青海湖北部近30年不變草地與不變耕地土壤粒度差異及其指示意義

袁 杰,曹廣超,虞 敏,袁有靖,楊 龍,趙亞娟

(1.青海師范大學(xué) 青海省自然地理與環(huán)境過(guò)程重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,西寧 810008; 2.青海師范大學(xué) 生命與地理科學(xué)學(xué)院,西寧 810008; 3.青海省環(huán)境地質(zhì)勘查局,西寧 810008)

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青海湖北部近30年不變草地與不變耕地土壤粒度差異及其指示意義

袁 杰1,2,曹廣超1,2,虞 敏1,2,袁有靖3,楊 龍1,2,趙亞娟1,2

(1.青海師范大學(xué) 青海省自然地理與環(huán)境過(guò)程重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,西寧 810008; 2.青海師范大學(xué) 生命與地理科學(xué)學(xué)院,西寧 810008; 3.青海省環(huán)境地質(zhì)勘查局,西寧 810008)

在前期對(duì)青海湖流域1987年、1995年、2000年、2005年、2010年5期遙感圖像解譯基礎(chǔ)上，對(duì)受人類(lèi)活動(dòng)影響嚴(yán)重和沙漠化趨勢(shì)加劇的環(huán)青海湖北部區(qū)域近30年不變草地和不變耕地土壤粒度進(jìn)行了分析。結(jié)果表明：研究區(qū)不變草地和不變耕地粒度組成上都屬于砂黏壤級(jí)，但各組分之間存在明顯差異，其中不變草地粉砂和黏粒大于不變耕地，而砂含量小于不變耕地；不變草地和不變耕地粒度參數(shù)特征表明不變草地平均粒徑較小，分選更好，粒度曲線(xiàn)更為近對(duì)稱(chēng)分布，峰度中等，而不變耕地則平均粒徑偏大，分選較差，粒度曲線(xiàn)偏正偏；不變草地和不變耕地剖面上表現(xiàn)為土壤粒度以地層深度30—35 cm為界存在異同，其中不變草地和不變耕地在30 cm以上地層范圍內(nèi)土壤粒度差異非常顯著，30 cm以下范圍內(nèi)土壤粒度差異很小。

青海湖北部; 人為活動(dòng); 土壤粒度

青海湖作為青藏高原的重要組成部分，因其海拔高、晝夜溫差大、植被覆蓋度較低成為全球變化的敏感區(qū)和生態(tài)系統(tǒng)脆弱區(qū)[1]，與此同時(shí)該區(qū)的生態(tài)系統(tǒng)擔(dān)負(fù)著青藏高原東北部乃至內(nèi)陸的生態(tài)安全，是控制西部荒漠化向東蔓延的天然屏障[2]。然而近30年湖區(qū)土地沙漠化作為一個(gè)嚴(yán)重的生態(tài)環(huán)境問(wèn)題，已引起人們的廣泛關(guān)注[3]。從現(xiàn)有研究來(lái)看，對(duì)于環(huán)湖區(qū)沙漠化的主要原因或驅(qū)動(dòng)力，仍存在著爭(zhēng)論，部分研究認(rèn)為是由于氣候變化特別是嚴(yán)重的干旱條件導(dǎo)致植被退化、風(fēng)蝕加快，引起荒漠化或沙漠的擴(kuò)張，且這種現(xiàn)象在青藏高原第四紀(jì)地質(zhì)歷史中頻繁出現(xiàn)；另一部分研究則認(rèn)為主要是由于人類(lèi)對(duì)高寒地區(qū)草地不合理利用導(dǎo)致的，例如開(kāi)墾草地和過(guò)度放牧。對(duì)于前者，古氣候古環(huán)境學(xué)者通過(guò)大量的古環(huán)境載體特別是青藏高原上風(fēng)成沉積物的研究獲取了不同地質(zhì)歷史時(shí)期高原地區(qū)土地景觀(guān)變化、沙漠?dāng)U張退縮歷史及其與不同時(shí)間尺度氣候變化的關(guān)系[4-5]。但是對(duì)潛在風(fēng)蝕區(qū)人類(lèi)活動(dòng)對(duì)土壤的研究較少，科學(xué)家更多的關(guān)注典型荒漠化地區(qū)已沙化土壤的監(jiān)測(cè)、模擬、生態(tài)恢復(fù)等工作，從而局限了對(duì)不同人類(lèi)活動(dòng)方式下高寒地區(qū)土壤演替規(guī)律的理解[6-9]。

土壤粒度是研究土壤環(huán)境以及整個(gè)生態(tài)系統(tǒng)特征的基礎(chǔ)，其顆粒粗細(xì)與土壤的物理、化學(xué)和生物性質(zhì)密切相關(guān)[10]。同時(shí)土壤粒度組分的變化決定著土壤養(yǎng)分和水分的變化，土壤組分中細(xì)顆粒組分的丟失直接影響土壤結(jié)構(gòu)從而導(dǎo)致荒漠化發(fā)生[11]。了解青海湖地區(qū)土壤粒度對(duì)于研究本地區(qū)乃至青藏高原地區(qū)土壤荒漠化過(guò)程及其形成原因進(jìn)而評(píng)價(jià)該區(qū)域的環(huán)境質(zhì)量具有一定的參考價(jià)值。而在受人為活動(dòng)干擾嚴(yán)重的環(huán)湖區(qū)確定一段時(shí)期內(nèi)未變化的土地類(lèi)型進(jìn)而分析其土壤粒度就變的尤為重要。所以針對(duì)實(shí)際情況，在前期對(duì)該區(qū)1987—2010年5期遙感解譯的基礎(chǔ)上，選取土地利用頻繁和易受風(fēng)蝕的青海湖北部剛察縣周?chē)醋儾莸睾臀醋兏貫檠芯繉?duì)象，研究土壤粒度組成在剖面上的變化規(guī)律，進(jìn)而預(yù)估不同人類(lèi)活動(dòng)方式下土壤演替規(guī)律，為區(qū)域土壤資源可持續(xù)利用與生態(tài)環(huán)境保護(hù)提供科學(xué)依據(jù)。

1　研究區(qū)概況

剛察縣隸屬于青海省海北藏族自治州，位于海北州州境西部，該縣與青海湖北岸相接，總面積近8 138 km2，地理位置為36°58′06″—38°04′04″N，90°20′44″—100°37′24″E。海拔高度為3 200～3 800 m[12]，東隔哈爾蓋河與海晏縣為鄰，西與海西蒙古族藏族自治州天峻縣毗鄰，南隔布哈河與海南州共和縣相望，北隔大通河與祁連縣接壤[13]。境內(nèi)山脈走向北西，北部高山連綿，南部低緩，自北西向南傾斜，絕大部分地區(qū)海拔在3 300～3 800 m以上。最高點(diǎn)桑斯扎山峰海拔4 775 m，最低點(diǎn)位于青海湖濱湖地帶的沙柳河(伊克烏蘭河)、巴哈烏蘭河(烏哈阿蘭河)、哈爾蓋河、布哈河入湖處，海拔3 195 m，最高點(diǎn)和最低點(diǎn)之間海拔相對(duì)高差1 580 m。境內(nèi)高山、丘陵、平原大致呈北、中、南排列。北部為大通山地段，中部丘陵，南部為平原地帶。大通山橫貫縣境北部，以桑斯扎山與贊寶化秀山脊將全縣東西向分成兩大區(qū)域：北部是黃河流域的湟水水系外流區(qū)；南部是青海湖環(huán)湖內(nèi)陸水系的內(nèi)流區(qū)。

2　試驗(yàn)方法

2.1土壤樣地的選擇

通過(guò)前期環(huán)湖區(qū)1987—2010年5期遙感解譯圖像，并且對(duì)5期遙感圖像進(jìn)行疊加，選取近30年青海湖北部不變草地和不變耕地為研究樣地，其中不變草地坐標(biāo)點(diǎn)為37°16′43.29″N，100°17′37.12″E，不變耕地坐標(biāo)點(diǎn)為37°16′42.79″N，100°17′28.62″E。

2.2土壤樣品采集方法

于2014年10月在選定好的土壤采集區(qū)域(常年不變耕地和常年不變草地)采集土壤樣品。其中采樣間距為30 m×30 m，兩類(lèi)不同土地利用方式下分別選取5個(gè)采樣點(diǎn)，每個(gè)采樣點(diǎn)用直徑為5 cm的土鉆鉆取0—60 cm深度(采樣間隔為5 cm)的12個(gè)土壤樣品。兩類(lèi)土地利用方式下共選取了10個(gè)采樣點(diǎn)，120個(gè)土壤樣品，其中草地和耕地分別記為GCC，GCG。采集的所有土壤樣品帶回實(shí)驗(yàn)室后自然風(fēng)干、除雜，研磨后過(guò)200目篩，排號(hào)收集待用。

2.3土壤粒度測(cè)定

所有樣品待其自然風(fēng)干后，過(guò)2 mm篩后準(zhǔn)確稱(chēng)取0.4 g土樣置于50 ml燒杯中，然后按照以下步驟對(duì)樣品進(jìn)行處理：(1)加入10 ml 10%雙氧水，加熱煮沸到反應(yīng)平靜以去除土壤有機(jī)質(zhì)和易氧化鹽類(lèi)；(2)待燒杯冷卻后，加入10 ml 10%的鹽酸后搖勻并且煮沸使其充分反應(yīng)，以去除碳酸鹽；(3)向這些樣品中加入蒸餾水后靜置12 h以上；(4)加入10%的六偏磷酸鈉10 ml并且置于超聲波震蕩器中待測(cè)，其中粒度分析所用儀器為英國(guó)Malvern公司生產(chǎn)的Mastersizer 2000型激光粒度儀，測(cè)量時(shí)待遮光度分布在17%～20%，重復(fù)測(cè)量3次，取其平均值為最后結(jié)果。

另外通過(guò)測(cè)試出的土壤粒度結(jié)果計(jì)算出土壤粒度參數(shù)，粒度參數(shù)廣泛應(yīng)用于各種沉積環(huán)境分析中[14-16]，是沉積物基本性質(zhì)之一，其中粒度參數(shù)計(jì)算公式如下：

(1)

(2)

(3)

(4)

式中：MZ為平均粒徑；SK為偏度；σ為分選系數(shù)(標(biāo)準(zhǔn)偏差)；KG為峰度；Фx表示粒度累計(jì)到x%所對(duì)應(yīng)的粒徑[17]。

3　結(jié)果與分析

3.1草地、耕地土壤粒度組成分析

通過(guò)對(duì)草地和耕地粒度組成分析可以看出(表1)，GCC砂含量為5.62%～12.64%，平均值為8.98%，而GCG砂含量為9.81%～21.64%，平均值為15.25%，可以看出GCG砂含量比GCC砂含量多6.27%，近1倍之多；GCC粉砂含量為66.42%～73.18%，平均值為70.8%，而GCG粉砂含量為60.45%～71.48%，平均值為66.65%，兩者之間粉砂含量相差4.15%；GCC黏粒含量為17.92%～21.99%，平均值為20.22%，而GCG黏粒含量為16.2%～19.82%，平均值為18.1%，兩者之間相差2.12%。此外，通過(guò)GCC和GCG的“砂粒組—粉砂組—黏粒組”三因分類(lèi)法三角圖解(圖1)，可以直觀(guān)看出草地和耕地都屬于砂黏壤級(jí)，綜上可以得出：GCC和GCG都屬于砂黏壤級(jí)，其中GCC粉砂和黏粒含量大于GCG，而砂含量GCC小于GCG。

圖1　草地和耕粒級(jí)分布三角圖

3.2草地、耕地土壤剖面粒度組成差異性分析

通過(guò)對(duì)草地和耕地土壤縱向深度粒度變化特征可以看出，GCC和GCG砂、粉砂、黏土含量隨剖面深度變化而發(fā)生變化(圖2)。其中GCG在整個(gè)剖面深度內(nèi)砂含量整體上大于GCC，在0—20 cm段，GCG砂含量達(dá)到了最大值，20—35 cm段砂含量減小，而35—60 cm以下又開(kāi)始增加；從圖2可以看出，GCC在整個(gè)剖面深度內(nèi)粉砂含量整體上大于GCG，以0—30 cm段為界，界上兩者之間差異性最大，而界下兩者之間差異不明顯；同樣從黏粒含量變化圖中可以看出，GCC在整個(gè)剖面深度內(nèi)黏粒含量也整體上大于GCG，同樣以0—30 cm段為界，界上兩者之間差異性最大，而界下兩者之間差異不明顯。

表1　草地和耕地粒度含量變化　%

圖2　草地和耕地剖面粒徑變化

綜上，不難看出GCC和GCG之間沿剖面深度土壤粒度組分的差異性。除了粒度組成上有明顯差異外，以30 cm為界砂、粉砂、黏粒含量在界上和界下的變化也是一個(gè)重要的差異性，一方面整個(gè)環(huán)湖地區(qū)中該區(qū)所受風(fēng)速最大，加之GCG是長(zhǎng)期(1987—2010年)耕作用地，所以在每年人為翻耕的時(shí)候，大風(fēng)不斷吹蝕土壤細(xì)顆粒組分，土壤細(xì)顆粒組分難以固結(jié)在地表而被吹蝕，另一方面由于耕種期要進(jìn)行漫灌，漫灌過(guò)程中，淋溶作用將土壤細(xì)顆粒組分淋溶到30 cm以下；而GCC一方面是長(zhǎng)期(1987—2010年)未變草地，未受過(guò)人為擾動(dòng)(唯一受到的擾動(dòng)是因?yàn)榕Ｑ虻嫩`踏)，翻耕影響幾乎不存在，所以受到的風(fēng)蝕影響較耕地小，可以將土壤細(xì)顆粒組分通過(guò)土壤發(fā)育過(guò)程固結(jié)下來(lái)，另一方面加之草地表面長(zhǎng)期有植被覆蓋以及牛羊等動(dòng)物的糞便，前者可以將大風(fēng)中所攜帶的細(xì)顆粒組分沉積下來(lái)，而后者則增加了土壤的有機(jī)成熟過(guò)程，催化了土壤生物化學(xué)進(jìn)程?？傊芯繀^(qū)土壤粒度組成受到人為活動(dòng)(翻耕、灌溉)、土壤成土母質(zhì)、地表的植被、區(qū)域局部氣候，尤其是風(fēng)力吹蝕的影響，進(jìn)而造成GCC和GCG土壤組分上的差異性特征。

3.3草地、耕地土壤剖面粒度參數(shù)和頻率曲線(xiàn)差異性分析

3.3.1草地、耕地土壤剖面粒度參數(shù)差異性分析為了更進(jìn)一步說(shuō)明草地和耕地土壤粒度組分的差異性，分別對(duì)粒度參數(shù)(平均粒徑、分選性、偏度、峰度)和粒度頻率曲線(xiàn)進(jìn)行對(duì)比分析(表2)?？梢钥闯?，GCC平均粒徑為6.17Ф～6.64Ф，平均值為6.41Ф，而GCG平均粒徑為5.51Ф～6.27Ф，平均值為5.96Ф，兩者之間相差0.45Ф，進(jìn)一步說(shuō)明GCC土壤粒徑在4～63 μm范圍內(nèi)的比重大于GCG；GCC分選性介于1.72～2.1，平均值為1.85，GCG分選性介于1.84～2.39，平均值為2.06，兩者相比，GCC分選性中等偏好，GCG分選性差，說(shuō)明GCC土壤顆粒細(xì)組分較穩(wěn)定；GCC偏度值為-0.07～0.08，平均值為0.01，GCG偏度值為0.05～0.11，平均值為0.08，說(shuō)明GCC粒徑曲線(xiàn)為近對(duì)稱(chēng)分布，而GCG由于砂級(jí)組分較多，粒徑曲線(xiàn)更接近正偏；峰度值GCC和GCG都介于0.94～1.07，平均值都為1，峰型中等偏寬，進(jìn)一步說(shuō)明GCC和GCG不同來(lái)源的物質(zhì)混合程度差不多，只不過(guò)后期受到不同人類(lèi)活動(dòng)的影響而發(fā)生變化，這也進(jìn)一步說(shuō)明研究區(qū)GCC和GCG前期土壤母質(zhì)的同源性。綜上，通過(guò)對(duì)GCC和GCG土壤粒度參數(shù)特征的分析可以看出：GCC平均粒徑較小，分選更好，粒徑曲線(xiàn)更為近對(duì)稱(chēng)分布，峰度中等，而GCG則平均粒徑偏大，分選較差，粒度曲線(xiàn)偏正偏。

各粒度參數(shù)沿剖面的變化見(jiàn)圖3，其中GCC平均粒徑在整個(gè)剖面上都大于GCG，以30 cm為界，界上平均粒徑明顯大于GCG，界下二者平均粒徑變化不大，能進(jìn)一步證明界上部分GCC粒徑變化較穩(wěn)定且土壤顆粒較細(xì)；GCC整個(gè)剖面的分選性也小于GCG，基本上也以30 cm為界，界上變化較大，界下變化較小，GCG整個(gè)剖面上分選性變幅較大，說(shuō)明分選性差，粒度組分混雜；GCC偏度整個(gè)剖面也小于GCG，前者自表層向下偏度遞減，后者自表層向下幅度變化范圍大，說(shuō)明GCC的粒度頻率曲線(xiàn)對(duì)稱(chēng)性好；GCC和GCG峰度以30 cm為界，界上GCC峰度較大，界下GCC峰度較小，兩條曲線(xiàn)對(duì)應(yīng)程度好，說(shuō)明了GCC和GCG前期土壤母質(zhì)的同源性，而后期GCG由于人為活動(dòng)而顯示不一致。綜上，由粒度參數(shù)的分析可知，草地和耕地30 cm以上部分粒度參數(shù)的不一致，最主要的原因可能是草地受人為活動(dòng)擾動(dòng)小，而耕地受人為活動(dòng)擾動(dòng)大而造成的。

表2　草地和耕地粒度參數(shù)變化

3.3.2草地、耕地土壤剖面粒度頻率曲線(xiàn)差異性分析上文對(duì)GCC和GCG沿剖面粒度特征進(jìn)行分析后發(fā)現(xiàn)，GCC與GCG粒度組分自地表開(kāi)始至30 cm左右發(fā)生了變化，GCG最為突出以30 cm為界，上界土壤粒度組分波動(dòng)非常明顯，而GCC雖有變化，其變化不太明顯，說(shuō)明GCG空間異質(zhì)性很大，但和變化較小的GCC相比較兩者粒度頻率曲線(xiàn)可能還是存在著一些共性，所以以30 cm為界，上界定義為干擾層，下界定義為未干擾層，選取代表性的粒度頻率曲線(xiàn)(圖4)。

從圖4A中可以看出，GCC擾動(dòng)層內(nèi)頻率曲線(xiàn)呈雙峰，峰態(tài)基本相似，主峰介于10～100 μm，屬于中粉砂粒級(jí)，次主峰介于1～10 μm，屬細(xì)黏粒級(jí)，是土壤肥力發(fā)育成熟的體現(xiàn)；GCG擾動(dòng)層內(nèi)頻率曲線(xiàn)呈多峰態(tài)，主峰介于10～100 μm，次主峰介于100～200 μm，說(shuō)明在形成過(guò)程中有相當(dāng)一部分近源粗粒物質(zhì)的介入，因?yàn)橹挥行∮?5 μm的粉塵常以懸浮狀態(tài)存在[18]，大于75 μm的粉塵很難在空中長(zhǎng)時(shí)間懸移，只能近距離越移；第三主峰介于2～10 μm，屬細(xì)黏粒級(jí)，但體積百分比小，這可能是因?yàn)槿藶槁?，土壤?xì)顆粒受到淋溶作用淋移到下層所致。從圖4B中可以看出，GCC和GCG頻率曲線(xiàn)形態(tài)基本相似，近乎正態(tài)分布，都只有一個(gè)主峰，介于4～10 μm，GCC的主峰稍高于GCG，呈現(xiàn)出較均質(zhì)穩(wěn)定的沉積環(huán)境，沉積物很純，以黏粒組分為主。

綜上通過(guò)對(duì)比GCC和GCG擾動(dòng)層和未擾動(dòng)層粒度頻率曲線(xiàn)分析后發(fā)現(xiàn)，擾動(dòng)層和未擾動(dòng)層粒度頻率曲線(xiàn)形態(tài)完全不一樣，擾動(dòng)層GCG由于受到人類(lèi)活動(dòng)(翻耕、漫灌等)和自然環(huán)境(大風(fēng)吹蝕、化學(xué)生物反應(yīng)、近源粗物質(zhì)的加入)的影響而丟失了許多土壤細(xì)顆粒，GCC由于受擾動(dòng)較少、地表植被的覆蓋而較GCG表現(xiàn)出較均一的土壤沉積環(huán)境；未擾動(dòng)層GCG與GCC受到的外界擾動(dòng)較小(30 cm以下基本未受到擾動(dòng))而表現(xiàn)出較均一穩(wěn)定的地下土壤環(huán)境，所以?xún)烧叨季哂邢嗤牧６阮l率曲線(xiàn)(圖4B)，另外兩者的粒度頻率曲線(xiàn)趨向于風(fēng)成黃土特征[19]，說(shuō)明研究區(qū)早期土壤成土母質(zhì)為風(fēng)成黃土。

圖3　草地和耕地剖面粒度參數(shù)變化

圖4　草地和耕地粒度頻率曲線(xiàn)

3.4草地、耕地土壤剖面各粒級(jí)和各參數(shù)差異性分析

通過(guò)上文GCC和GCG土壤剖面各粒級(jí)和各參數(shù)圖中可以明顯看出由于受到人類(lèi)活動(dòng)干擾所產(chǎn)生的差異，但是僅僅做平均值的標(biāo)準(zhǔn)偏差有時(shí)候只能看出兩者之間的含量不同，有時(shí)候會(huì)反映出一些虛假信息，但是到底是否存在顯著差異，還需更一步檢驗(yàn)?？ǚ綑z驗(yàn)是一種常用的數(shù)理統(tǒng)計(jì)方法，在測(cè)量學(xué)、天氣預(yù)報(bào)、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中廣泛應(yīng)用[20-21]，基于此對(duì)兩類(lèi)土地砂、粉砂、黏粒、平均粒徑、偏度、峰度及標(biāo)準(zhǔn)離差沿剖面深度自0—60 cm每5 cm進(jìn)行卡方檢驗(yàn)，p<0.005，說(shuō)明具有顯著性水平，即有顯著性差異。

GCC和GCG兩類(lèi)土地利用方式其粒級(jí)0—60 cm剖面范圍內(nèi)每5 cm卡方檢驗(yàn)見(jiàn)表3，砂、粉砂、黏粒p值(Sig.值)等于0，遠(yuǎn)小于p值(0.005)，說(shuō)明GCC和GCG砂、粉砂、黏粒組分自表層(0 cm)至底層(60 cm)都存在顯著性差異；GCC和GCG兩類(lèi)土地利用方式其粒度參數(shù)0—60 cm剖面范圍內(nèi)每5 cm卡方檢驗(yàn)見(jiàn)表4，平均粒徑、標(biāo)準(zhǔn)離差p值(Sig.值)等于0，遠(yuǎn)小于p值(0.005)，說(shuō)明GCC和GCG平均粒徑、標(biāo)準(zhǔn)離差自表層(0 cm)至底層(60 cm)都存在顯著性差異，峰度p值(Sig.值)等于0.304，說(shuō)明峰度值兩者沒(méi)有顯著性差異，造成這種結(jié)果的原因是峰度含量(圖3)以30 cm為界，界上GCC峰度明顯大于GCG，而界下GCC峰度明顯小于GCG，所以其差異性不顯著，偏度數(shù)據(jù)中由于GCC內(nèi)有負(fù)偏值(出現(xiàn)負(fù)值)，所以無(wú)法進(jìn)行卡方檢驗(yàn)，但是從圖3中可以看出，兩類(lèi)土地在0—60 cm范圍內(nèi)還是有明顯差異。綜上，兩類(lèi)土地粒級(jí)及粒度參數(shù)自剖面0—60 cm存在顯著差異。

表3　草地和耕地粒級(jí)卡方檢驗(yàn)

表4　草地和耕地粒度參數(shù)卡方檢驗(yàn)

4　結(jié) 論

(1)GCC和GCG粒度組成上都屬于砂黏壤級(jí)，其中GCC粉砂和黏粒大于GCG，而砂含量小于GCG；經(jīng)粒度參數(shù)分析后發(fā)現(xiàn)，GCC平均粒徑較小，分選更好，粒徑曲線(xiàn)更為近對(duì)稱(chēng)分布，峰度中等，而GCG平均粒徑偏大，分選較差，粒度曲線(xiàn)偏正偏；

(2)GCC和GCG在30 cm左右為界存在差異，30 cm以上兩種土地利用方式差異性大，30 cm以下差異性小，說(shuō)明草地作為“自然土地”在人類(lèi)不干擾或活動(dòng)強(qiáng)度較小的情況下土壤演化將趨于同質(zhì)性，耕地作為“擾動(dòng)土地”在人類(lèi)活動(dòng)強(qiáng)度大的情況下，粒徑粗化，所以在受人類(lèi)活動(dòng)影響大和荒漠化程度逐漸嚴(yán)重的環(huán)湖區(qū)，耕地會(huì)加劇土地荒漠化，草地為更加理想和合理的土地利用傾向。

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Difference of Soil Particle Size Between Unchanged Perennial Farmland and Permanent Grassland and Its Implications During Nearly 30 Years on the North of Qinghai Lake

YUAN Jie1,2,CAO Guangchao1,2,YU Min1,2,YUAN Youjing3,YANG Long1,2,ZHAO Yajuan1,2

(1.Key Laboratory of Qinghai Province Physical Geography and Environmental Processes in Qinghai Province,Qinghai Normal University,Xi′ning 810008,China; 2.College of Life and Geographical Sciences,Qinghai Normal University, Xi′ning 810008,China; 3.Environmental Geological Prospecting Bureau of Qinghai Province,Xi′ning 810008,China)

Based on the interpretation of the remote sensing images of 1987,1995,2000,2005 and 2010 years in Qinghai Lake basin,we investigated the difference of soil particle size between unchanged perennial farmland and permanent grassland during nearly 30 years on the north of Qinghai Lake,which has been severely affected by human activities and the desertification has been intensified.The results showed that composition of soil particle size in the unchanged grassland and farmland belonged was dominated by sand clay,but the compositions of soil sand,silt and clay sizes were significantly different,the contents of soil silt and clay on the grassland were greater than those in the farmland; the content of soil sand on the grassland was less than that in the farmland,indicating that the soil average particle size on the grassland was smaller; degree of sorting was better; soil particle size followed the normal distribution as well as peak value was moderate.For the farmland,soil average particle size and degree of sorting were converse,soil particle size more deviated positive values.In the soil profile,the difference of soil particle size between the unchanged grassland and farmland existed in the 30—35 cm depth,the difference was significant above 30 cm depth,but it was weak below 30 cm depth.

north of Qinghai Lake; human activities; soil particle size

2015-10-22

2015-11-19

青海省重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室發(fā)展專(zhuān)項(xiàng)資金(2014-Z-Y24);青海省自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目(2013-Z-913)

袁杰(1989—),男,青海西寧人,博士研究生,研究方向?yàn)榈乇憝h(huán)境過(guò)程。E-mail:yuanjie8903@126.com

曹廣超(1971—),男,山東蒼山人,教授,博士生導(dǎo)師,主要從事GIS應(yīng)用、地表環(huán)境過(guò)程研究。E-mail:caoguangchao@qhnu.edu.cn

S152.3

A

1005-3409(2016)05-0199-06