绿洲化进程中农田土壤粒径分布分异特征研究---以塔里木盆地南缘策勒绿洲为例
文献类型：学位论文
| 作者 | 桂东伟 |
| 学位类别 | 博士 |
| 答辩日期 | 2010 |
| 授予单位 | 中国科学院研究生院 |
| 授予地点 | 北京 |
| 导师 | 雷加强 |
| 关键词 | 绿洲化 农田 土壤粒径分布 分形维数 排序 策勒 |
| 其他题名 | Characterizing variation of Soil Particle-Size Distribution in the farmland of oasification——a case study of Cele oasis in south rim of Tarim Basin |
| 学位专业 | 自然地理 |
| 中文摘要 | 绿洲化与荒漠化是干旱区最基本的地理过程，这些过程的直接结果是导致土壤环境发生变化，尤其是土壤粒径分布（Soil Particle Size Distribution，简称PSD）性状的变化。相比于荒漠化研究，目前有关绿洲化研究总体上还相对缺乏，而从绿洲化视角出发，研究生态环境的变化首先有助于体现绿洲主体特征，同时通过绿洲化研究中体现出的问题，也有助于揭示绿洲荒漠化产生的原因，进而服务于绿洲稳定及可持续发展。 因此，本文从绿洲化视角出发，以塔里木盆地南缘近30年多来绿洲化进程明显、同时受风力侵蚀影响严重的策勒绿洲为典型研究区，根据绿洲及绿洲化进程中农田为主要土地利用方式、以及土壤PSD对绿洲化或荒漠化响应显著的这一特点，着重探讨农田这同一种土地利用方式下土壤PSD的分异特征及规律。 基于对绿洲化进程中出现的典型利用强度试验田定位观测，及绿洲大面积农田土壤的调查取样，利用分形理论计算土壤PSD体积分维值并用于描述土壤PSD特征，通过农田土壤PSD分维值变化、多重比较及聚类分析，并首次尝试利用数量生态学中排序算法定量分析各影响因素对PSD分异的贡献率，最终全面了解绿洲化进程中农田土壤PSD分异特征及规律，丰富绿洲土壤科学研究的同时，也拓展了土壤PSD研究的方法论。所得主要结论如下： （1）研究区自1972年以来的近30多年来，绿洲扩张进程明显。绿洲扩张并非表现为含交错带在内的绿洲总面积的增加，而主要体现为绿洲农田主体单元不断向绿洲外围的荒漠-绿洲交错带延伸的过程。自1977年至2009年间农田面积增长了76%，因此农田面积的增加使绿洲外围交错带面积明显减少，而含交错带在内的绿洲总面积则总体上无显著变化。（2）绿洲农田扩张过程中，不同利用强度农田表层土壤PSD具有显著性差异，同时PSD变化状况能有效地反映土壤环境变化状况。基于定位试验田观测及土壤PSD分维值分析表明，位于绿洲内部的农田土壤PSD性状优于位于绿洲边缘近期垦殖农田。而绿洲边缘农田垦殖后管理利用强度不同也会对土壤PSD产生显著影响，其中进行一定物质能量输入的积极管理模式有助于土壤PSD改善，而临时性垦殖随时可能撂荒的耕作模式则会对导致显著的土壤退化过程。同时基于PSD体积分维值与土II 中国科学院博士学位论文 绿洲化进程中农田土壤粒径分布分异特征研究壤养分等属性分析，显示土壤PSD变异状况能较好地综合反映土壤环境变化状况。 （3）绿洲整体范围内农田表层土壤PSD也体现出显著性差异特征，分析表明农田利用年限差别及空间位置的不同导致风蚀作用差异性是PSD分异的主要因素，其中农田利用年限为主导因素。具体体现为农田垦殖后随着利用年限的增加，土壤PSD有趋于改善的趋势，其中利用年限大于30年则PSD已经同利用年限更久的农田PSD无显著性差异，即逐渐趋于稳定。 （4）数量生态学中排序算法可以有效的应用于土壤PSD的研究中，为PSD定量分析提供数理支持。具体研究表明，16级粒级划分已经能有效揭示PSD之间差异性，定量分析结果表明二影响因素对表层土壤PSD分异贡献率达45.3%，其中农田利用年限相对贡献率为67%，风蚀作用为13%，进一步显示人为因素对土壤PSD影响的主导作用。 （5）绿洲范围内农田较深层土壤PSD沿土壤纵向剖面总体无显著性差异，但在各层深度内均体现出显著性差异。农田利用年限在60cm深度内土壤PSD分异中相对于空间位置仍然为主导作用，但随着深度增加，空间位置表征含义逐渐由表层的风蚀因素转向沉积等历史背景因素。 （6）综合而言，从绿洲化视角出发，绿洲扩张及发展过程中农田这一重要土地利用类型土壤PSD体现出显著分异特征，并体现出利用年限愈久土壤PSD状况愈好并趋向于稳定的分异规律，因此绿洲化进程中，保障农田的可持续耕作对土壤PSD有重要及积极的影响。 |
| 公开日期 | 2011-11-22 |
| 页码 | 127页 |
| 分类号 | S152 |
| 源URL | [http://ir.xjlas.org/handle/365004/11062]  |
| 专题 | 新疆生态与地理研究所_中国科学院新疆生态与地理研究所(2010年以前数据) |
| 推荐引用方式 GB/T 7714 | 桂东伟. 绿洲化进程中农田土壤粒径分布分异特征研究---以塔里木盆地南缘策勒绿洲为例[D]. 北京. 中国科学院研究生院. 2010. |
入库方式： OAI收割
来源：新疆生态与地理研究所
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