农牧交错带鄂尔多斯高原段土壤表层粒度特征
发布时间：2020-08-22 19:54
【摘要】：农牧交错带鄂尔多斯高原段,位于中国北方农牧交错带的中部,生态环境脆弱,受自然因素和人为因素的综合影响,土壤风蚀和沙化危害严重。本研究依据地表沉积物特性,采集研究区常见的沙黄土、覆沙黄土残积物、风化残积物、风成沙4种类型的沉积物发育的表层(0~5cm)土壤,对其表层土壤粒度特征以及土壤颗粒分形维数进行分析,并对二者相关性进行讨论。主要得出以下几点结论:(1)地表沉积物为沙黄土、覆沙黄土残积物和风化残积物的土壤,其表层粒度组分中粉粒含量为37.28%~52.83%、极细砂为16.81%~35.21%、细砂为8.41%~21.74%,其中地表沉积物为风化残积物的表层土壤中粗砂含量较多;风沙土粒级组分以细砂(48.64%~57.38%)和中砂(22.82%~29.41%)为主。(2)4种地表沉积物的土壤粒度参数中,平均粒径沙黄土和覆沙黄土残积物土壤属粉粒级(4.78Φ、4.62Φ),风化残积物和风成沙(3.80Φ、2.46Φ)属细砂级;分选性以风成沙(1.37)为最好,风化残积物(2.41)相对最差;偏度表现为风化残积物(0.19)和覆沙黄土残积物(0.19)属正偏,沙黄土(0.35)和风成沙(0.44)属极正偏;峰态以风成沙表现最为尖窄(2.30)。(3)同一地表沉积物发育的不同土地利用类型,其表层土壤粒级组分差异明显,农田砾石和极粗砂等粗颗粒含量较多(0.56%~9.82%),草地粉粒含量(38.65%~60.33%)较多,林地极细砂含量较多(22.46%~39.93%);沙丘地中固定沙丘粉粒含量(12.76%)略多,半固定沙丘细砂含量(57.73%)最多,砾石、极粗砂等粗颗粒仅在流动沙丘地有分布(3.12%)。(4)研究区不同地表沉积物的土壤表层颗粒分形维数表现为沙黄土(2.9793)覆沙黄土残积物(2.9715)风化残积物(2.9343)风成沙(2.8021);地表沉积物类型不同,其表层土壤分形维数与粒级含量相关性有着明显差异。分形维数可定量化反映地表沉积物的差异,是表征土壤粒度特征的综合性指标。(5)同一沉积物,各地类易蚀颗粒含量及可风蚀程度差异明显。沙黄土表现为林地(85.13%)农田(79.21%)草地(77.43%),各地类均为可风蚀性最强;覆沙黄土残积物表现为林地(84.06%)农田(69.82%)草地(65.87%),农田和草地为可风蚀性强,林地为可风蚀性最强;风化残积物表现为林地(58.07%)农田(54.83%)草地(52.43%),各地类均为可风蚀性中等;沙丘地易表现为流动沙丘(92.42%)半固定沙丘(91.31%)固定沙丘(88.10%),各地类均为可风蚀性最强。
【学位授予单位】：山西大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：S152
【图文】：
2.1 研究区自然概况农牧交错带（Agro-pastoral transitional zone）是指农业区与牧业区之间所存在的一个农牧的过渡地带，在这个过渡区内，农作物种植和草地畜牧业在空间上交错分布，并在时间上相互重叠[76]。因其生态环境十分脆弱，极易受外界众多因素的影响，国内外很多学者从不同视角对其进行研究[77-81]。早在 1953 年赵松乔等[82]就提出了 农牧过渡地区 这一概念。1958 年，周立三等[83]明确定义为 农牧交错带 ，认为其是农业与牧业兼有分布经营的半湿润向半干旱过渡的地带。二十世纪七十年代，伴随着一系列如沙漠化考察、三北防护林考察、综合农业区划、全国土地利用、土壤侵蚀遥感制图等大型考察，许多学者从不同方面对农牧交错带的含义及范围进行了界定和讨论。朱震达等[84]认为其分布于湿润地带与干旱地带之间，年降水量在 250 毫米至 500 毫米；王静爱等[85]所确定该地带是一个半干旱地区，年平均降水量 250 毫米至 500 毫米；史德宽[86]认为农牧交错带位于 300mm 等降雨量线和 550mm 等降雨量线之间，400mm 等降雨量线大致处于其中轴位置。
农牧交错带鄂尔多斯高原段土壤表层粒度特征正是依据以上特点将农牧交错带确定为：东南边界以大兴安岭西部的呼伦贝尔原东部为界，然后转向大兴安岭东南山前平原地区，经杜尔伯特、泰来县北部、兰浩特、通伯、通榆、赤峰南、围场、张家口坝上，转至大同、河曲西、榆林、县北部、固原北、会宁北直至兰州的南部；西北届沿海拉尔偏西、农乃庙东、西、王盖庙、化德、后山丘陵、包头东，折向伊克昭盟中东部、盐池东、宁夏中南直至兰州北[76,87-89]（图 2.1）。本文的研究区仅限农牧交错带的鄂尔多斯高原段。.1 地理位置农牧交错带鄂尔多斯高原段（图 2.2），为一个东北-西南向展布的狭长地带，地位置大体上介于 36°00' 39°30'N、105°00' 111°30'E，它大致与明长城平行，主要于毛乌素沙漠南缘与黄土高原的交界处；在行政区划上，属于内蒙古（鄂托克前、乌审旗、伊金霍洛旗、准格尔旗、东胜区）、陕西（定边县、靖边县、横山县、林市辖区、神木市、府谷县）和宁夏（盐池、灵武）三省（自治区）。
图 2.3 研究区位置与采样点示意图Fig.2.3 The location of the study area and the sampling points2.2.2 室内样品测试使用英国 Malvern 公司制造的 Mastersizer 3000 激光粒度仪测试土壤颗粒的机械组成。具体步骤为：（1）干燥与称重：使用千分之一电子天平称取 0.5~6g 样品（黄土或黏黄土约称取 0.5g、粉砂约称取 1~2g、细砂或中粗砂约称取 4~6g）。（2）去除有机质：将称取的样品放入 100ml 高型烧杯中，加入约 5~10ml 10%的 H2O2溶液，放置在>80℃加热板下加热至无气泡，即充分反应无气泡为止，在通风橱静置 4~6h；（3）去除碳酸盐：加入 5~10ml 浓度为 10%的 HCI，充分反应无气泡为止，在通风橱静置 4~6h；（4）洗酸：将蒸馏水注满高型烧杯，静置 24h，除去上层清液，重复 4-5 次至
【学位授予单位】：山西大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：S152
【图文】：
2.1 研究区自然概况农牧交错带（Agro-pastoral transitional zone）是指农业区与牧业区之间所存在的一个农牧的过渡地带，在这个过渡区内，农作物种植和草地畜牧业在空间上交错分布，并在时间上相互重叠[76]。因其生态环境十分脆弱，极易受外界众多因素的影响，国内外很多学者从不同视角对其进行研究[77-81]。早在 1953 年赵松乔等[82]就提出了 农牧过渡地区 这一概念。1958 年，周立三等[83]明确定义为 农牧交错带 ，认为其是农业与牧业兼有分布经营的半湿润向半干旱过渡的地带。二十世纪七十年代，伴随着一系列如沙漠化考察、三北防护林考察、综合农业区划、全国土地利用、土壤侵蚀遥感制图等大型考察，许多学者从不同方面对农牧交错带的含义及范围进行了界定和讨论。朱震达等[84]认为其分布于湿润地带与干旱地带之间，年降水量在 250 毫米至 500 毫米；王静爱等[85]所确定该地带是一个半干旱地区，年平均降水量 250 毫米至 500 毫米；史德宽[86]认为农牧交错带位于 300mm 等降雨量线和 550mm 等降雨量线之间，400mm 等降雨量线大致处于其中轴位置。
农牧交错带鄂尔多斯高原段土壤表层粒度特征正是依据以上特点将农牧交错带确定为：东南边界以大兴安岭西部的呼伦贝尔原东部为界，然后转向大兴安岭东南山前平原地区，经杜尔伯特、泰来县北部、兰浩特、通伯、通榆、赤峰南、围场、张家口坝上，转至大同、河曲西、榆林、县北部、固原北、会宁北直至兰州的南部；西北届沿海拉尔偏西、农乃庙东、西、王盖庙、化德、后山丘陵、包头东，折向伊克昭盟中东部、盐池东、宁夏中南直至兰州北[76,87-89]（图 2.1）。本文的研究区仅限农牧交错带的鄂尔多斯高原段。.1 地理位置农牧交错带鄂尔多斯高原段（图 2.2），为一个东北-西南向展布的狭长地带，地位置大体上介于 36°00' 39°30'N、105°00' 111°30'E，它大致与明长城平行，主要于毛乌素沙漠南缘与黄土高原的交界处；在行政区划上，属于内蒙古（鄂托克前、乌审旗、伊金霍洛旗、准格尔旗、东胜区）、陕西（定边县、靖边县、横山县、林市辖区、神木市、府谷县）和宁夏（盐池、灵武）三省（自治区）。
图 2.3 研究区位置与采样点示意图Fig.2.3 The location of the study area and the sampling points2.2.2 室内样品测试使用英国 Malvern 公司制造的 Mastersizer 3000 激光粒度仪测试土壤颗粒的机械组成。具体步骤为：（1）干燥与称重：使用千分之一电子天平称取 0.5~6g 样品（黄土或黏黄土约称取 0.5g、粉砂约称取 1~2g、细砂或中粗砂约称取 4~6g）。（2）去除有机质：将称取的样品放入 100ml 高型烧杯中，加入约 5~10ml 10%的 H2O2溶液，放置在>80℃加热板下加热至无气泡，即充分反应无气泡为止，在通风橱静置 4~6h；（3）去除碳酸盐：加入 5~10ml 浓度为 10%的 HCI，充分反应无气泡为止，在通风橱静置 4~6h；（4）洗酸：将蒸馏水注满高型烧杯，静置 24h，除去上层清液，重复 4-5 次至
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本文编号：2801079
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