冀北围场地区不同植被恢复模式下土壤理化性质研究

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1、冀北围场地区不同植被恢复模式下土壤理化性质研究摘要：为探究不同植被恢复模式下的土壤理化性质变化特征，对冀北地区围场县的不同植被恢复模式下（空白区、水区、藻区、草区、藻草区）的土壤理化性质进行研究。在不同植被恢复模式下设置样地，分层取样，分别测定了土壤pH、容重、土壤含水量、速效氮、速效磷、速效钾含量。结果表明：围场荒漠区土壤理化性质总体变化特征：土壤pH为6.06～7.39，土壤容重，土壤含水量0.21%～6.32%，土壤速效氮0.3～34.64mg/kg，速效磷0.08～0.8mg/kg，速效钾10.9～34.9mg/kg；围场荒漠区的土壤

2、理化性质随不同的植被恢复模式呈现一定的差异性，总体来说，草区和藻草区的土壤容重和速效氮含量要高于其它区域，但速效磷和速效钾含量要低于其它区域，土壤pH的含量在5个处理区域内无显著差异。中国1/vie　　关键词：围场；植被恢复；土壤理化性质　　中图分类号：S-3文献标识码：ADOI：10.11974/nyyjs.20170431001　　前言　　荒漠化（desertification）是由于干旱少雨、植被破坏、大风吹蚀、流水侵蚀、土壤盐渍化等因素造成的大片土壤生产力下降或丧失的自然（非自然）现象[1]。在全世界一百多个国家当中，超过10亿人口受

3、到荒漠化影响[2]。我国河北省北部超过60万人口，经境内贫困人口众多，而且集中，人口的逐渐增长与土地利用面积减少的矛盾逐渐凸显。当地在极端暴雨或干旱天气下极易造成泥沙流或沙尘暴，造成植被破坏，侵蚀土壤，导致薄土层全部流失，造成严重水土流失和荒漠化，水分、养分调蓄能力迅速降低[3]。水土流失和荒漠化已经成为制约我国冀北地区区域经济发展和人类生存的重大生态问题，然而，目前我国冀北地区恢复生态学理论研究远远落后于荒漠化治理实践，荒漠化生态系统恢复重建严重缺乏相关理论研究的科学支撑，导致荒漠化治理成效不明显，存在荒漠化治理后的生态系统结构简单、稳定性

4、差、抵抗力弱，治理成果难以维系等一系列问题[4]。　　土壤是陆地生态系统的重要组成部分，是生态系统诸多生态过程的载体，是植物群落更新演替过程中不可或缺的研究内容[5-8]。通过对特定环境条件下生态系统演替过程中土壤理化性质变化的研究，将有助于认识生态系统演变过程中地上与地下相互作用关系及机理，进而为实现人工调控草原更新演替的进程提供科学依据[9-12]。但到目前为止，尽管对冀北地区生态系统单一生态过程的研究较为深入，但对冀北地区生态系统植物多样性和土壤理化性质缺乏深入研究，其时空分异及其对荒漠化演替过程的响应尚无研究；荒漠化环境经过人工更新演

5、替后，植物多样性和土壤理化性质特征及变化趋势如何，人工植被演替又怎样影响地下土壤的演变，以及构建怎样的草原植被才有利于该区域土壤性质的改善等问题，尚缺乏研究[13-18]。为此，本研究以冀北地区围场满族自治县环境为研究对象，研究不同植被恢复措施后植物多样性和土壤理化性质特征及其两者之间的相关性，探讨荒漠化过程中植物多样性和土壤理化性质的变化规律及其响应机制，以期为冀北地区乃至中国北方草原生态保护和荒漠化生态系统恢复重建提供理论支撑。　　1研究区概况与方法　　1.1研究区概况　　研究区位于围场满族蒙古族自治县卡伦后沟牧场，牧场中心坐标N41°5

6、6’8.78”，E116°45’45.09”，平均海拔高度1021m，处于内蒙古高原与华北山地的交接带、冀北山地森林与内蒙古草原的过渡带。研究区夏短冬长，盛行偏南风，属半干旱向半湿润过度、寒温带向中温带过度、大陆性季风型山地气候。多年平均降水373mm，其中6―8月降水占全年降水的70%～80%，极端最高气温39.4℃，极端最低气温-28.7℃，多年平均气温5.1℃，全年日照时数为2704h，平均冻土深度90.2cm，土壤以山地棕壤、褐土为主，兼有少量的栗钙土、风沙土、草甸土、灰色森林土、沼泽土，研究区位置图如下图1所示：　　1.2样方设置　

7、　在对研究区详细踏查的基础上，选取恢复治理荒漠化过程中的5个植被恢复措施为研究�ο螅�分别为空白区（对照）、水区（用洒水车洒水）、藻区（用洒水车对藻液进行喷洒）、草区（撒播苜蓿和沙打旺）和藻草区（用洒水车对藻液进行喷洒并撒播苜蓿和沙打旺）。针对这5个不同的植被恢复处理，分别在每个处理按照坡上、坡中、坡下进行样方设置，共设立了5×3个研究样方，每个样方的面积为20m×20m，样方的详细情况见表1。　　1.3土壤样品的采集及其理化性质分析　　1.3.1土壤样品采集　　在各样地中心按蛇形方式选3个采样点，各点间距在5m之内。在各样点按照0～5cm、

8、5～10cm和10～20cm的层次收集土壤样品，每个土壤层3次重复，均匀混合组成待测土样。荒漠化区域土壤很薄，部分仅有15cm左右，因此以0～20cm土壤层中作为研