毛烏素沙地南緣沙地—草地景觀界面植被和地境變化.pdf

1、景觀界面深刻影響著生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)、功能以及不同尺度景觀的生態(tài)過程。寧夏鹽池縣位于毛烏素沙地西南邊緣，是鄂爾多斯高原向黃十高原過渡的地帶，也是沙地到荒漠草原到典型草原的過渡帶，沙漠化非常嚴(yán)重。本研究以鹽池縣草原為研究對(duì)象，于2005-2006年分別在沙地-荒漠草原、典型草原-沙地景觀界面設(shè)置3條平行樣線(沙地-荒漠草原界面樣線長(zhǎng)3.1-4.4km，樣方間隔為100m；典型草原-沙地界面樣線長(zhǎng)110km，樣地間隔為2km)，對(duì)植被、土壤及微

2、氣候進(jìn)行調(diào)查，采用游動(dòng)分割窗技術(shù)判定沙地-草地過渡帶界面位置，并將整個(gè)沙地-草地景觀界面劃分為不同的沙化類型草地，進(jìn)一步探討不同沙化類型草地植被、氣候和土壤的變化。結(jié)果表明： 依據(jù)植被和土壤參數(shù)判定，景觀界面位置有一定重疊，但不完全相同。在草地系統(tǒng)向沙地系統(tǒng)的生態(tài)轉(zhuǎn)換過程中，植被變化先行于土壤變化。綜合植被和土壤的判定結(jié)果，毛烏素沙地南緣沙地-荒漠草原過渡帶存在3個(gè)邊界，由此將整個(gè)界面劃分為流動(dòng)半流動(dòng)沙丘草地、固定半固定沙地草地

3、、鹽化丘間低地草地和緩坡丘陵梁地草地4個(gè)類型；典型草原-沙地過渡帶存在3個(gè)明顯的邊界，由此將整個(gè)界面劃分為潛在沙漠化草地、輕度沙漠化草地、中度沙漠化草地和嚴(yán)重沙漠化草地4個(gè)類型。 在沙地-草地景觀界面，自草地到沙地，植被組成發(fā)生變化，多年生草本植物逐漸減少，一年生草本植物、灌木和半灌木逐漸增加，群落物種多樣性降低；植物通過增強(qiáng)滲透調(diào)節(jié)能力和酶促防御系統(tǒng)以適應(yīng)和抵御環(huán)境脅迫。 該地區(qū)土壤顆粒組成以細(xì)沙為主，含水量低，結(jié)構(gòu)松

4、散，養(yǎng)分貧瘠。不同尺度景觀界面自草地到沙地，土壤含水量下降；表層(0-20cm)土壤顆粒組成變化明顯，砂粒含量增加，粘、粉粒含量減少；有機(jī)碳、氮、磷、鉀含量降低；pH值和全鹽含量無(wú)明顯變化規(guī)律。 在沙地-草地景觀界面，自草地到沙地，土壤生物學(xué)活性降低。土壤微生物總量、三大菌數(shù)量及微生物各類生理群數(shù)量下降；土壤過氧化氫酶、脫氫酶、磷酸酶、脲酶、轉(zhuǎn)化酶活性總體降低。微生物數(shù)量及各類土壤酶活性與土壤粘粒、有機(jī)碳、氮、磷、鉀含量呈顯著正

5、相關(guān)。除沙化頂級(jí)類型草地外，0-5cm土層各類微生物數(shù)量及酶活性均高于 5-20cm土層。 毛烏素沙地南緣沙地-草地景觀界面土壤性狀具有高度的空間異質(zhì)性。除pH值空間相關(guān)性較弱外，土壤粘粒、有機(jī)碳、氮、磷、鉀和全鹽具有明顯的空間自相關(guān)現(xiàn)象。住沙地-荒漠草原景觀界面，各要素的空間變異發(fā)生在較小尺度：在典型草原-沙地景觀界面，除速效磷外，其它性狀均表現(xiàn)出較大尺度的空間自相關(guān)性。 沙地-草地景觀界面自草地到沙地，光照強(qiáng)度增加，