基于GIS的瑞香狼毒分布与土壤特性的关系研究

摘要

青海省草地资源丰富，是中国畜牧业发展的重要基地。近年来，由于过度放牧，导致草地退化、生产力下降、生态环境恶化、毒害草增加。瑞香狼毒是青藏高原高寒草地最严重的毒草种类之一，利用GIS技术，分析瑞香狼毒的分布及与土壤特性的关系，研究狼毒分布的主要影响因素，对该地区瑞香狼毒的防控和生态系统的平衡具有重要意义。
　　本文以祁连县典型退化高寒草甸为研究区，利用经典统计学、地统计学理论与GIS技术相结合，研究瑞香狼毒发生区与非发生区植被、土壤水分、土壤养分和微生物多样性的差异性、空间异质性及空间分布格局，进而分析瑞香狼毒与土壤特性之间的关系，主要取得了以下成果:
　　(1)发生区群落平均盖度与非发生区相当，但空间变异程度大于非发生区。狼毒盖度具有较高的变异性，其空间分布格局表现为明显的斑块状，由中心聚集向四周扩散，导致整个样地群落盖度具有较大的空间变异。
　　(2)发生区与非发生区全氮、全磷和有机质含量存在显著差异性，且发生区低于非发生区，而变异程度均高于非发生区。发生区全氮、全磷和有机质的空间分布呈斑块状且破碎化比较明显，而全钾的空间分布较为平缓且与狼毒盖度分布趋势较为一致。相关分析表明，全钾与狼毒盖度呈显著负相关关系，狼毒盖度随全钾的升高而降低，全钾的空间异质性对狼毒盖度的空间分布具有显著影响。
　　(3)发生区与非发生区在20～30cm、80～90cm、90～100cm层土壤水分含量均值存在显著差异，发生区20～30cm层土壤水分含量大于非发生区，80～90cm和90～100cm层则小于非发生区。发生区各层土壤水分含量变化均有明显规律，浅层斑块破碎化严重，深层破碎化较小，中层空间分布比较平缓;非发生区各层土壤水分分布随机性较强。相关分析表明，随着狼毒盖度的增加，总体0～100cm土壤水分含量逐渐减少。从各层来看，狼毒盖度与10～20cm、70～100cm各层土壤水分呈显著负相关关系，而与30～50cm各层土壤水分呈显著正相关关系。土壤水分的空间分布和狼毒盖度的空间分布是相互影响相互制约的。
　　(4)发生区与非发生区土壤微生物多样性存在显著差异性，发生区群落丰富度和多样性比较低，而群落优势度比较高。发生区群落丰富度和多样性的空间斑块状分布更明显，且与狼毒盖度的空间分布趋势较为相似。但相关分析表明，土壤微生物多样性指数与狼毒盖度的关系均不明显。

目录

声明

论文说明

摘要

第一章 绪论

1．1 研究背景和意义

1．2 国内外研究进展

1．2．1 瑞香狼毒研究进展

1．2．2 土壤特性空间变异性研究

1．2．3 植被与土壤特性关系研究

1．3 研究目标与内容

1．3．1 研究目标

1．3．2 研究内容

1．4 技术路线

第二章 研究区与数据预处理

2．1 研究区概况

2．2 试验样地布设

2．3 野外采样与数据处理

2．3．1 野外采样

2．3．2 数据处理

第三章 研究方法

3．2 地统计学分析

3．3 克里金插值

3．4 空间相关性分析

第四章 发生区与非发生区植被盖度的空间分布特征

4．1 发生区与非发生区植被盖度的统计特征

4．2 发生区与非发生区植被盖度的空间异质性

4．3 发生区与非发生区植被盖度的空间分布格局

4．4 小结

第五章 土壤养分的空间分布及其与狼毒盖度的关系

5．1 发生区与非发生区土壤养分的统计特征

5．2 发生区与非发生区土壤养分的空间分布研究

5．2．1 发生区与非发生区土壤养分的空间异质性

5．2．2 发生区与非发生区土壤养分的空间分布格局

5．3 土壤养分与狼毒盖度的关系

5．3．1 土壤养分与狼毒盖度的经典相关性分析

5．3．2 土壤养分与狼毒盖度的空间相关性分析

5．4 小结

第六章 土壤水分的空间分布及其与狼毒盖度的关系

6．1 发生区与非发生区土壤水分的统计特征

6．2 发生区与非发生区土壤水分的空间分布研究

6．2．1 发生区与非发生区土壤水分的空间异质性

6．2．2 发生区与非发生区土壤水分的空间分布格局

6．3 土壤水分与狼毒盖度的关系

6．3．1 土壤水分与狼毒盖度的经典相关性分析

6．3．2 土壤水分与狼毒盖度的空间相关性分析

6．4 小结

第七章 土壤微生物多样性的空间分布及其与狼毒盖度的关系

7．1 发生区与非发生区土壤微生物多样性的统计特征

7．2 发生区与非发生区土壤微生物多样性的空间分布研究

7．2．1 发生区与非发生区土壤微生物多样性的空间异质性

7．2．2 发生区与非发生区土壤微生物多样性的空间分布格局

7．3 土壤微生物多样性与狼毒盖度的关系

7．3．1 土壤微生物多样性与狼毒盖度的经典相关性分析

7．3．2 土壤微生物多样性与狼毒盖度的空间相关性分析

7．4 小结

第八章 结论与展望

8．1 结论

8．2 讨论与展望

参考文献

攻读硕士学位期间取得的学术成果

致谢