摘要
土壤是地球环境中一个非常重要的组成部分,是植被赖以生存的物质基础。土壤肥力主要表现在土壤具有良好的理化性质和生物生产力,土壤理化性质的优劣决定土壤肥力的高低。土壤的各种基本性状都能通过直接或间接途径,影响植物生长。海拔高度对土壤理化性质的影响主要是通过水热状况和由此造成的地表植被状况来实现的。
大青山生态环境脆弱,是呼和浩特市的天然屏障和风景区,保持和提高土壤肥力已经成为生态保护和治理的关键。植树造林、绿化大青山对涵养水源、调节气候、改变生态环境、加快山区经济发展有着重大意义。为恢复生态系统的稳定性并充分起到防风固沙和涵养水源的作用,对大青山土壤进行研究是必要的。海拔差值与林业有较大的相关性,并且干旱地区山地植被的坡向差异十分显著。因此,本研究主要考虑海拔高度和坡向对土壤理化性质的影响。
本研究以大青山为研究对象,在资料收集、野外调查和采样的基础上,以室内实验为主,以实测的大青山表层土壤的理化性质的相关数据为依据,系统分析大青山南北坡不同海拔高度下的土壤物理和化学性质,采用传统统计学和地统计学相结合的方法,对大青山1144m-1862m海拔范围内的表层土壤理化性质进行空间分布特征分析,对比分析大青山南北坡土壤理化性质的差异及随海拔高度的变化,旨在揭示海拔高度对土壤理化性质的影响,为大青山的生态环境建设提供参考。
通过研究,得到了以下主要研究结果:
(1)不同海拔高度及坡向对0-20cm土壤含水量有显著影响,随海拔升高土壤含水量变化的总趋势是减少的,且阴坡土壤含水量小于阳坡。大青山土壤含水量的分布具有特殊性,其原因与其所处的地理环境有直接关系,具体原因有待进一步研究。
(2)随着海拔高度的升高土壤容重和比重逐渐变小,孔隙度增大。
(3)随海拔的升高阴坡与阳坡各粒级土壤颗粒相对含量的变化趋势、程度、强弱是不同的。
(4)大青山土壤pH值呈弱碱性,随海拔升高土壤pH值呈降低趋势。随着海拔的升高土壤电导率呈现高低起伏变化,但变化的范围都不大。土壤CaCO3随海拔高度的变化差异不大。
(5)大青山土壤电导率比较小,大都在0.10-0.15范围内;随海拔高度呈波状变化,但变化幅度不大。大青山土壤CaCO3含量基本在1-5(%)之间,土壤CaCO3随海拔高度和坡向的变化差异不大。
(6)大青山土壤有机质含量较低,平均为4.22%,土壤有机质在阴坡和高海拔地区比较高,并呈正态分布,变异函数曲线符合指数模型,具有强烈的空间自相关性,属中等强度变异。
因此,大青山高海拔地区和阴坡的土壤状况好于低海拔地区和阳坡,林木适宜生长在此区。大青山高海拔区的草甸土和棕壤有机质较丰富。较高的养分含量,不仅可以充分满足林木生长发育对营养元素的需要,而且有机质对调节土壤物理性质和水热状况都有良好的作用。而低海拔处土壤状况较差,应加强保护。
Soil is a very important component in the Earth's environment and it is the material basis of vegetation for survival. Soil fertility mainly represent that soil has good physical and chemical properties and biological productivity. The level of soil physical and chemical properties decides soil fertility. Soil basic traits can affect plant growth through the direct or indirect way. The effects of altitude on the soil physical and chemical properties are achieved mainly through water and thermal conditions and the resulting vegetation conditions.
Ecological environment of Daqing Mountain is fragile. It is the natural barriers and scenic areas of Hohhot. To maintain and improve soil fertility has become the key to ecological protection and management. It is of great significance to afforest Daqing Mountain for water conservation, the regulation of climate, the ecological environment change and speeding up economic development in mountainous areas. So it is necessary to study soil in Daqing Mountain for the restoration of stability of ecosystems, fully shielding sand fixation and the role of water conservation. Elevation difference has great relevance to forestry, and slope difference of vegetation is obvious in the mountain of arid areas. Accordingly, the research was to consider the effect of altitude and slope on the physico-chemical properties of soil.
The research object is Daqing Mountain. On the basis of data collection, field survey and sampling surface soil, physical and chemical properties were analyzed under different altitude and slope according to data measured practically and mainly indoor experiment. Using methods combination of traditional statistics and geo-statistics, spatial distribution characteristics were analyzed in the surface soil physical and chemical properties in Daqing Mountain within the altitude of 1144 m-1862m. The differences in physical and chemical properties of soils were comparatively analyzed between the slope of north and the slope of south in order to reveal the effect of altitude on the soil physical and chemical properties and provide reference for the construction of ecological environment in Daqing Mountain.
Through research, the following are the major findings:
(1) Different altitude and slope has a notable impact on the content of soil water in 0-20 cm. The general trend of the content of soil water is to reduce with the increase of elevation, and the content of soil water in shady slope is less than sunny slope. The distribution of the content of soil water in Daqing Mountain is unique, which is directly related to its geographical environment. The specific reasons need for further study.
(2) With the increase of altitude, soil bulk density and the specific fravity of soils gradually become smaller and soil porosity increased.
(3) With the increase of altitude, the relative content of soil particles changes different in trends and extent in shady slope and sunny slope.
(4) The value of soil pH takes on weakly alkaline in Daqing Mountain. With the increase of altitude the value of soil pH was decreasing. With the increase of altitude, the change of soil conductivity has experienced ups and downs, but the scope of the changes is not big. The content of CaCO3 in soil does not change greatly with the altitude.
(5) Soil electrical conductivity is relatively small in Daqing Mountain, mostly in the range of 0.10-0.15; it takes on wavy changes with altitude, but the scope of changes are not big. The content of soil CaCO3 is between 1% and 5% and it does not differ greatly with the altitude and slope.
(6) The content of soil organic matter is low, with an average of 4.22 percent. The content of soil organic matter is relatively high in the shady slope and high-altitude areas, and shows normal distribution. The curve of variation function accords with the index variogram models, and has strong spatial autocorrelation; belongs to middle-intensity variation.
Therefore, the soil conditions in the high-altitude and shady slope region which trees are suitable for growth in this area, are better than the low- altitude areas and sunny slope in Daqing Mountain. Meadow soils and the brown soil in high altitude area have rich organic matter. Higher content of soil organic matter can not only fully meet the needs of forest growth, but also plays a good role to regulate organic soil physical properties and water thermal conditions. And soil conditions at low altitudes are poor, where protection should be strengthened.
引文
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