巧克力的由来科尔沁沙地流动沙丘土壤水分空间变化特征分析
阿拉木萨;周丽芳
【摘 要】A typical active dune in Horqin sandy land was lected as the study target and the spatial variation of soil water storage (SWS) at different depths was analyzed by mi-variograms analysis method on the ba of full-scale sampling method. The rearch showed that SWS showed obvious spatial variation characteristics not only between different slops but also within the same slop, which could be attributed to the spatial variation of SWS of surface layer (0-40 cm) and shallow layer (40-100 cm), which were significantly higher than the deep layer (100-200 cm). The ranges of spatial heterogeneity of SWS of surface layer and shallow layers were le and were mainly resulted from stochastic factor, while SWS of deep layer was mainly affected by its physical structure, which had strong spatial dependence and higher variation range. It is practically significant to determine the pattern of SWS spatial variety of active dune in explaining the incursion and establishment pattern of pioneer plants for the establishment
of manual sand stabilization.%应用地统计学原理,分析了科尔沁沙地流动沙丘不同部位和深度土壤水分的空间变化特点。结果表明,流动沙丘土壤水分空间分布呈现明显的空间异质性,土壤水分在流动沙丘的不同坡面和同坡面的不同区域呈现明显的不均匀分布特征,表层(0～40 cm)和浅层(40～100cm)土壤水分是此空间差异的主要来源,其空间分布变异性明显高于深层(100～200cm)土壤;半方差分析结果也显示出表层和浅层土壤水分的空间异质性组成主要由随机因素引起,具有相对较小的变程,而深层土壤水分主要受到其自身土壤物理组成性质的影响,具有较强的空间自相关性,具有较大的变程,二者空间分布特点存在明显差异。流动沙丘土壤水分空间分布特点的明确,对阐述固沙先锋植物的侵入和定居格局具有现实的指导意义,也为人工固沙植被的建立提供理论指导。
【期刊名称】《土壤》
mocking bird【年(卷),期】fdfd2011(043)003
【总页数】6页(P392-397)
【关键词】流动沙丘;土壤水分;空间异质性;半方差分析according to
【作 者】阿拉木萨;周丽芳
【作者单位】中国科学院沈阳应用生态研究所,沈阳110016;中国科学院沈阳应用生态研究所,沈阳110016;中国科学院研究生院,北京100049
【正文语种】中 文
【中图分类】S152.7
干旱、半干旱沙丘生态系统中降水有限、蒸发强烈，水分是沙丘植物生存、生长的制约因子之一。沙丘土壤中的水分变化主要表现在土壤的浅层区域，其影响范围多在 0 ～ 100 cm 深度之间[1-2]。土壤水分主要受到降水、地表植被和地形等因素的影响，其中降水是影响流动沙丘浅层土壤水分的主要因子[3]。土壤水分时间变化与降雨分布呈现显著的相关性[4]。沙丘深层的土壤水分通常能够维持在一个相对稳定的状态，其水分含量主要决定于沙丘土壤的物理构成，变化范围在 3% ～ 4% 之间[5]。很多研究者阐述了流动沙丘土壤水分的季节变化特点和地形变化特点，流动沙丘不同坡向的土壤水分含量存在差异[6]，以沙丘迎风坡含水量较高，比其他坡向高 0.65% ～ 0.90%，其中比落沙坡高 1.80% ～ 2.50%[
7]；但以往的研究工作都是在沙丘表面设置样带取样，仅能说明流动沙丘特定点或带的土壤水分状况[1,4,7]。也有少数研究者在相当有限的空间中研究了流动沙丘的土壤水分空间变化特点[8]。流动沙丘土壤水分在空间分布上有何特点？对植物产生直接影响的浅层土壤水分的空间分布特点等方面的研究还存在很大的深入空间。本文通过对科尔沁沙地流动沙丘土壤水分空间变化的研究，试图明确流动沙丘浅层土壤水分具有独特的空间分布特点，可能对固沙先锋植物的侵入和定居产生重要的影响作用，为阐明固沙先锋植物空间分布格局提供理论依据。
1 试验地概况和方法
1.1 实验地概况
2012年学科评估
试验在中国东北科尔沁沙地西部乌兰敖都试验站进行（E119°39´，N43°02´），行政区划隶属于内蒙古自治区赤峰市翁牛特旗。该地区年均风速4.2 m/s，7 ～8级大风平均每年出现65 ～ 70天，年平均气温6.2℃，无霜期140天。年平均降水量284.4 mm ± 82.4 mm（1982—2003年），年降水量最低值为136.9 mm，平均干燥度为1.99，年内降水分布不均匀，6—8月份降水占全年降水量的70% 以上，春季3—5月降水仅占全年降水的10%，年
rain是什么意思
蒸发潜力为2 000 ～ 2 500 mm。当地沙丘起伏，坨甸相间，为广阔的沙地景观，主要生境类型为流动和半流动沙丘、固定沙丘、沙沼地、丘间低地和石质残丘。
试验样地设置在中国科学院沈阳应用生态研究所乌兰敖都试验站，试验区域包括流动沙丘、固定沙丘、半固定沙丘及丘间地，本试验选择其中一个典型的流动沙丘作为研究对象，该流动沙丘长约 230 m，宽约160 m，迎风坡平均坡度约20°，流动沙丘上零星分布有乌丹蒿（Artemisia wudanica）、虫实（Corispermum thelegium Kitag）、沙米（Agriophyllum squarrosum）、狗尾草（Setaria. v iridis）等固沙先锋植物，盖度＜5%；流动沙丘北侧（上风方向）为一个丘间地，面积约400 m × 300 m，植被茂盛，平均盖度达到90% 以上，物种数目达到23种，其中包括主要的固沙先锋植物种，是流动沙丘先锋植物的重要种子来源地。
1.2 测定方法
试验在当地有效降雨（＞5 mm降水）后的20天左右进行，以消除降水对土壤水分的影响作用。2008年7月22—26日期间，在典型流动沙丘上设置样地，样地规格为： 225 m（南北）× 35 m（东西），样地范围包括流动沙丘从迎风坡底到落沙坡脚的全部区域，流动沙
丘不同部位机械组成如表1所示。在样地内部设置7条样带，样带间距5 m，样带上每间隔5 m设置一个取样点，形成5 m × 5 m的网格状取样格局，每个样点分层（0、10、20、……200 cm）测定 0 ～ 200 cm深度的土壤水分含量，合计样点数量为315个（图1）。土壤水分测定采用TDR仪，测定结果为土壤体积含水量。
表1 流动沙丘不同部位土壤机械组成Table 1 Soil particle-size-distributions at different positions along active sand dune注：表中数值为0 ～ 100 cm深度土壤平均值。沙丘部位各粒径组成土壤占风干土重百分比（%）2.0 ～ 1.0 mm 1.0 ～ 0.5 mm 0.5 ～ 0.25 mm 0.25 ～ 0.1 mm ＜0.1 mm迎风坡中部 0.00 0.15 20.70 70.05 9.10迎风坡上部 0.04 0.26 13.60 68.70 17.40沙丘顶部 0.00 0.60 24.80 63.90 10.70落沙坡中部 0.05 0.60 38.50 51.15 9.70
图1 流动沙丘土壤水分观测样地取样示意图Fig. 1 Sketch map of obrvation points of soil water in active sand dune
dimension
1.3 分析方法
数据分析采用 SPSS11.0和 Office Excel 软件进行，制图应用Surfer 8.0 软件。
半方差分析采用GS+5.0软件，块金值（C0）表示随机部分的空间异质性，较大的块金方差表明较小尺度上的某种过程不容忽视。基台值（C+C0）又称为平顶值或顶坎值，基台值越大表示总的空间异质性程度越高，是半变异函数达到的极限值。块金值和基台值之比（C0/(C+C0)）反映块金方差占总空间异质性变异的大小，C0/(C+C0) 反映随机变异占总变异的大小，如果该比值较高，说明由随机部分引起的空间异质性程度较高；相反，则由空间自相关部分引起的空间异质性程度较大；如果该比值接近1，则说明该变量在整个尺度上具有恒定的变异。C0/(C+C0) 的比值可表示系统变量的空间相关性程度，比值＜25% 、25% ～ 75%、＞75% 分别表示变量的空间相关性较强、中等、较弱[9]。
2 结果与分析
减少的英文2.1 流动沙丘土壤贮水量空间分布特点bachelordom
流动沙丘0 ～ 200 cm深度土壤平均贮水量为67.78 mm ± 24.08 mm，变化范围 3.48 ～ 111.73 mm 之间，极差达到 108.25 mm。流动沙丘土壤贮水量表现出明显的空间变异性，空间分布表明（图2），流动沙丘土壤贮水量存在坡向间的差异，其中迎风坡＞落沙坡，其平均贮水量分别为：53.78 mm和76.64 mm。同时，在相同的坡向上，土壤贮水量较低的
区域主要分布在落沙坡的中上部区域和中下部区域，贮水量较高的区域主要分布在迎风坡面，且分布较为均匀，迎风坡较大区域土壤贮水量保持在80 ～ 100 mm之间。将流动沙丘落沙坡和迎风坡坡面分为东西两侧分析表明，土壤贮水量以沙丘东侧区域较高，西侧区域较低，土壤贮水量最高区域均分布在沙丘东侧区域。这种土壤水分空间分布格局的形成与沙丘局部的土壤结构组成、风力作用、光照、温度等因素有一定关系，其中落沙坡因其土壤物理粒径组成比迎风坡大，相应的土壤持水能力下降，导致整体土壤贮水量要低于迎风坡区域。同时，迎风坡因风力的作用，表层土壤风蚀强度大，沙丘表层“干沙层”相对较薄[10]，表层土壤水分含量相对高于落沙坡；落沙坡因受到风力影响有限，且同时光照强度大，地表温度高，其表层“干沙层”厚度相对较厚，浅层土壤水分较低。东西方向变化产生的差异可能是因东侧风蚀小、温度低等原因引起的。friendly的反义词
