【摘 要】
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在干旱半干旱地区,微地形是影响盐渍化土壤性质和植物分布的重要因素之一。松嫩平原苏打盐渍土区广泛分布微地形,微地形的存在加剧了土壤盐渍化,且微地形导致了土壤水分和盐分的再分配,进一步影响了植物的生长和发育。为了进一步了解东北苏打盐渍土在微地形下土壤物理、化学性质的空间变异特点以及植物对微地形的响应,通过选择具有典型微地形特征的苏打盐渍土作为试验区,运用经典统计学、地统计学相结合的方法对试验区内相对高
【机 构】
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中国科学院大学(中国科学院东北地理与农业生态研究所)
【出 处】
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中国科学院大学(中国科学院东北地理与农业生态研究所)
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在干旱半干旱地区,微地形是影响盐渍化土壤性质和植物分布的重要因素之一。松嫩平原苏打盐渍土区广泛分布微地形,微地形的存在加剧了土壤盐渍化,且微地形导致了土壤水分和盐分的再分配,进一步影响了植物的生长和发育。为了进一步了解东北苏打盐渍土在微地形下土壤物理、化学性质的空间变异特点以及植物对微地形的响应,通过选择具有典型微地形特征的苏打盐渍土作为试验区,运用经典统计学、地统计学相结合的方法对试验区内相对高程、土壤物理性质(容重、总孔隙度、土壤质量含水率)、土壤化学性质(p H、电导率、钠吸附比)和植物生物量进行空间变异特征研究,并进行空间插值绘制空间分布图。经典统计学结果表明:在微地形影响下,所测的土壤物理、化学性质的变异系数均<0.7,为中等及弱空间变异;地统计分析结果表明:所测的土壤理化性质的块金系数均<75%,具有中等及强空间自相关性,且土壤物理指标(质量含水量)较土壤化学的盐碱指标(p H、电导率、钠吸附比)有更强的空间自相关,即微地形对于土壤水分的影响更为剧烈;空间插值分布图显示土壤各指标在空间上呈现带状或斑块状分布。所测的土壤理化性质均与相对高程之间显著相关(P<0.01),植物生物量与相对高程之间呈显著负相关(P<0.05),且微地形对于土壤水分比土壤理化性质的相关系数大,微地形与植物生物量的相关系数最小,表明微地形导致坡地不同高程位置的土壤水分产生差异,进而改变土壤理化性质,间接影响植物变化。同时,回归分析得到土壤理化指标与相对高程之间呈现二次函数关系,即微斜坡地上土壤盐碱达到最高阈值时的微地形高程为50~60 cm,其植物生物量也最低。高程阈值的发现为苏打盐渍土的差异化修复和耕作管理提供了理论依据。通过设置苏打盐渍土人工微地形试验区,将微地形简单划分为两种类型,即台地和坡地,再对两种微地形设置不同高程梯度,定点观测土壤水分并取土壤样品测定盐碱指标,描述水分和盐分的运动规律。结果表明:土壤含水量在不同高程台地处理和坡面不同高程位置处理均表现为随着剖面土壤层深度的增加呈现先减小后增大的趋势,最小值均在出现在土壤剖面20 cm土层,数值均小于10%,土壤表层(10 cm)的水分含量维持在10%~30%之间,而深层(30 cm以下)土壤水分含量稳定在30%~45%之间。土壤盐碱指标p H、EC均呈现出增大的趋势,且土壤p H的变化范围较土壤EC的变化范围小。且其他盐碱指标各处理间存在差异,坡地处理的差异大于台地处理;且台地处理数据值也大于坡地处理。两种处理均广泛分布有四种植物为羊草、芦苇、猪毛蒿和碱地凤毛菊,除H0(0cm)处理外,每个小区均分布有羊草,但其分布比例具有差异。台地处理的Margalef丰富度指数、Pielou均匀度指数和Shannon-Wiener多样性指数比除H1(20 cm)处理外的坡面不同高程位置处理的数值大,整体而言台地处理的生物多样性要优于坡地处理的生物多样性。通过野外试验了解了真实的水盐动态变化特点,丰富了微地形下苏打盐渍土的研究内容。
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