毛乌素沙地南缘沙漠化临界区域植被、土壤特性及其空间异质性研究

摘要

毛乌素沙地南缘沙漠化临界区域是沙地-草地景观界面的关键部位，是草地沙漠化的临界地带，对沙漠化临界区域进行深入的研究，对于揭示沙漠化发生发展的内在机制具有极其重要的理论意义。本文以毛乌素沙地南缘沙漠化临界区域为研究对象，于2009-2010年在研究区设置3条300m长的平行样线，相邻两条样线之间的间隔为50m，分别调查了土壤水分、养分、植被盖度、植被密度、植物群落物种数和微气候特征，并采用经典统计与地统计学相结合的方法，通过半变异函数及其理论模型、克里格局部插值估计、生态因子空间分布图及其标准差空间分布图、相关分析、偏相关分析等对调查结果进行分析。结果表明:
　　 土壤养分、各层土壤水分、植被盖度、植被密度和植物群落物种数的数据都属于中等程度的变异，变异系数在0.332-0.890之间。
　　 毛乌素沙地南缘沙漠化临界区域土壤和植被特征存在较强的空间格局。土壤全氮和速效磷含量、0-5cm和5-10cm土壤水分符合指数模型，土壤速效钾含量、10-15cm土壤水分、植被盖度、植被密度、植物群落物种数符合球状模型；土壤速效钾含量、0-5cm土壤水分、植被盖度、植物群落物种数具有强的空间自相关性；土壤全氮和速效磷、5-10cm和10-15cm土壤水分、植被密度都具有中等程度的空间自相关性；0-5cm土壤水分空间自相关的尺度最小，为27.5m，土壤速效磷、植被密度、植物群落物种数和植被盖度的空间自相关尺度较大，分别为143m、214m、217m和256m；5-10cm、10-15cm土壤水分和土壤全氮、速效钾的空间自相关尺度最大，都在500m以上。
　　 土壤养分、各层土壤水分、植被特征的分布格局都呈现一定的空间规律性，从牛枝子群落到黑沙蒿群落，各层土壤水分和植物群落物种数均呈现先升高后降低的趋势；土壤速效钾和速效磷含量呈先降低后升高的趋势；而全氮含量逐渐降低，与研究区的植被盖度和植被密度变化一致。
　　 0-5cm土壤水分与植物群落物种数之间具有显著的正相关，是制约植被物种空间分布的决定性因素。
　　 毛乌素沙地南缘沙漠化临界区域植被空间变异受尺度效应和划区效应的影响显著，研究植被盖度空间格局所需的样地最小面积为30m×250m；合理的样方面积在10m×10m到10m×30m之间。
　　 毛乌素沙地南缘沙漠化临界区域微气候存在较强的日变化特征。植物生长季空气温度、光照强度、地面温度、地下5cm和10cm的土壤温度都呈先上升后下降的单峰曲线，空气湿度呈现先升高后下降的变化趋势，地下15cm和20cm土壤温度的日变化小且缓慢，气压随时间的增加呈下降的趋势，风速日变化小但不稳定。

目录

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第一章 引言

第二章 研究方法

第三章 结果与分析

第四章 讨论

第五章 结论

参考文献

致谢

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