青海湖区域不同土地利用方式下土壤理化特征研究——以刚察县为例

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青藏高原由于其海拔高、昼夜温差大、植被覆盖度较低、生物多样性低成为全球变化的敏感区和生态系统脆弱区,而青海湖区作为青藏高原的重要组成部分,位于西部干旱区、东部季风区、青藏高原区三大区域的交汇地带,是维系青藏高原东北部生态安全的重要水体,然而近年来,受全球变化和人类活动的影响湖区草地退化和沙漠化的趋势加剧使该区成为了潜在风蚀区,那么在自然环境变化和人为活动干扰下环湖区土地类型变化将向何种趋势发展,对青海湖生态保护和可持续发展尤为重要。土壤基本理化性质是研究土壤环境以及是整个生态系统特征的基础,而对该区同种母质下不同土地利用方式下土壤理化性质的分析罕见,所以在前期对湖区表层土壤粒度分析和该区1987、2000、2010年的遥感解译图的基础上确定了湖区北部刚察县周边相同母质上发育的草地和耕地作为研究样地,研究分析了样地土壤粒度、矿物组成、有机元素、磁化率、色度、pH的变化差异来探求不同土地利用方式下土壤演替规律,以期为研究区乃至环湖区生态环境保护提供理论支持。  本研究主要内容包括:⑴草地土壤粒度组成平均含量大小依次为粉砂(70.8%)、粘粒(20.22%)、砂(8.98%),耕地土壤粒度组成平均含量大小依次为粉砂(66.65%)、粘粒(18.1%)、砂(15.25%);在剖面纵向上耕地粒度组成整体大于草地,其中30cm以上土壤粒度组成差异大,耕地粒度频率曲线呈多峰态和粗化趋势,大多草地粒度频率曲线则呈双峰(1主峰和1次峰)的风成黄土沉积特征。30cm以下草地和耕地土壤粒度差异较小;粒度频率曲线趋向于风成黄土特征,说明研究区土壤母质为风成黄土;⑵草地和耕地的土壤总碳平均含量分别为3.15%、2.82%,土壤全氮平均含量分别为0.22%、0.15%,C/N草地平均值为16.66,耕地平均值为19.4,草地和耕地总碳和全氮含量以30cm为界且界上草地总碳、全氮含量大于耕地,而界下两者之间差异性较小,另外草地总碳和全氮含量最大值出现在0-10cm段,耕地总碳和全氮含量最大值出现在10-20cm段。⑶草地土壤检测出7种矿物,按含量大小依次是石英、钠长石、方解石、白云母、斜绿泥石、白云石、菱镁矿,耕地土壤中未检测出菱镁矿,矿物含量大小依次是石英、钠长石、方解石、白云母、斜绿泥石、白云石。草地土壤中除石英含量小于耕地外,其余矿物含量都大于耕地土壤中的矿物;草地钠长石含量在30cm以上大于耕地,30-50cm段两者含量差异性较小,草地白云母和斜绿泥石含量在0-30cm大于耕地,30-60cm小于耕地;⑷草地和耕地低频磁化率(Xlf)平均值分别为46.11×10-8m3kg-1、54.33×10-8m3kg-1,草地和耕地频率磁化率(Xfd)平均值分别为7.22%、6.96%,其中草地 Xlf在整个剖面上小于耕地。草地和耕地频率磁化率以30cm为界,界上草地频率磁化率大于耕地,指示草地成壤强度高于耕地,30cm以下二者之间差异性不大;⑸草地和耕地的pH平均值分别为8.42、8.38,都呈碱性,沿剖面深度草地pH值整体大于耕地,40cm以上草地的pH值明显大于耕地,40cm以下则两者差异较小;⑹耕地的色度值(亮度、红度、黄度)整体上大于草地,沿剖面草地和耕地亮度以30cm为界,界上草地亮度呈递增趋势,耕地亮度呈递减趋势,界下亮度值基本没有太大的变化,而红度和黄度在草地和耕地剖面上的变化正好和亮度相反;⑺不同理化性质指标之间的相关性受不同土地利用方式影响明显,草地作为受外界扰动小的“自然土地”其土壤粒度粗细结构紧密且与总碳和总氮呈显著相关,与色度之间也有显著相关性,但是和pH无显著相关性,耕地作为受外界扰动大的“扰动土地”土壤细组分少且与总碳和全氮无相关关系,与色度无显著相关性,但是和pH有显著相关性;磁化率与草地和耕地土壤粒度皆有显著相关性,但差异性不大。
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