有机质具有良好的定量反演潜力。实验室波谱向野外波谱转换的模型涉及的因子较少,稳定性高且具有良好验证精度,转换效果较野外波谱向实验室波谱转换的模型理想。     

改造后的沙丘地春季表层土壤水分空间变异性研究

[目的]为奇台县的防风治沙工程和沙漠植被建设提供参考.[方法]利用改造后的沙丘地和6种土地类型的实地测量数据,通过变异函数、Moran's Ⅰ系数、土壤水分等值线图探讨了改造后的沙丘地春季表层土壤水分的水平空间变异性及其原因.[结果]经种植梭梭改造后的沙丘地的土壤含水量呈现出3个明显与沙丘土壤水分不同的特点.(1)均值大于沙丘,土壤含水量接近于草地;(2)土壤水分半方差函数模型已表现为与沙丘水分的球状模型完全不同的指数模型,且变程小于样点间距,相关性显著;(3)土壤含水量等值线图等值线密集,并呈与梭梭林带走向一致的条带状分布.[结论]奇台县自2000年以来实行的防沙治沙已取得较大的成效.