新疆典型荒漠植物胡杨“肥岛”特征与生态学意义

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本文利用地统计学原理,对南北疆胡杨“肥岛”特征进行了研究,其结果表明: 胡杨在不同发育阶段冠幅内钙、镁含量均值与冠幅外相比呈负增长,其增长率大胡杨分别为-57.69%、-51.0696;中胡杨分别为-45.07%、-32.94%;小胡杨为-34.39%、-58.12%,其它土壤特性(土壤总盐、硫酸根、氯、钾钠合量、pH、总碱度、土壤养分)含量增长率为正值,增长率范围分别为:大胡杨在13.51%~253.91%之间,总碱度最大为253.91%,pH最小为13.51%;中胡杨在5.36%~171.04%之间,总碱度最大为171.04%,有机质最小为5.36%;小胡杨在1.47%~219.00%之间,速效钾最大为253.91%,总盐最小为1.47%。 采用Duncar。新复极差法对不同发育阶段的胡杨土壤特性富集强度进行多重比较表明:土壤特性中除总碱度、钾钠合量、速效磷没有显著差异之外,其它均有显著差异;另外,从富集强度均值来看:总盐、硫酸根和pH的富集率为大胡杨>中胡杨>小胡杨,氯、有机质和碱解氮的富集率为大胡杨>小胡杨>中胡杨,速效钾的富集率为小胡杨>大胡杨>中胡杨,说明胡杨冠幅下“肥岛”效应强度与胡杨自身的发育状况、年龄有关。 胡杨立地“肥岛”富集作用范围利用半方差函数进行参数的最优估计表明:变异函数的理论模型主要有球状模型、指数模型和高斯模型;各种土壤特性要素的块金值除了速效钾为1.1×106,其它的块金值较小,其范围在0.002~125.00之间,块金值与基台值之比为:钙、硫酸根、总碱度、碱解氮和速效钾的块金值与基台值之比在25%~75%之间,说明具有中等强度的空间相关性,其它均小于25%,具有强烈的空间相关性;土壤特性的钙、镁、硫酸根、钾钠合量、pH富集作用范围在1.7~3.6m之间,即“肥岛”作用范围未超出胡杨冠幅范围,其它富集作用范围在6.1~11.1m之间,即“肥岛”作用范围均超出胡杨冠幅半径。 胡杨立地土壤剖面特性分析表明:在分布类型上,土壤特性除了钙、镁、总碱度和碱解氮需要通过对数转换后符合正态分布,其它均符合正态分布。利用半方差函数进行参数的最优估计,变异函数的理论模型主要有球状模型、指数模型、线性模型和高斯模型;土壤特性的块金值除了速效钾较大为800外,其它均较小,块金值范围为0.007~11.04,钙的块金值最小为0.007;块金值与基台值之比在16.5%~93.1%之间,速效钾最小为16.5%,硫酸根最大为93.1%,其它均在25%~75%之间,说明土壤特性均具有中等强度的空间相关性;不同土层深度土壤特性在冠幅内外表现出不同的差异性,并随着土壤深度的增加,这种“肥岛”效应呈递减趋势,直到消失。从Kriging插值图中可以看出,在土壤剖面中土壤特性含量分布形成一个倒锥形。
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