不同载畜率下短花针茅草原土壤水分空间异质性的分析

以短花针茅(Stipa breviflora)草原为研究对象,采用经典统计学和地统计学的方法对不同载畜率样地(不放牧、轻度放牧、中度放牧和重度放牧)的土壤水分进行描述性统计、半变异函数及空间插值分析,旨在研究载畜率对荒漠草原土壤水分空间异质性的影响。结果表明,01)各处理的土壤含水量均随载畜率的增大而逐渐升高,各处理的变异系数(CV)在7.29%~9.79%,均呈弱变异性。2)半变异函数分析显示各处理的土壤水分含量均呈指数模型,不放牧的结构比为74.4%,属于中等程度变异。轻度、中度、重度放牧处理的结构比分别为94.4%、91.2%和96.0%,具有强烈的空间自相关性;3)利用克里格插值法对各样地的未知采样点进行插值分析,发现重度放牧处理土壤水分的空间变异程度最大,不放牧处理土壤水分的空间变异程度最低。所以,载畜率对土壤水分的空间分布有明显的影响。     

宁夏河东沙区防沙治沙区表层土壤有机质和土壤水分空间异质性

为探讨宁夏河东沙地沙漠化治理区表层土壤有机质含量和土壤含水量的空间分布规律,选取表层土壤作为研究对象,通过野外采样、室内试验以及地统计学数据分析,得出以下结果:研究区内有机质含量为0.5~3.48 g·kg^-1,均值为1.34 g·kg^-1,含量较低,Kriging 插值结果表明,有机质含量从北向南呈递减的态势,呈带状分布,空间变异较高,该研究区有机质含量最低是在西北地区,含量普遍在0.8~1.05 g·kg^-1,有机质含量高的地区位于研究区域南部,分布较少,此地有机质含量在2.20~2.36 g·kg^-1之间。土壤含水量较低,平均值为0.75%,Kriging 插值结果表明,该研究区表层土壤含水量的分布存在空间变异,由北向南递减。有机质含量和土壤含水量均表现出较高的空间自相关性,土壤有机质含量的空间相关范围相对较大,为36.69 m,土壤含水量的空间自相关距离较小,为8.48 m。     

黄河源区不同黑土滩人工草地土壤水分动态研究

对青海草地早熟禾人工草地、垂穗披碱草人工草地、中度退化草地及黑土滩退化草地土壤水分动态进行了研究,结果表明:各样地0~20cm土层土壤含水量变化趋势均为先增高,后降低,各个时期各层及平均含水量总体上为中度退化草地﹥青海草地早熟禾人工草地﹥黑土滩退化草地﹥垂穗披碱草人工草地;各时期0~20cm土壤水分垂直变化,总体上人工草地和中度退化草地随土层深度的增加而减小,黑土滩退化草地随土层深度的增加而增大。     

西藏锦鸡儿群落表层土壤粒径空间分布特征及其与土壤水分相关性分析

通过比较西藏锦鸡儿沙堆内与沙堆间的土壤粒径组成特征,并应用统计学方法分析西藏锦鸡儿群落表层土壤粒径空间分布结构特征,及其与土壤水分的关系,为合理利用和保护西藏锦鸡儿资源提供依据。结果表明,沙堆内与沙堆间土壤粒径组成以细沙粒为主,占50%以上,粗沙粒和粗粉粒占9%~18%,且沙堆内与沙堆间石砾、粗沙粒和细沙粒含量差异显著(P0.05)。西藏锦鸡儿群落土壤细沙粒的空间异质性最大,空间自相关距离最小,各土壤粒级的空间自相关距离在0.86~1.85m。土壤水分与细沙粒呈显著正相关关系,与石砾和粗沙粒呈显著负相关关系。     

小尺度下幂乘方模型在天然草地空间分布研究中的应用

本研究以陕西省神木县尔林兔镇分布的3种不同类型的天然草地群落为研究对象,通过在每种草地群落内设置两条样线作为重复验证幂乘方模型在草地群落植物种空间分布规律研究中的可利用性,并利用该模型探明3种类型天然草地群落的空间分布状况。结果表明：同一种草地群落中,两条样线重复调查得到的所有植物种出现频率的空间分布对幂乘方模型均具有很好的吻合性,且两条样线的幂乘方模型回归直线间均无显著性差异（P>0.05）,群落整体处于异质性分布;两条样线中植物种出现频率（p_i）与空间异质性指数（δ_i）之间均呈正向的对数相关关系（P<0.01）,且无显著性差异（P>0.05）;3种类型的天然草地群落整体均呈现空间异质性分布,异质性程度依次为：滩地草地 > 梁地草地 > 油蒿灌丛草地;且随着物种多样性指数（H'）的增大,空间异质性指数（δ_i）均增大。     

矿区排土场人工草地土壤水分及入渗特征效应

本研究以露天煤矿排土场新土体上建植的不同人工草地为对象,分析了不同人工草地地上生物量、土壤水分及土壤入渗性能。结果表明,不同人工草地地上生物量之间差异显著(P<0.05),灌木和草灌混播草地的地上生物量比单一草种草地高,冰草+沙蒿和沙打旺+沙蒿草地地上生物量分别比单一种植冰草和沙打旺的草地高40.84%~47.88%和27.31%~53.49%;不同人工草地土壤含水量随深度增加而增大,20~30 cm层土壤含水量花棒草地最高;不同人工草地地上生物量和土壤水分的累加值呈负相关关系;草灌混播草地的平均土壤初始入渗速率比单一草种草地高44.25%。本研究结果表明,在矿区排土场新土体改良和植被恢复建设中应以草灌混播人工草地为主,可有效提高草地生产力,改善土壤的水分状况和入渗性能,利于植被生长的可持续。     

半干旱黄土丘陵区白羊草人工草地生产力和土壤水分特征研究

对半干旱黄土丘陵区不同立地条件下白羊草Bothriochloa ischaemum人工草地的生产力与土壤水分状况进行比较研究.结果表明,人工栽培驯化利用可以显著提高白羊草草地的生产力(至少较天然草地增产20%),其人工栽培草地在川地的生产力显著高于山坡地(约为山坡地的3倍).川地人工草地在维持高生产力的情况下,260 cm以下土壤层出现雨季期间及休闲期后均不能够得到水分补偿而稳定在低湿层.     

祁连山北坡主要草地类型的土壤水分动态研究

祁连山北坡天然草地植被以高寒草原、山地草甸、山地草句草原、山地草原和山地荒漠草原等类型为主,对这5种典型草地类型土壤水分进行了观测,结果显示：不同草地类型生长季土壤水分动态变化规律基本一致,主要受降水量及其时间分配的影响,土壤水分的季节动态可划分为消耗期、积累期、消退期和稳定期4个时段;5类草地群落土壤水分垂直变化与土层深度的关系并不完全一致,其剖面变化可分为活跃层、调节层和相对稳定层;土壤水分储量以山地草句最高,其它依次为山地草句草原、高寒草原、山地草原、山地荒漠草原。     

大武地区黑土滩人工草地土壤水分动态研究

对大武地区不同龄青海草地早熟禾人工草地和原生植被土壤水分动态进行了研究。结果表明：各样地0—20cm土层土壤含水量具有明显的季节变化规律,变化趋势总体上为先增高,后降低。人工草地7月底土壤含水量达到最高,原生植被9月下旬土壤含水量达到最高。各个时期土壤各层及平均含水量均为原生植被〉5龄人工草地〉4龄人工草地。各样地0—20cm土壤水分垂直变化具有相同的趋势,即随土层深度的增加而减小。     

格姆滩黑土滩人工草地土壤水分动态研究

通过对青海草地早熟禾人工草地和“黑土滩”退化草地土壤水分动态的研究,结果表明：两样地0—20cm土层土壤含水量变化趋势均为先增高,后降低,人工草地7月下旬土壤含水量达到最高值,“黑土滩”退化草地8月下旬达到最高值;各个时期土壤平均含水量人工草地总体上高于“黑土滩”退化草地;各时期0－20cm土壤水分垂直变化,人工草地随土层深度的增加而减小,“黑土滩”退化草地总体上随土层深度的增加而增大。     

青藏高原高寒草地土壤水分生态特征研究现状

从土壤水分时空异质性、植被覆盖变化对土壤水分的影响、冻土变化对土壤水分的影响、人为活动对土壤水分的影响方面研究了青藏高原高寒草地土壤水分生态特征。在该领域研究中,前人已开始在小尺度采用植物进化学的角度解释青藏高原植被覆盖变化对水分再分配的作用,但是大尺度的研究不足;初步阐明了冻土季节性冻融的生态水文效应,但还缺少其与气候和地质相关的综合性分析;反映出青藏高原全球第三极土壤水分的地理分布的特殊性,但各个区域之间土壤水分特征差异的重要影响因素尚未明确。综上,今后应综合植被类型、冻土环境、地质、气候条件以及人为活动影响,多层次多尺度研究土壤水分变化的过程,从而为研究不同尺度土壤水分变化差异性和格局演变提供科学依据。     

贵州人工草地-农田景观土壤水分界面研究

采用野外测定、室内统计和移动窗口法相结合,对贵州人工草地-农田界面土壤水分的时空分布和影响宽度动态进行了研究,以期为西南山区的退耕还草和草田轮作/间作提供参考。结果表明:在空间上,研究区人工草地土壤表层(0～20 cm)的含水量高于农田;在时间上,研究区一年四季土壤表层水分的表现为“高-低-高”的变化规律,表明春季、夏季和秋季、冬季分别为土壤水分的贮存期、消耗期、恢复期。通过移动窗口法判定得出,研究区土壤水分界面位置与景观界面位置重合,春季界面总宽度为41 m,一年四季表现为“宽-窄-宽”的变化规律,土壤水分界面在农田系统的影响域变化与总界面宽度保持一致,而在人工草地系统则表现为随着季节的推移界面影响域越来越窄;由此可将研究区划分为人工草地功能区系统、人工草地-农田复合功能区系统和农田功能区系统。该研究对南方草地畜牧业的可持续发展和界面理论的丰富具有参考价值。     

山地牧道与植被空间异质性研究评述

山地牧道和沿牧道放牧改变植被空间异质性。综合国内外研究进展,将山地牧道的涵义扩展为家畜在山地垂直空间移动的固定路线、放牧往返小道、相对固定的采食路径以及践踏小径等,并总结了山地牧道的形成与分布规律,重点评述了山地牧道与植被空间异质性相互作用机制。山地牧道作为一种线状廊道,为物种扩散提供通道、生境,分割斑块景观,影响植被边界动态,在不同尺度上影响植被空间异质性;家畜沿牧道的选择采食与植被空间异质性相互影响,家畜还通过践踏和排泄改变植被空间异质性;家畜采食、践踏和排泄综合作用于土壤,通过影响土壤异质性间接影响植被的空间分布。山地牧道在动物行为学、放牧生态学研究中具有理论和实践价值,可以为监测植被退化、控制载畜量提供依据。     

甘南高原土壤氮磷比空间异质性研究

土壤氮磷比是影响植被空间分布差异的主要原因,准确模拟分析土壤氮磷比的空间分布特征是改善土壤环境和指导农牧业生产的基础.基于地面实测数据,结合地统计学方法,分别分析了甘南高原土壤全氮、速效磷、氮磷比及地上生物量的空间分布特征.结果表明:在15～30 cm和30～60 cm土层中的土壤氮磷比具有较强的空间变异性;甘南高原土壤氮磷比由西向东、由北向南逐渐递增.随着土层深度的增加,土壤氮磷比逐渐降低,其空间自相关性呈现出先降低后增加的趋势.而全氮、速效磷的空间自相关性随土层深度增加而降低;土壤氮磷比的空间异质性在一定程度上受海拔和植被的影响;随着海拔的升高,土壤氮磷比逐渐降低.高寒灌丛草甸和高寒草甸2种草地类型的土壤氮磷比的空间异质性较非草地稳定.     

大样地循环采样的草地生物量空间异质性及误差分析

利用2008年和2010年青海省草地生物量野外采样结果,用变差函数探讨地下和地上生物量的空间变异情况,二者存在空间相关性的阈值分别为3720.52和2258.7 5 m。结果表明:玛多采样点前后2年地上生物量的变异程度都高于海北;2010年各样地地上生物量变化相对较小。珍秦/巴塘平均地下生物量高于海北地下生物量,玛多平均地下生物量最小;海北和玛多前后2年平均地下生物量年际间变异程度低于珍秦/巴塘样地。对海北、玛多、巴塘和珍秦的地下、地上生物量的误差进行分析,地下生物量和地上生物量误差变异不同。研究不同采样距离对误差的影响发现,随着采样距离的加大,不论地上还是地下生物量,其误差总体呈增加的趋势,但在2500 m采样间距下,地下生物量、地上生物量以及二者的比值都出现较为明显的低值。     

宁夏野生甘草分布空间异质性及分布格局研究

运用统计学中的半方差分析、分维分析和克里格插值方法对宁夏野生甘草Glycyrrhiza uralensis的分布格局及其过程进行了研究.结果表明,宁夏野生甘草不同尺度空间分布的异质性不十分强烈,在整个所有尺度上受简单过程控制.分布格局在较小尺度上受随机过程控制,而在较大尺度上受自相关关系影响较大.当甘草种群间的距离在0～58 m内,样点内甘草株数与距离有自相关关系,而当甘草种群间的距离大于58 m时,样点间甘草分布的变化失去了自相关关系.甘草的克隆繁殖方式和土壤质地的空间异质性及鼠兔危害是导致甘草分布空间异质性的重要原因.     

黄土丘陵区不同退耕年限草地群落特征及其土壤水分养分效应

采用空间代替时间以及对比分析的方法,根据黄土丘陵区8个退耕年限序列(1~35年)的退耕地的采样数据进行分析,研究在植被恢复过程中,随着退耕年限变化,植被更新与土壤水分养分之间的互动效应。结果表明, 1)黄土丘陵区在退耕35年期间,随着退耕年限的增加,总物种数呈减少-增加-减少-增加的趋势。Margalef指数、Shannon-Wiener指数变化趋势为先增加-减小-增大,而Pielou均匀度指数相反。 2)群落地上地下生物量随退耕年限增大而增大,呈显著正相关关系(P<0.05)。 3)随着退耕年限增加,土壤养分(除速效K外)含量先减少后增加,而土壤速效K含量呈一直下降趋势,土壤水分含量在20~50 cm、50~80 cm、80~100 cm处先增加后减少,在0~20 cm处相反。 4)植被特征指数(除Pielou外)与有机质、全N、全P呈显著正相关,而与土壤养分速效K呈正相关,关系不显著。Pielou指数与土壤养分呈正相关关系,但不显著。     

三种草坪草对土壤水分利用特征的比较研究

为了筛选出抗旱性较强的乡土草坪草种,在2010年6～9月期间利用盆栽试验研究了持续干旱胁迫对(落)草、羊茅与对照植物草地早熟禾种群的存活期、日均蒸腾量及其动态、萎蔫系数等指标的影响.结果表明:(1)在持续干旱胁迫下,与草地早熟禾相比,(落)草、羊茅种群总存活时间延长了18d～22d,出现暂时萎蔫症状时间推迟了14d～17d.(2)在植物发生暂时萎蔫之前,野生羊茅、(落)草种群的日均蒸腾量都显著低于草地早熟禾,二者的日均蒸腾量分别仅为草地早熟禾日均蒸腾量的60.44％、65.38％.(3)(落)草和羊茅种群发生暂时萎蔫、永久萎蔫时的土壤临界含水量均显著低于草地早熟禾,它们的平均最大土壤水分利用率为75.26％,也显著高于草地早熟禾.三种植物土壤水分最大利用率大小依次为:羊茅＞(落)草＞草地早熟禾.