新疆典型草原土壤厚度空间变异和退化程度关系与原因

In recent years, the deteriorating ecological environment of grassland poses a great ecological security threats. The paper selected the montane and mountain meadow as the study area, monitored and classified the extent of degradated grassland by using the CBERS satellite data. Through the GIS,GPS technology and geostatistics methods, the Ordinary Kriging interpolation methods was adopted for processing the soil thickness test data, and the prediction map was produced which is the soil thickness spatial distribution to the study area. The research evaluated the degenerative grassland level by spatial overlay analyzing between the Remote Sensing data of degenerative grassland and soil thickness spatial distribution, and founded the analytical methods of the relation between the degradative grassland and soil thickness, ascertained the location and size of the different degradation levels at the grassland study area. This will offer the basic data for constituting the ecological environment protection strategy on the scientific management of grassland and the natural restore of degradative vegetation, and provides the technical support for the nation to formulate and implement sand sources control projec.

近年来日益恶化的草原生态环境对我区生态安全构成了极大的威胁，草原退化已成为重大环境问题之一。本项研究以新疆伊犁地区山地草原土壤厚度空间分布和生态退化程度的关系为科学问题，以山地草原土壤为研究对象，利用CBERS和HJ卫星数据，解译草原退化等级，使用GIS、GPS及地统计学方法的克里格插值法处理外业调查和实测土壤厚度数据，制作研究区土壤厚度空间分布预测图、草原土壤质量退化图，将草原退化遥感数据与土壤厚度空间分布状态进行叠加分析，确定研究区不同退化程度草原土壤的面积、位置以及土壤厚度空间分布状态与草原土壤退化程度关系和原因的分析方法，为制定草原科学管理和退化草原自然恢复的保护策略提供依据，为国家实施草地退化治理工程提供技术支持。

本项目研究新疆伊犁地区山地不同程度退化草原土壤厚度空间分布和生态退化过程的关系与原因为科学问题，研究和确定影响草原土壤厚度和生态性状退化的障碍因子及其发生发展原因、退化规律和制定诊断指标及绘制研究区土壤厚度空间分布和草原土壤退化程度关系图。南坡不同海拔全氮( 0.33～3.24 g /kg) 在1400～2000 m 随海拔升高而增加，其后在2200～2800 m显著降低( P＜0. 05) ，硝态氮( 1.43～76.33 mg /kg) 、铵态氮( 22.84～110.17 mg /kg) 在1400～2800 m随海拔升高而显著降低( P＜0.05) ，与海拔呈显著负相关( P＜0．05) 。北坡不同海拔全氮( 0.08～1.13 g /kg) 在 1400～2800 m 随海拔升高而降低。铵态氮( 27.96～132.73 mg /kg) 在1400～1800 m 随海拔升高而显著增加( P＜0.05)其后在2000～2800 m 显著降低( P＜0. 05) 。硝态氮( 0.73～13.8 mg /kg) 在 1400～2800 m 随海拔升高而增加。研究区100 cm 处有机碳含量、储量和密度在海拔 1000～3000 m 分别为 64. 70～616. 79 g /kg、4. 49×10－8 ～1. 94×10－6 Pg /hm2、3. 26～194. 27 kg /m2。典型草原黑钙土土壤有机碳含量、储量和密度与海拔高度呈显著负相关( r =-0. 92，-0. 943，-0. 95)，与土层厚度呈极显著负相关( r =-0. 989＊＊，-0. 968＊＊，-0. 966＊＊) 。研究不同海拔及土层土壤过氧化氢酶活性 0.237～0.722 mg•( g•20 min)-1，碱性磷酸酶活性 0.767～2.673 mg•( g•24 h)-1，脲酶活性 0.029～0.106 mg•( g•24 h)-1，蔗糖酶活性 3.384～23.801 mg•( g•24 h)-1。土壤表层酶活性均大于中、底层，且酶活性随海拔的增加而上升，各土层、海拔间差异显著(P＜0.05) ; 通过相关性分析得知 0～20cm 土层，海拔与脲酶活性呈极显著正相关(P＜0.05，r = 0.854＊＊) ，与蔗糖酶活性呈显著正相关( P＜0.05，r = 0.724* )