[1]陈泽涛,沙占江,王求贵,等.高寒草原草甸区土壤侵蚀及植被覆盖对养分空间分布的影响——以兴海盆地子科滩为例[J].水土保持研究,2019,26(06):226-234.
　CHEN Zetao,SHA Zhanjiang,WANG Qiugui,et al.Effects of Soil Erosion and Vegetation Cover on Spatial Distribution of Nutrients in Alpine Grassland Meadow Area—A Case Study of Ziketan in Xinghai Basin[J].Research of Soil and Water Conservation,2019,26(06):226-234.
点击复制

高寒草原草甸区土壤侵蚀及植被覆盖对养分空间分布的影响——以兴海盆地子科滩为例

《水土保持研究》[ISSN:1005-3409/CN:61-1272/P] 卷: 26 期数: 2019年06期 页码: 226-234 栏目: 出版日期: 2019-10-17
Title:
Effects of Soil Erosion and Vegetation Cover on Spatial Distribution of Nutrients in Alpine Grassland Meadow Area—A Case Study of Ziketan in Xinghai Basin
作者:
陈泽涛1,2, 沙占江1,2, 王求贵3, 余迪4, 胡菊芳3, 马玉军1,2
1. 青海师范大学 地理科学学院, 西宁 810008;
2. 青藏高原地表过程与生态保育教育部重点实验室, 西宁 810008;
3. 中国科学院 青海盐湖研究所, 西宁 810008;
4. 青海省气候中心, 西宁 810001
Author(s):
CHEN Zetao1,2, SHA Zhanjiang1,2, WANG Qiugui3, YU Di4, HU Jufang3, MA Yujun1,2
1. College of Geographical Sciences, Qinghai Normal University, Xining 810008, China;
2. Key Laboratory of Tibetan Plateau Land Surface Processes and Ecological Conservation, Ministry of Education, Xining 810008, China;
3. Qinghai Institute of Salt Lakes, Chinese Academy of Sciences, Xining 810008, China;
4. Qinghai Climate Center, Xining 810001, China
关键词:
高寒草原草甸; 土壤侵蚀; 植被覆盖; 土壤养分; 空间分布
Keywords:
alpine steppe meadow; soil erosion; vegetation cover; soil nutrient; spatial distribution
分类号:
S157;Q948
摘要:
为探索高寒草原草甸区土壤中养分的空间分布特征及其影响因素，通过遥感解译分类、137Cs示踪土壤侵蚀以及土壤化学方法相结合，研究了高寒草原草甸兴海盆地子科滩不同植被类型、植被盖度以及土壤侵蚀强度下的土壤养分的空间分布及差异。结果表明：植被盖度与TN，OM，EXT-P呈p<0.01水平上显著正相关，与EXT-N呈p<0.05水平上显著正相关，表明TN，OM和EXT-N对高寒草原草甸地表植物的生长有着显著积极的影响。高寒草甸土壤中的OM，TN，EXT-N，EXT-P以及EXT-K的含量高于高寒草原的原因为高寒草甸植被密度大且覆盖有约15 cm厚的植毡层。研究区植被覆盖度越高，则土壤侵蚀强度越弱。土壤养分OM，TN，EXT-N，EXT-P呈现出从西南到东北逐渐降低的趋势，而土壤侵蚀强度变化趋势与之相反。因此地表植被状况良好与否对高寒草原区土壤养分的存贮和降低水土流失均具有重要的生态意义。
Abstract:
In order to explore the spatial distribution of soil nutrients of alpine meadow grassland area and its influencing factors, we combined the methods of the remote sensing interpretation classification, the soil erosion trace by 137Cs and soil chemical analysis to investigate the spatial distributions and differences of soil nutrients in the different vegetation types, vegetation coverage and different intensities of soil erosion in the alpine grassland-meadow in Ziketan of Xinghai Basin in Qinghai-Tibet Plateau. The vegetation coverage was significantly positively correlated with TN, OM, EXT-P (p<0.01), and EXT-N (p<0.05), indicating that growth of surface plants in alpine grassland-meadow was significantly positively influenced by TN, OM and EXT-N. The contents of OM, TN, EXT-N, EXT-P and EXT-K in soil of alpine meadow were higher than those in soil of alpine grassland because the 15 cm thick plant litter distributed on the soil surface in alpine meadow. The higher the vegetation cover is in the study area, the slighter intensity of soil erosion is. Soil OM, TN, EXT-N, and EXT-P showed the decreasing trend from southwest to northeast, while the trend of soil erosion intensity was opposite to these indices. Therefore, the status of the vegetation was of significant importance to the storage of soil nutrients and the reduction of intensity of soil erosion in the alpine grassland-meadow ecosystem.

参考文献/References:

[1] 王长庭,龙瑞军,王启基,等.高寒草甸不同海拔梯度土壤OM氮磷的分布和生产力变化及其与环境因子的关系[J].草业学报,2005,14(4):15-20.
[2] 德科加,张德罡,王伟,等.施肥对高寒草甸植物及土壤N,P,K的影响[J].草地学报,2014,22(2):299-305.
[3] 蔡泽江,孙楠,王伯仁,等.长期施肥对红壤pH、作物产量及氮、磷、钾养分吸收的影响[J].植物营养与肥料学报,2011,17(1):71-78.
[4] 许联芳,王克林,朱捍华,等.桂西北喀斯特移民区土地利用方式对土壤养分的影响[J].应用生态学报,2008,19(5):1013-1018.
[5] 郭旭东,陈利顶,傅伯杰,等.土地利用/土地覆被变化对区域生态环境的影响[J].环境科学进展,1999(6):66-75.
[6] 张继平,张林波,王风玉,等.井冈山国家级自然保护区森林土壤养分含量的空间变化[J].土壤,2014,46(2):262-268.
[7] 宇万太,马强,赵鑫,等.不同土地利用类型下土壤活性有机碳库的变化[J].生态学杂志,2007,26(12):2013-2016.
[8] 中国科学院.中国植被图集[M].北京:科学出版社,2001.
[9] 周华坤,赵新全,周立,等.青藏高原高寒草甸的植被退化与土壤退化特征研究[J].草业学报,2005,14(3):31-40.
[10] 李绍良,陈有君,关世英,等.土壤退化与草地退化关系的研究[J].干旱区资源与环境,2002,16(1):92-95.
[11] 周云轩,付哲,刘殿伟,等.吉林省西部土壤沙化、盐碱化和草原退化演变的时空过程研究[J].吉林大学学报:地球科学版,2003,33(3):348-354.
[12] 周道玮,岳秀泉,孙刚,等.草原火烧后土壤微生物的变化[J].东北师大学报:自然科学版,1999(1):123-129.
[13] 曹广民,吴琴,李东,等.土壤-牧草氮素供需状况变化对高寒草甸植被演替与草地退化的影响[J].生态学杂志,2004(6):25-28.
[14] 高旭升,田种存,郝学宁,等.三江源区高寒草原草地不同退化程度土壤养分变化[J].青海大学学报:自然科学版,2006,24(5):37-40.
[15] 周华坤,赵新全,温军,等.黄河源区高寒草原的植被退化与土壤退化特征[J].草业学报,2012,21(5):1-11.
[16] Waterloo M J. Water and Nutrient Dynamics of Pinus caribaea Plantation Forests on Former Grassland Soils in Southwest Viti Levu, Fiji[M].Enschede Netherlands:FEBODR,2008.
[17] 吕达仁,陈佐忠,陈家宜,等.内蒙古半干旱草原土壤植被大气相互作用(IMGRASS)综合研究[J].地学前缘,2002,9(2):295-306.
[18] De Deyn G B, Quirk H, Yi Z, et al. Vegetation composition promotes carbon and nitrogen storage in model grassland communities of contrasting soil fertility[J]. Journal of Ecology, 2009,97(5):864-875.
[19] 朱大岗.华北地区古近纪-新近纪河湖相地层分区及其地层格架厘定[C]//第十一届全国古地理学及沉积学学术会议论文集.湖北荆州,2010.
[20] 钟业勋.不等分经纬线多圆锥投影的设计与解析计算方法[J].测绘学报,1965,8(3):210-236.
[21] Zhao X C, Qi F H. Automatic image segmentation based on deformable models and pixel affinity statistic[J]. Journal of Infrared and Millimeter Waves,2000,19(1):33-37.
[22] 孙久虎,刘晓萌,李佑钢,等.北运河地区植被覆盖的遥感估算及变化分析[J].水土保持研究,2006,13(6):97-99.
[23] 牛宝茹,干旱半干旱地区植被覆盖度遥感信息提取研究[J].武汉大学学报:信息科学版,2005,30(1):27-30.
[24] 鲁如坤.农业化学手册[M].北京:中国农业科技出版社,2000.
[25] 郭旭东,傅伯杰,马克明,等.基于GIS和地统计学的土壤养分空间变异特征研究:以河北省遵化市为例[J].应用生态学报,2000,1(4):557-563.
[26] 白军红,余国营,王国平.地统计学在湿地土壤养分空间异质性研究中的应用[J].农业环境科学学报,2001,20(5):311-314.
[27] 张敏,贺鹏飞,陈伟强.基于GIS和地统计学的土壤养分空间变异分析[J].东北农业大学学报,2010,41(3):53-58.
[28] 刘爱利,王培法,丁园圆.地统计学概论[M].北京:科学出版社,2012.
[29] White J G, Welch R M, Norvell W A. Soil zinc map of the USA using geostatistics and geographic information systems[J]. Soil Science Society of America Journal, 1997,61(1):185-194.
[30] 苏姝,林爱文,刘庆华.普通Kriging法在空间内插中的运用[J].江南大学学报:自然科学版,2004,3(1):18-21.
[31] 岳文泽,徐建华,徐丽华.基于地统计方法的气候要素空间插值研究[J].高原气象,2005,24(6):974-980.
[32] 马玉军.兴海盆地子科滩土壤侵蚀强度及空间分布特征[D].西宁:青海师范大学,2016.
[33] 张信宝, D.L.赫吉特, D.E.沃林. 137Cs法测算黄土高原土壤侵蚀速率的初步研究[J].地球化学,1991(3):212-218.
[34] 徐兴奎,陈红,张凤.中国西北地区地表植被覆盖特征的时空变化及影响因子分析[J].环境科学,2007,28(1):41-47.
[35] 王涛,徐澜,胡阳,等.陕北无定河流域土壤侵蚀与植被覆盖和降雨关系研究[J].水利水电技术,2017,48(6):149-155.
[36] 杜峰,程积民.植被与水土流失[J].草业与畜牧,1999(2):6-11.
[37] 樊立娟.荒漠绿洲过渡带斑块植被区土壤水分时空异质性研究[D].兰州:兰州交通大学,2015.
[38] 陈涛,杨武年,徐瑶.那曲地区不同退化程度的草地土壤养分特征分析[J].中国农学通报,2011,27(9):227-230.
[39] Wang J, Baskaran M, Niedermiller J. Mobility of 137Cs in freshwater lakes:A mass balance and diffusion study of Lake St. Clair, Southeast Michigan, USA[J]. Geochimica et Cosmochimica Acta, 2017,218:323-342.
[40] 王根绪,程国栋,沈永平,等.土地覆盖变化对高山草甸土壤特性的影响[J].科学通报,2002(23):1771-1777.
[41] 赵琼,曾德慧.陆地生态系统磷素循环及其影响因素[J].植物生态学报,2005,29(1):153-163.
[42] 罗安程,孙羲.施肥对红壤中微生物区系和无机磷溶解及有机磷矿化的影响[J].土壤通报,1995(2):73-75.
[43] 刘建玲,张凤华.土壤磷素化学行为及影响因素研究进展[J].河北农业大学学报,2000(3):36-45.
[44] 赵振华,黄巧云,陈雯莉,等.几种低分子量有机酸、磷酸对土壤胶体和矿物吸附酸性磷酸酶的影响[J].中国农业科学,2002,35(11):1375-1380.
[45] 黄沆,付崇允,周德贵,等.植物磷吸收的分子机理研究进展[J].分子植物育种,2008,6(1):117-122.
[46] 解锋,李颖飞.土壤中磷的形态及转化的探讨[J].杨凌职业技术学院学报,2011,10(1):4-8.
[48] 杨兆平,欧阳华,徐兴良,等.五道梁高寒草原土壤水分和植被盖度空间异质性的地统计分析[J].自然资源学报,2010,25(3):426-434.
[49] 程励励,高以信.草毡寒冻雏形土的有机质组成特征[J].土壤通报,1996,27(6):243-244.
[50] 苏培玺,周紫鹃,侍瑞,等.高寒草毡层基本属性与固碳能力沿水分和海拔梯度的变化[J].生态学报,2018,38(3):1040-1052.
[51] 刘文杰,陈生云,胡凤祖,等.疏勒河上游土壤磷和钾的分布及其影响因素[J].生态学报,2012,32(17):5429-5437.
[52] 王洪杰,李宪文,史学正,等.不同土地利用方式下土壤养分的分布及其与土壤颗粒组成关系[J].水土保持学报,2003,17(2):44-46,50.
[53] 邵全琴,肖桐,刘纪远,等.三江源区典型高寒草甸土壤侵蚀的137Cs定量分析[J].科学通报,2011,56(13):1019-1025.
[54] 张国平.基于遥感和GIS的中国土壤风力侵蚀研究[D].北京:中国科学院研究生院,2002.
[55] 和继军,蔡强国,田磊,等.植被措施对土壤保育的作用及其影响因素分析[J].土壤通报,2010,41(3):706-710.
[56] 韩晓增,王凤仙,王凤菊,等.长期施用有机肥对黑土肥力及作物产量的影响[J].干旱地区农业研究,2010,28(1):66-71.

相似文献/References:

[1]宋玥,张忠学.不同耕作措施对黑土坡耕地土壤侵蚀的影响[J].水土保持研究,2011,18(02):14.
　SONG Yue,ZHANG Zhong-xue.The Effect of Different Tillage Measures on Soil Erosion in Slope Farmland in Black Soil Region[J].Research of Soil and Water Conservation,2011,18(06):14.
[2]裴会敏,许明祥,李强,等.侵蚀条件下土壤有机碳流失研究进展[J].水土保持研究,2012,19(06):269.
　PEI Hui-min,XU Ming-xiang,LI Qiang,et al.Advances in Soil Organic Carbon Losses under Erosion[J].Research of Soil and Water Conservation,2012,19(06):269.
[3]赵玉明,刘宝元,姜洪涛.东北黑土区垄向的分布及其对土壤侵蚀的影响[J].水土保持研究,2012,19(05):1.
　ZHAO Yu-ming,LIU Bao-yuan,JIANG Hong-tao.Distribution of Tillage-induced Direction and Its Effect on Soil Erosion in Black Soil Area of Northeast China[J].Research of Soil and Water Conservation,2012,19(06):1.
[4]袁靓,高华端,张旭贤,等.基于土壤侵蚀的贵阳市喀斯特地区基岩层间节理研究[J].水土保持研究,2012,19(05):167.
　YUAN Jing,GAO Hua-duan,ZHANG Xu-xian,et al.Research on the Interlayer Joints of Bedrock in the Karst Region of Guiyang City Based on Soil Erosion[J].Research of Soil and Water Conservation,2012,19(06):167.
[5]泮雪芹,刘占仁,孟晓云,等.云蒙湖流域不同土地利用类型的土壤侵蚀特征分析[J].水土保持研究,2012,19(04):6.
　PAN Xue-qin,LIU Zhan-ren,MENG Xiao-yun,et al.Analysis on Features of Soil Erosion with Different Land Uses in the Yunmeng Lake Watershed[J].Research of Soil and Water Conservation,2012,19(06):6.
[6]朱志玲,吴咏梅,张敏.基于GIS的宁夏生态环境敏感性综合评价[J].水土保持研究,2012,19(04):101.
　ZHU Zhi-ling,WU Yong-mei,ZHANG Min.Comprehensive Evaluation on Eco-environment Sensibility of Ningxia Hui Autonomous Region Based on GIS[J].Research of Soil and Water Conservation,2012,19(06):101.
[7]李瑞,李勇,刘云芳.贵州喀斯特地区降雨与坡面土壤侵蚀关系研究[J].水土保持研究,2012,19(03):7.
　LI Rui,LI Yong,LIU Yun-fang.Study of Rainfall and Soil Erosion on Slope in Karst Region of Guizhou Province[J].Research of Soil and Water Conservation,2012,19(06):7.
[8]程峥,姚志宏,张婧,等.南方红壤农作区数字流域建立和应用[J].水土保持研究,2012,19(03):12.
　CHENG Zheng,YAO Zhi-hong,ZHANG Jing,et al.Establishment and Application of Digital Watershed in the Red Earth Areas, Southern China[J].Research of Soil and Water Conservation,2012,19(06):12.
[9]董磊,彭明春,王崇云,等.基于USLE和GIS/RS的滇池流域土壤侵蚀研究[J].水土保持研究,2012,19(02):11.
　DONG Lei,PENG Ming-chun,WANG Chong-yun,et al.Research on Soil Erosion Based on the USLE Model and RS/GIS in the Dianchi Lake Watershed[J].Research of Soil and Water Conservation,2012,19(06):11.
[10]陈宇,焦菊英,王宁,等.黄土丘陵区撂荒地不同侵蚀带土壤种子库特征[J].水土保持研究,2012,19(01):1.
　CHEN Yu,JIAO Ju-ying,WANG Ning,et al.Characteristics of Soil Seed Banks under Different Erosion Zones on Abandoned Land in the Hilly-gullied Loess Plateau[J].Research of Soil and Water Conservation,2012,19(06):1.

备注/Memo

收稿日期:2018-12-18;改回日期:2019-01-10。
基金项目:青海省科技厅应用基础研究项目"基于GIS和多核素的高寒草原区不同时间尺度的土壤侵蚀示踪研究"（2019-ZJ-7021）
作者简介:陈泽涛(1993-),男,甘肃静宁人,硕士研究生,研究方向为环境遥感与地理信息系统。E-mail:Clement1018@126.com
通讯作者:沙占江(1971-),男,青海西宁人,教授,博士生导师,主要从事高原环境现状、变化及过程研究。E-mail:sazhanjiang@sina.com

更新日期/Last Update: 1900-01-01