荒漠-綠洲過渡帶斑塊狀植被區(qū)土壤水分特征及環(huán)境影響因素分析.pdf

1、土壤水分是荒漠-綠洲過渡帶斑塊狀植被生長發(fā)育的最大限制性因子。本文以黑河中游荒漠-綠洲過渡帶斑塊狀植被區(qū)為研究區(qū)，于2014~2015年雨季前、后在樣方（340m×300m）和樣帶（1050m）上分別采集0~100cm土層土壤水分?jǐn)?shù)據(jù)。首先，研究分析土壤水分的分布規(guī)律及總變異特征；其次，利用地統(tǒng)計學(xué)方法，重點分析樣地內(nèi)土壤水分的空間變異特征和空間分布格局；然后，利用灰色關(guān)聯(lián)法探討各個因素（土壤粒度、土壤有機質(zhì)、植被蓋度、高程、氣象因素等

2、）對土壤水分的影響；最后，初步探討單一泡泡刺沙堆、單株梭梭、單株沙拐棗、植被斑塊、裸地斑塊類型下土壤水分的變化。主要研究結(jié)果有：
　　（1）在垂直分布上，樣帶和樣方上0~10cm土層土壤含水量皆最低，80~100cm土層土壤含水量皆最高，并且0~100cm土層土壤含水量隨著土層加深基本都呈現(xiàn)出遞增的趨勢。
　?。?）在土壤水分總體變異程度上，斑塊狀植被區(qū)0~100cm土層土壤水分大多表現(xiàn)為強烈的空間變異，并且10~20cm土

3、層土壤水分的變異系數(shù)波動最大。
　?。?）2014年雨季前和2015年雨季前0~10、10~20、20~40、40~60、60~80、80~100cm土層土壤水分的最佳擬合變異函數(shù)模型完全相同，分別為線性模型、指數(shù)模型、指數(shù)模型、球狀模型、球狀模型、球狀模型；而2014年雨季后和2015年雨季后其變異函數(shù)模型基本都不一致，2014年雨季后分別為線性模型、球狀模型、球狀模型、指數(shù)模型、球狀模型、指數(shù)模型，2015年雨季后均為線性模型

4、。
　　（4）在64.2~145.3m尺度范圍內(nèi)，2014年雨季前10~100cm土層土壤水分75.6％~99.7%的空間變異由空間自相關(guān)因素引起；在79.9~154.2m的尺度范圍內(nèi)，雨季后10~100cm土層土壤水分76.9%~92.9%的空間變異由空間自相關(guān)因素引起；在57.0~131.1m尺度范圍內(nèi)，2015年雨季前10~100cm土層土壤水分85.7%~99.7%的空間變異由空間自相關(guān)因素引起。在131.3m的尺度下，2

5、014、2015年雨季前、后0~10cm土層土壤水分67.8%~100%變異由隨機性因素引起，2015年雨季后10~100cm土層土壤水分42%~100%的空間變異也由隨機性因素引起。
　?。?）在斑塊狀植被區(qū)，0~10cm土層為土壤水分含量低值層，2014~2015年雨季后0~10cm土層土壤水分的分布格局基本一致；10~20cm土層為斑塊狀植被區(qū)土壤水分的突變層，2014~2015年雨季后10~20cm土層土壤水分的空間分布差

6、異顯著；20~60cm為土壤水分變化的活躍層，北部和西南部土壤水分含量較高，東南部到西北部土壤含水量都較低；60~100cm土層為相對穩(wěn)定層，2014~2015年雨季前、后60~100cm土層土壤水分空間分布基本都一致。
　?。?）土壤上層（0~40cm）土壤水分與有機質(zhì)、植被蓋度、土壤粒度含量（>1mm、0.5~1mm、0.25~0.5mm、0.1~0.25mm、0.075~0.1mm、≤0.075mm）、高程、積沙量聯(lián)系緊密，

7、影響程度大；土壤下層（40~100cm）土壤水分與有機質(zhì)、土壤粒度含量（粒徑≥0.5mm、粒徑≤0.075mm）、積沙量聯(lián)系緊密，影響程度大，而植被蓋度、高程等對其影響較小。另外，土壤粒度含量（粒徑>0.5mm）對斑塊狀植被區(qū)各層土壤水分的影響程度基本都最大。
　?。?）不同時段影響土壤水分的主要氣象因素不同，2014年雨季前主要氣象影響因素為風(fēng)速、蒸發(fā)量和土壤溫度；2014年雨季后為降雨量和蒸發(fā)量；2015年雨季前為相對濕度和土

8、壤溫度；2015年雨季后為積溫和風(fēng)速。
　?。?）泡泡刺沙堆對土壤水分的影響較強，在垂直分布上，5m范圍內(nèi)土壤水分的變化趨勢基本一致，0~120cm土層土壤水分呈現(xiàn)出“波浪型”變化；在垂直分布上，沙拐棗2m范圍內(nèi)土壤水分的變化趨勢基本一致，土壤水分隨著土層加深快速增加；梭梭10m范圍內(nèi)0~120cm土層土壤水分含量整體偏低，土壤水分隨著土層的加深緩慢增加；裸地斑塊下土壤水分隨著土層加深快速遞增；植被斑塊下土壤水分隨著土層加深先快速