民勤沙区退耕地土壤系统演变规律研究
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110科技资讯 SCIENCE & TECHNOLOGY INFORMATION2010 NO.35SCIENCE & TECHNOLOGY INFORMATION能源与环境土壤是覆盖在地球陆地表面上能够生长植物的疏松层,同时也是绿色植物生长繁殖的自然基地,为人类提供赖以生存的物质。
民勤地区处于干旱区,由于水资源利用不合理进而导致土地荒漠化和盐碱化等问题突出。
通过对土壤特性中水分的研究,为民勤地区的土壤盐渍化防治,有利于引导灌区群众合理的水资源灌溉利用,改良和有效利用土地提供科学指导。
1 研究区概况和方法(1)研究区:位于甘肃省民勤绿洲境内的石羊河下游。
绿洲南靠武威盆地,西、北、东三面被巴丹吉林沙漠与腾格里沙漠包围。
该区年均降水量只有110mm,而蒸发量却高达2646mm,年均日照时间3028h,年均气温7.7℃,昼夜温差15.2℃,八级以上的大风年均达27.8d 。
沙尘暴年均37.3d,在自然和人为因素影响下,该区土壤共分为7大块、31个亚类。
①自然土壤包括灰棕漠土、风沙土、盐土和草甸土;②耕作土壤分为灌淤土、盐化灌淤土、沙化盐化灌淤土和沙化灌淤土四个亚类。
此种土壤种类养分缺乏,易遭受风沙、干旱危害。
(2)研究方法:首先在野外挖掘土壤剖面,选取样点位置进行分层采样;其次用烘干法将野外所取土样先称重,再装入烘箱在105℃条件下烘干10h 后,然后使样品在图2 20c m 间隔采样下土壤水分的垂直变化烘烤箱中自然冷却至35℃,再称其重量,得到干重;最后用以下公式计算土壤水分:土壤水分含量(%)=(S-G)/(S -W)×100%其中:S 为铝盒子与烘干前土壤的重量,G 为铝盒子与烘干后土壤的重量,W为铝盒子的重量。
2 研究结果与分析2.110c m 取样间距的土壤水分变化从总体上看,退耕还林地的土壤水分含量少于荒地的土壤水分含量,显示退耕还林地确实使采样点的土壤具有干化趋势。
两种土地利用类型的土壤含水量随深度的加大其变化趋势基本一致,20cm 之前都呈递增的趋势,其中荒地的增幅大于还林地;从20cm ~40cm 呈下降的趋势,仍是荒地的降幅大于还林地;从40cm ~60cm 又呈上升的趋势(如图1)。
民勤绿洲农业系统变化的协整分析李晓琳;刘晓娜;孙丹峰【摘要】采用协整分析的方法,基于1956-2008年长时间序列数据,分析了近50年内民勤农业生产系统(作物和牲畜)和环境系统在土地退化条件下的变化规律,并通过建立向量误差修正模型(VECM)和Granger因果检验方法,进一步探寻了民勤农业各子系统间的相互作用关系及系统长期均衡关系和短期波动状态.研究表明:(1)在土地退化的条件下,民勤农业生产系统和环境系统之间依然存在一个长期的均衡状态,虽未使民勤农业系统在土地退化的影响下崩溃,但却存在过度种植放牧、水资源短缺、土地退化之间的恶性循环;(2)民勤绿洲农业各子系统围绕长期均衡态还存在短期的波动,其中天气条件(沙尘暴次数)和地下水资源(机井数)开采调整回均衡态的贡献显著,向量误差修正模型前系数绝对值分别为0.9129和-1.2583,远远大于其他指标;在对荒漠化地区进行监测时,应当优先选择沙尘暴天气数和机井数等指标;(3) Granger因果检验结果表明,羊只存栏数和地下水资源(机井数)开采是沙尘暴次数的Granger原因.畜牧业的发展,超过草场的自然承载能力,风蚀现象加重.地下水严重超采,导致地下水位急剧下降,矿化度增加、地表植被大面积死亡,导致沙尘暴灾害加剧.因此,可以通过减少放牧和有效管理地下水资源来实现研究区的荒漠化防治.【期刊名称】《干旱地区农业研究》【年(卷),期】2016(034)001【总页数】9页(P279-287)【关键词】农业系统;协整分析;向量误差修正模型(VECM);Grange因果检验;民勤绿洲【作者】李晓琳;刘晓娜;孙丹峰【作者单位】西南林业大学环境科学与工程学院土地资源管理系,云南昆明650224;北京市农林科学院农业综合发展研究所,北京100097;中国农业大学资源与环境学院土地资源与管理系,北京100193【正文语种】中文【中图分类】F301中国在21世纪进入经济与生态环境和谐发展的调整阶段,西部干旱区成为生态建设的重要区域。
民勤治沙调研报告一、调研目的和背景在我国西北地区,沙漠化问题一直是严重的环境挑战之一。
为了探索有效的沙漠治理方式,实现沙漠退化的改善和环境的可持续发展,我们对民勤县的治沙工作进行了深入调研。
二、调研内容2.1 沙漠化现状和原因分析我们首先对民勤县的沙漠化现状进行了调研。
通过实地考察和数据分析,发现该县多年来由于地理位置和气候的因素,沙漠化问题严重。
而造成该问题的主要原因有以下几点:- 面积广大的草地过度放牧:过度放牧导致了土地的不可持续利用,使得草地退化加剧,进而加剧了沙漠化现象;- 不合理的农业开荒方式:部分农民在开荒过程中,未采取科学的耕作措施,导致土壤流失,形成沙质土壤;- 土地的过度开发:部分地方政府为了追求经济增长,过度开发土地,破坏了生态平衡,加速了沙漠化进程。
2.2 治理措施与实施情况针对民勤县的沙漠化问题,政府和相关部门采取了一系列的治理措施,包括:- 林网治理:在沙漠化严重的地区,政府人员在沙地上搭设一系列林网,阻止风沙的蔓延;- 生态移民:政府组织农牧民向沙漠化严重区域外迁,减少退耕还林还草的难度;- 科学种植:在退耕还林区域内进行科学的种植,选择适应当地环境的植物进行种植,防止土地反复荒芜;- 综合治理:采取多种措施综合治理沙漠化问题,包括风沙土地的固定化、人工降雨和合理利用水资源等;通过了解相关政策文件以及与政府工作人员和农民代表的座谈,我们了解到民勤县在治理沙漠化方面已经取得了一定成果,但仍然面临一些挑战,如资金不足、农民对新技术接受度低等。
三、调研结果分析3.1 沙漠化治理成果调研表明,民勤县在沙漠化治理方面取得了一定的成果。
通过科学种植和综合治理等措施,沙漠化现象得到了一定程度的控制。
退耕还林还草的政策也取得了一定的成效,部分沙地得到了有效修复。
民勤县治沙工程获得了一定的社会和经济影响。
3.2 存在的问题与建议尽管民勤县在治理沙漠化方面取得了一定的成果,但仍然存在一些问题和挑战:- 资金不足:治理沙漠化是一项长期而复杂的任务,需要大量的资金投入。
民勤县沙漠化土地治理调查民勤县沙漠化土地治理调查电信0902班王晟玮一、实践背景:甘肃地处河西走廊东北部,石羊河流域下游。
东西北三面被腾格里和巴丹吉林两大沙漠包围,沙化面积和荒漠草原枯死面积逐年扩大,北部沿沙漠地区灌草植被逐年退化,沙漠以每年8~10m的速度向绿洲推进,绿洲已由过去的阻沙天堑变成沙源,水干风起,沙逼人退。
这里已成为全国最干旱、荒漠化最严重的地区之一,也是我国北方地区沙尘暴的四大发源地之一。
面对着逐渐加重的沙漠化危机,政府也采取了多种措施进行防治。
政府的防沙治沙实际上只是对沙漠化土地进行治理。
初期目标是从总体上扼制住沙漠化的继续扩展,长期目标是根据需要和可能,对沙漠化土地逐步加以治理和开发利用。
二、实践目的:在采访与调研过程中,以民勤为实践基础点,了解西部沙漠化状况,沙漠化引起的环境与生态问题以及当地政府和人民采取的应对措施。
三、实践内容:一、民勤县现状沙产业示范生态园区建设进展顺利。
按照“多采光、少用水、新技术、高效益”的沙产业发展原则,在勤锋滩建成以新品种引繁、沙生苗木繁育栽培、畜禽养殖、高效节水农业为主的沙产业试验示范园区2600亩,建成高标准日光温室4座,无公害鲜食葡萄200亩、红枣460亩、特色果品50亩、中宁枸杞示范区50亩,绿色植物引种繁育380亩,梭梭接种肉苁蓉试验示范区150亩,沙漠植物多样保护园建设100亩;建设完成高效生态节水农业示范园700亩;整修道路7.3公里,绿化8公里。
园区的试验示范和辐射带动作用初步发挥,逐渐成为全县沙产业发展的窗口和样板。
沙漠化防治成效显著。
民勤县人工造林保存面积180万亩,封育天然沙生植被290万亩,封育成林面积76万亩,在绿洲边缘风沙线上建成长达342公里的防护林带,有效治理风沙口191个,森林覆盖率由70年代的4.3%提高到现在的10.68%。
绿洲外围及沿线防风固沙绿色屏障逐步形成,绿洲内部农田林网配套完善,乔灌草、带片网相结合的立体防护体系初具规模。
民勤水土保持监测情况汇报近年来,民勤县水土保持工作取得了显著成效,但也面临着一些新情况和新问题。
为了更好地掌握水土保持监测情况,及时发现问题并采取有效措施加以解决,现对民勤县水土保持监测情况进行汇报如下:一、土地退化情况。
根据最新监测数据显示,民勤县部分地区存在土地退化趋势。
主要表现为水土流失严重,土壤质量下降,土地肥力减弱等问题。
其中,水土流失是导致土地退化的主要原因之一,需加强监测和治理工作。
二、植被覆盖情况。
近年来,民勤县加大了植被恢复和保护力度,植被覆盖率有所提高。
但仍有部分地区植被恢复缓慢,甚至出现退化现象。
需要加强对植被覆盖情况的监测和评估,及时采取措施保护和恢复植被。
三、水资源利用情况。
民勤县水资源利用总体较为合理,但仍存在一些地区水资源过度利用的情况。
特别是农业灌溉用水管理不规范,导致部分地区水资源过度消耗,需加强水资源监测和管理。
四、防治措施实施情况。
民勤县加大了水土保持防治工作力度,实施了一系列防治措施。
如梯田工程、植被恢复、水土流失治理等。
但也存在部分措施实施不到位,效果不明显的情况。
需要对防治措施的实施情况进行全面监测和评估,及时调整和改进工作措施。
五、未来工作展望。
为了进一步加强水土保持工作,民勤县将继续加大监测力度,完善监测网络,提高监测精度和频次。
同时,加强对监测数据的分析和评估,及时发现问题并采取有效措施解决。
同时,加强宣传教育,提高广大农民的水土保持意识,共同参与水土保持工作。
综上所述,民勤县水土保持工作取得了一定成绩,但也面临一些新情况和新问题。
需要进一步加大监测力度,及时发现问题并采取有效措施解决,确保水土资源的可持续利用。
希望相关部门和广大农民朋友共同努力,共同参与水土保持工作,共建美丽家园。
2015年2月防 护 林 科 技F e b .,2015第2期(总137期)P r o t e c t i o nF o r e s t S c i e n c e a n dT e c h n o l o g yN o .2(S u m N o .137)文章编号:1005-5215(2015)02-0007-04收稿日期:2015-01-12基金项目:国家自然科学基金项目(41161049);人为干预下石羊河下游地下水动态变化及生态效应研究(31260129) 作者简介:郭春秀(1979-),女,甘肃民勤人,硕士,助理研究员,主要从事荒漠生态研究民勤绿洲不同年限退耕地土壤物理性质与群落特征郭春秀,王理德,何芳兰,韩福贵,王方琳,张莹花,魏林源(甘肃省荒漠化与风沙灾害防治重点实验室,甘肃省治沙研究所,甘肃武威733000)摘 要 通过对民勤绿洲1a ㊁2a ㊁3a ㊁4a ㊁5a ㊁8a ㊁15a ㊁24a 和31a 退耕地的生境和植被群落特征的分析,研究了不同年限退耕地植被群落㊁土壤水分㊁容重㊁孔隙度和机械组成的变化㊂结果表明:(1)民勤绿洲退耕地在31a 自然恢复过程中共出现植物32种,14科,其中灌木6种,草本26种,分别占总物种数的18.75%㊁81.25%;其中藜科(6种)㊁菊科(4种),禾本科(4种)㊁蒺藜科(3种),4科植物占总物种数的53.13%㊂(2)不同年限退耕地0~40c m 范围内土壤含水量随土层深度增加经历了先增后减的一个变化过程,而土壤容重及孔隙度变化不太明显㊂(3)在退耕地0~40c m 土层范围内,各样地细沙粒的比例最大,粉粒和黏粒次之,粗沙粒的比例最小,但各粒径所占比例随退耕年限的变化不大㊂关键词 民勤绿洲;退耕地;退耕年限;土壤物理性质;植被特征中图分类号:S 152 文献标识码:A d o i :10.13601/j.i s s n .1005-5215.2015.02.003S o i l P h y s i c a l P r o p e r t i e s a n dC o m m u n i t y C h a r a c t e r i s t i c s o fD i f f e r e n tA b a n d o n e dL a n d i n t h eM i n qi nO a s i s G u oC h u n x i u ,W a n g L i d e ,H eF a n g l a n ,H a nF u gu i ,W a n g F a n g l i n ,Z h a n g Y i n g h u a ,W e i L i n yu a n (S t a t eK e y L a b o r a t o r y ofD e s e r t i f i c a t i o na n dA e o l i a nS a n dD i s a s t e r C o m b a t i n g,G a n s uD e s e r tC o n t r o lR e s e a r c h I n s t i t u t e ,W u w e i 733000,C h i n a )A b s t r a c t T h eh a b i t a t s&p l a n t c o mm u n i t y c h a r a c t e r i s t i c s i n d i f f e r e n t a b a n d o n e d l a n d sw e r e a n a l y z e d a f t e r a b a n d o n -m e n t f o r 1,2,3,4,5,8,15,24&31a .T h e d y n a m i c c h a n g e o f p l a n t c o mm u n i t y ,s o i lw a t e r c o n t e n t ,b u l kd e n s i t y ,p o -r o s i t y a n dm e c h a n i c a l c o m p o s i t i o n i n t h e d i f f e r e n t a b a n d o n e d l a n d sw e r e s t u d i e d i n t h eM i n q i nO a s i s .R e s u l t s h o w s t h a t :(1)P l a n t o f 32s p e c i e s s p r e a do v e r 14f a m i l y l i v e t h r o u g h f i f t yy e a r s a p p e a r e d i na b a n d o n e d l a n d s i n t h e s t u d ya r e a ;s h r ub s (6s p ec i e s ),h e r b s (26s p e c i e s ),w h i c hc o n s t i t u t e18.75%,81.25%o f t h et o t a l s p e c i e sr e s p e c t i v e l y .C h e n o p od i a ce a e (6s p e c i e s ),C o m p o s i t a e (4s p e c i e s ),G r a m i n e o u s (4s p e c i e s ),Z y g o p h y l l a c e a e (3s p e c i e s ),t h e s ef o u r p l a n t c o n s t i t u t e 53.13%a m o ng th e m ;(2)Wi t h i n t h e r a n g e o f 0-40c mo f d i f f e r e n t a b a n d o n e d l a n d ,t h e s o i lm o i s t u r e c o n t e n t s h o w e da t r e n do f f i r s t i n c r e a s ea n dt h e nd e c r e a s ew i t ht h e i n c r e a s eo f s o i l d e p t h ;t h ec h a n ge s i ns o i l b u l k d e n s i t y a n d p o r o s i t y a r e n o t s i g n if i c a n t ;(3)I n t h e r a ng e o f 0-40c ms o i l l a y e r ,th e p r o p o r ti o n o f f i n e s a n d a r e t h e l a r -g e s t ,f o l l o w e db y s i l t a n d c l a y ;t h e p r o p o r t i o n o f c o a r s e s a n d i s t h e s m a l l e s t ;t h e p r o p o r t i o n o f e a c h p a r t i c l e s i z e v a r i e s l i t t l ew i t h t h e r e s t o r a t i o n y e a r s .K e y wo r d s M i n q i nO a s i s ;a b a n d o n e d l a n d ;r e s t o r a t i o n y e a r s ;s o i l p h y s i c a l p r o p e r t i e s ;v e g e t a t i o n c h a r a c t e r i s t i c s 民勤绿洲地区,曾经是植被茂密㊁物种丰富的天然柴湾㊂据民勤县林业局提供的资料,民勤盆地20世纪50年代共有天然 柴湾 724k m 2㊂近些年来,由于农业生产规模不断扩大,石羊河流入民勤境内的水量急剧减少,淡水资源紧缺,地表水不足以灌溉农田,便转向开采地下水,到1995年已打井11000余眼,年均提水量4.5亿~5.0亿m 3,年均超采2.4亿m 3左右㊂由于水资源过度开发利用,采补失调,地下水位区域性大幅度下降了4~17m ,造成土地大面积弃耕而撂荒[1]㊂这部分土地的保护与合理利用关系到整个绿洲生态系统的安全与稳定[2]㊂国内外对森林㊁农田㊁草地和荒漠生态系统土壤的物理㊁化学特性研究已有系列成果[3-9],在内陆河流域,大量研究报道了黄土高原丘陵沟壑区弃耕地植被恢复过程与物种多样性变化的关系[10],以及土壤水分[11]㊁养分[12]㊁种子库[13]㊁土壤结皮和物理性质[14]对植被恢复的影响等,但对沙区绿洲退耕地土壤物理特性及群落特征方面的研究相对缺乏,尤其缺乏植物学实验的相关证据㊂因此,结合野外实验及其所采集数据对民勤绿洲退耕地土壤物理性质与群落特征进行分析,以期为石羊河下游退耕地的植被恢复与重建提供科学依据㊂1材料与方法1.1试验地自然概况研究区位于石羊河下游民勤县湖区煌辉村㊁志云村的农田退耕地,地理位置103ʎ36ᶄ02ᵡ 103ʎ39ᶄ27ᵡE,39ʎ01ᶄ54ᵡ 39ʎ03ᶄ28ᵡN,平均海拔1305m,多年平均气温7.5ħ,极端最高气温为38.1ħ,极端最低气温是-28.8ħ㊂年均降水量115mm,主要集中在7 9月,占年均降雨量的72%㊂年均蒸发量2644mm㊂年日照时数2832.1h,年平均风速2.3m s-1,无霜期175d,年平均8级以上大风日数37.7d,沙尘暴日数26.8d㊂气候干旱㊁多风沙㊁降雨稀少㊁蒸发强烈㊁光照充足㊁昼夜温差大,属于典型的干旱荒漠气候;地带性土壤以灰棕漠土为主,盐碱化程度高㊂植被以耐盐性植物骆驼蒿㊁骆驼蓬㊁黑果枸杞㊁红砂㊁盐爪爪㊁盐生草等为主㊂1.2研究方法本研究首先在野外全面踏查的基础上,根据植物群落组成㊁结构和对当地居民的访问调查结果,选定无人为干扰或人为干扰较少的9块不同退耕年限(1a㊁2a㊁3a㊁4a㊁5a㊁8a㊁15a㊁24a㊁31a)的典型群落作为永久样地,大小为100mˑ100m,每个样地内采用5点法均匀设置5个10mˑ10m的小样方,同时调查各样方内植物的种类㊁高度㊁冠幅㊁个体数以及退耕地地理位置㊁海拔高度㊁土壤类型等㊂1.3土壤取样及测定在各样地内采用沿对角线取样法设土壤样品采集剖面2个,土壤按0~10c m,10~20c m,20~30 c m,30~40c m深度分层取样,用容积为100c m3的土壤环刀在同一层不同位置取3个土壤样本,用铝盒现场称湿质量,然后装入自封袋带回实验室用烘干法测土壤含水量及容重,并计算土壤孔隙度㊂然后在相同深度再取1k g左右土样装入土样袋,带回实验室,用M a l v e r n M a s t e r s i z e r2000激光粒度仪测土壤的机械组成,测量范围为0.02~2000μm,重复测量误差小于2%[15]㊂2结果与分析2.1退耕地群落组成及数量特征表1不同年限退耕地群落的物种种类样地编号退耕年限物种种类11a骆驼蒿+骆驼蓬+盐生草+黑果枸杞+白刺+盐爪爪+独行菜+碱蓬+柽柳+茴香+苦苣菜+黎+扁蓄+打碗花+虫实+苜蓿+虎尾草+芦苇+大蓟+冰草+西伯利亚滨藜+大戟+刺儿菜22a骆驼蒿+骆驼蓬+盐生草+黑果枸杞+白刺+盐爪爪+红砂+独行菜+碱蓬+柽柳+苦苣菜+黎+打碗花+虎尾草+大蓟+西伯利亚滨藜+大戟+猪毛蒿33a骆驼蓬+柽柳+骆驼蒿+西伯利亚滨藜+虎尾草+芦苇+碱蓬+独行菜+苦苣菜+盐生草+芨芨草+白刺+铁线莲+地锦+黑果枸杞+枸杞+顶羽菊+黄花矶松44a骆驼蓬+红砂+骆驼蒿+虎尾草+独行菜+盐生草+芨芨草+白刺+黑果枸杞+枸杞+黄花矶松55a骆驼蓬+骆驼蒿+打碗花+芦苇+苜蓿+盐生草+芨芨草+白刺+黑果枸杞+枸杞68a盐爪爪+盐生草+黑果枸杞715a骆驼蓬+红砂+盐爪爪+骆驼蒿+白刺+黑果枸杞824a骆驼蓬+红砂+骆驼蒿+芦苇+灰绿藜+碱蓬+苦苣菜+盐生草+黑果枸杞+枸杞931a骆驼蓬+红砂+盐爪爪+骆驼蒿+独行菜+盐生草+地锦+黑果枸杞注:骆驼蒿(P e g a n u mn i g e l l a s t r u m B u n g e);骆驼蓬(P e g a n u m h a r m a l a L.);盐生草(H a l o g e t o n g l o m e r a t u s);黑果枸杞(L y c i u m r u t h e n i c u m M u r r);白刺(N i t r a r i a t a n g u t o r u m B o b r);盐爪爪 K a-l i d i u m f o l i a t u m(P a l l.)M o q. ;独行菜(L e p i d i u ma p e t a l u m);碱蓬(H a l o g e t o n g l o m e r a t u s);芨芨草(A c h n a t h e r u ms p l e n d e n s);枸杞(L y c i u mc h i n e n s e);猪毛蒿(A r t e m i s i a s c o p a r i a W a l d s t.e tK i t.)柽柳(T a m a r i x c h i n e n s i s);铁线莲(C l e m a t i s f l o r i d a T h u n b.);黄花矶松(L i m o n i u ma u r e u m);红砂(R e a u m u r i a s o o n g o r i c a);茴香(F o e-n i c u l u mv u l g a r e);地锦(P a r t h e n o c i s s u s t r i c u s p i d a t a);苦苣菜(S o n-c h u s o l e r a c e u s);黎(C h e n o p o d i u ma l b u m);扁蓄(S o n c h u s o l e r a c e u s);打碗花(C a l y s t e g i ah e d e r a c e a W a l l.);虫实(C o r i s p e r m u mh y s s o p i-f o l i u m L.);苜蓿(M e d i c a g o s a t i v a);灰绿藜(C h e n o p o d i u m g l a u-c u m);顶羽菊 A c r o p t i l o n r e p e n s(L.)D C. ;虎尾草(C h l o r i s v i r g a-t a S w a r t z);芦苇(P h r a g m i t e s a u s t r a l i s);画眉草(E r a g r o s t i s p i l o-s a);大蓟(C i r s i u m j a p o n i c u m);冰草(A g r o p y r o n c r i s t a t u m);西伯利亚滨藜(A t r i p l e x s i b i r i c a);大戟(E u p h o r b i a p e k i n e n s i s)经调查可知:民勤绿洲在退耕后31a的植被演替过程中,调查样方中共出现植物32种,14科,其中草本植物26种(隶属12科24属),灌木6种(隶属4科6属),分别占总物种数的81.25%㊁18. 75%;而且藜科(6种)㊁菊科(4种),禾本科(4种)㊁蒺藜科(3种),4科植物占总物种数的53.13%,分别占总种数的18.75%㊁12.5%㊁12.5%和9.38%;其余物种包括茄科㊁柽柳科㊁大戟科分别是2属2种,分别占总数的6.25%;以上7科在调查样方中占据了(75%)较大的比例,说明在当地不同年限退8防护林科技2015年耕地植被演替过程中它们发挥着重要作用㊂其余物种如十字花科(独行菜)㊁毛茛科(铁线莲)㊁蓝雪科(黄花矶松)㊁伞形科(茴香)㊁苋科(藜)㊁旋花科(打碗花)㊁豆科(苜蓿)㊁毛茛科(铁线莲)㊁蓼科(扁蓄)分别为1科1属㊂从表1可以看出,退耕越早的退耕地植物种类和数量越多,分析其原因,是由于土地利用的改变对环境有强烈的改造作用,生态环境恢复的越好,越适宜多种植物的生长和发育㊂1~31年间,退耕地上的物种构成表现为多数种属于少数科㊁少数种属于多数科,并且,很多种为单属单科,这种结构和党荣理[15]研究的关于西北荒漠地区植物区系特征相一致㊂2.2 土壤含水量变化特征由图1可看出:不同年限退耕地0~40c m 范围内土壤含水量随土层深度增加经历了先增后减的一个变化过程,其中在10~20c m 土层深度内含水量从4a ㊁24a ㊁1a ㊁5a ㊁2a ㊁3a ㊁31a ㊁15a ㊁8a 退耕地依次递增,增加量分别为3.5%㊁5.3%㊁6.7%㊁7.0%㊁7.5%㊁7.6%㊁8.6%㊁9.0%和9.2%㊂造成这一现象的原因是植物根系主要分布于10~20c m 的土层,吸收了大部分的降雨,起到了良好的保水蓄水作用,导致土壤含水量变大,退耕8a ㊁15a ㊁31a撂荒时间较长的样地土壤含水量相对较高,是由于降水和自然沉积的累计作用,土壤结构得到一定的恢复,土壤毛管水的保存与补给更为有效,土壤含水量随深度增加不断增加;在20~40c m 土层深度内土壤含水量从15a ㊁8a ㊁31a ㊁3a ㊁2a ㊁1a ㊁5a ㊁24a㊁4a 依次递减,土壤含水量保持较低的水平,层次间变化幅度不大,且土壤含水量变化基本都呈V 字形分布㊂图1 不同年限退耕地0~40c m 土壤含水量2.3 土壤容重和孔隙度的变化特征土壤容重和孔隙度是土壤孔性的重要指标[16],并影响土壤水分的渗透性[17]㊂由于退耕年限的不同,使得土壤容重及其孔隙度也产生了一定的差异㊂不同年限退耕地不同土层的土壤容重及孔隙度变化幅度也不同,由表2可以看出,退耕2a 的样地平均土壤容重相对较大,孔隙度相对较小,分别为1.52gc m -3和42.73%;退耕15a 的样地平均容重相对较小,孔隙度相对较大,分别为1.21g c m -3和54.43%,退耕8a ㊁15a ㊁24a 撂荒时间较长的样地土壤容重相对较小,这说明随着退耕年限的不断增长,土壤的孔隙性变好,土壤入渗能力增强,土壤水分也得到相应的改善,这与土壤含水量的变化是相对应的㊂但是,总体来说,随退耕年限的延长土壤容重及其孔隙度变化不太明显㊂孔隙度与容重是相关联的指标,二者变化规律相反㊂表2 不同年限退耕地土壤容重和孔隙度退耕年限容重/g cm -3孔隙度/%0~10c m 10~20c m 20~30c m 30~40c m a v e r a ge 0~10c m 10~20c m 20~30c m 30~40c ma v e r a ge 1a1.531.491.471.431.4844.3642.3743.7146.0844.132a 1.551.531.501.501.5241.5843.4543.4542.4242.733a 1.251.331.581.591.4452.9649.7440.4539.8745.764a 1.411.411.481.461.4446.9446.8244.2044.8445.705a 1.421.441.511.501.4746.5645.7443.0343.4044.688a 1.171.071.311.291.2155.9359.7150.7151.3854.4315a 1.561.141.341.391.3641.3257.0449.3747.4848.8024a 1.311.441.441.461.4150.7545.6245.7044.8146.7231a1.281.431.461.531.4251.7145.9644.9542.4346.262.4 土壤机械组成变化特征土壤机械组成是土壤最基本的物理性质之一,也是影响土壤水肥状况的关键因子[18,19]㊂根据国际制土壤质地分类标准[20]将研究区土壤粒级分为:黏粒(<0.002mm ),沙粒(0.002~0.02mm ),细沙粒(0.02~0.2mm ),粗沙粒(0.2~2mm ),不同年限退耕地0~40c m 土壤机械组成如图2所示㊂从图中可以看出,各样地细砂粒的比例最大,粉粒和黏粒次之,粗砂粒的比例最小,但各粒径所占比例随退耕年限的变化不大㊂细砂粒含量都在50%以上,在退耕4年的样地中最大达到63.53%,在退耕8年的样地中最小为53.42%,黏粒的含量均小于10%,在退耕24年的样地中含量最大为9.1%,在退耕4年的样地中最小为6.6%㊂3 结论与讨论3.1 从不同年限退耕地物种组成来看,民勤绿洲在31a 的自然恢复过程中,调查样方内共出现植物16科26属32种植物㊂其中,单属单种植物居多,基本符合荒漠地区植物区系的总体特征㊂是由于退耕地9第2期 郭春秀等 民勤绿洲不同年限退耕地土壤物理性质与群落特征中土地利用的改变,对环境有强烈的改造作用,使植物群落得以生长,生存且生长发育速度较快㊂图2 不同年限退耕地0~40c m 土壤机械组成变化3.2 不同年限退耕地0~40c m 范围内土壤含水量随土层深度增加经历了先增后减的一个变化过程,其中在10~20c m 土层深度内土壤含水量增加极为明显,撂荒时间较长的样地土壤含水量相对较高;在20~40c m 土层深度内土壤含水量随土层深度增加呈现递减趋势,土壤含水量保持较低的水平,层次间变化幅度不大,且土壤含水量变化基本都呈V 字形分布㊂3.3 由于退耕年限的不同,土壤容重及孔隙度也产生了一定的差异㊂0~40c m 范围内土壤土容重及孔隙度变化幅度也不同,退耕时间较长的样地土壤容重相对较小,孔隙度相对较大,这说明随着退耕年限的不断增长,土壤的孔隙性变好,土壤入渗能力增强,土壤水分也得到相应的改善,这与土壤含水量的变化是相对应的㊂但是,总体来说,随退耕年限的延长土壤容重及其孔隙度变化不太明显㊂孔隙度与容重是相关联的指标,二者变化规律相反㊂3.4 从不同年限退耕地0~40c m 的机械组成来看,各样地细砂粒的比例最大,粉粒和黏粒次之,粗砂粒的比例最小,但各粒径所占比例随退耕年限的变化不大㊂长远来看,农田地退耕后面临土壤养分流失㊁机械组成粗化㊁植被恢复缓慢㊁抗干扰能力弱等诸多生态问题,因此,应合理利用和保护这部分土地,使退耕地得到较快的生态恢复㊂参考文献:[1]钟华平,刘恒,顾颖.石羊河下游民勤水资源与生态环境治理对策[J ].西北水资源与水工程,2003,13(1):10-13[2]王方琳,王理德,韩福贵,等.石羊河下游民勤绿洲退耕地植被自然演替特征及物种多样性分析[J ].西北植物学报,2013(7):1459-1464[3]T o n g w a y DJ ,S p a r r o w A D ,F r i e d e lM H.D e g r a d a t i o na n dr e -c o v e r yp r o c e s s e s i na r i d g r a z i n gl a n d s o f c e n t r a lA u s t r a l i a .P a r t 1:S o i l a n d l a n d r e s o u r c e s .J o u r n a l o fA r i dE n v i r o n m e n t s ,2003,55(2):301-326[4]P e i S h i f a n g ,F uH u a ,W a nC h a n g g u i .C h a n g e s i ns o i l p r o p e r t i e s a n dv e g e t a t i o n f o l l o w i n g e x c l o s u r e a n d g r a z i n g i nd e gr a d e dA l x a d e s e r t s t e p p eo f I n n e r M o n g o l i a ,C h i n a .A g r i c u l t u r e ,E c o s y s -t e m s&E n v i r o n m e n t ,2008,124(1):33-39[5]C h e n X i a o h o n g ,D u a nZ h e n g h u .C h a n g e si ns o i l p h y s i c a la n d c h e m i c a l p r o p e r t i e sd u r i n g re v e r s a l o fd e s e r t if i c a t i o n i n Y a n c h i C o u n t y o fN i ng x i aH u i a u t o n o m o u s r e g i o n ,Chi n a .E n v i r o n m e n -t a lG e o l o g y ,2009,57(5):975-985[6]胡亚林,曾德慧,范志平,等.半干旱区沙质退化草地造林对土壤质量的影响[J ].应用生态学报,2007,18(11):2391-2397[7]王葆芳,杨晓晖,江泽平,等.不同地区土地沙漠化过程中土壤退化演变规律.[J ]水土保持学报,2006,20(3):1-9[8]苏永中,赵哈林.持续放牧和围封对科尔沁退化沙地草地碳截存的影响[J ].环境科学,2003,24(4):23-28[9]王一博,王根绪,张春敏,等.高寒植被生态系统变化对土壤物理化学性状的影响[J ].冰川冻土,2007.29(6):921-927[10]秦伟,朱清科,刘中奇,等.黄土丘陵沟壑区退耕地植被自然演替系列及其植物物种多样性特征[J ].干旱区研究,2008,25(4):507-513[11]魏兴琥,谢忠奎,段争虎.黄土高原西部弃耕地植被恢复与土壤水分调控研究[J ].中国沙漠,2006,26(4):590-595[12]张振国,焦菊英,白文娟.黄土丘陵沟壑区退耕地植被恢复中生物土壤结皮特征[J ].水土保持通报,2006,26(4):33-37[13]白文娟,焦菊英,张振国.黄土丘陵沟壑区退耕地土壤种子库对植被恢复的影响[J ].北京林业大学学报,2008,30(4):65-71[14]刘勇,王凯博,上官周平.土壤的物理性质和不同群落特征研究[J ].植物资源与环境学报,2006,15(2):42-46[15]中国科学院土壤研究所.土壤理化分析[M ].上海:上海科学技术出版社,1978[16]李永强,赵萌莉,韩国栋,等.不同年限草原撂荒地土壤理化特性研究[J ].中国草地学报,2012,34(3):61-64,69[17]马祥华,焦菊英,温仲明,等.黄土丘陵沟壑区退耕地植被恢复中土壤物理特性变化研究[J ].水土保持研究,2005,12(1):17-21[18]庞学勇,刘世全,刘庆,等.川西亚高山针叶林植物群落演替对土壤性质的影响[J ].水土保持学报,2003,17(4):42-50[19]魏义长,康玲玲,王云璋,等.水土保持措施对土壤理化性状的影响[J ].水土保持学报,2003,17(5):114-116[20]黄昌勇.土壤学[M ].北京:中国农业出版社,2000:69-771防 护 林 科 技 2015年。
5.方茴说:“那时候我们不说爱,爱是多么遥远、多么沉重的字眼啊。
我们只说喜欢,就算喜欢也是偷偷摸摸的。
”6.方茴说:“我觉得之所以说相见不如怀念,是因为相见只能让人在现实面前无奈地哀悼伤痛,而怀念却可以把已经注定的谎言变成童话。
”7.在村头有一截巨大的雷击木,直径十几米,此时主干上唯一的柳条已经在朝霞中掩去了莹光,变得普普通通了。
8.这些孩子都很活泼与好动,即便吃饭时也都不太老实,不少人抱着陶碗从自家出来,凑到了一起。
9.石村周围草木丰茂,猛兽众多,可守着大山,村人的食物相对来说却算不上丰盛,只是一些粗麦饼、野果以及孩子们碗中少量的肉食。
民勤绿洲生态恶化与荒漠化浅析民勤绿洲处于石羊河流域下游,南连武威,西邻金昌,北枕阿拉善右旗,东接阿拉善左旗;西、北、东三面环沙,在巴丹吉林沙漠和腾格里沙漠两大沙漠的半包围中。
全县面积约1600万hm2,其中沙漠和盐碱滩地面积比例超过90%,绿洲面积只有约9%左右。
民勤绿洲由古代的水草丰美演变到今天的三面环沙,历经沧海桑田,生态环境也演变成为现在的荒漠化生境。
1.民勤绿洲荒漠化演变过程:1.1汉初以前时期春秋战国以前,民勤一带是古谷水(今石羊河)与金川河(云川,水磨川)流潴形成的湖泊和草原。
据记载,民勤历史上最大的湖泊——潴野泽在西汉早期仍是“水势浩淼,波光粼粼”,范围大致在今莱菔山、独青山以南,狼刨泉山、枪杆岭山以北,南北宽40多km、东西长100多km。
这个时期,这一带是以湖泊草原为主的优良生态环境。
1.2汉朝-元末明初时期西汉到晋的400多年间,特别是西汉时期人口的向西迁徙,绿洲区社会经济逐步发展,耕作面积不断扩大,原河道的漫滩区被开垦出了大量农田,农耕农牧的生态环境逐渐取代了自然生态环境,同时,牧业发展和人类频繁活动也不断改变绿洲的生境,是荒漠化形成的初始诱因之一。
自西汉以来,向河西大量移民,导致古谷水(石羊河)上游地区农业用水大幅增加,古谷水上中游各支流被拦截利用,使得流入民勤的水量逐年减少;气候变迁、古谷水来水量减少、湖泊萎缩是荒漠化形成的主要因素。
民勤县土地荒漠化研究【摘要】土地荒漠化是人类面临的严重的环境问题之一,我国已经成为受土地荒漠化危害最严重的国家之一,其中又以民勤县土地荒漠化问题最为严重,“绝不能让民勤成为第二个罗布泊”已成为全体中国人的心声。
通过对民勤县土地荒漠化的研究,探索土地荒漠化发生的原因,探讨土地荒漠化的解决办法,提升国民对土地荒漠化的重视,为当地群众的生存和发展做点尝试。
【关键词】民勤;土地荒漠化;成因;防治一、研究地概况民勤县地处甘肃河西走廊东北部干旱荒漠区,位于甘肃河西三大内陆河之一的石羊河流域的下游,其东西北三面被腾格里沙漠和巴丹吉林沙漠包围,沙漠、戈壁和盐碱滩地占据全县总面积的94%,只有沿石羊河一条绿色通道与武威绿洲相连;民勤县属于典型的温带大陆性干旱气候,干旱少雨,风大沙多,植被稀少,水源匮乏,常年忍受干旱和沙尘暴的影响;石羊河可供民勤的用水量逐年下降,从上世纪五十年代的5.9亿立方米减少到目前的不足1亿立方米;年平均降雨量只有110毫米,而蒸发量高达了2640毫米;目前全县有机井12000眼,年开采地下水5.6亿立方米,而允许的地下水开采量仅为1.5亿立方米;民勤县人口达到32万,而可供居住的绿洲面积仅为878公顷。
由此可见,民勤县土地荒漠化现象严重,人与环境之间矛盾突出,荒漠化问题的解决非常迫切。
二、土地荒漠化现状民勤县土地荒漠化类型有三种,分别是风蚀荒漠化、盐渍荒漠化和水蚀荒漠化。
风蚀荒漠化是最严重的一类,除了大面积戈壁,流动沙丘外,固定、半固定沙地普遍存在;盐渍荒漠化的土地地表有白色或灰白色盐结皮,植被以耐盐的盐爪爪、碱蓬、芦苇为主,距地表0~30厘米的土壤盐分在0.5%~1%之间,部分土壤盐分在1%以上;水蚀荒漠化所占比例最小,主要分布在干河床、河滩漫地、山前沟谷冲击洪积扇等,其地表层分布有少量的破碎砾石及其他冲积物。
在红崖山水库建成后,石羊河下游河床断水,植被覆盖率不高,仅有沙枣、怪柳、芦苇和其他禾本科植物。
民勤绿洲荒漠过渡带固沙林土壤保育效应研究民勤绿洲荒漠过渡带固沙林土壤保育效应研究随着全球气候变暖和人类活动的不合理开发利用,荒漠化正成为世界范围内的一个严重问题。
中国西北地区是中国荒漠化最为严重的地区之一,尤以甘肃省民勤县的绿洲荒漠过渡带为甚。
在这片荒漠化区域,固沙林的建设被广泛应用于土壤保护与改良中。
本文旨在探讨民勤绿洲荒漠过渡带固沙林的土壤保育效应,并为环境治理提供参考。
一、民勤县的绿洲荒漠过渡带背景民勤县位于甘肃省中部,地势高差悬殊,是典型的黄土高原地貌。
由于地势低,土地贫瘠,民勤县的农田面积有限,引发了人口过剩和资源匮乏问题。
在这种情况下,人们开始注意到土地的可持续利用问题,并为土壤保育寻求解决方案。
二、固沙林的建设固沙林是一种通过植被来固定流动沙丘、改良土壤、预防和控制荒漠化的措施。
在民勤县的绿洲荒漠过渡带,人们开始大规模种植固沙林,主要植物有沙棘、刺槐等。
这些植物因其适应干旱环境的特点,能够抵御风沙侵蚀,稳定土壤。
同时,它们的繁殖能力强,能够快速扩大种植面积。
三、土壤保育效应1. 风沙拦截:固沙林的植物形成了一个天然的屏障,能够拦截大风中的流动沙丘。
这种屏障效应大大减少了风沙对土地的侵蚀程度,使土壤得以保持在原地。
同时,这些植物的根系能够锁住沙丘,防止其流动。
2. 水源保护:固沙林的植物不仅可以保护土地,还可以保护水源。
它们的根系能够保持土壤湿度,并防止水分的蒸发。
这对于绿洲地区来说尤为重要,因为水是宝贵的资源。
3. 土壤改良:固沙林的植物通过生长和腐殖质的堆积,改良了土壤的结构和养分含量。
研究发现,固沙林能够提高土壤的有机质含量、水分保持能力和保持土壤温度等。
4. 生态系统恢复:固沙林不仅对土壤有益,对整个生态系统的恢复也有积极作用。
由于固沙林的建设,野生动物的栖息地得到保护,物种多样性得到了提高。
四、固沙林建设的挑战与发展尽管固沙林建设在土壤保护方面取得了显著成果,但也面临着一些挑战。
民勤绿洲生态恶化与荒漠化浅析民勤绿洲处于石羊河流域下游,南连武威,西邻金昌,北枕阿拉善右旗,东接阿拉善左旗;西、北、东三面环沙,在巴丹吉林沙漠和腾格里沙漠两大沙漠的半包围中。
全县面积约1600万hm2,其中沙漠和盐碱滩地面积比例超过90%,绿洲面积只有约9%左右。
民勤绿洲由古代的水草丰美演变到今天的三面环沙,历经沧海桑田,生态环境也演变成为现在的荒漠化生境。
1.民勤绿洲荒漠化演变过程:1.1汉初以前时期春秋战国以前,民勤一带是古谷水(今石羊河)与金川河(云川,水磨川)流潴形成的湖泊和草原。
据记载,民勤历史上最大的湖泊——潴野泽在西汉早期仍是“水势浩淼,波光粼粼”,范围大致在今莱菔山、独青山以南,狼刨泉山、枪杆岭山以北,南北宽40多km、东西长100多km。
这个时期,这一带是以湖泊草原为主的优良生态环境。
1.2汉朝-元末明初时期西汉到晋的400多年间,特别是西汉时期人口的向西迁徙,绿洲区社会经济逐步发展,耕作面积不断扩大,原河道的漫滩区被开垦出了大量农田,农耕农牧的生态环境逐渐取代了自然生态环境,同时,牧业发展和人类频繁活动也不断改变绿洲的生境,是荒漠化形成的初始诱因之一。
自西汉以来,向河西大量移民,导致古谷水(石羊河)上游地区农业用水大幅增加,古谷水上中游各支流被拦截利用,使得流入民勤的水量逐年减少;气候变迁、古谷水来水量减少、湖泊萎缩是荒漠化形成的主要因素。
汉晋时期,绿洲区主要是农牧复合经济方式,生态环境在缓慢恶变,主要原因是水源补给条件的恶化和人类频繁活动,境内植被退化,沙化面积不断扩大。
在晋至元末1000多年中,民勤范围内民族纷争频发,归属更迭,战乱不断,耕地兴废不定,民不聊生。
由于土地使用的无序性,植被破坏容易恢复难,荒漠化速度加快。
1.3荒漠化时期①明朝-清末时期。
明朝统治河西,灌溉农业兴起,尤其是武威一带农业的快速发展,极大地促进了生产力,此时的大西河不再是石羊河下游的主流河,而成了夏秋溢洪的季节河,汉代的大西河沿岸农垦区已基本被风沙侵蚀成沙荒带;明嘉靖二十五年(公元1546年),风沙逼近县城,大量田庄被风沙埋压。
民勤县青土湖生态变化调查分析
民勤县青土湖位于甘肃省东南部,是该地区重要的淡水养殖基地和旅游景点。
然而,
近年来,由于人类活动和自然环境变化,青土湖的生态遭受了严重的影响。
本文就对青土
湖的生态变化进行调查分析。
一、水质污染
随着人口不断增加和农业、工业的迅速发展,青土湖周边的污水排放量也在不断增加,导致湖水水质恶化。
通过测定青土湖水体的总磷、总氮、化学需氧量等指标,发现水质已
经严重超标。
二、水位降低
青土湖的水位变化是多因素交织的结果。
由于气候干旱,降雨不足,水源减少等原因,青土湖的水位不断下降。
同时,因为湿地和草地的开垦、河流的改道和引水工程等原因导
致的水资源流失,也加剧了青土湖的干旱。
三、草地退化
青土湖周边的草地是青藏高原特有的胡枝子草原,是维系湖泊生态平衡的重要保障。
然而,由于过度放牧、人为破坏、气候变化等原因,导致草地退化,造成土壤侵蚀和水土
流失等生态问题。
四、水体富营养化
随着环境恶化和生物数量增加,青土湖的水体容易产生大量有机物和磷、氮等营养物质,从而导致了水体富营养化现象的发生,造成火藻、蓝藻和水花生等水生植物大量繁殖,严重影响了湖泊的生态系统。
五、鱼类减少
青土湖是重要的淡水养殖区,但是由于人类的过度捕捞、水体富营养化等原因导致的
鱼类大量减少,捕捞业面临着严重的危机。
综上所述,青土湖的生态遭受了严重的影响,需要通过加强管理和治理,提升青土湖
的生态环境质量,重建湖泊的生态平衡。
民勤绿洲弃耕地土壤活性有机碳和氮变化特征及影响因素王军强;施志国;赵旭;李彦荣【摘要】[Obj ective]The aim of this study was to understand the changes of active organic carbon and nitrogen of different soil layers after arable land abandoned in Minqin oasis.[Method]Based on the field investigation and laboratory analysis,the content of soil microbial biomasscarbon(MBC),microbial bio-mass nitrogen(MBN),particulate organic carbon(POC),particulate organic nitrogen(PON)and easily oxi-dized carbon(ROC)were measured in abandoned cultivated lands in different years taking cultivated land as control in the Minqin oasis,northwest China.[Result]MBC,MBN,POC,PON and ROC presented signifi-cant stratification after cultivated land being abandoned.The distribution ratio of MBC,MBN,POC,PON and ROC at 0~20 cm soil depth were higher than that of cultivated land (0 a)after being abandoned short-term (3 a),and significantly differed from others (P<0.05).At 20~40 cm soil depth,the difference in the distribution ratio of POC,PON and ROC were not significantly between abandoned lands and cultivated land,but that of MBC and MBN differed significantly (P<0.05).The coefficient of oxidation stability (Kos)in deeper soil was significantly higher than that of surface and it was significantly higher in long-term-abandoned land than cultivated land and short-term-abandoned land (3a).[Conclusion]Abandoned cultivation was in favor of formation and accumulation of active organic carbon and nitrogen at 0~20 cmdepth,meanwhile could improve the distribution ratio of active organic carbon and nitrogen and increase or-ganic matter oxidation stability and particularly obvious in deeper soil.%【目的】了解民勤绿洲弃耕地不同土层土壤活性有机碳、氮演变特征.【方法】以民勤绿洲区不同年限弃耕地为研究对象,以常规耕地为参照,通过野外调查取样和室内测试分析,测定土壤微生物量碳(MBC)、微生物量氮(MBN)、颗粒有机碳(POC)、颗粒有机氮(PON)、易氧化碳(ROC)含量.【结果】弃耕后土壤活性有机碳、氮含量呈现明显的分层现象,短期弃耕(3 a)后0~20 cm土层土壤MBC、MBN、POC、PON和ROC分配比例高于常规耕地(0 a),并和其他弃耕地构成显著差异(P<0.05).20~40 cm土层,弃耕地土壤POC、PON和ROC分配比例和常规耕地差异不显著,但是MBC和MBN的分配比例和常规耕地差异显著(P<0.05).深层土壤氧化稳定系数(Kos)明显高于表层土壤,而且长期弃耕地Kos值显著高于常规耕地和短期弃耕地(3 a).【结论】弃耕有利于土壤活性有机碳、氮在0~20 cm土层中的形成和累积,而且该土层中活性有机质的分配比例也明显高于常规耕地,弃耕能提高土壤有机质的氧化稳定性,深层土壤表现的尤为突出.【期刊名称】《甘肃农业大学学报》【年(卷),期】2016(051)003【总页数】10页(P21-30)【关键词】民勤绿洲;弃耕地;活性有机碳;活性有机氮;土壤【作者】王军强;施志国;赵旭;李彦荣【作者单位】中国科学院寒区旱区环境与工程研究所,甘肃兰州 730000; 甘肃省农业工程技术研究院,甘肃武威 733006;甘肃省农业工程技术研究院,甘肃武威733006;甘肃省农业工程技术研究院,甘肃武威 733006;甘肃省农业工程技术研究院,甘肃武威 733006【正文语种】中文【中图分类】S154.1土壤总有机碳(TOC)和全氮(TN)由于背景值较高,对气候变化、土地管理措施和利用方式的反应表现出一定的滞后性,因此,在短期内很难检测出其发生的微小变化[1].然而,土壤有机碳和氮中的一些组分对土地利用方式反应比TOC和TN更敏感,这部分碳和氮被称为活性有机碳和活性有机氮.表征土壤活性有机碳和活性有机氮的指标很多,土壤微生物量碳(MBC)、土壤微生物量氮(MBN)、颗粒有机碳(POC)、颗粒有机氮(PON)和易氧化碳(ROC)是常用指标[2].研究发现,土壤活性有机碳和活性有机氮不仅是土壤微生物生命活动的能源,对土壤养分的有效化也有着十分重要的作用[3],且在经营管理或土壤受到干扰之后产生较大波动.宇万太等[4]研究表明,不同土地利用类型下土壤活性有机碳含量均随着土层加深而递减,主要原因是土壤活性有机碳含量很大程度上取决于土壤TOC含量,而深层土壤受生物等影响较少,因此TOC含量较上层土壤低.另外,深层土壤枯枝落叶残体和根系相对较少,而植物枯枝落叶残体和根系正是土壤活性碳的来源[5],故深层土壤活性有机碳含量也较低.周晨霓等[6]研究后发现,TOC、POC、ROC和MBC含量均具有显著的表聚性.土壤活性有机碳和氮还受植被类型及动态、土壤性质和气候特点等的影响[7].土壤活性有机碳占土壤总有机碳的比率称为该种活性有机碳的分配比例[8],它比活性有机碳总量更能反映不同土地利用类型下植被对土壤碳、氮过程的影响.土壤活性碳和氮是微生物生长的速效基质,其含量的高低直接影响土壤微生物的活性,从而影响温室气体的排放[9-10],并且能实时实地的反应土壤的物理性质和肥力的变化.目前,关于土地利用方式[11]和施肥措施[12]对土壤活性有机碳和氮的影响已开展了大量的研究,而从荒漠绿洲区弃耕地角度研究不同土层活性有机碳分布规律的报道较少,对土壤活性有机氮的研究更少.因而研究民勤绿洲区农耕地转变为弃耕地后不同土层土壤活性有机碳和氮含量演变,对于正确评价该地区弃耕地土壤质量,了解弃耕后土壤碳、氮变化过程都具有重要意义.1.1 样地概况在以1995年的1∶15万土地利用现状图为基本信息源,结合2011年9月对民勤县东湖镇当地居民的访问调查结果,在民勤县东湖镇西岁四社和五社(N38°56′50.3″,E 103°42′)选取弃耕面积较大且连片、耕作痕迹清楚、表层沙化不明显、弃耕时间序列明晰和耕地利用方式基本一致的已弃耕3、12、20、30、40 a土地为采样点.选择毗邻的常规耕地为对照,对照地的耕作方式为作物收获后翻耕并漫灌,播种前旋耕后地膜覆盖.种植的主要作物为大麦、茴香和棉花.为了保证土壤背景值和耕地利用方式的尽可能一致,取样点选在弃耕较为集中的2个自然村(半径不超过6 km).耕地弃耕之前采用传统秋翻(约20 cm)后冬灌,耕地弃耕之前种植的主要作物为棉花、茴香和大麦.由于采样区耕作环境差、灌溉水源不足以及生态移民等原因,弃耕后没有再进行复垦.取样地具体情况见表1.1.2 土壤样品的采集采样时间为2012年4月下旬,随机选取3个具有相同弃耕年限的独立样地(距离约为1.0~1.5 km)作为重复.每一个样地采用S形的布点方法随机建立5个采样区(10 m×10 m),每个采样区距离大约100 m,分别在每个采样区利用土钻采集土样15个点,采样深度分别为0~20、20~40、40~60 cm.同一样地的土样按照土层混合后成为一个混合样本,总共采集54个混合样本(3个独立样地×5个弃耕年限加1个对照×3个土层).取样过程中弃去大的植物根系和砂砾.采回的新鲜土样分为2部分,一部分新鲜土样过2mm筛后,放置于样品冷藏箱中(4 ℃左右,不超过4 d)供测定土壤微生物生物量碳(氮),另一部分过0.5 mm筛,装入保鲜袋,用于土壤中总有机碳(氮)、易氧化碳和其他理化指标的测定.1.3 分析方法土壤POC和PON含量测定参照Cambardella等[13]的方法.土壤MBC和MBN含量测定采用氯仿熏蒸加0.5 mol/L K2SO4浸提法[14].MBC 和MBN含量由以下公式计算而得[15]:式中:EC为熏蒸后提取液中TOC含量和未熏蒸(对照)提取液中TOC含量的差值,KEC=0.45,MBC为微生物量碳,单位为mg/kg.式中:EN为熏蒸后提取液中TN含量和未熏蒸对照提取液中TN含量的差值,KEN=0.54,MBN为微生物量氮,单位为mg/kg.采用土壤微生物商[16]来评价有机碳稳定性,微生物熵是指MBC与土壤TOC的比值.土壤易氧化碳(ROC)测定参照Blair[17]的方法.氧化稳定系数(Kos)=稳定性有机碳/易氧化碳,稳定性有机碳=总有机碳-易氧化碳[18].土壤有机碳含量采用重铬酸钾(K2Cr2O7)氧化-滴定法测定.全氮用半微量凯氏定氮法测定.速效钾采用中性NH4Ac浸提、火焰光度法测定.有效磷采用钼锑抗比色法.土壤pH值采用PHS-6210 pH计测定.EC采用DDSJ-318电导率仪测定.土壤容重(BD)用环刀法测定.土壤粘粒(Clay)、粉粒(Silt)和沙粒(Sand)含量采用筛析-吸管法测定.以上指标在测定过程中都进行了3次重复.根生物量(BG-b)的测定参照Du Pont等[19]的方法:用内径6 cm的根钻在所选的各样地取样点随机钻取土芯45个,钻孔深度分别为0~20、20~40、40~60 cm.将土芯用塑料袋装好后带回实验室,土芯样品用流水冲洗、除去泥土和杂物,于65 ℃烘48 h后称质量,计算根生物量.利用以下公式对根生物量进行估算:根生物量(kg/hm2)=[平均每根土芯根质量(g)×105]/[π ( 6 /2)2]1.4 数据处理和统计分析数据经Excel 2010初处理,所有数据测定结果均以平均值表示,采用SPSS 19.0进行统计分析,差异显著性分析利用单因素方差分析(ANOVA)和双因素方差分析(two-way ANOVA).相关性分析采用Pearson相关系数评价不同因子间的相关性.以土壤总活性有机碳和氮为自变量,土壤其他指标为应变量进行逐步回归分析.统一采用Sigma Plot 10.0做图.2.1 弃耕地土壤MBC和MBN的变化0~60 cm土层MBC和MBN含量变异较大,分别在39.11~273.32、9.16~33.35 mg/kg之间.0~20 cm土层MBC和MBN含量随弃耕年限呈减少趋势,常规耕地(0 a)和短期弃耕地(3 a)土壤MBC和MBN含量显著高于40 a长期弃耕地(图1).20~40 cm土层MBC和MBN含量随弃耕年限呈增加趋势,常规耕地土壤MBC和MBN含量显著低于40 a长期弃耕地.40~60 cm土层MBC和MBN含量的变化趋势和0~20 cm土层相似,而且弃耕20 a后其含量趋于稳定.由图2可知,0~20 cm土层MBC分配比例介于2.22%~5.28%之间,MBN的分配比例介于2.68%~4.98%之间,短期弃耕地(3 a)土壤MBC的分配比例高于常规耕地(0 a),并和其他弃耕地构成显著差异(P<0.05).20~40 cm土层MBC和MBN分配比例小于0~20 cm土层,而且弃耕地MBC和MBN分配比例显著高于常规耕地(0 a).在垂直分布来看,40~60 cm土层MBC和MBN分配比例最小,常规耕地和长期弃耕地之间差异显著.弃耕年限,土层以及这2个变量的交互作用对MBC和土壤微生物商产生极显著的影响(表2,P<0.001).弃耕对土壤MBN产生显著影响,对MBN分配比例不产生影响,而土层以及土层和弃耕的交互作用对MBN和MBN分配比例产生极显著影响(表2,P<0.001).2.2 弃耕地土壤POC和PON的变化0~60 cm土层POC和PON含量分别介于0.35~2.13和0.04~0.14 g/kg之间.土壤POC和PON在垂直剖面上的分布规律与MBC和MBN基本一致.0~20 cm 土层POC和PON含量随弃耕年限而减少,常规耕地(0 a)和弃耕地之间差异显著(图1,P<0.05).20~40 cm土层POC和PON含量随弃耕年限呈增加趋势.40~60 cm土层POC和PON的变化趋势和0~20 cm土层相似.由图2可知,0~20 cm土层POC分配比例介于22.61%~43.57%之间,PON的分配比例在16.08%~19.78%之间,短期弃耕地(3 a)土壤POC和PON的分配比例显著高于常规耕地和其他弃耕地(P<0.05).20~60 cm土层POC和PON的分配比例介于8.04%~17.41%之间,低于0~20 cm土层,而且,弃耕30 a之前,差异不显著.弃耕年限,土层以及这两个变量的交互作用对POC和PON及其分配比例产生显著或极显著的影响(表2).表中显示的数据为检验值.*、** 和*** 分别表示P<0.05,P<0.01 和P<0.001 的显著性水平,n.s 表示差异不显著.A×B表示弃耕时间和土层之间的交互效应.BD:土壤容重;CaS:土壤粘粉粒含量;Sand:沙粒含量;aP:有效磷;aK:速效钾,下同.2.3 弃耕地土壤ROC的变化0~60 cm土层ROC含量分别介于0.30~1.70 g/kg之间.0~20 cm土层ROC含量随弃耕年限增加而减少,常规耕地(0 a)和12 a弃耕土之间差异不显著,但二者均显著高于其他弃耕地(图1,P<0.05).20~40 cm土层ROC随弃耕年限呈现先减少后增加趋势,土壤ROC含量以弃耕3 a最高(1.49 g/kg),弃耕40 a最低(1.20 g/kg).40~60 cm土层ROC的变化趋势和0~20 cm土层相似,常规耕地(0 a)和短期弃耕地(3 a)ROC含量最高,和其他弃耕地差异显著(P<0.05).由图2可知,0~20 cm土层ROC分配比例在25.72%~30.58%之间,各弃耕地之间差异不显著.20~40 cm土层ROC分配比例随弃耕年限呈先增加后减少趋势,弃耕3 aROC分配比例最高(36.90%),和其他弃耕地构成显著差异(P<0.05).40~60 cm土层ROC分配比例明显小于其他土层,其变化趋势和20~40 cm土层相似,常规耕地(0 a)和短期弃耕地最高,分别为17.31和19.72%,和其他弃耕地差异显著(P<0.05).随弃耕年限增加,土壤有机碳的氧化稳定系数(Kos)提高(图2),深层土壤(40~60 cm)的Kos值显著高于表层土壤(0~20 cm).弃耕年限对ROC和Kos产生显著影响(表 2,P<0.05).土层对ROC和Kos产生及显著影响(表2,P<0.05).弃耕和土层的交互作用对ROC和Kos不产生影响.2.4 土壤活性有机碳和氮与其他主要理化指标之间的关系由表3可知,土壤活性有机碳和氮和土壤TOC、TN以及根生物量(BG-b)呈极显著正相关(P<0.01).逐步回归分析表明(表4),所有土壤理化指标中,BG-b对MBC、MBN和ROC都产生较大的影响,TOC对PON和POC的影响较为明显,进一步说明土壤现有碳库和碳库补充来源对土壤中MBC、MBN、PON和POC含量及其稳定性都起到关键的作用.MBC、MBN和PON与EC呈显著负相关关系(P<0.05).POC和Clay呈显著正相关关系,PON和CaS呈显著正相关(P<0.05).土壤活性碳氮的分配比例都与aP呈显著或极显著正相关(P<0.01),而Kos和BD 呈极显著正相关(P<0.01).2.5 弃耕地土壤活性有机碳和氮与土壤其他主要理化指标的RDA排序弃耕地土壤活性有机碳和氮与土壤主要理化指标的RDA排序结果见图3.活性有机碳和氮分别用带箭头的线段(矢量)表示.三角形代表弃耕年限和土层,土壤理化指标用圆圈表示.由图3-A可知.综合RDA第一、二排序轴的生态意义,在RDA二维排序空间中,沿着RDA第一排序轴从左至右,随着BG-b、TOC和TN的不断减少,EC不断提高,土壤活性有机碳和氮含量不断减少;沿着RDA第二排序轴从下至上,土壤Clay和BD逐渐升高,活性有机碳和氮含量逐渐降低.综合RDA排序的生态学意义,沿着土层40~60、20~40、0~20 cm,土壤质地逐步粗化,土壤粘粉粒比例减少,土壤紧实度降低,土壤碱化程度提高,不利于土壤活性有机碳氮的固持.由图3-B可以看出,沿着RDA第一排序轴从左至右,随着BG-b、TOC和CaS的不断提高,土壤活性有机碳和氮含量不断提高;沿着RDA第二排序轴从上至下,随弃耕年限不断延长,土壤中粘粒和容重逐渐降低,土壤盐碱化不断增加,土壤活性有机碳氮含量不断减少.3.1 土壤微生物量碳和氮变化及其影响因素本研究表明,弃耕显著影响了0~20 cm土层土壤微生物量碳和氮的含量及其分配比例,常规耕地与长期弃耕地之间存在显著性差异(图1).说明农田的耕作管理活动显著提高了土壤微生物活性,加速了土壤有机碳的分解,减弱了农田的碳汇功能[20],弃耕后土壤微生物量碳含量较低.对不同有机质含量的土壤进行比较时,作为土壤微生物量碳与总有机碳的比值,微生物商比有机碳或微生物量碳更具有一定优势[21].一般土壤的微生物商值在1%~4%[22],因为土壤类型、管理措施、分析方法、采样时间等的不同,文献报道中微生物商的范围扩大为0.27%~7%[23].有学者对我国土壤微生物商的研究表明,其变幅为1%~5%,这些数据与国外报道结果十分的相近[24].本研究中微生物商的范围为0.97%~5.28%(图2),与文献的报道数值范围相符但稍微偏低,可能的原因是该区域土壤总有机碳偏低,而且微生物量碳周转速率快,导致土壤微生物商偏低.3.2 土壤颗粒有机碳和氮变化及影响因素而本研究表明,该试验区长期弃耕地土壤颗粒有机碳和氮含量显著小于常规耕地和短期弃耕地(图1),颗粒有机碳和氮及分配比例自上向下呈递减的趋势.主要原因是,其一,土壤颗粒有机碳与土壤总有机碳以及土壤粘粒含量呈显著或极显著相关性.有机物质在粘粒含量低的土壤中分解较快,并随土壤粘粒含量的增加分解趋于缓慢[25].在相同的气候和管理条件下,粘粒含量高的土壤往往含有更多的有机碳,而且能保护颗粒有机质免于生物降解[26].其二,这应该与颗粒有机碳的来源有关[27],随着土层深度的增加,植物残体输入量减少,导致外源性有机质对土壤颗粒有机碳的补偿减少.土壤颗粒有机碳分配比例(POC/TOC)可以表明不同土地管理方式下土壤有机碳的稳定强度[28],POC/TOC值大,表明土壤有机碳比较易被矿化、周转期较短或活性高,值小则表明土壤有机碳较稳定,易被生物所利用.研究表明,颗粒有机碳的分配比例一般在10%以上[29],可高达30%~85%[30],土壤颗粒有机氮的分配比例为30%~49%[31].本研究表明,民勤绿洲区弃耕地土壤颗粒有机碳和氮的分配比例范围分别为8.63%~43.57%和8.04~24.41%(图2),基本和以往的研究结果相一致,但PON的分配比例较小,可能的原因是该地区土壤全氮和活性有机氮含量都偏低,而且外源性有机质对土壤活性有机质的补偿不足,导致土壤颗粒有机氮含量随弃耕年限的增加而持续下降.3.3 土壤易氧化碳变化及影响因素易氧化碳是对植物和微生物具有较高可利用性的化学活性组分[32],主要位于土壤团聚体的表面或大团聚体之间或处于游离状态,容易被氧化分解[33].本研究表明,长期弃耕地0~20 cm土层土壤易氧化碳含量显著低于常规耕地和短期弃耕地,这主要与植物根系分布、产生凋落物数量和质量及其与土壤易氧化碳的相关程度有关[34].民勤绿洲区短期弃耕地和常规耕地根系分布比长期弃耕地密,土壤表层形成的残体或分泌物多,因此,土壤易氧化碳形成量多.研究结果显示,20~40 cm土层易氧化碳含量各弃耕地之间差异不显著,但其含量和分配比例都高于0~20 cm 土层(图1-2),说明弃耕措施虽然能使20~40 cm土层有机质提高,但其稳定性下降.土壤有机质的氧化稳定性是表征土壤有机碳抵抗氧化分解能力的一种指标,是土壤有机碳的一项重要性质[35-36].氧化稳定系数越大,则有机质的氧化稳定性越大,反之则越小[37].本研究结果显示(图2),整个取样剖面有机质氧化稳定性随弃耕年限而增加,各土层之间的排序为40~60 cm>0~20 cm>20~40 cm,进一步证明虽然20~40 cm土层土壤有机质含量较高,但其稳定性较低,因此,不建议对该区域土壤进行深耕作业.短期弃耕(3 a)后0~20 cm土层MBC、MBN、POC、PON和ROC分配比例高于常规耕地(0 a),并和其他弃耕地构成显著差异(P<0.05).20~40 cm土层,弃耕地土壤POC、PON和ROC分配比例和常规耕地差异不显著,但是MBC和MBN 的分配比例和常规耕地差异显著(P<0.05).弃耕40 a后,深层(40~60 cm)土壤MBC、MBN、POC、PON和ROC的分配比例明显低于常规耕地和短期弃耕地(3 a),但常规耕地和短期弃耕地(3 a)之间差异不显著.弃耕年限,土层以及这两个变量的交互作用对MBC、MBN、POC、PON、Kos 和ROC产生极显著的影响,而弃耕和土层的交互作用对土壤ROC和Kos不产生影响.土壤活性有机碳氮和土壤总有机碳(TOC)、全氮(TN)以及根生物量(BG-b)呈极显著正相关.【相关文献】[1] Six J,Conant R T,Paul E A,et al.Stabilization mechanisms of soil organic matter implications for C-saturation of soils[J].Plant and Soil,2002,2(41):155-176[2] Mclauchlan K K,Hobbie S parison of labile soil organic matter fractionation techniques[J].Soil Science Society of America Journal,2004,68(5):62-65[3] Diepeningen A D V,Vos O J D,Korthals G W,et al.Effects of organic versusconventional 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第41卷第11期2018年11月测绘与空间地理信息GEOMATICS&SPATIALINFORMATIONTECHNOLOGYVol.41ꎬNo.11Nov.ꎬ2018收稿日期:2017-08-25作者简介:孙立琴(1991-)ꎬ女ꎬ甘肃武威人ꎬ地图学与地理信息系统专业硕士研究生ꎬ主要研究方向为政府地理信息服务㊁空间分析ꎮ民勤县沙地的历史变迁与演化(1991 2015年期间)孙立琴1ꎬ2ꎬ3ꎬ张福浩3ꎬ杨树文1ꎬ2(1.兰州交通大学测绘与地理信息学院ꎬ甘肃兰州730070ꎻ2.甘肃省地理国情监测工程实验室ꎬ甘肃兰州730070ꎻ3.中国测绘科学研究院ꎬ北京100830)摘要:采用的主要数据源为分别拍摄于1991㊁1996㊁2000㊁2004㊁2007㊁2010年的18景TM影像和拍摄于2015年的3景OLI影像ꎬ影像轨道号主要有131/33㊁131/34和132/33ꎮ民勤县大部分地区主要位于131/33ꎮ以131/33为主要分析对象ꎬ131/34和132/33作为补充ꎮ使用ENVI5.1软件进行数据处理ꎬ采用监督分类的方法获得研究区每年的土地利用现状图ꎬ并进行面积统计和结果比较分析ꎮ实验结果表明:1)民勤县1991 2015年土地利用历史变化有两个主要趋势:东北地区的农田变为沙漠的趋势和中部地区和西南部地区水体㊁沙漠变为农田的趋势ꎮ2)民勤县1991 2015年土地类型之间转化分为3个阶段:1991 1996年土地类型之间转化百分比较高ꎬ特别是沙地转换成农田ꎻ1996 2011年土地类型之间转化百分比较低ꎻ2011 2015年土地类型之间转化百分比较高ꎬ特别是农田转换成沙漠ꎮ导致以上两个结果的原因有人为因素ꎬ也有自然因素ꎮ尤其是红崖山水库修建以来ꎬ人为因素成为主导因素ꎮ关键词:民勤县ꎻ土地变化ꎻ土地类型之间的转化ꎻ沙漠化中图分类号:P237㊀㊀㊀文献标识码:A㊀㊀㊀文章编号:1672-5867(2018)11-0106-04HistoricalChangeandEvolutionofSandyLandinMinqin(DuringthePeriod1991to2015)SUNLiqin1ꎬ2ꎬ3ꎬZHANGFuhao3ꎬYANGShuwen1ꎬ2(1.FacultyofGeomaticsꎬLanzhouJiaotongUniversityꎬLanzhou730070ꎬChinaꎻ2.GansuProvincialEngineeringLaboratoryforNationalGeographicStateMonitoringꎬLanzhou730070ꎬChinaꎻ3.ChineseAcademyofSurveying&MappingꎬBeijing100830ꎬChina)Abstract:Usingthemaindatasourceforshootingin1991ꎬ1996ꎬ2000ꎬ2004ꎬ2007ꎬ2010ꎬ18Kingimageandshootingin2015ꎬthreeOLIimagesꎬvideotracknumberis131/33ꎬ131/34and132/33.ThemostofMinqinislocatedat131/33to131/33asthemainanalysisoftheobjectꎬ131/34and132/33asasupplement.DataprocessingwascarriedoutusingENVI5.1softwareꎬandtheannuallandusestatusofthestudyareawasobtainedbysupervisedclassificationmethodꎬandtheareastatisticsandresultcomparisonanaly ̄siswerecarriedout.Theexperimentalresultsshowthat:(1)Therearetwomaintrendsinthehistoricaluseoflanduseduringthepe ̄riodof1991to2015:thefarmlandinthenortheasternregionintothedesertandthedesertinthecentralandsouthwestareasintothefarmlandꎻ(2)TheconversionbetweenlandtypesinMinqinbetween1991and2015isdividedintothreephases:thepercentageofconversionbetweenlandtypesishigherin1991-1996ꎬespeciallytheconversionofsandylandintocroplandꎬlandconversionbetween1996and2011Thepercentageislowꎬandtheconversionratebetweenlandtypesin2011and2015ishighꎬespeciallyfarmlandisconvertedintodesertꎻ(3)leadtotheabovetworeasonsfortheresultsofhumanfactorsꎬtherearenaturalfactors.EspeciallysincetheconstructionoftheRedCliffHillReservoirꎬthehumanfactoristhedominantfactor.Keywords:Minqinꎻlandchangeꎻconversionbetweenlandtypesꎻdesertification1㊀研究区概况民勤县位于甘肃省河西走廊东段的石羊河流域下游ꎬ海拔1200 1500mꎬ其西部㊁北部和东部被腾格里沙漠和巴丹吉林沙漠所包围ꎬ土地总面积约1.6万km2ꎮ该区属温带大陆性荒漠气候ꎬ气候干燥ꎬ降水稀少ꎬ蒸发强烈ꎬ风大沙多ꎬ气候环境十分恶劣ꎮ由于民勤县地处中国内陆第二大和第三大沙漠的交界处ꎬ地理意义十分重要ꎮ如果民勤县的土地沙化继续加剧ꎬ最终会导致腾格里沙漠和巴丹吉林沙漠合并ꎬ这将直接影响西北地区的地貌㊁气候㊁人文环境ꎬ甚至会威胁当地人民的生存ꎮ自20世纪中叶以来ꎬ地处两大沙漠最深处的青土湖逐渐干涸ꎬ到2015年ꎬ我们去实地考察时ꎬ也只能看到浅浅的一弯面积不大的发白的水域ꎬ这片水域就是曾经水草丰美的青土湖ꎮ加之ꎬ石羊河两大支流 东大河㊁西大河的流量快速缩减ꎬ以及红崖山水库的修建ꎬ使得民勤下游迅速沙化ꎬ这也加快了腾格里沙漠和巴丹吉林沙漠的合并ꎮ因此研究民勤县沙地的变迁与演化显得十分重要ꎮ2㊀研究内容与方法2.1㊀研究数据来源本次研究所采用主要数据源为18景TM影像数据和3景OLI影像数据ꎻ影像数据轨道号分别为131/33ꎬ131/34和132/33ꎮ其中覆盖民勤县大部分地区的131/33是摄于1991㊁1996㊁2000㊁2004㊁2007㊁2010年的TM影像数据ꎬ2015年的OLI影像数据ꎻ131/34和132/33作为补充的影像数据ꎮ2.2㊀研究区内土地利用类型划分结合本项研究的需要以及TM影像和OLI影像数据的地面分辨率情况ꎬ依据研究内容ꎬ把民勤县土地利用类型主要划分为沙地㊁水域和非沙地三大类ꎮ2.3㊀研究方法影像数据的处理是应用ENVI5.1软件进行ꎮ数据处理大体分为三步ꎮ第一步ꎬ每景影像选择了20多个与地形图相匹配的GCP点ꎬ进行几何校正和坐标转换ꎬ误差保持在1个像元(28.5mˑ28.5m)以内ꎮ然后进行辐射定标大气校正ꎬ消除大气和光照等因素对地物反射率的影响ꎬ获得地物真实的反射率ꎮ最后进行人工屏幕解译成图ꎮ第二步ꎬ将27景影像选择TM4㊁TM5㊁TM3三个波段ꎬ在ENVI5.1软件下ꎬ用不规则分幅裁剪功能以民勤县行政边界为基础分别裁剪成民勤县行政边界的多边形ꎬ然后将每一年的3景影像图(131/33ꎬ131/34和132/33)用基于像元的图像镶嵌功能进行镶嵌ꎮ第三步ꎬ将21景影像选择TM4㊁TM5㊁TM3三个波段ꎬ在ENVI5.1软件下ꎬ用监督分类的方法将研究区的土地分为沙地㊁水域和非沙地三大类ꎬ最后形成每一年的土地利用现状图ꎬ并进行面积统计㊁结果比较分析[1-8]ꎮ3㊀结果分析3.1㊀研究区土地历史变化分析民勤县自1991年开始到2015年为止ꎬ土地利用历史变化不是很明显ꎮ其主要原因是ꎬ民勤县内土地分配单一ꎬ沙漠所占的比例很大ꎬ用于农业合其他用地的面积较小ꎬ沙漠化不是很明显ꎮ但是ꎬ在研究时间段内ꎬ民勤县土地利用历史变化有两个主要的趋势:农田变为沙漠的趋势和水体沙漠变为农田的趋势ꎮ1)农田变为沙漠的趋势在民勤县的东北地区ꎬ农田变为沙漠的趋势很明显ꎮ民勤县的东北地区正是腾格里沙漠和巴丹吉林沙漠两大沙漠的交界处ꎬ这意味着中国内陆第二大和第三大沙漠有合并的趋势ꎮ民勤县的东北方向曾经是青土湖的所在地ꎬ也是民勤人民曾经生产生活的地方ꎬ更是民勤人民值得自豪的地方ꎬ随着时间的变迁㊁环境的变化ꎬ气候的改变ꎬ以及人们生产生活的改变ꎬ曾经水草丰美的生活家园变成了梭梭迎风低鸣㊁黄沙漫天的不毛之地ꎮ加之上游修建水库ꎬ使得注入青土湖的水量越来越少ꎬ下游的河流流量也越来越少ꎮ地下水位越来越深ꎬ截断人们赖以生存的水源ꎮ曾经打井只要5m就可以获得清澈的生活用水ꎬ如今打到四五十米也未必见水ꎬ人们不得不搬迁ꎮ这就导致民勤县土地利用历史变化的第二个趋势ꎮ2)水体㊁沙漠变为农田的趋势在民勤县的中部地区和西南地区ꎬ水体㊁沙漠变为农田的趋势很明显ꎮ民勤县的中部形似S的地区是现在人们生产生活居住的主要场所ꎬ西南地区有中国干旱半干旱地区内陆最大的人工水库 红崖山水库ꎬ也是民勤县的主要水源聚集地ꎮ随着石羊河下游的断流以及人们向西南方向的迁移ꎬ农田也迁移至此ꎮ人们为了生产生活不得不将沙地开垦成农田ꎬ以维持基本的生活需求ꎮ3.2㊀研究区土地类型之间的转化分析民勤县的土地变化可以用荒漠化来描述ꎬ虽然在局部地区有所逆转ꎬ但从全县来看ꎬ还是呈现出荒漠化程度在不断加强ꎬ环境在不断恶化的趋势ꎮ在研究时间段内ꎬ平均3 5年为一个时间段ꎬ用数据详细地解释民勤县从1991 2015年这24年的每种类型土地的变化情况ꎬ见表1ꎮ表1㊀民勤县1991 2015年土地变化百分表Tab.1㊀Landchangedialindicatorfrom1991to2015inMinqin年份段(年)1991 19961996 20002000 20042004 20072007 20112011 2015农田变为水体百分数(%)2.4780.070.3492.4771.1093.246农田变为沙漠百分数(%)38.50919.67932.0435.6415.06263.629水体变为农田百分数(%)23.0910.2070.1120.3020.4570.007水体变为沙漠百分数(%)62.2350.0910.1751.5930.2690.078沙漠变为农田百分数(%)54.4348.5272.8162.8957.1591.12沙漠变为水体百分数(%)0.8380.0550.1730.0691.8870.303701第11期孙立琴等:民勤县沙地的历史变迁与演化(1991 2015年期间)㊀㊀在研究期间内ꎬ研究区土地变化变化趋势呈U形ꎬ可以分为三个时期ꎬ即:1991 2000年为第一个时期ꎬ2000 2011年为第二个时期ꎬ2011 2015年为第三个时期ꎮ如图1所示ꎮ图1㊀研究区各年份各类土地转换百分图Fig.1㊀Percentagesoflandconversionbyyearin㊀㊀㊀㊀thestudyarea1)第一个时期:1991 1996年在这五年间ꎬ研究区内土地变化很明显ꎮ人们发展农业ꎬ扩大种植面积ꎬ因此将沙漠中的某些适合种植农作物的土地开发成农田用地ꎮ在干旱区ꎬ农作物的生长离不开水ꎬ所以研究区内的水域面积在不断缩小ꎬ水域的减少引起陆地生态系统稳定性下降ꎬ生物多样性及生态承载力降低ꎬ土壤质地与土壤理化性质退化ꎬ并最终导致生境破碎化与土地生产力丧失[9-12]ꎮ这是一个无法改变的恶性循环ꎮ2)第二个时期:1996 2011年在这15年内ꎬ研究区土地变化趋于稳定ꎬ生态建设是民勤县荒漠化土地整体好转和程度减轻的主导因素ꎮ截至目前ꎬ民勤县先后实施了国家重点公益林㊁ 三北 防护林及防沙治沙示范项目㊁退耕还林㊁封沙育草和省列防沙治沙项目等生态工程建设ꎮ特别是2007年之后的几年ꎬ土地沙化程度达到历史最低值ꎮ自2006年石羊河流域综合治理开始实施ꎬ石羊河流域重点治理取得了里程碑式的成就ꎬ使得研究区内土地沙漠化区域稳定ꎮ3)第三个时期:2011 2015年在这5年内ꎬ研究区土地变化在稳定一段时间后ꎬ再一次向沙漠化进军ꎮ在表1中可以明显地看到农田变为沙漠的百分比直线上升ꎬ这是由于政策导致的ꎮ自提出石羊河流域重点综合治理以来ꎬ政府采取了许多治理方案ꎬ同时也出台了很多加快经济发展的政策和策略ꎮ其中有一个政策是 打造林果产业经济带 ꎬ就是发展林果业ꎬ相对降低农业在经济产业中的比重ꎮ于是在 打造林果产业经济带 之前的许多开荒而来的农田又变成荒地㊁沙地ꎮ原本由农作物占领的土地ꎬ瞬间变成最初的沙地模样ꎬ是利是弊ꎬ笔者保留意见ꎮ在研究时间段内ꎬ民勤县土地转换为沙地的趋势如图2所示ꎬ各类土地在2011年之后迅速变为沙地ꎬ转换百分比增减速率较快ꎮ特别是农田变为沙地的百分比超过50%ꎬ直逼70%ꎮ可见ꎬ民勤县的土地沙化现象非常严重ꎬ遏制了农业发展ꎬ人们的生产生活受到严重的威胁ꎮ在研究区域内水域转换为沙地的百分比从2004年之后一直趋于稳定ꎮ其客观因素是研究区内水域所占面积较小ꎬ所占的像素较少ꎬ在分类时会将其忽略ꎻ主观原因是修建大型水库所导致ꎮ图2㊀研究区各年份土地沙化百分图Fig.2㊀Percentagemapoflanddesertificationin㊀㊀㊀㊀eachyearoftheresearcharea在研究时间段内ꎬ民勤县沙地转换为其他用地的趋势如图3所示ꎬ沙地在研究年限内转换为其他用地的百分数一直在降低ꎬ特别是沙地转换为农田的百分数下降速度较快ꎬ从1991年开始直线下降ꎬ2000年之后趋于平缓ꎬ2015年降至最低点ꎮ由此可见ꎬ研究区内人们没有开垦农田的意愿ꎮ相反ꎬ自2015年后ꎬ研究区人们生产生活不在以种田为主ꎮ沙地转换为水域的百分比ꎬ基本趋于0ꎬ其原因可能与当地气候和水资源供给相当相关ꎮ图3㊀研究区各年份土地非沙化百分图Fig.3㊀Percentagemapoflanddesertifiedineach㊀㊀㊀㊀yearofthestudyarea3.3㊀研究区土地变化诱因分析研究区内土地变化ꎬ既有自然因素导致ꎬ也有人为因素促使ꎬ尤其是1958年红崖山水库建成以来ꎬ沙漠化过程中的人为因素占据了主导地位ꎮ1)自然因素ꎮ研究区所处的特殊地理位置使得其内生态脆弱ꎬ生态环境的自我恢复能力较差ꎬ并且水资源缺乏ꎬ不能满足人们的生产生活需要ꎮ同时研究区内大陆性沙漠气候特征十分明显ꎬ冬冷夏热ꎬ降水稀少ꎬ光照充足ꎬ昼夜温差大ꎬ年均降水量110mmꎬ蒸发量高达2644mmꎬ昼夜温差较大ꎬ达到25.2ħꎬ年均气温7.8ħꎬ日照时数为3073.5hꎬ特别适合农作物生长ꎮ2)人为因素ꎮ研究区内适合农作物生长ꎬ但是研究区内环境脆弱ꎬ不能满足人们的生产需要ꎬ因此人们进行生态建设㊁政策约束ꎮ上下游水资源分配不合理ꎬ绿洲外围随意开荒ꎬ不合理的产业结构ꎬ不能持续发展的相关政策等ꎬ都使得研究区沙漠化加剧ꎮ我们承认石羊河流域综合治理开始实施以来取得的成果ꎬ但这不能抵消研究区由曾经的水草丰美变为现在黄沙肆虐的801㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀测绘与空间地理信息㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀2018年事实ꎮ4㊀结束语在研究时间段内ꎬ民勤县土地利用历史变化主要表现在两个方面:一是有两个主要的变化趋势ꎬ即农田变为沙漠的趋势和水体㊁沙漠变为农田的趋势ꎻ二是土地变化变化趋势呈U形ꎬ可以分为三个时期ꎬ即:1991 2000年为第一个时期ꎬ2000 2011年为第二个时期ꎬ2011 2015年为第三个时期ꎮ参考文献:[1]㊀于辉ꎬ徐军.彩色遥感图像目标提取方法研究[J].遥感技术与应用ꎬ2003ꎬ18(6):388-392.[2]㊀陈秋晓ꎬ骆剑承ꎬ周成虎ꎬ等.基于多特征的遥感影像分类方法[J].遥感学报ꎬ2004ꎬ8(3):239-245. 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甘肃民勤连古城自然保护区土地利用-覆被及景观格局时空演变特征分析甘肃民勤古城自然保护区位于甘肃省武威市民勤县境内,是一个重要的自然保护区,也是国家级自然保护区之一。
该保护区拥有丰富的生物资源和独特的自然景观,吸引了众多游客和科研人员前来探索和研究。
本文将对该保护区的土地利用/覆被及景观格局的时空演变特征进行分析。
一、土地利用/覆被的时空演变特征分析1.土地利用类型演变:从1990年到2020年,民勤古城自然保护区的土地利用类型发生了显著变化。
1990年以前,该地区主要是农田和草地,农田占据了绝大部分的土地面积,而草地则分布在山地和河谷地带。
随着时间的推移,农田逐渐减少,而林地和湿地的面积有所增加。
尤其是在近年来,由于环保政策的实施,草地和湿地的面积进一步扩大,农田的面积进一步减少。
2.土地利用强度变化:土地利用强度是指单位面积土地上所承载的人口、产业和生态功能的综合表现。
从1990年到2020年,民勤古城自然保护区的土地利用强度逐渐增加。
主要表现在城镇化的推进、农田的机械化程度提高和工业用地的扩大等方面。
与此同时,湿地和森林等生态功能区的土地利用强度相对较低,保持了较好的生态环境。
二、景观格局的时空演变特征分析1.景观类型的变化:民勤古城自然保护区的景观类型主要包括农田、草地、森林、湿地等。
随着时间的推移,景观类型发生了明显的变化。
农田的面积不断减少,而草地、森林和湿地的面积不断增加。
尤其是近年来,由于对生态环境的保护意识增强,草地和湿地的面积增加较快,成为了该保护区的主要景观类型。
2.景观格局的变化:景观格局是指不同景观类型在空间上的分布和组合关系。
从1990年到2020年,民勤古城自然保护区的景观格局发生了明显的变化。
农田和草地的连片程度逐渐减少,取而代之的是草地和湿地与森林的连片程度增加。
这种景观格局的变化有助于增强该地区的生态功能,提高生物多样性保护水平。
综上所述,甘肃民勤古城自然保护区的土地利用/覆被及景观格局的时空演变特征可概括为农田减少、草地和湿地增加,景观类型以及组合关系发生了明显变化。
民勤绿洲耕地荒地退耕还林地土壤肥力及物理特性比较研究李丹;张勃;戴声佩;吕永清;周文昊【摘要】采用野外调查采样、室内实验、统计分析和地统计分析的方法研究了民勤绿洲东湖灌区在不同的土地利用类型下的土壤肥力及物理特性。
结果显示出土地利用方式不同对土壤水分、养分、盐分有明显的影响,但是对pH值的影响不是很大。
土壤水分变异系数最大的是退耕还林地达到了50%左右,最小的是农田,退耕还林地中出现了土壤水分较少的现象。
电导率的最大值出现在荒地中为4560.7μS/cm,其次是退耕还林地;N、P、K在不同的土地利用类型中表现出不同的特征,但呈现出富K、贫P、富N的总体特征;pH值呈现出碱性特征,变异系数最大值也是出现在退耕还林地中。
研究结果能为民勤绿洲东湖灌区合理调整土地利用方式及进行地表植被恢复提供参考依据。
%Soil fertility and physical properties under different land use types in Minqin oasis of East Lake irrigation area were studied by field survey, lab experiment, statistical analysis and geostatistics analysis methods. The results showed that land use types influenced obviously on soil moisture, nutrients and salinity, but influenced little on soil pH. The highest variation coefficient of soil moisture, about 50%, occurred in the returning farmland to forest, while the smallest one occurred in the farmland. Soil moisture deficient phenomenon appeared in the returning farmland to forest The maximal conductivity, 4 560.7 μS/cm, occurred in the wasteland, followed by the returning farmland to forest. N, P and K displayed different characteristics under different land use types, but showed a general feature of rich in N and K, but poor in P. All soils were alkaline, the maximal variation coefficient of soil pH occurred in thereturning farmland to forest Those above conclusions can provide the reference for the reasonable adjustment of land use and the restoration of surface vegetation in Minchin oasis of East Lake irrigation area.【期刊名称】《土壤》【年(卷),期】2011(043)003【总页数】8页(P398-405)【关键词】民勤绿洲;土地利用变化;土壤特性;空间变异【作者】李丹;张勃;戴声佩;吕永清;周文昊【作者单位】西北师范大学地理与环境科学学院,兰州730070;西北师范大学地理与环境科学学院,兰州730070;西北师范大学地理与环境科学学院,兰州730070;西北师范大学地理与环境科学学院,兰州730070;河南省周口市高级中学,河南周口46001【正文语种】中文【中图分类】S153土壤作为人类土地生产的对象,其健康及质量状况是全球生物圈可持续发展的主要因素,也是农业土壤管理的重要评价标准[1]。
Hans Journal of Soil Science 土壤科学, 2020, 8(2), 90-103Published Online April 2020 in Hans. /journal/hjsshttps:///10.12677/hjss.2020.82014Study on the Evolution Law of Soil System of Abandoned Farmland in Minqin Sandy AreaLide Wang1,2,3*, Chunrong Wu1,3#, Li Chang1, Fanglan He1,3, Hao Wu2,3, Yunian Zhang2,3,Dacheng Song1,3, Fanglin Wang2,3, Chunxiu Guo2,3, Fugui Han1,3, Shenghui Han1,31Gansu Hexi Corridor Forest Ecosystem National Research Station, Wuwei Gansu2Minqin National Station for Desert Steppe Ecosystem Studies, Mingqin Gansu3Gansu Desert Control Research Institute, Lanzhou GansuReceived: Mar. 21st, 2020; accepted: Apr. 9th, 2020; published: Apr. 16th, 2020AbstractThe sand area of Gansu occupies a very important position in China’s ecological security, especially in the lower reaches of the Shiyang River in Minqin area. In recent decades, due to man-made dam-age and deterioration of the natural environment, farmland in this area has been largely retired. In the absence of intervention, it will gradually degenerate and develop into bareness and desertifica-tion, the protection and rational use of this part of the land is related to the safety and stability of the entire sand area ecosystem. The research object selects the cultivated land in different ages in Sand Area in Minqin, the vegetation composition, soil physical properties, soil chemical properties, soil biological properties and soil enzyme activities were determined and systematically analyzed by time-space substitution method, clarifies the dynamic changes and processes of soil systems in abandoned farmland and then reveals the driving factors and mechanisms of soil system changes in abandoned farmland in sand area in Minqin, conducive to the restoration and improvement of the ecosystem in the region, and provides a theoretical basis for the protection and sustainable use of the cultivated land in the sand area of Gansu and northwest part of China.KeywordsAbandoned Farmland, Law of Evolution, Soil System, Driving Mechanism, Sand Area in Minqin民勤沙区退耕地土壤系统演变规律研究王理德1,2,3*,吴春荣1,3#,常丽1,何芳兰1,3,吴昊2,3,张裕年2,3,宋达成1,3,王方琳2,3,郭春秀2,3,韩福贵1,3,韩生慧1,31甘肃河西走廊森林生态系统国家定位观测研究站,甘肃武威2甘肃民勤荒漠草地生态系统国家野外观测研究站,甘肃民勤*第一作者。
#通讯作者。
王理德 等3甘肃省治沙研究所,甘肃 兰州收稿日期:2020年3月21日;录用日期:2020年4月9日;发布日期:2020年4月16日摘要甘肃沙区在我国的生态安全中占有十分重要的地位,特别是石羊河流域下游的民勤地区,近几十年来,由于人为破坏及自然环境的恶化,该区域的农田大面积退(弃)耕,在无人为干预的情况下会逐渐退化,向裸露化和沙漠化发展,这部分土地退耕后的保护与合理利用关系到整个沙区生态系统的安全与稳定。
本研究选择民勤沙区不同年代的退耕地为研究对象,运用时空替代法,测定和系统分析其植被组成、土壤物理特性、土壤化学特性、土壤生物学特性和土壤酶活性,阐明民勤沙区退耕地土壤系统动态变化规律、过程,揭示民勤沙区退耕地土壤系统变化的驱动因素及其机制,有利于该地区生态系统的修复、改善,为甘肃沙区及其西北地区退耕地保护与可持续利用提供理论依据。
关键词退耕地,演变规律,土壤系统,驱动机制,民勤沙区Copyright © 2020 by author(s) and Hans Publishers Inc.This work is licensed under the Creative Commons Attribution International License (CC BY 4.0). /licenses/by/4.0/1. 引言民勤沙区曾经是植被茂密、生态环境良好的天然绿洲[1]。
随着人口数量的增加,生产规模不断扩大,工业、农业等对水资源的需求量增加,民勤沙区内的可用水量急剧减少[2],造成土地大面积弃耕撂荒或者弃耕[3] [4]。
如果这部分土地退耕时间过长,就会慢慢沙化或者盐渍化,使土壤质量下降,形成恶性循环[5],使民勤沙区的生态环境进一步脆弱,沙尘源逐年增加[6]。
如何保护与合理利用民勤沙区退耕地,改善民勤绿洲生态环境是当前面临的一个难题。
保护与合理利用退耕地,必须在系统研究不同年代退耕地土壤理化特性和生物学特性的基础上,深入了解民勤绿洲退耕地土壤系统变化规律、变化机理及演变过程,才能制定出相应的管理方案与对策。
目前,有关荒漠干旱绿洲区退/弃耕地土壤生物学性质、土壤酶的变化规律及其驱动机制方面较系统的研究鲜见报道。
为此,我们项目组对民勤沙区退耕地植被演替[7]、土壤理化特征[8] [9]、土壤酶[10] [11] [12]、生物学特征[13] [14] [15]及土壤系统动态变化过程[16]进行了对比研究,阐明了民勤沙区退耕地土壤系统的动态变化规律、过程,揭示了退地土壤系统变化的驱动因素及其机制,提出了民勤沙区退耕地土壤系统的人工干预恢复技术对策[17],为民勤沙区退耕地的保护与合理利用及生态环境的保护、修复和改善提供理论依据。
2. 退耕地植被调查和土壤性质研究方法2.1. 研究区概况研究区位于石羊河下游的青土湖(图1),该区域均为退/弃耕地,当地居民已经搬迁或者移民。
地理坐标为39˚01'44''~39˚03'28''N 、103˚35'58''~103˚37'54''E ,海拔1297~1306 m 。
年平均风速2.3 m/s ;年均温度王理德等7.4℃,极端最高气温38.1℃,极端最低气温−28.8℃,昼夜温差大,年日照时数2832.1 h;月平均蒸发量220 mm;年均降水量110 mm,主要降雨量集中在7~9月,分布不均匀;土壤类型为灰棕漠土。
灌木种主要有红砂(Reamuria soongoria),黑果枸杞(Lycium ruthenicum)等;草本植物有盐生草(Halogeton glo-meratus),骆驼蓬(P. harmala)等。
Figure 1. Location of study area schematic plot图1.研究区位置示意图2.2. 研究内容(1) 退耕地土壤因子的动态变化规律:在民勤沙区,采用时空替代法,选择不同年限退耕土地为演变序列样地,测定样地土壤水分、容重、粒度、养分、盐分、pH值、微生物、酶活性等指标,分析退耕后土壤各因子随着退耕时间及季节动态变化规律。
(2) 退耕地土壤因子的垂直分布规律:测定不同退耕时间0~10,10~20,20~30和30~40 cm土层中各土壤因子的相关值,分析不同土层土壤因子的积累特征,研究土壤因子的垂直变异分布规律。
(3) 退耕地土壤各因子间的数量关系:通过测定不同退耕时间、不同土层深度土壤因子的含量及值的大小,分析研究各相关因子间的互动效应。
(4) 退耕地土壤演变的驱动因素及其机制:调查不同退耕时间土壤生长植被基础上,结合单位已经积累50多年的气候、植被、风蚀、物候等观测资料,研究土壤系统动态变化的驱动因素及其机制。
2.3. 研究方法(1) 样地选择及植被调查:2011年冬季,走访实验区没有退耕前居住的农户,并查阅青土湖附近退/弃耕地记录。
采用空间替代时间的方法,选择地形差异较小,退耕地比较集中,退耕时间分别为1,2,3,4,5,8,15,24和31 a的9个样地(表1),每个样地面积为1 hm2 (100 m × 100 m),在每个100 m × 100 m的样地内以S形方法布设5个土样采集点,用GPS定位,并做好标记。