风水复合侵蚀下锡林河流域不同管理方式草地表土粒度特征①.DOC

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1、风水复合侵蚀下锡林河流域 不同 管理 方式 草地 表土粒度特征 王则宇 1,崔向新 1,蒙仲举 1*,党晓宏 1, 葛楠 2,张驰 1,陈婧 1 ( 1 内蒙古农业大学沙漠治理学院,呼和浩特 010018; 2 水利部牧区水利科学研究所,呼和浩特 010020) 摘 要 : 结合锡林河流域 风水侵蚀 情况 , 对 锡林河流域围封天然草地、放牧草地、 封育 种植草地表层 ( 05cm) 土壤 粒度特征 及其与风蚀、水蚀关系 进行 研究,结果表明: 封育 种植草地 较放牧和天然草地 在降低土壤风蚀和水蚀方面均起到 了 较明显的作用;锡林河流域草地表层土壤粒度组成以砂粒为主,其所占比例为 75-82

2、%,放牧草地较天然草地及 封育 种植草地土壤粒度粗化明显, 封育 种植草地中蒙古冰草 +草木樨草地土壤颗粒分选性较差,其余草地土壤颗粒分选性均为中等; 研究区内 粒径在160m 左右土壤颗粒 为易受侵蚀土壤颗粒;研究区土壤粒度组成特征 与风蚀、水蚀均有明显相关性,尤其与 近地面 20cm 风速和径流产流总量联系 最为 密切。 关键词: 粒度特征;风水复合侵蚀;管理方式;锡林河流域 中图分类号 : S152.3 锡林河流域天然草地作为我国目前最大的草地生态系统,其在 气候调节、水分循环、水土保持、生物多样性 保护 及旅游经济发展等方 面发挥着重要作用 1。 然而, 近 年来 由于 气候的波动变化

3、以及 人类活动(过度放牧、旅游、开采)的 干扰,锡林郭勒草原 植被 及土壤 正逐渐退化 3,有关研究表明,锡林河流域草原退化的主要表现为 典型草原向荒漠草原发展 , 而已退化的荒漠草原由于其植被变得稀疏低矮,在长期 风力 吹蚀下,地表呈现粗粒化, 并逐渐沙化 4-5。 土壤粗 粒 化是我国北方草原 退化 的主要表现形式 之一 6,土壤粗粒化会直接导致土壤涵养水源能力的下降以及土壤养分的衰减,因而土壤粒度组成是 评价 土壤沙漠化程度的重要指标 7。 赵超等 8研究表明,土壤中 粗颗粒物质及平均粒径随沙漠化程度增加而增加,细颗粒物质含量变化则反之。 孙改清等 9研究 发现 ,典型草原土壤粘粒及粉粒

4、含量与旱生、旱中生植物生物量具有显著相关性。 张惜伟 等 10认为,沙质草原的表层土壤粒度粗化与当地植被破坏及风蚀活动具有密切联系 。 总 而言 之, 目前 关于 草原 退化 以及 土壤粒度特征 方面 已有大量的研究,且多 集中 在 草原退化评价、土壤风蚀 描述 、土壤粒度分形维数 研究 以及不同退化程度草地土壤、植被特征 等方面 11-12。就锡林河流域而言,其土壤侵蚀类型 主要包括风蚀和水蚀 两 方面, 由于 两者在侵蚀过程中的叠加及耦合效应, 更 增大了当地土壤侵蚀的复杂及危险性 13。 因此,本文以锡林河流域 围封天然草地、放牧草地、 封育 种植草地表层土壤 为研究对象,结合风蚀和水蚀

5、 情况 , 分析不同管理草地地表土壤粒度组成及变化特征,从而为我国北方典型草原 项目基金:中科院西部之光项目“内蒙古中西部沙化草原地表粗粒化过程研究”。 *通讯作者:( ) 作者简介:王则宇( 1992 ),男,内蒙古乌兰察布人,硕士研究生,主要从事水土保持与荒漠化防治研究。 E-mail: 土壤侵蚀监测及评价、 草地 沙漠化防治工作的开展提供理论依据。 1 材料与方法 1.1 研究区概况 锡林河是锡林郭勒草原上一条内陆河,位于内蒙古高原中东部地区。地理坐标为东经1153130至 1171510,北纬 432250至 443823。河水起源于赤峰市克什克腾旗境内,流入查干淖尔湖,途经锡林郭勒盟

6、和锡林浩特市,河流东西向宽 140km 左右,南北长 175km 左右,流域总面积约为 11171.59 km214。 当地气候 属于大陆性温带半干旱气候, 年均降雨量约为 270mm,降雨分布不均, 其中 59 月占全年降水量的 87.41%。全年 多 风,容易出现沙尘暴等天气 。 由于气候条件和地形的影响,该流域的土壤类型呈地带性分布。由 上游 到 下游 的土壤依次为黑钙土带、暗栗钙土亚带、淡栗钙土亚带。植被类型大部分分为草甸、典型草原和草甸草原(占植被总面积的 90%以上)。 流域内主要植被有: 无芒雀麦 ( Bromus inermis Leyss.) 、 羊草( Leyms chin

7、ensis (Trin.) Tzvel.) 、 蒙古冰草 ( Agropyron mongolicum Keng.) 、 紫花苜蓿 ( Medicago sativa L.) 、 大籽蒿( Artemisia sieversiana Ehrhart ex Willd.) 、 狗尾草( Setaria viridis (L.) Beav.) 、 栉叶蒿( Neopallasia pectinata (Pall.) Poljak.) 、 碱蒿( Artemisia anethifolia Web ex Stechm.) 、 克氏针茅 (Stipa krylovii Roshev.) 、糙影子草(

8、Cleistogenes sqarrosa (Trin.) Keng.)、 刺藜( Chenopodim aristatm L.) 、草木樨( Melilotus suaveolens Ledeb.) 等 。 1.2 研究方法 1.2.1 样地选取 试验 选择在 坡向相同,坡度 10左右 的 自由放牧 草地 、 2013 年开始围封的 天然 草地以及 人工草种配置种 植 草地 。 人工 配置种植 草种选择适宜当地生长且对植被恢复、土壤改良效果较明显的蒙古冰草、无芒雀麦、紫花苜蓿和草木樨 15, 种植规格为豆科草种 15kg/hm2,禾本科草种 11.25kg/hm2,豆科和禾本科草种搭配种植,

9、即形成 4 种植被配置模式, A 配置为蒙古冰草草木樨, B 配置为蒙古冰草 +紫花苜蓿 , C 配置为无芒雀麦草木樨, D 配置为无芒雀麦紫花苜蓿。 本实验共选取 上述 6类典型样地 , 样地内植被基本特征以及 0-5cm层土壤水分及有机质含量 见表 1。 表 1 样地基本情况 Table 1 Characteristics of soil moisture and TOC in the plots 样地类型 坡度 优势种植物 植物 种数 植被高度 ( cm) 植被盖度 ( %) 土壤含水量 ( g/kg) 土壤有机质( g/kg) 蒙古冰草 +草木樨 10 蒙古冰草、 草木樨、 克氏针茅、

10、刺藜 23 12.332.85a 34.403.66a 68.34 9.12c 7.910.27c 蒙古冰草 +紫花苜蓿 10 蒙古冰草、 紫花苜蓿、羊草 13 8.950.78bc 23.752.77c 60.10 7.72bc 6.110.62ab 无芒雀麦 +草木樨 10 草木樨、无芒雀麦、 15 7.871.26c 25.387.01c 64.22 7.63c 5.010.28a 无芒雀麦 +紫花苜蓿 10 紫花苜蓿、 无芒雀麦、 羊草 18 10.251.05b 29.292.93b 64.31 3.91bc 6.410.35b 天然草地 11 克氏针茅、羊草 16 7.512.69

11、c 22.114.07c 51.50 5.33b 4.990.39a 放牧草地 12 冰草、栉叶蒿、 刺藜 12 5.341.29d 16.422.69d 37.94 2.10a 4.130.67a 注:表中同列不同小写字母表示各 草地管理 类型间差异显著 (P0.05)。 1.2.2 土壤粒径测定 采样于 2015 年 7 月下旬进行,取样前一周内无大风和降水。采样时选取平整地面,首先用剪刀将地 表 植 被及枯落物 剪 除 , 用 取土器平行于地表采集 05cm 层土样, 各样地采集三次重复, 当场装入塑封袋 后带回实验室 , 室内 试验采用 Mastersizer 3000 激光粒度扫描仪

12、对 0 5 cm 层土壤进行机械组成分析。 1.2.3 土壤 风蚀水蚀 相关 指标 的测定 风蚀指标选取近地面风速和距地表不同高度输沙量,根据当地多年气象资料以及实地调查 数据 。实验于 2015 年 4 月风季 采用 HOBO 小型气象站 测定风速 ,风杯设置高度为 20cm、 50cm、 100cm、 150cm、 200cm,同时设置风向标采集风向,数据采集器设置采集间隔为 2s。输沙量采用内蒙古农业大学研制的分层式集沙仪进行测定。 水蚀的指标 选取降雨产流和产沙量来表征 , 实验 于 2015 年 6 月进行, 采用人工模拟降雨,降雨器喷头出水高度为 6m,雨滴大小 分配与天然降雨相似

13、, 设置雨强 为 1.03mm/min 模拟当地大雨雨强, 降雨均匀度为 0.8-0.9。 降雨开始后记录开始产 流 时间;产 流 发生后,每间隔 1min 收集径流样 1 次;以后每间隔 2min 收集径流样; 降雨时间为 45min, 降雨结束后,记录结束 产 流 时间,每次从出水口用聚乙烯塑料瓶接径流,按照小瓶接径流的顺序排号, 用量筒称取径流样品体积,然后静置 24h 后撇去上层清水 、 取下层泥样烘干并称重 ,换算出径流中的产沙量。 2 结果分析 2.1 不同 管理 方式 草地 土壤 侵蚀情况 由于对已退化草地 实施了 不同管理和恢复措施,从而在不同程度上改善了草地植被群落结构,使得

14、草地下垫面发生变化 ,进而 在不同程度上影响了近地面气流以及降雨后地表径流的流速 。 图 1 和图 2 中 A、 B、 C、 D 分别为蒙古冰草 +草木樨、蒙古冰草 +紫花苜蓿、无芒雀麦 +草木012345600 . 2 50 . 50 . 7 511 . 2 51 . 51 . 7 522 . 2 52 . 5A B C D E F风速m/s输沙量/g图 1 不同管理方式草地风蚀特征F i g1 W i nd e ros i on i n di ffe re nt m a na ge m e nt s t yl e s of gra s s l a nd40 - 5 0 c m 30 - 4

15、 0 c m20 - 3 0 c m 10 - 2 0 c m0 - 1 0 c m 2 0 c m 风速5 0 c m 风速0100020003000400050006000700080000102030405060708090100A B C D E F产沙总量/g产流总量/L图 2 不同管理方式草地水蚀特征F i g2 W a t e r e ros i on i n di ffe re nt m a na ge m e nt s t yl e s of gra s s l a nd产流 产沙樨、无芒雀麦 +紫花苜蓿四种人工植被配置草地, E、 F 分别为 天然草地和自由放牧草地。 实验

16、 通过 测量不同管理草地近地面风速以及 0-50cm高度各层输沙量来反应不同管理方式草地风蚀特征。由 图 2 可以看出,不同管理方式草地近地面风速以及地表输沙量具有明显差异。放牧草地近地面风速以及 输沙量均明显高于其它草地, 4 种人为种植草地近地面风速以及输沙量均低于放牧草地和天然草地,其中 蒙古冰草 +草木樨草地 距地表 20cm、 50cm 高度风速以及总输沙量均为最低,分别为 1.93m/s、 3.14m/s、 0.73g。 同一类型 管理草地内,输沙量垂直变化随高度增加而呈降低趋势。 通常草地坡面水蚀主要表现为降雨时雨滴击溅对表土结构的破坏以及径流对土体的冲刷,因此研究以人工模拟当地

17、大雨雨强,测量降雨期间产流及产沙量,用以 描述 不同管 理方式草地水蚀特征 。由图 2 发现,不同管理方式草地产流 量和产沙量整体变化规律一致,其大小 依次 为放牧草地天然草地无芒雀麦 +草木樨草地蒙古冰草 +紫花苜蓿草地无芒雀麦 +紫花苜蓿草地 蒙古冰草 +草木樨草地。 其中 蒙古冰草 +草木樨草地 产流和产沙总量均最低,分别为 27.82L 和3156.18g,为放牧草地的 35.29%和 52.10%,为天然草地的 38.40%和 55.10%。综合比较,不同管理方式草地风蚀及水蚀指标大小 表现基本 一致, 由此 可以看出 , 人为围封种植管理对于减小草地风蚀和水蚀均起到明显作用 。 2

18、.2 不同管理方式草地 表层土壤粒度 特征 实验中测试结果以 美国制土壤粒径分级标准 输出 , 即 分为粘粒( 0.002mm)、粉粒( 0.002-0.05mm)、极细砂( 0.05-0.1mm)、细砂( 0.1-0.25mm)、中砂( 0.25-0.5mm)、粗砂( 0.5-1mm)、极粗砂( 1-2mm)以及砾石( 2mm)。 相关 粒度参数 的计算采用 Folk 和 Ward 的图解法 6,为 便于 计算, 将先前输出 的土壤粒径累积体积分数 对于的颗粒直径转换为 值,其公式为 : log d ( 1) 式中: d 为以 mm 计算的颗粒直径。 粒 度 参数中 平均粒径 计算公式为 :

19、( d0) =1/3( 16 50 84) ( 2) 标准偏差( 0) =( 84-16) /4+( 95-5) /6.6 ( 3) 标准偏差表示土壤颗粒分布的离散程度,其值越小表示土壤颗粒分布越集中,颗粒分选性越好。 各样地土壤粒度累积频率间平均距离: D ( p - p_) 2/( k-1) ( 4) 式中: p 为某一样地土壤粒度累积频率; p_ 为 6 个样地土壤累积频率平均值; k-1 为自由度, k=6。 表 2 为 各样地表土颗粒组成特征 , 从中 看出: 六种 不同管理方式草地土壤粒度组成 均以砂粒所占比例最大, 其所占百分比分 别为: 75.15%、 80.06%、 78.4

20、6%、 76.69%、 80.51%、 81.89%。其中除蒙古冰草 +草木樨草地砂粒含量以极细砂为主外,其它 人工 管理草地 表土 均已细砂为主,而 放牧草地粗砂含量( 20.29%)明显高于其他类型草地。就各类型草地粘粒及粉粒含量来看,人为种植草地明显高于天然草地和 放牧草地,其中蒙古冰草 +草木樨草地粘粒和粉粒含量均最高(分别为 2.17%、 22.68%),其次是无芒雀麦 +紫花苜蓿草地(分别为 1.97%、 21.34%)。各类型草地中,仅有天然草地和放牧草地中含有砾石(分别为 0.19%、 1.17%)。 不同管理方式草地 表土 平均粒径存在较大差异, 放牧草地 表土 平均粒径(

21、160.43m)显著高于其 它 类型草地,其次是天然草地( 141.61m),封育种植草 地平均粒径范围在 84.38m-84.62m之间。蒙古冰草 +草木樨和无芒雀麦 +紫花苜蓿草地标准偏差明显大于其 它 草地,说明其分选性最差。放牧草地和无芒雀麦 +草木樨草地标准偏差明显小于其它草地,分选性较好。 表 2 不同管理方式草地 表层( 0-5cm)土壤粒度 组成 Table2 Soil particle composition in different management styles of grassland 管理方式 粘粒( %) 粉粒( %) 砂 粒( %) 砾石( %) 平均粒径 (

22、 m) 标准偏差 0.002 mm 0.0020.05 mm 0.050.1 mm 0.10.25 mm 0.250.5 mm 0.51 mm 12 mm 2 mm 蒙古冰草 +草木樨 2.17 22.68 27.42 26.54 10.48 9.74 0.97 0 84.38 2.05 蒙古冰草 +紫花苜蓿 1.35 18.59 20.72 29.91 11.54 15.76 2.13 0 107.32 1.72 无芒雀麦 +草木樨 1.53 20.01 22.43 27.27 10.96 16.24 1.56 0 124.14 1.41 无芒雀麦 +紫花苜蓿 1.97 21.34 25.0

23、7 27.68 11.46 11.27 1.21 0 84.62 1.97 天然草地 1.28 18.02 17.69 30.49 11.52 18.56 2.25 0.19 141.61 1.71 放牧草地 0.95 14.38 15.26 32.55 12.62 20.29 2.78 1.17 160.43 1.50 由不同管理方式土壤粒度频率分布曲线 (图 3) 可以看出,不同管理草地粒径基本 均 呈单峰型 分布,其中放牧草地波峰最为明显,且明显滞后于其 它 类型草地,其 波峰出现在 250m 附近,蒙古冰草 +草木樨和蒙古冰草 +紫花苜蓿草地波峰较为靠前,出现在 100m 附近, 说明

24、其表土颗粒主要为细砂和极细砂;同时 在 2050m 处 具有 明显的起伏,说明其粉粒含量具有增高趋势。 图 4 表示不同管理草地土壤粒度累积百分比变化情况,从中可以看出各类型草地累积频率曲线在 100300m 范围内斜率最大,说明各类型样地土壤颗粒粒径大部分集中在 100300m。同时发现各类型草地土壤粒度累积频率之间平均距离最大值出现在 160m 处, 说明各类型草地整体差异在颗粒粒径为 160m 处较大,也可认为粒径在 160m 左右的土壤颗粒含量最易受到自然以及人为条件的干扰而发生变化。 由图 5 可知,蒙古冰草 +草木樨、蒙古冰草 +紫花苜蓿、无 芒雀麦 +紫花苜蓿草地 中 粒径小于1

25、60m 土壤颗粒含量处于较高水平,放牧草地 中 粒径小于 160m 土壤含量明显小于 其它类型草地。 土壤有机质是评价土壤肥力和质量的重要指标, 进一步 对 各类型草地粒径小于 160m 颗粒含量和土壤有机质含量进行 相关性拟合 (图 6)发现,土壤有机质随粒径小于 160m 土壤颗粒含量增加而增加, 且 二者呈明显线性相关,相关系数为 0.76。 2.3 土壤粒度 组成 与风蚀水蚀关系 表 3 为土壤粒度组成参数与风蚀水蚀指标的相关性分析结果,由表 3 中可以发现,土壤粘粒百分比、粉粒百分比、标准偏差以及粒径小于 160m 土粒百分比与实验测定的 五 个侵蚀指标均呈负相关, 土壤砂粒百分比、

26、平均粒径与五个侵蚀指标均呈正相关。就其 相关程度 来看,土壤粒级组成参数与 20cm 处风速以及产流总量相关性较强,其中除平均偏差与 20cm 处风速呈显著相关y = 0 . 0 6 9 6 x + 1 . 8 1 0 1R = 0 . 7 6 4 101234567890 20 40 60 80 100有机质含量/gkg-1 160 m 组分含量 /%图 6 小于 160 m 粒度组分与有机质含量相关关系F i g6 R e l a t i ons hi p be t w e e n s oi l pa rt i c l e( 160 m )a nd or ga ni c m a t t e

27、 r c ont e ntc cbcabaccbcabab01020304050607080901 2 3 4 5 6粒度分配/%图 5 各类型草地小于 160 m 土壤粒度组分分配F i g5 D i s t ri but i on of t he s oi l pa rt i c l e ( 160 m ) i n di ff e re nt m a na ge m e nt s t yl e s 1 6 0 m 组分 1 6 0 m 组分0123456789101 10 100 1000体积百分量/%粒径 /m图 3 不同管理方式草地土壤粒度 频率 分布曲线F i g3 T he pa

28、r t i c l e s i z e d i s t r i but i on c ur ve s i n d i f f e r e nt m a na ge m e nt s t yl e s of gr a s s l a nd蒙古冰草 + 草木樨蒙古冰草 + 紫花苜蓿无芒雀麦 + 草木樨无芒雀麦 + 紫花苜蓿天然草地放牧草地0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 01020304050607080901001 10 100 1000平均距离累积体积百分量/%粒径 / m图 4 不同管理方式草地土壤粒度累计频率曲线F i g4 c um ul a t i ve f r e q

29、ue nc y of t he s oi l pa r t i c l e s i z e i n d i f f e r e nt m a na ge m e nt s t yl e s of gr a s s l a nd蒙古冰草 + 草木樨蒙古冰草 + 紫花苜蓿无芒雀麦 + 草木樨无芒雀麦 + 紫花苜蓿天然草地放牧草地平均距离外,其 它 土壤粒级组成参数与 20cm 处风速均呈极显著相关, 水蚀指标中 产流总量与粘粒百分比呈极显著负相关,与平均粒径呈极显著正相关 ,产沙总量与粘粒百分比呈极显著负相关 。 粒径参数中粉粒含量百分比与各侵蚀指标相关性较强,而标准偏差与各侵蚀指标相关性较弱。

30、表 3 土壤粒度 组成 参数与土壤侵蚀特征相关性分析 Table3 Correlation analysis between soil particle size and soil erosion characteristics 输沙总量 20cm 处风速 50cm 处风速 产流总量 产沙总量 粘粒百分比 -0.749 -0.948* -0.872* -0.923* -0.938* 粉粒百分比 -0.981* -0.935* -0.913* -0.868* -0.881* 砂粒百分比 0.831* 0.941* 0.895* 0.894* 0.914* 平均粒径 0.799 0.987* 0.

31、955* 0.937* 0.893* 标准偏差 -0.517 -0.838* -0.758 -0.867* -0.838* ( 160m)土粒百分比 -0.759 -0.948* -0937* -0.895* -0.823 注: *表示 在 0.01 水平上(双侧)显著相关 , *表示在 0.05 水平上(双侧)显著相关。 3 讨 论 付标等 16研究 不同植被重建管理方式 对沙质草地植被及土壤性质的影响发现,封育管理在不同程度上改善了退化草地土壤及植被性质 。 本 研究 对不同管理方式下草地部分植被及土壤性质也发现,放牧草地内植被种类、高度、盖度以及表层土壤含水量、有机质均低于人为封育管理草

32、地以及天然草地。 实验中蒙古冰草 +草木樨配置模式草地由于其植被高度、盖度等方面均高于其它样地, 因此在降低近地面风速、增加地表粗糙度以及拦截降雨及地表径流方面起到显著的作用。 实验对不同管理方式下表土粒度组成特征研究发现,封育 种植 草地 及天然草地土壤中粘粒 、粉粒 以及极细砂 含量明显高于放牧草地 。 其原因是,粘粒、粉粒和极细砂 粒径 均 小于 100m, 小于 100m 的沙粒由于其沉降速度经常小于气流向上的脉动分速度,所以 极 有可能以悬移形式运动,封育草地由于植被高度及盖度均大于 放牧草地 ,其不仅增加了地表粗糙度, 而且有助于截留气流中的细粒物质,从而 使得土壤中细 颗 粒 得

33、以 保存 17。 有关研究表明 , 粒径为 100150m 的 沙粒最容易以跃移的形式运动,凡以跃移运动的沙物质统称为跃移质,而跃移质是风蚀过程中风沙运动的主体部分,其占风沙流中总沙量的 1/23/418。而本实验中 各类样地土壤粒度累积频率之间平均距离最大值出现在 160m 左右,其原因是锡林河流域 年平均风速较大,同时 , 风季过后 土壤表面 , 粒径较大的 跃移 质容易被径流挟带形成挟沙水流而发生运移 19,因此研究区不同类型样地内粒径为 160m 左右沙粒变化幅度较大。 脱登峰等 20利用风洞以及人工模拟实验研究风蚀水蚀交错区侵蚀产沙过程和机理,认为风蚀和水蚀具有明显的正交互作用,风蚀

34、加剧了降雨坡面侵蚀强度,而水蚀又为下一次风蚀提供了物质来源 21。本实验发现土壤粒度组成参数和风蚀、水蚀均有具明显的相关性,其中土壤粒度组成参数与距 20cm 处风速以及产流总量相关性最强。 其原因是 20cm 处 风速和产流总量这两指标均直接反应了侵蚀营力大小, 而研究区内不同样地土壤类型均为沙质土,其土粒间粘结能力相差较小 , 因此土壤颗粒搬运、沉积的比例主要取决于 所 受侵蚀营力作用的大小。而研究中输沙量以及径流产沙量大小 一方面取决于气流及水的输沙能力,另一方面取决于地表沙物质组成及可蚀性特征 13,研究区人为管理草地土壤粒径较放牧草地更细,因此在同等侵蚀营力作用下更易 受到侵蚀,故与

35、 近地面 20cm 风速以及径流量相比,输沙总量及径流产沙总量与土壤粒度组成参数相关性 较弱。 4 结论 通过结合锡林河流域风蚀水蚀情况对六种管理方式下草地地表( 05cm)土壤粒度组成进行分析,得出以下结论: ( 1) 相比放牧 草地和天然草地,封育种植草地在降低土壤风蚀和水蚀方面均起到较明显的作用,其中蒙古冰草 +草木樨人工配置草地效果最为明显。 ( 2) 锡林河流域不同管理方式草地表层土壤粒度组成均以砂粒为主,其所占比例为 75-82%。相比 封育种植 草地及天然草地,放牧草地土壤粒度粗化明显 ;各类型草地中 除蒙古冰草 +草木樨草地土壤颗粒分选性较差( 0 = 2.05)外,其 余 草

36、地土壤颗粒分选性均在中等范围内。 ( 3) 土壤粒度分布频率曲线和粒度累积频率间平均距离显示研究区粒径 在 160m 左右 颗 粒为易受侵蚀土壤颗粒 。 ( 4)对研究区 表土 粒度组成参数与土壤侵蚀特征 指标进行 相关性分析 发现,研究区 表土 粒度组成分布与风蚀和水蚀均有明显的相关性,其中近地面 20cm 风速 及 径流产流总量 与 土壤粒度组成联系最为紧密。 参考文献 1 彭浩,李镇清 .锡林河流域天然草地生态系统服务价值评价 J.草业学报 .2007,16(4):107-115 2 张雪峰 ,牛建明,张庆 ,董建军 ,张靖 .内蒙古锡林河流域草地生态系统土壤保持功能及其空间分布 J.

37、草业学报 .2015,24(1):12-20 3 李政海 , 鲍雅静 , 王海梅 ,许田 ,程岩 ,高 吉喜 .锡林郭勒草原荒漠化状况及原因分析 J. 生态环境学报 , 2008, 17(6):2312-2318. 4 陈四清 , 刘纪远 , 庄大方 ,肖向明 ,Steve Boles.基于 Landsat TM/ETM 数据的锡林河流域土地覆盖变化 J. 地理学报 , 2003, 58(1):45-52. 5 王琴 ,蒙仲举 ,汪季 ,党晓宏 ,张晓娜 ,王则宇 ,赵青 ,张吉祥 . 希拉穆仁草原近自然恢复状态下植被 -土壤响应特征J. 生态学报 ,2017,37(4):1159-1167

38、6 丁延龙 , 高永 , 蒙仲举 ,娜仁格日勒 ,黄昕 ,孙晓 瑞 ,吴昊 ,党晓宏 ,王猛 .希拉穆仁荒漠草原风蚀地表颗粒粒度特征J. 土壤 , 2016, 48(4):803-812. 7 闫玉春 , 唐海萍 , 张新时 ,王旭 ,王海洋 .基于土壤粒度分析的草原风蚀特征探讨 J. 中国沙漠 , 2010, 30(6):1263-1268. 8 赵超 , 鲁瑞洁 , 李金凤 . 青海湖流域土地沙漠化及表土粒度特征 J. 中国沙漠 , 2015, 35(2):276-283. 9 孙改清 , 李素英 , 赵园园 ,王冉 ,任丽娟 ,常英 ,王继伟 .锡林浩特土壤颗粒分形特征与草原植物生物量的

39、相关性研究 J. 资源科学 , 2016, 38(6):1065-1074. 10 张惜伟 , 汪季 ,高永 , 丁延 龙 , 宝成 . 呼伦 贝尔 沙质 草原 风蚀 坑 表层 土壤 粒度 特征 J. 干 旱区 研究 ,2017,34(2):293-299. 11 Li J, Okin G S, Epstein H E. Effects of enhanced wind erosion on srface soil textre and characteristics of windblown sedimentsJ. Jornal of Geophysical Research Atmospheres, 2009, 114(G2):157-163. 12 Gao J, Gao Y, Lo F, et al. Response of Srface Soil Grain Size Characteristics to Wind Erosion DesertificationJ. Science Wind-water complex erosion; management style; Xilin River Basin

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