古尔班通古特沙漠南缘土壤水分、有机碳和碱解氮的空间异质性分析

发布时间：2017-11-18 02:17

  本文关键词：古尔班通古特沙漠南缘土壤水分、有机碳和碱解氮的空间异质性分析

  更多相关文章： 土壤水分 土壤有机碳 土壤碱解氮 土壤空间异质性 古尔班通古特沙漠

【摘要】：土壤水分和土壤养分是荒漠植被发育最主要的制约因子,其在大尺度和小尺度均存在空间变异性。于2014年7月,以古尔班通古特沙漠南缘为研究靶区,在个体、群落、丘间地三个尺度布设样点。对0-100 cm土层分层取样,个体尺度以20 cm为间距分5层；群落尺度和丘间地尺度分为0-30 cm、30-60 cm、60-100 cm三层。通过对样品室内测定,分析不同尺度的土壤水分、有机碳和碱解氮的空间异质性特征,探讨土壤水分、有机碳、碱解氮与植被相互作用机理及尺度效应。结果如下：(1)三个尺度上均呈现一致趋势。由表层到深层,土壤水分均值依次为0.51%、1.17%、1.30%、1.38%、1.51%,表明同尺度下,土壤水分均值随土层深度增加呈显著递增趋势。表层土壤水分的变异系数(20.71%)高于其它土层(2.51～5.86%),表明在地形和植被影响下,表层土壤水分蒸发强度分异,相比其它土层具有更大的异质性。由表层到深层,土壤有机碳均值依次为2.95 g/kg、2.65 g/kg、2.44 g/kg、2.27 g/kg、2.11 g/kg;土壤碱解氮均值依次为29.58 mg/kg、22.85 mg/kg、19.21 mg/kg、15.43 mg/kg、14.15 mg/kg。表明随土层深度增加两者呈降低趋势。土壤碱解氮和有机碳三个土层变异系数均低于10%,表明土壤有机碳和碱解氮的变异系数均属弱变异。(2)个体尺度,水平方向上,随距树干基部距离增加,坡顶土壤水分由0.707%增加到0.977%,呈升高趋势；坡中和坡底土壤水分分别由1.225%、1.320%降低到1.055%、1.824%,两者均呈降低趋势。随距树干基部距离增加,从表层到深层三个土层,有机碳依次由2.53g/kg、 3.18 g/kg、3.49 g/kg降低到1.71 g/kg、1.73 g/kg、2.09 g/kg,碱解氮依次由21.59 mg/kg、27.42 mg/kg、35.94 mg/kg降低到13.52 mg/kg、15.63 mg/kg、17.21 mg/kg,两者均呈降低趋势。表明梭梭树干基部周围土壤水分、有机碳和碱解氮在水平方向存在格局分异。垂直方向上,从表层到深层5个土层,坡顶土壤水分依次为0.367%、0.798%、0.932%、1.085%、1.192%；坡中土壤水分依次为0.512%、1.075%、1.208%、1.295%、1.400%：坡底土壤水分依次为0.658%、1.632%、1.763%、1.768%、1.938%,三者均呈升高趋势。从表层到深层5个土层,坡顶土壤有机碳依次为2.56 g/kg、2.18 g/kg、2.00 g/kg、1.98 g/kg、1.88 g/kg;坡中土壤有机碳依次为2.80 g/kg、2.69 g/kg、2.44 g/kg.2.38 g/kg、2.18 g/kg;坡底土壤有机碳依次为3.52 g/kg、 3.10 g/kg、2.91 g/kg、2.47 g/kg、2.27 g/kg,三者均呈降低趋势。从表层到深层5个土层,坡顶碱解氮依次为23.78mg/kg、17.10 mg/kg、16.69 mg/kg、12.01 mg/kg、11.17 mg/kg;坡中碱解氮依次为28.72mg/kg、22.78 mg/kg、18.27 mg/kg、15.89 mg/kg、14.17 mg/kg:坡底碱解氮依次为36.25mg/kg、28.69 mg/kg、22.67 mg/kg、18.40 mg/kg、17.11 mg/kg,三者均呈降低趋势。(3)群落尺度,水平方向上,由冠幅内到冠幅外,0-30cm、30-60cm、 60-100cm三个土层土壤水分依次由0.67%、1.32%、1.61%降低到0.60%、1.21%、1.51%1有机碳由3.57 g/kg. 2.90 g/kg、2.36 g/kg降低到2.99 g/kg、2.59 g/kg、2.18 g/kg;碱解氮依次由43.19 mg/kg、28.25 mg/kg、17.89 mg/kg降低到35.23 mg/kg、22.79 mg/kg、15.22 mg/kg,均呈降低趋势。表明植被影响了群落尺度土壤水分、有机碳和碱解氮的空间分布,导致冠幅内土壤水分、有机碳和碱解氮高于冠幅外。垂直方向上,随土层深度的增加，土壤水分均值由0.62%增加到1.54%,呈升高趋势；有机碳均值由3.15 g/kg降低到2.24 g/kg,碱解氮均值由37.49 mg/kg降低到15,98 mg/kg,两者均呈降低趋势。(4)丘间地尺度,土壤水分与沙丘相对海拔相关性达-0.412**,呈显著负相关关系,最终形成坡底土壤水分最高(2.15%),坡中次之,坡顶最低(0.16%)的空间分布格局；土壤水分与有机碳、碱解氮之间均达到0.445**,呈极显著的正相关性(P0.01),说明土壤有机碳和碱解氮的分布格局和土壤水分一致。表明地形是影响丘间地尺度土壤水分、有机碳和碱解氮格局分异的主要因素。
【学位授予单位】：新疆农业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：S153.6;S152.7

【相似文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 彭万杰;郭异礁;;虎峰镇土壤水分的动态及其随机模拟[J];安徽农业科学;2009年06期

2 杨涛;宫辉力;李小娟;赵文吉;孟丹;;土壤水分遥感监测研究进展[J];生态学报;2010年22期

3 徐联;申俊初;翟英涛;;影响土壤水分观测精确度的原因及观测注意事项探讨[J];贵州气象;2011年04期

4 高建华;胡振华;;土壤水分基础理论及其应用研究进展[J];亚热带水土保持;2011年03期

5 王安琪;施建成;宫辉力;解超;;降尺度土壤水分信息与植被生长参量的时空关系[J];农业工程学报;2012年S1期

6 胡伟;熊凌云;熊雄;胡新华;;自动土壤水分数据质量控制中的阈值确定[J];气象水文海洋仪器;2012年03期

7 陆枫;胡志洪;胡毅恒;;土壤水分测定方法研究[J];企业导报;2012年23期

8 黄文杰;吕军;翟伶俐;魏晓奕;朱宝;;人工与自动土壤水分观测资料差异探讨[J];中国农学通报;2013年14期

9 冯兆林;陈玲爱;;华北地区土壤水分问题——Ⅰ.土壤水的扩散机制及水在剖面中运动的限制[J];土壤学报;1958年01期

10 花临亭;;辽西砂荒地带土壤水分演变趋势与土地利用问题[J];辽宁农业科学;1963年03期

中国重要会议论文全文数据库 前10条

1 王新;;农气报表土壤水分记录审核软件[A];山东气象学会2005年学术交流会优秀论文集[C];2005年

2 薛龙琴;冶林茂;陈海波;;河南省自动土壤水分观测网的建设和应用[A];第26届中国气象学会年会第三届气象综合探测技术研讨会分会场论文集[C];2009年

3 薛龙琴;冶林茂;陈海波;师丽魁;;河南省自动土壤水分资料与人工观测资料对比分析[A];第27届中国气象学会年会现代农业气象防灾减灾与粮食安全分会场论文集[C];2010年

4 除多;次仁多吉;边巴次仁;王彩云;;西藏中部土壤水分遥感监测方法研究[A];第27届中国气象学会年会干旱半干旱区地气相互作用分会场论文集[C];2010年

5 姚付启;蔡焕杰;张振华;;烟台苹果园表层土壤水分与深层土壤水分转换关系研究[A];现代节水高效农业与生态灌区建设（下）[C];2010年

6 石庆兰;王一鸣;冯磊;;土壤水分测量中相位差检测算法的实验与研究[A];中国农业工程学会电气信息与自动化专业委员会、中国电机工程学会农村电气化分会科技与教育专委会2010年学术年会论文摘要[C];2010年

7 巫丽君;潘建梅;魏爱明;王秀琴;;自动土壤水分观测数据异常原因浅析[A];“推进气象科技创新，，提高防灾减灾和应对气候变化能力”——江苏省气象学会第七届学术交流会论文集[C];2011年

8 杨海鹰;冶林茂;陈海波;;土壤水分研究进展[A];第28届中国气象学会年会——S11气象与现代农业[C];2011年

9 黄奕龙;傅伯杰;陈利顶;;黄土丘陵坡地土壤水分时空变化特征[A];地理教育与学科发展——中国地理学会2002年学术年会论文摘要集[C];2002年

10 陈怀亮;徐祥德;刘玉洁;厉王f;邹春辉;翁永辉;;基于遥感和区域气候模式的土壤水分预报方法研究[A];推进气象科技创新加快气象事业发展——中国气象学会2004年年会论文集（上册）[C];2004年

中国重要报纸全文数据库 前10条

1 班胜林;山西引进新型土壤水分观测仪[N];中国气象报;2010年

2 记者 王量迪 通讯员 陈瑜;我市建成两个自动土壤水分观测站[N];宁波日报;2010年

3 王一;土壤水分快速测量技术获突破[N];科技日报;2003年

4 记者 宛霞　通讯员 赵志强;中国气象局将加强土壤水分观测[N];中国气象报;2009年

5 记者 王建忠;我国将布设1500套自动土壤水分观测仪[N];中国气象报;2009年

6 记者 田宜龙;我省建成55个土壤水分自动观测站[N];河南日报;2009年

7 实习记者 王宝军　通讯员 赵志强;全国建成７６个自动土壤水分观测站[N];中国气象报;2009年

8 张芳　仲维健;江苏启动土壤水分自动观测网建设[N];中国气象报;2009年

9 记者 刘剑英;我省首个自动土壤水分观测站大名投用[N];河北日报;2009年

10 邢开成 胡佳军;河北邯郸首个自动土壤水分观测站投入使用[N];粮油市场报;2009年

中国博士学位论文全文数据库 前10条

1 王安琪;大尺度被动微波辐射计土壤水分降尺度方法研究[D];首都师范大学;2013年

2 魏新光;黄土丘陵半干旱区山地枣树蒸腾规律及其节水调控策略[D];西北农林科技大学;2015年

3 刘丙霞;黄土区典型灌草植被土壤水分时空分布及其植被承载力研究[D];中国科学院研究生院（教育部水土保持与生态环境研究中心）;2015年

4 杨长刚;半干旱雨养区覆盖种植冬麦田土壤水热效应[D];甘肃农业大学;2015年

5 刘艳;喀斯特峰丛洼地不同土地利用方式下表层土壤水分的时空规律研究[D];广西大学;2016年

6 褚楠;基于状态—参数同步估计的土壤水分数据同化研究[D];中国矿业大学;2016年

7 程宏波;覆盖与秸秆还田对旱地小麦土壤水热条件及产量形成的影响[D];甘肃农业大学;2016年

8 李陆生;山地旱作枣园细根分布格局及其土壤水分生态效应[D];西北农林科技大学;2016年

9 王改改;丘陵山地土壤水分时空变化及其模拟[D];西南大学;2009年

10 刘伟;植被覆盖地表极化雷达土壤水分反演与应用研究[D];中国科学院研究生院（遥感应用研究所）;2005年

中国硕士学位论文全文数据库 前10条

1 赵忠凯;土壤水分监控保障系统研究[D];北京邮电大学;2012年

2 苏欢;河南省土壤水分的时空变化特征及其与气象要素的关系[D];南京信息工程大学;2015年

3 丁从慧;土壤水分对夏玉米生理生态特征的影响及动态模拟研究[D];南京信息工程大学;2015年

4 张洛丹;不同植被类型对陡坡地土壤水分循环的影响[D];西北农林科技大学;2015年

5 白盛元;黄土土柱降雨特征与土壤水分入渗过程研究[D];西北农林科技大学;2015年

6 李佳洲;土壤水分对三七生长及有效成分的影响[D];西北农林科技大学;2015年

7 张雪;牧草根系形态特征及土壤水分对修剪高度的响应研究[D];西北农林科技大学;2015年

8 王金锋;不同覆盖方式对渭北苹果园土壤水分、温度及产量品质的影响[D];西北农林科技大学;2015年

9 苏一鸣;黄土高原旱地苹果园起垄覆膜垄沟覆草技术研究[D];西北农林科技大学;2015年

10 上官玉铎;负水头条件下土壤水分入渗和氮素分布规律研究[D];中国农业科学院;2015年

本文编号：1198204