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1、46-53草 业 学 报第12卷第2期4ö2003ACTAPRATACULTURAESINICAVol.12,No.2临泽盐化草甸土壤理化性质的空间格局分析12李广,侯扶江(1.甘肃农业大学计算机系,甘肃兰州730070;2.兰州大学草地农业科技学院,甘肃兰州730020)摘要:从土壤景观空间格局的特征入手,对临泽盐化草甸土壤理化性状的空间分布格局进行了分析研究。多样性指数、优势度指数、分维数与修改分维数是描述盐渍化草甸土壤景观空间格局的较为全面、准确的综合指标。随着土壤深度的增加,多样性指数(H
2、)呈减少的趋势,分维数(DL)和修改分维数(DmL)呈增大趋势。因此,盐化草甸土壤景观斑块类型呈单一趋势,轻有机质土壤斑块逐渐增加,pHÊ(7.6～8.0)土壤斑块逐渐占据主要位置。随着土壤全盐含量的增加,多样性指数随之增加,而优势度指数、分维数与修改分维数则降低。上述研究结果表明,土壤盐渍化过程中缩小不同斑块的面积差异,导致斑块形状和空间关系趋于简单。盐化土壤的空间格局的变化主要受土壤盐渍化作用的影响,人类活动是导致盐渍化的主要因素。关键词:土壤;理化性质;景观格局中图分类号:S155.292
3、 文献标识码:A 文章编号:100425759(2003)0220046208X 景观生态学是研究景观的结构、功能和变化以及景观规划管理的科学,是地理学和生态学相结合的产物。景观生态学开辟了研究自然现象的新角度和新领域,即强调要从景观的不同要素研究它们的构成、相互作用和变化。这种途径有助于研究不同土地单元的结构和格局,阐明各土地单元的相互关系,并进一步探讨各种土地单元共存的原则。土壤是具有一定肥力,能够生长植物的地球陆地的疏松表层。土壤是景观的重要成分之一,也对土地利用有重要的影响。它能供给植物
4、以生长空间、矿质元素和水分,是生态系统中物质与能量交换的场所,它是生态系统的重要组成成分之一。同时,土壤本身也是独立的生态系统,有许多生物生存,并与周围进行物质和能量交换。然而,盐渍化土壤的全盐含量、有机质含量和pH值的分布,既有垂直变化,也有水平变化。以往的研究主要是对土壤生物个体、群落、生态系统角度进行研究,很少从景观角度来描述土壤的理化性质。因此,采用景观生态学的定量方法从空间格局的角度分析盐化草甸土壤的理化性质的分布特征具有重要的意义。1研究方法1.1研究区自然概况2研究区位于甘肃草原生态
5、研究所临泽草地农业试验站(约东经100°06′,北纬39°11′),面积约387hm,周围还有面积广大的同类型的连片草地,平均海拔1400m。温带大陆干旱气候,多年平均温度7.6℃,≥0℃积温23557.0℃,≥10℃积温3078.4℃,无霜期170d。年日照时数>3000h,年太阳总辐射>607kJöcm。多年平均降水量113.4mm,降水主要集中在夏季,其中7和8月降水占全年的20%以上。多年平均蒸发量2341.0mm,[1]大气相对湿度约47%。在盐渍化草甸土和草甸盐土上,发育着典型的盐化草
6、甸,优势种是芦苇(Phragmitescommunis)等一些比较耐盐的植物,该类型草地在河西走廊分布广泛,相当于总耕地面积的一半,是这个地区重要的放牧草地之一。自1990年试验站建立以来,以牛和绵羊放牧为主要利用方式,20世纪90年代初部分地段曾引种过碱茅。1.2图形转换在试验站内,确定1km×1km的正方形研究区域。结合实地调查,分别以临泽试验站0～10、10～20、20～40X收稿日期:2002206219基金项目:国家自然科学基金西部重大研究计划项目(90102011);国家自然科学基金重
7、点项目(39630250)资助。作者简介:李广(19712),男,内蒙古化德人,讲师,硕士。©1995-2006TsinghuaTongfangOpticalDiscCo.,Ltd.Allrightsreserved.第12卷第2期 草业学报2003年 47和40～60cm4个土层的1∶10000倍绘制土壤有机质含量分布图、土壤pH值分布图和土壤全盐含量分布图,[2]以地下水位分布图为底图,用透明网格对原始图形进行转换。在
8、1000m×1000m的研究区内共划分100个正方形格子,每个格子代表实地面积100m×100m。根据以下方法转换各种土壤斑块类型。[3]2-2+研究区土壤盐分以硫酸盐型、氯化物硫酸盐型和硫酸盐氯化物型为主,离子组成主要是SO4、Mg和+[4]Na,三者合计占74.4%。电导率测定表明,土壤全盐含量与主要盐分类型含量在一定范围内正相关。4个土层的全盐含量在0.2%～12.0%范围内变化,其中全盐含量>6.0%的土壤分布面积不大。以土壤全盐含量2.0%为一个等级(表1),划分为轻盐土
