论文部分内容阅读
荒漠绿洲区作为干旱、半于旱地区的一种独特生态单元，气候干旱，水资源敏感，核心绿洲区人口压力呈增加的趋势，生态环境的承载能力和可持续性引起广泛关注。土壤功能是影响气候、生态、水文和农业生产的关键因素，土壤质量决定土壤功能，而土壤质量直接受到荒漠绿洲间土地利用形式变更的深刻影响，因此荒漠绿洲区土地利用变化对土壤理化特征影响的研究具有重要意义。 以我国第二大内陆河黑河中游段的荒漠绿洲区（张掖市的甘州区和临泽县）为核心研究区。从土地利用入手，以荒漠绿洲区典型土地利用的剖面土壤理化性质为研究对象，对绿洲区和周边荒漠地带的林地、农田、草地和半灌木荒漠的土体剖面进行采样和相应指标测试;结合该区1∶100万全国第二次土壤普查数据和1∶10万土地利用数据(1986、2000、2005、2007)，利用ArcGIS和PASW等软件进行综合分析，针对以下问题展开研究:1）表层土壤的养分变化及影响因素;2）现阶段土地利用土壤水分物理性质的差异和空间变异性;3）荒漠绿洲区土壤有机碳的变化。 通过比对1980s年代初和2011-2012年两时期表层土壤数据，发现土壤养分的变化效应与土地利用、初始土壤养分状况直接相关。对于土壤养分较贫瘠的样地来说，无论是耕地、草地还是林地和荒漠，植被的生长会促使土壤养分状况的改善;对于原来土壤SOC含量较高的样地，土壤受到扰动后，SOC含量会随扰动时间的持续而不断降低。荒漠表层土壤养分随时间呈增加趋势，特别是土壤有机质，在当前的土地利用水平下，荒漠较耕地有明显的土壤养分增贮潜力和固碳持续性，这是因为荒漠样地大多分布于海拔较高的2000m以上的地带，禁牧时间在10多年以上，人类活动干扰少;而耕地表层土壤有机质随时间的延长而减少。 土壤田间持水量、土壤容重在典型土地利用间差异明显。湿地土壤容重极显著地大于林地和耕地，荒漠和草地的土壤容重最小。荒漠和草地田间持水能力最强，湿地田间持水量要大于林地和耕地值。水平空间上，“东南—西北”方向有一定趋势性变化特点。从西北到东南土壤容重减小，同时田间持水量增加，并且中部地区的田间持水量小于两侧山前的田间持水量。田间持水量与土壤容重间呈负相关关系，用二次多项式能较好地拟合。 土地利用变化呈现一定的显著特点，概括为“耕地扩张，城镇建设用地增加，城镇占耕地，耕地挤占其它土地利用”。通常认为30cm以下的土壤是稳定的，因为受到的外界干扰少，从1980s初至2011-2012年耕地表层土壤有机碳密度降低了0.372kg/m2，约损失了1428.9kg SOC。典型土地利用的1m深土壤总碳储量约在127.82-145.59Gt之间。