毛烏素沙地南緣沙漠化臨界區(qū)域植被、土壤特性及其空間異質(zhì)性研究.pdf

1、毛烏素沙地南緣沙漠化臨界區(qū)域是沙地-草地景觀界面的關(guān)鍵部位，是草地沙漠化的臨界地帶，對(duì)沙漠化臨界區(qū)域進(jìn)行深入的研究，對(duì)于揭示沙漠化發(fā)生發(fā)展的內(nèi)在機(jī)制具有極其重要的理論意義。本文以毛烏素沙地南緣沙漠化臨界區(qū)域?yàn)檠芯繉?duì)象，于2009-2010年在研究區(qū)設(shè)置3條300m長的平行樣線，相鄰兩條樣線之間的間隔為50m，分別調(diào)查了土壤水分、養(yǎng)分、植被蓋度、植被密度、植物群落物種數(shù)和微氣候特征，并采用經(jīng)典統(tǒng)計(jì)與地統(tǒng)計(jì)學(xué)相結(jié)合的方法，通過半變異函數(shù)及其

2、理論模型、克里格局部插值估計(jì)、生態(tài)因子空間分布圖及其標(biāo)準(zhǔn)差空間分布圖、相關(guān)分析、偏相關(guān)分析等對(duì)調(diào)查結(jié)果進(jìn)行分析。結(jié)果表明:
　　 土壤養(yǎng)分、各層土壤水分、植被蓋度、植被密度和植物群落物種數(shù)的數(shù)據(jù)都屬于中等程度的變異，變異系數(shù)在0.332-0.890之間。
　　 毛烏素沙地南緣沙漠化臨界區(qū)域土壤和植被特征存在較強(qiáng)的空間格局。土壤全氮和速效磷含量、0-5cm和5-10cm土壤水分符合指數(shù)模型，土壤速效鉀含量、10-15cm土

3、壤水分、植被蓋度、植被密度、植物群落物種數(shù)符合球狀模型；土壤速效鉀含量、0-5cm土壤水分、植被蓋度、植物群落物種數(shù)具有強(qiáng)的空間自相關(guān)性；土壤全氮和速效磷、5-10cm和10-15cm土壤水分、植被密度都具有中等程度的空間自相關(guān)性；0-5cm土壤水分空間自相關(guān)的尺度最小，為27.5m，土壤速效磷、植被密度、植物群落物種數(shù)和植被蓋度的空間自相關(guān)尺度較大，分別為143m、214m、217m和256m；5-10cm、10-15cm土壤水分和土

4、壤全氮、速效鉀的空間自相關(guān)尺度最大，都在500m以上。
　　 土壤養(yǎng)分、各層土壤水分、植被特征的分布格局都呈現(xiàn)一定的空間規(guī)律性，從牛枝子群落到黑沙蒿群落，各層土壤水分和植物群落物種數(shù)均呈現(xiàn)先升高后降低的趨勢；土壤速效鉀和速效磷含量呈先降低后升高的趨勢；而全氮含量逐漸降低，與研究區(qū)的植被蓋度和植被密度變化一致。
　　 0-5cm土壤水分與植物群落物種數(shù)之間具有顯著的正相關(guān)，是制約植被物種空間分布的決定性因素。
　　

5、 毛烏素沙地南緣沙漠化臨界區(qū)域植被空間變異受尺度效應(yīng)和劃區(qū)效應(yīng)的影響顯著，研究植被蓋度空間格局所需的樣地最小面積為30m×250m；合理的樣方面積在10m×10m到10m×30m之間。
　　 毛烏素沙地南緣沙漠化臨界區(qū)域微氣候存在較強(qiáng)的日變化特征。植物生長季空氣溫度、光照強(qiáng)度、地面溫度、地下5cm和10cm的土壤溫度都呈先上升后下降的單峰曲線，空氣濕度呈現(xiàn)先升高后下降的變化趨勢，地下15cm和20cm土壤溫度的日變化小且緩慢，氣