杜改俊,李艷紅,張小萌,趙明亮
1. 新疆師范大學地理科學與旅游學院,新疆 烏魯木齊 830054;2. 新疆維吾爾自治區(qū)重點實驗室“新疆干旱區(qū)湖泊環(huán)境與資源實驗室”,新疆 烏魯木齊 830054
艾比湖濕地典型植物群落土壤養(yǎng)分和鹽分的空間異質性
杜改俊1,2,李艷紅1,2,張小萌1,2,趙明亮1,2
1. 新疆師范大學地理科學與旅游學院,新疆 烏魯木齊 830054;2. 新疆維吾爾自治區(qū)重點實驗室“新疆干旱區(qū)湖泊環(huán)境與資源實驗室”,新疆 烏魯木齊 830054
荒漠鹽生植物作為艾比湖濕地廣泛分布的植物類群,其影響下的土壤養(yǎng)分和鹽分的變化特征,對于研究鹽生植物適應鹽漬化環(huán)境的機理有著重要意義?;?012和2013年對艾比湖濕地3種不同生境(灌叢生境、草甸生境、稀疏喬木生境)進行野外調查,采用傳統(tǒng)統(tǒng)計學方法與地統(tǒng)計學方法,對土壤養(yǎng)分和鹽分特征進行了初步探究。結果表明:(1)灌叢生境-草甸生境-喬木生境,隨湖距和海拔高度的增加,土壤有機質、全氮和全鹽含量顯著升高(P<0.05);(2)表層0~5 cm土壤聚鹽和聚養(yǎng)現(xiàn)象極為顯著(P<0.01),且呈上高下底分層結構;(3)灌叢生境-草甸生境-稀疏喬木生境,土壤有機質、全氮和全鹽均具有明顯的空間結構特征,且空間分布不均,其空間異質性主要由結構性因素如微地形、湖面積波動、成土母質、氣候變化等引起,以條帶狀和斑塊狀鑲嵌分布;(4)通過對3種不同生境土壤養(yǎng)分和鹽分的回歸分析表明,土壤有機質含量的變異性是影響土壤全氮變異性分布的重要因子,而土壤鹽分異質性的存在,在一定程度上又是引起土壤有機質和土壤全氮異質性的重要因素。
土壤養(yǎng)分;土壤鹽分;空間異質性;相關性;艾比湖濕地
干旱區(qū)濕地主要以咸水類湖泊濕地為主,在調節(jié)氣候、蓄水、土壤保持和凈化環(huán)境等方面扮演著重要角色,維持著干旱區(qū)“山地-荒漠-綠洲-湖泊(MODELS)”特有生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定(李靜等,2003)。干旱區(qū)土壤資源的空間異質性作為干旱區(qū)生態(tài)系統(tǒng)的基本特征,對群落結構和生態(tài)過程都具有重要的影響(張鳳杰等,2009)。土壤有機質作為土壤養(yǎng)分的重要組成物質,是決定土壤肥力最重要的因素之一,對土壤的物理、化學和生物特性都有著深刻的影響。與土壤有機質相比,土壤全氮作為診斷土壤肥力水平和指導作物精確施肥所需的重要信息,在一定范圍內,土壤氮素更容易得到迅速補充,因此土壤全氮可以代表土壤的短期肥力(陳開華等,2009)。在干旱、半干旱區(qū),由于自然和人為因素的影響,導致土壤鹽分含量過高,土壤鹽漬化廣布,致使土地退化和土壤肥力下降,也是干旱、半干旱地區(qū)最突出的生態(tài)與環(huán)境問題之一。因此,分析區(qū)域土壤養(yǎng)分和鹽分的變化特征,對于探討生態(tài)與環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展具有重要意義。
艾比湖濕地作為干旱區(qū)內陸湖泊濕地的典型代表,是天山北坡地區(qū)綠洲與荒漠化共軛演進的中心,荒漠鹽生植物作為該區(qū)域廣泛分布的植物類群,對維持區(qū)域復合生態(tài)系統(tǒng)的平衡起著積極的作用(李文化等,2000)。不同的荒漠鹽生植物,不僅反映了區(qū)域生態(tài)環(huán)境的差別,同時也影響著發(fā)育在其周圍的土壤性質。近年來,許多學者對荒漠鹽生植物的探討開展了廣泛的研究(劉加珍等,2010;楊帆等,2012;弋良朋等,2007;郗金標等,2004;吐爾遜·吐爾洪等,2009;馬玉娥等,2012;楊曉東等,2010a;王合玲等,2013;袁月等,2008;楊曉東等,2010b;),一定程度上為了解鹽生植物的種類和性狀提供了科學依據(jù),但由于艾比湖是內陸封閉鹽湖,降水稀少,蒸發(fā)旺盛,再加之人為因素的干擾,土壤的次生鹽漬化廣泛分布,致使植物群落退化,土壤肥力下降,因此了解荒漠鹽生植物在適應強鹽堿、干燥、貧瘠等不同生長環(huán)境下,對土壤特性產生的不同影響至關重要,對植被修復及鹽塵沙塵的防治都有積極作用。
精河作為艾比湖主要補給河流之一,其變化牽動著艾比湖流域乃至整個北疆地區(qū)的經濟和社會的發(fā)展,研究不同生境典型植物群落覆蓋下的土壤養(yǎng)分和鹽分的特征,能夠對該流域防風固沙及生態(tài)環(huán)境的修復提供一定的科學依據(jù)。因此,本文綜合傳統(tǒng)統(tǒng)計學和地統(tǒng)計學方法,分析了精河下游河岸帶3種不同生境(灌叢生境、草甸生境、稀疏喬木生境)典型植物群落影響下土壤有機質、全氮、全鹽的空間分布特征及其相關關系,可為荒漠生態(tài)系統(tǒng)土地資源開發(fā)和利用、植物資源管理和保護提供理論依據(jù)。
新疆艾比湖地處亞歐大陸腹地,博爾塔拉蒙古自治州境內,是準噶爾盆地西南緣最低洼地和水鹽匯集中心。自25 ka BP以來,湖面積從3000 km2縮減到21世紀初的468 km2,裸露的干涸湖底面積達1500 km2,成為危害新疆北部的最大沙塵源區(qū),湖水以硫酸鈉亞型水為主,礦化度高,是新疆第一大咸水湖(吉力力·阿不都外力等,2007;李磊等,2014)。該流域屬典型的溫帶大陸性干旱氣候,年均氣溫6~8 ℃,降水稀少,蒸發(fā)強烈。濕地西部阿拉山口是全國著名的風口,盛行西北風。濕地保護區(qū)內典型的地帶性土壤有灰漠土、灰棕土和風沙土,隱域性土壤為鹽漬土和草甸土。自然條件下,流域植被以荒漠植物為主,并由濕生、中生向旱生、超旱生和鹽生、耐沙生種類演替。
本文研究區(qū)位于艾比湖濕地自然保護區(qū)境內,精河流域下游河岸帶,地勢南高北低,高差53 m,地貌類型由沖洪積平原、湖岸濕地向鹽漠過渡。根據(jù)地貌及植被情況,將研究區(qū)劃分為以下3種生境類型:位于艾比湖湖岸(44°50′N,82°49′E),以鹽節(jié)木(Halocnemum strobilaceum)、檉柳(Tamarix chinensis Lour.)等鹽生灌叢為優(yōu)勢物種,簡稱“灌叢”生境;位于距艾比湖5 km范圍內(44°47′N,82°49′E),以蘆葦(Phragmites australis)為優(yōu)勢物種,并伴生有花花柴(Karelinia caspica Less)、狗尾草(Setaria viridis)等多年或一年生草本,簡稱為“草甸”生境;以距艾比湖約10~15 km左右(44°42′N,82°50′E),以胡楊(Populus euphratica Oliv.)、梭梭(Haloxylon ammodendron)為主的荒漠河岸林,簡稱“稀疏喬木”生境。
圖1 研究區(qū)土壤采樣點分布Fig. 1 The sampling point of the study area
2.1 樣品采集
2012年10月,對艾比湖濕地自然保護區(qū)進行野外調查(如圖1),本文采樣點主要分布在精河古河道附近,其左支是人工修建的河道,主要用于農業(yè)灌溉,人為干擾較強。研究區(qū)地勢南高北低,加之該區(qū)域常年干旱,湖水以硫酸鈉亞型水為主,礦化度高,主要以耐鹽堿強的植被為主,且植物群落呈地帶性分布。因此,綜合該流域自然環(huán)境、地形地貌及植被分布情況的不同,沿精河流域南北方向布設樣地(表1),考慮到植物群落對土壤環(huán)境的影響范圍,2013年5月和10月分別對樣地進行補點,由于研究區(qū)坡度較大,為保證立地條件的可比性,分別在相對平坦的樣地設置大小為100 m×100 m的大樣方,每個大樣方中采用五點法布設 5個 10 m×10 m小樣方,并在每個樣方中分別測量植物的株高、冠幅、基徑、高度等指標,并記錄當?shù)亟浘曌鴺?、海拔高度及地形地貌等小環(huán)境因素。土壤樣品采集時,根據(jù)研究區(qū)小生境分布特點,選取具有代表性的樣地,先將土體表面凋落物等雜質除去,再分別挖取土壤剖面,按0~5、5~20、20~40和40~60 cm,4個垂直深度分層采集土樣,并裝入密封袋中標記保存。其中,灌叢生境采集土壤樣品 21個,草甸生境采集土壤樣品 20個,稀疏喬木生境采集土壤樣品18個,采樣點間距1~2 km,共236個土壤樣品,用于測定土壤理化性質。
表1 樣地基本情況Table 1 Basic properties of study plots
2.2 實驗方法與數(shù)據(jù)分析
土壤經自然風干后撿去石塊殘根等雜物,碾碎過 2和 0.149 mm篩。土壤有機質(soil organic matter,TOM)采用重鉻酸鉀容量法測定;土壤全氮(soil total nitrogen,STN)采用凱氏定氮法測定;土壤全鹽量采用水土比(5∶1)殘渣烘干法測定。本文數(shù)據(jù)處理和分析采用SPSS 17.0、GS+7.0等地統(tǒng)計學軟件。
3.1 土壤養(yǎng)分、鹽分描述性統(tǒng)計特征
經單樣本K-S檢驗方法對研究區(qū)土壤有機質、全氮和鹽分含量數(shù)據(jù)進行正態(tài)檢驗,將不服從正態(tài)分布的數(shù)據(jù),經自然對數(shù)轉換后使其呈正態(tài)分布(郭旭東等,2000)。由表2可知:土壤平均有機質、全氮和全鹽含量從高到低依次為:稀疏喬木生境>草甸生境>灌叢生境。根據(jù)Nielsen對土壤特性的變異系數(shù)進行的分類(Nielsen et al.,1985),若變異系數(shù)≤10%,表示具有弱變異性;若10%<變異系數(shù)<100%,表示具有中等強度的變異;若變異系數(shù)≥100%,則表示具有強變異性。故灌叢生境、草甸生境和稀疏喬木生境土壤有機質、全氮和全鹽含量均具有中等強度變異性。
表2 土壤養(yǎng)分和鹽分含量的描述性統(tǒng)計分析Table 2 Statistical feature values of soil nutrient and total salt
圖2 土壤養(yǎng)分和鹽分含量垂直分布特征Fig. 2 Soil nutrient and total salt of different plant communities in different biotopes
3.2 土壤養(yǎng)分和鹽分含量的垂直分布特征.
由圖2可知,3種不同生境土壤有機質、全氮和全鹽含量的垂直分布既存在一定差異又表現(xiàn)出一定的規(guī)律性:灌叢生境、草甸生境和稀疏喬木生境垂直剖面土壤有機質、全氮和全鹽含量整體呈下降趨勢,且上高下低分層結構顯著(P<0.01);3種不同生境在0~60 cm土層中土壤有機質、全氮和鹽分含量均呈稀疏喬木生境>草甸生境>灌叢生境,且各生境最大值均出現(xiàn)在0~5 cm土層,20 cm以下土層差異不顯著(P>0.05);土壤垂直剖面有機質、全氮和全鹽含量存在局部波動性,灌叢生境土壤有機質、全氮和鹽分含量在20~40 cm土層均略有升高,草甸生境土壤有機質、全氮和全鹽在垂直剖面上整體呈下降趨勢,稀疏喬木生境土壤有機質和全氮含量在40~60 cm土層略有上升,而鹽分含量在40~60 cm明顯降低。
3.3 不同生境典型植物群落土壤養(yǎng)分、鹽分的異質性
運用半方差函數(shù)模型分析3種不同生境典型植物群落土壤養(yǎng)分和鹽分的空間變異特征(如圖3)。結果顯示,3種不同生境典型植物群落各土壤參數(shù)均具有明顯空間結構特征。其中,灌叢生境土壤有機質、全氮和全鹽符合球狀模型,草甸生境和稀疏喬木生境土壤有機質、全氮和全鹽均符合高斯模型。
塊金值(C0)表示區(qū)域化變量內部隨機性因素引起的空間變異的可能程度。基臺值(C0+C)表示系統(tǒng)內的總變異。塊金系數(shù)[C0/(C0+C)]表示由隨機部分引起的空間異質性所占的比例,若C0/(C0+C)<0.25,說明具有強的空間相關性;若0.25
圖3 土壤特征的變異函數(shù)曲線Fig. 3 Semivariograms of vegetation and soil properties
表3 研究區(qū)土壤養(yǎng)分和鹽分的半方差函數(shù)模型及其參數(shù)Table 3 Parameters fitted by semi variogram medels for soil nutrient and total salt in study area
變程(A0)是指半方差函數(shù)達到基臺值所對應的距離,反映土壤性狀的空間相關有效距離(李哈濱等,1998;盛建東等,2005)。由表3可知,3種不同生境典型植物群落土壤各參數(shù)變程存在明顯差異,其中,土壤有機質和全氮含量的變程均在稀疏喬木生境最大,草甸生境次之,灌叢生境最??;土壤全鹽含量的變程呈現(xiàn)灌叢生境最大,稀疏喬木生境次之,草甸生境最小。分維數(shù)D值是衡量各指標空間異質結構復雜性程度的大小,一般 D值越小,空間異質性程度越強,反之則空間分布趨于同質。當D值等于2時,則說明整個區(qū)域化變量空間不相關,表現(xiàn)為純塊金效應(王政權,1999)。由表3可知,3種不同生境典型植物群落土壤養(yǎng)分和鹽分均具有較強的空間相關性,模型擬合度較高。
圖4 3種不同生境典型植物群落土壤養(yǎng)分和鹽分的空間分布Fig. 4 Spatial distribution of soil nutrient and salinity under three kinds of typical plant communities and different habitats
3.4 不同生境典型植物群落土壤養(yǎng)分、鹽分的空間分布特征
為了更直觀地反映研究區(qū)土壤養(yǎng)分和鹽分的空間分布狀況,根據(jù)半方差函數(shù)模型,利用克里格(kriging)最優(yōu)內插法,繪制3種不同生境土壤有機質、全氮和全鹽等值線圖。由圖4可知,3種不同生境典型植物群落土壤有機質、全氮、全鹽的空間分布主要呈高值點和低值點鑲嵌分布,土壤有機質、全氮、鹽分含量空間分布的高值點斑塊在灌叢生境、草甸生境和稀疏喬木生境中呈現(xiàn)逐漸增多的趨勢,且土壤鹽分高值點區(qū)域在土壤有機質和全氮含量的空間分布中為低值點區(qū)。3種不同生境等值線以草甸生境分布最為密集,表明草甸生境土壤有機質、全氮和全鹽的變異性最強,與上述結果一致;其中,有機質和全氮的空間分布在3種不同生境均較為相似,表明3種不同生境土壤有機質和全氮具有明顯空間相關性。
3.5 不同生境典型植物群落土壤養(yǎng)分、鹽分的相關性
從表4可以看出,通過對研究區(qū)3種不同生境典型植物群落土壤全鹽和養(yǎng)分(土壤有機質、全氮)回歸分析表明,土壤有機質含量與全氮含量呈顯著正相關。同時,在整個研究區(qū)內土壤有機質與全氮之間也呈極顯著正相關,回歸方程為:y=1.235x+0.032(R2=0.719,P<0.01)。表明土壤有機質是影響艾比湖濕地3種不同生境土壤全氮分布的重要因子。
表4 不同生境土壤有機質與土壤全氮的關系Table 4 Relationship between soil organic matter and soil total nitrogen at different habitats
由圖5可知:通過對3種不同生境土壤鹽分與土壤有機質、全氮的進行趨勢模擬,結果表明,土壤鹽分與有機質和全氮之間顯著相關。其中,灌叢生境土壤鹽分與有機質和全氮的經驗回歸方程分別為:Y=2.717x3-4.917x2+2.463x+0.0932(R2=0.513,P=0.02),Y=-1.213x2+1.371x+0.039(R2=0.508,P=0.001);草甸生境鹽分與有機質和全氮的經驗回歸方程分別為:Y=0.796logx+0.234(R2=0.861,P<0.001),Y=0.366logx+1.129(R2=0.651,P<0.001);灌叢生境鹽分與有機質和全氮的經驗回歸方程分別為:Y=-0.053x3+0.153x2+0.96x+0.308(R2=0.861,P<0.001),Y=-0.361x3+1.424x2+0.46x+0.591(R2= 0.684,P<0.001);6個模型均通過了F檢驗,達到極顯著水平,模型具有可靠性。其中,稀疏喬木生境土壤鹽分與土壤有機質和全氮呈顯著負相關,當鹽分含量達到 3%~4%時,土壤有機質和全氮含量隨土壤鹽分含量的增加而降低,在灌叢生境和草甸生境當土壤鹽分增加到一定量時,土壤有機質和土壤全氮含量呈緩慢增加或下降趨勢。由此可知,土壤鹽漬化過程在一定程度上制約著土壤有機質和全氮含量的積累和轉化。
圖5 3種不同生境典型植物群落土壤養(yǎng)分和鹽分的相關曲線Fig. 5 The correlation curves between soil nutrient and salinity under different habitats of typical plant communities
通過對3種不同生境典型植物群落土壤養(yǎng)分和鹽分含量的對比分析,由灌叢生境—草甸生境—稀疏喬木生境,水平分布上表現(xiàn)為:隨湖距和海拔高度的增加,土壤養(yǎng)分和鹽分含量升高。這與王勇輝等(2013)研究指出靠近湖岸的地方鹽分含量較高,距離艾比湖較遠的地方鹽分含量相對偏低的結果不一致。這主要與研究區(qū)特殊的地理環(huán)境及鹽生植被分布狀況密切相關。離湖較近的灌叢生境,地下水礦化度高埋深較淺,植被覆蓋度不足 5%,主要以耐鹽堿的檉柳(Tamarix chinensis Lour.)、鹽節(jié)木(Halocnemum strobilaceum)為優(yōu)勢物種,由于艾比湖水位年內存在周期性變化,一年中 3─4月份水位最高,7─9月份水位最低,本文主要是在10月初進行采樣,艾比湖水位退去,使得離湖較近處鹽分含量較低;隨著湖距和海拔高度的增加,地下水位降低,植被蓋度和植物多樣性顯著增加,出現(xiàn)以蘆葦(Phragmites australis Trin.)為優(yōu)勢物種,并伴生有花花柴(Karelinia caspica Less)、狗尾草(Setaria viridis)等多年或一年生草本,同時出現(xiàn)了胡楊(Populus euphratica)、沙棗樹(Calligonum klem entzii)等喬木,而檉柳(Tamarix chinensis Lour.)、鹽節(jié)木(Halocnemum strobilaceum)等灌木數(shù)量明顯降低,但在 10月前后,多數(shù)草本死亡或干枯,鹽分在植物根系及周圍大量聚集;離湖最遠和海拔較高的喬木生境,地下水位大于4 m,植物多樣性顯著降低,植被蓋度不足10%,主要以深根系植物胡楊(Populus euphratica)為優(yōu)勢物種,相對優(yōu)勢度為 43%,并伴生抗旱耐鹽堿的檉柳(Tamarix chinensis Lour.)、黑果枸杞(Lycium ruthenicum)等小灌木,植被蓋度較低,地表裸露,在強烈的蒸發(fā)及常年鹽塵吹蝕下,土壤鹽分含量較高。3種不同生境典型植物群落土壤養(yǎng)分和鹽分的垂直分布上表現(xiàn)為,表土存在顯著的“聚鹽”和“聚養(yǎng)”現(xiàn)象,以及上高下低的分層結構(P<0.05),且土壤有機質和全氮的垂直變化趨勢相似。其中,土壤鹽分的表聚現(xiàn)象主要在0~5 cm土層,與徐莉等(2013)研究結果相同,與金海龍等(2010)提出的土壤鹽分主要聚集于0~20 cm土層研究結果不同。這可能與地表形成的鹽結皮及植物根系對土壤水鹽遷移機理有關。
不同生境典型植物群落土壤養(yǎng)分和鹽分的不均勻分布,是分析艾比湖濕地土壤空間異質性形成機制不可忽視的因素。本文通過地統(tǒng)計學方法研究表明,3種不同生境典型植物群落土壤養(yǎng)分和鹽分均具有較強的空間自相關性,其空間異質性主要由結構性因素如微地形、湖面積波動、距湖距離、海拔高度等引起,其結構上的差異,也是引起土壤養(yǎng)分和鹽分含量在空間分布上顯著差異性的原因。另外,3種不同生境灌叢種在植被組成中的存在,又是導致研究區(qū)空間異質性的重要原因,由此可知,植物群落根系分布、生長狀況、微生物數(shù)量、地下生物量、生物活性等隨機因素在區(qū)域分布的不同,增強了土壤養(yǎng)分和鹽分含量在空間分布上差異。同時,也反映了土壤屬性對環(huán)境因子變化的敏感性。
通過對不同生境下典型植物群落土壤有機質和土壤全氮的相關分析,表明該區(qū)域土壤有機質含量是影響土壤全氮波動性分布的重要因子。同時運用趨勢分析法探討土壤養(yǎng)分對土壤鹽分變化的響應機制,得出離湖較近的灌叢生境土壤鹽分可解釋土壤有機質變異性達51.3%,全氮達50.8%,且土壤有機質和土壤全氮隨土壤鹽分的增加呈現(xiàn)先增大后減小的趨勢。表明,灌叢生境土壤鹽分在一定程度上限制土壤有機質和全氮含量的增加;距湖10 km左右的草甸生境土壤鹽分能夠解釋土壤有機質變異性達86%,全氮達65.1%,表明草甸生境對鹽漬化區(qū)域具有較好的適應性;稀疏喬木生境下的土壤鹽分和土壤有機質能夠解釋土壤有機質變異性達86.1%,全氮達68.4%。說明在稀疏喬木生境下該區(qū)域土壤鹽分和有機質含量與惡劣生態(tài)環(huán)境表現(xiàn)出相對穩(wěn)定的適應性。由此可知,土壤鹽分含量的異質性存在可作為不同生境下土壤有機質和全氮空間異質性分布的限制性因素,在一定程度上反映出植物群落對生態(tài)環(huán)境的適應性演替,進而表明胡楊等抗旱耐鹽堿型喬木對艾比湖惡劣生態(tài)環(huán)境具有更好適應性。
SCHLESINGER W H, PILMANIS A M, BREEMEN N V. 1998. Plant~soil interactions in deserts [J]. Biogeochemistry, 42(1-2): 169-187.
NIELSEN D R, BOUMA J. 1985. Soil Spatial Variability [M]. Wageningen: PUDOC: 2-30.
陳開華, 殷恒霞, 劉俊英, 等. 2009. 高寒草甸不同植被類型土壤全氮含量變化動態(tài)分析[J]. 生態(tài)環(huán)境學報, 18(6): 2321-2325.
郭旭東, 傅伯杰, 陳利頂, 等. 2000. 河北省遵化平原土壤養(yǎng)分的時空變異特征-變異函數(shù)與Kriging插值分析[J]. 地理學報, 55(5): 555-566.
吉力力·阿不都外力, 徐俊榮, 穆桂金, 等. 2007. 艾比湖鹽塵對周邊地區(qū)土壤鹽分及景觀變化的影響[J]. 冰川凍土, 29(6): 928-939.
金海龍, 白祥, 滿中龍, 等. 2010. 新疆艾比湖濕地自然保護區(qū)土壤空間異質性研究[J]. 干旱區(qū)資源與環(huán)境, 24(2): 150-157.
李哈濱, 王政權, 王慶成. 1998. 空間異質性定量研究理論與方法[J]. 應用生態(tài)學報, 9(6): 651-657.
李靜, 孫虎, 邢東興, 等. 2003. 西北干旱半干旱區(qū)濕地特征與保護[J].中國沙漠, 23(6): 670-674.
李磊, 李艷紅, 陳成賀日, 等. 2014. 1972─2011年期間艾比湖面積變化研究[J]. 濕地科學, 12(2): 263-267.
李文化, 郭江平, 趙強. 2000. 新疆艾比湖荒漠生態(tài)保護區(qū)建設條件評價及規(guī)劃[J]. 中國沙漠, 20(3): 278-282.
劉加珍, 陳亞寧, 陳永金, 等. 2010. 荒漠河岸生態(tài)系統(tǒng)退化機理的定量分析[J]. 生態(tài)環(huán)境學報, 19(1): 131-139.
馬玉娥, 錢亦兵, 段士民, 等. 2012. 艾比湖地區(qū)植被分布及物種多樣性研究[J]. 干旱區(qū)研究, 29(5): 776-783.
盛建東, 肖華, 武紅旗, 等. 2005. 不同取樣尺度農田土壤速效養(yǎng)分空間變異特征初步研究[J]. 干旱地區(qū)農業(yè)研究, 23(2): 63-67.
吐爾遜·吐爾洪, 吉力力·阿不都外力, 艾克拜爾·伊拉洪, 等. 2009. 艾比湖鹽塵植物生理性狀的影響[J]. 干旱區(qū)研究, 26(4): 533-542.
王合玲, 張輝國, 呂光輝. 2013. 艾比湖濕地植物群落的數(shù)量分類和排序[J]. 干旱區(qū)資源與環(huán)境, 27(3): 177-181.
王勇輝, 馬蓓, 海米提·依米提. 2013. 艾比湖主要補給河流下游河岸帶土壤鹽分特征[J]. 干旱區(qū)研究, 30(2): 196-202.
王政權. 1999. 地統(tǒng)計學及在生態(tài)學中的應用[M]. 北京: 科學出版社.
郗金標, 張福鎖, 陳陽, 等. 2004. 鹽生植物根冠區(qū)土壤鹽分變化的初步研究[J]. 應用生態(tài)學報, 15(1): 53-58.
徐莉, 李艷紅, 海米提·依米提, 等. 2013. 艾比湖濕地不同植物群落下土壤水鹽空間變異性研究[J]. 水土保持通報, 33(6): 279-284.
楊帆, 王雪芹, 楊東亮, 等. 2012. 風沙侵襲影響下綠洲邊緣植物群落點格局分析[J]. 干旱區(qū)研究, 29(5): 763-769.
楊曉東, 傅德平, 袁月, 等. 2010a. 新疆艾比湖濕地自然保護區(qū)主要植物的種間關系[J]. 干旱區(qū)研究, 27(2): 249-256.
楊曉東, 呂光輝, 張雪梅, 等. 2010b. 艾比湖濕地自然保護區(qū) 8個喬灌木種群空間分布格局分析[J]. 植物資源與環(huán)境學報, 19(5): 37-42.
弋良朋, 馬健, 李彥. 2007. 荒漠鹽生植物根際土壤鹽分和養(yǎng)分特征[J].生態(tài)學報, 27(9): 3565-3571.
袁月, 傅德平, 呂光輝. 2008. 新疆艾比湖濕地植被優(yōu)勢種種間關系研究[J]. 濕地科學, 6(4): 486-491.
張鳳杰, 烏云娜, 楊寶靈, 等. 2009. 呼倫貝爾草原土壤養(yǎng)分與植物群落數(shù)量特征的空間異質性[J]. 西北農業(yè)學報, 18(2): 173-177, 183.
Spatial Heterogeneity of the Soil Nutrient and Salinity of the Typical Plant Communities in Ebinur Lake Wetland
DU Gaijun1,2, LI Yanhong1,2, ZHANG Xiaomeng1,2, ZHAO Mingliang1,2
1. College of Geography and Tourism, Xinjiang Normal University, Urumqi 830054, China; 2. Key Laboratory of lake environment and Resources in arid area of Xinjiang, Urumqi 830054, China
Desert halophytes are the plant groups which are widely distributed in Ebinur Lake Wetland. Under their influence, the change features of soil nutrient and salinity are of important significance to researching the mechanism that halophytes adapt to salinization environment. Based on the field survey on 3 different habitats (shrub habitat, meadow habitat, sparse arbor habitat) in Ebinur Lake Wetland in 2012 and 2013, elementary exploration was carried out on soil nutrient and salinity by using traditional statistical method and geostatistic method. The results showed that: (1) soil nutrient and salinity had significant elevated with increasing of the altitude and the distance from the lake under three different types of habitats. (2) the salt and nutrient accumulation in topsoil at the depth of 0~5cm were extremely significant, and the hierarchy was formed with higher high and lower low. (3)The soil organic matter, total nitrogen and total salt had the significant spatial structure feature and the uneven spatial distribution. The reason mainly lied in the micro topography, Fluctuation in Ebinur Lake Area ,Parent material and climate changes and so on and distribution in the form of Strip and Patch; And (4) the regression analysis of the nutrition and salt in three different environmental soils displayed that, on the one hand, the variability of soil organic carbon was the key factor for the influence of soil total nitrogen, on the other hand, to some degree, the variability of soil salt was the important factor to effect the soil organic matter and soil total nitrogen.
soil nutrient; soil salinity; spatial heterogeneity; correlation analysis; Ebinur Lake Wetland
10.16258/j.cnki.1674-5906.2015.08.007
X144;S153.6+1
A
1674-5906(2015)08-1302-08
杜改俊,李艷紅,張小萌,趙明亮. 艾比湖濕地典型植物群落土壤養(yǎng)分和鹽分的空間異質性[J]. 生態(tài)環(huán)境學報, 2015, 24(8): 1302-1309.
DU Gaijun, LI Yanhong, ZHANG Xiaomeng, ZHAO Mingliang. Spatial Heterogeneity of the Soil Nutrient and Salinity of the Typical Plant Communities in Ebinur Lake Wetland [J]. Ecology and Environmental Sciences, 2015, 24(8): 1302-1309.
國家自然科學地區(qū)基金項目(41171036);自治區(qū)科技計劃項目(201433115);新疆師范大學地理學博士點支撐學科開放課題基金項目(XJNU-DL-201411)
杜改?。?988年生),女,碩士研究生,主要從事生態(tài)退化和景觀地球化學方面的研究。E-mail: 395637980@qq.com *通信作者:李艷紅(1977年生),女,教授,主要從事干旱區(qū)湖泊濕地生態(tài)水文過程方面的研究。E-mail: lyh0704@126.com
2015-04-29