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毛乌素沙地沙漠化逆转过程中土壤组分及微量元素含量变化特征

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中国沙漠 2024年第1期44卷 218-227页

作者：冯佳新吴月茹乔硕刘茜雅王海兵内蒙古农业大学沙漠治理学院风沙物理与防沙治沙工程重点实验室内蒙古呼和浩特010018

通过遥感解译方法构建毛乌素沙地沙漠化差值指数,并按照自然断裂法将毛乌素沙地土地分为非、轻度、中度、重度和极重度沙漠化类型,代表沙漠化逆转的不同阶段。根据反演结果,应用空间代替时间的方法,对不同沙漠化类型土壤进行样品采集并... 详细信息

通过遥感解译方法构建毛乌素沙地沙漠化差值指数,并按照自然断裂法将毛乌素沙地土地分为非、轻度、中度、重度和极重度沙漠化类型,代表沙漠化逆转的不同阶段。根据反演结果,应用空间代替时间的方法,对不同沙漠化类型土壤进行样品采集并进行实验室分析,从而揭示毛乌素沙地沙漠化逆转过程及其对土壤组分和有效态Cu、Fe、Mn、Zn含量的影响。结果表明:1986—2021年毛乌素沙地沙漠化发生逆转,沙漠化土地面积由1986年的47877.81 km^(2)缩减至2021年的45914.06 km^(2),以每年56.11 km^(2)的速率逆转,实施一系列工程对毛乌素沙地生态系统重建成效明显;随沙漠化程度减弱,土壤粒径组分逐渐减小,微量元素含量逐渐增加,沙漠化逆转的过程实质上是土壤细粒化及微量元素富集的过程;由于工程实施的不均匀性,1980年以来,毛乌素沙地区域逆转程度不尽相同,沙漠化逆转显著的代表区域有鄂托克旗的召稍乡、乌审旗的嘎鲁图苏木、伊金霍洛旗的台格苏木,其土壤黏粒、粉粒和有效Cu、Mn、Zn含量显著增加,土壤砂粒、有效Fe含量显著减小。显然,沙漠化逆转过程使毛乌素沙地土壤结构变细,土壤质量显著提高。

关键词：沙漠化逆转土壤组分微量元素毛乌素沙地

库布齐东缘沙漠化逆转过程中土壤呼吸及其温度敏感性变化

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应用生态学报 2020年第1期31卷 104-112页

作者：王博段玉玺王伟峰刘宗奇李晓晶刘源内蒙古自治区林业科学研究院

为研究沙漠化逆转过程对土壤呼吸速率(Rs)及其温度敏感性(Q10)的影响,在库布齐沙漠东缘选取流动沙地、半固定沙地、藻结皮固定沙地、地衣结皮固定沙地和苔藓结皮固定沙地5个不同逆转阶段,采用静态暗箱-气相色谱法测定不同阶段样地Rs并计... 详细信息

为研究沙漠化逆转过程对土壤呼吸速率(Rs)及其温度敏感性(Q10)的影响,在库布齐沙漠东缘选取流动沙地、半固定沙地、藻结皮固定沙地、地衣结皮固定沙地和苔藓结皮固定沙地5个不同逆转阶段,采用静态暗箱-气相色谱法测定不同阶段样地Rs并计算Q10,并同步分析环境因子对Rs的影响。结果表明:随沙地固定和植被演替,Rs逐渐增大,表现为苔藓结皮固定沙地(0.78μmol·m^-2·s^-1)>地衣结皮固定沙地(0.67μmol·m^-2·s^-1)>藻结皮固定沙地(0.46μmol·m^-2·s^-1)>半固定沙地(0.42μmol·m^-2·s^-1)>流动沙地(0.29μmol·m^-2·s^-1),且Rs均为生长季大于非生长季。Q10值规律相反,为流动沙地(3.28)>半固定沙地(2.93)>藻结皮固定沙地(2.54)>地衣结皮固定沙地(1.91)>苔藓结皮固定沙地(1.84),且均为非生长季大于生长季。5个阶段样地Rs与土壤温度均呈显著正相关,但仅流动沙地和半固定沙地Rs与土壤含水量呈正相关,其余3种固定沙地Rs与土壤含水量无相关性。Rs与土壤全氮、有机碳、容重、孔隙度、细菌数量、放线菌数量及真菌数量均显著相关。在沙漠化逆转过程中,土壤碳氮含量及微生物群落数量的增加、土壤质地的改善、植物生物量的积累可显著增强土壤呼吸并降低其温度敏感性,是改变荒漠土壤碳循环格局的主要驱动力,同时也可明显改变水分因子对土壤呼吸的影响程度。

关键词：土壤呼吸温度敏感性沙漠化逆转水热因子土壤性状

沙漠化逆转对表土颗粒组分中有机碳和养分分配的影响——以宁夏盐池县为例

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土壤通报 2014年第6期45卷 1416-1423页

作者：陈小红段争虎雒天峰谭明亮中国科学院寒区旱区环境与工程研究所甘肃兰州730000 甘肃省水利科学研究院甘肃兰州730030

从时空转换的角度出发,采用物理分离的方法,获得宁夏盐池县多年围封区沙漠化逆转过程中不同土壤粒径的组分,并进行了各组分中有机碳和养分含量的测定。结果表明:随沙漠化程度的减小,中粗砂、极细砂和粘粉粒组分中土壤有机碳(SOC)和氮、... 详细信息

从时空转换的角度出发,采用物理分离的方法,获得宁夏盐池县多年围封区沙漠化逆转过程中不同土壤粒径的组分,并进行了各组分中有机碳和养分含量的测定。结果表明:随沙漠化程度的减小,中粗砂、极细砂和粘粉粒组分中土壤有机碳(SOC)和氮、磷、钾(N、P、K)含量与全土组分中各养分含量的变化一致,均呈增加趋势;其中,与中粗砂和极细砂结合的非保护性颗粒养分对沙漠化逆转的响应和敏感程度较大。沙漠化逆转过程中,颗粒组分SOC和N、P、K养分的含量和富集系数,均为粘粉粒>极细砂>中粗砂,表层土壤中粘粉粒含量的增加对维持SOC和N、P、K养分的固存起着主要作用;沙漠化逆转过程中随着粘粉粒的不断沉积,与粘粉粒结合的相对稳定的SOC和N、P、K养分的相对数量不断增多,与中粗砂和极细砂结合的非保护性颗粒SOC和N、P、K养分的相对数量逐渐减小,SOC和N、P、K养分的稳定性上升。

关键词：沙漠化逆转土壤颗粒有机碳土壤养分

沙漠化逆转过程中不同粒组颗粒养分与全土养分的关系

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干旱区研究 2013年第6期30卷 992-997页

作者：陈小红段争虎雒天峰谭明亮中国科学院寒区旱区环境与工程研究所甘肃兰州730000 甘肃省水利科学研究院甘肃兰州730030

通过野外采样和实验室分析,利用空间变化代替时间变化的手段,研究了宁夏盐池县多年围封区沙漠化逆转过程中不同粒组颗粒养分与全土养分的关系。结果表明:随着沙漠化程度的减小,中粗砂、极细砂和黏粉粒组分中有机碳和氮、磷、钾的含量及... 详细信息

通过野外采样和实验室分析,利用空间变化代替时间变化的手段,研究了宁夏盐池县多年围封区沙漠化逆转过程中不同粒组颗粒养分与全土养分的关系。结果表明:随着沙漠化程度的减小,中粗砂、极细砂和黏粉粒组分中有机碳和氮、磷、钾的含量及全土中有机碳和氮、磷、钾的含量均呈逐渐增大的趋势;相关分析表明,不同粒组颗粒养分与全土养分呈极显著正相关,沙漠化逆转过程中全土有机碳和氮、磷、钾养分的固存效应是与不同粒径颗粒结合的有机碳和氮、磷、钾养分共同作用的结果。通径分析表明,不同粒组颗粒养分对全土中各养分指标的影响程度和重要性不同,与粒径较大的中粗砂和极细砂结合的非保护性颗粒养分对全土养分的影响较显著。

关键词：沙漠化逆转颗粒养分全土养分相关分析通径分析盐池县宁夏

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沙漠化逆转过程中土壤性状演变综述

生态学杂志 2010年第7期29卷 1440-1450页

作者：张玉兰陈利军中国科学院沈阳应用生态研究所沈阳110016

沙漠化日益严重,沙漠化土地的恢复与重建具有重大的生态效益、经济效益和社会效益。目前沙漠化的主要沙源是流沙,在流动沙丘上造林固沙防止流沙扩散,进而使得沙漠化逆转,对保护农田、草场和交通都很重要。本文从土壤物理特性(持水能力... 详细信息

沙漠化日益严重,沙漠化土地的恢复与重建具有重大的生态效益、经济效益和社会效益。目前沙漠化的主要沙源是流沙,在流动沙丘上造林固沙防止流沙扩散,进而使得沙漠化逆转,对保护农田、草场和交通都很重要。本文从土壤物理特性(持水能力、颗粒特征)、化学特性(碳、氮、磷等)和土壤生物学活性(微生物生物量、土壤呼吸、土壤酶活性等)方面综述了土壤特性对沙漠化逆转过程的响应,为阐明沙地生态恢复过程中的土壤特性响应机理提供理论依据;并提出今后该领域的研究建议:采用微生物群落组成来表征土壤质量变化,也可采用分子生物学技术确定土壤演变的功能微生物的变化,改变目前仅限于土壤酶活性、微生物生物量以及传统培养法用于沙地土壤生物学活性的研究,以便更好地探索荒漠区流动沙丘固定后土壤质量演变过程中微生物活性动态变化及其与植被关系,揭示人工恢复沙地导致土壤质量演变的关键微生物特征。

关键词：沙漠沙漠化逆转土壤生物学活性指示土壤质量

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毛乌素沙地沙漠化逆转过程土壤颗粒固碳效应

应用生态学报 2016年第11期27卷 3487-3494页

作者：马建业佟小刚李占斌付广军李娇哈斯尔西北农林科技大学水土保持研究所/黄土高原土壤侵蚀与旱地农业国家重点实验室陕西杨陵712100 西北农林科技大学资源环境学院陕西杨凌712100 中国科学院水利部水土保持研究所陕西杨凌712100 陕西省治沙研究所陕西榆林719000

为揭示毛乌素沙地沙漠化逆转过程中土壤颗粒的固碳效应,选择陕北榆林治沙区从流沙地、半固定沙地到林龄为20~55年生的灌木和20~50年生的乔木固沙林地,采用物理分组法分析了土壤砂粒、粉粒、黏粒结合碳的演变特征和累积速率.结果表明:对... 详细信息

为揭示毛乌素沙地沙漠化逆转过程中土壤颗粒的固碳效应,选择陕北榆林治沙区从流沙地、半固定沙地到林龄为20~55年生的灌木和20~50年生的乔木固沙林地,采用物理分组法分析了土壤砂粒、粉粒、黏粒结合碳的演变特征和累积速率.结果表明:对比流沙地,土壤总有机碳及各颗粒碳含量在两种固沙林地均呈显著增加趋势,并以表层0~5 cm土壤碳含量增幅最高.从流沙地到55年生灌木和50年生乔木固沙林地,0~5 cm土层砂粒碳密度增速均为0.05 Mg·hm^(-2)·a^(-1),粉粒碳密度增速分别为0.05和0.08 Mg·hm^(-2)·a^(-1),而黏粒碳密度增速分别为0.02和0.03 Mg·hm^(-2)·a^(-1).0~20 cm土层,两种林地各颗粒碳密度增速平均为0~5cm土层的2.1倍.按此增速到50~55年生的固沙林地时,两种林地0~20 cm土层的砂粒碳、粉粒碳和黏粒碳密度分别比流沙地平均提高6.7、18.1、4.4倍,并且颗粒碳对总有机碳的累积贡献率平均为粉粒碳(39.7%)≈砂粒碳(34.6%)>黏粒碳(25.6%).综上,毛乌素沙地沙漠化逆转过程土壤颗粒均表现出显著的固碳效应,且以砂粒和粉粒为主要固碳组分.

关键词：沙漠化逆转土壤有机碳土壤颗粒固碳

农户生计资本与沙漠化逆转趋势的关系--以宁夏盐池县为例

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生态学报 2017年第6期37卷 2080-2092页

作者：王娅周立华陈勇路慧玲魏轩中国科学院寒区旱区环境与工程研究所沙漠与沙漠化重点实验室兰州730000 中国科学院大学北京100049 中国科学院科技战略咨询研究院北京100190

探索禁牧政策背景下农户生计资本与生计结果关系,对提升农户生计和沙漠化逆转的可持续水平具有重要意义。以农牧交错带上典型的沙漠化逆转区宁夏盐池县为例,基于SLA可持续生计框架和实地调研数据,定量评估了农户生计资本与沙漠化逆转趋... 详细信息

探索禁牧政策背景下农户生计资本与生计结果关系,对提升农户生计和沙漠化逆转的可持续水平具有重要意义。以农牧交错带上典型的沙漠化逆转区宁夏盐池县为例,基于SLA可持续生计框架和实地调研数据,定量评估了农户生计资本与沙漠化逆转趋势,运用灰色关联法和二元Logistic模型探讨了两者间的关系和影响。结果表明:(1)盐池县农户的生计资本存量仅处于维持基本生活需求阶段,金融资本和社会资本储量较低,存在明显的属性差异,各乡镇间差异较小;(2)农户对沙漠化逆转的响应主要表现在生态政策、适应行为、环保意识、环保行为和环境感知5个方面,存在显著的属性差异和空间差异,63.76%的受访户倾向于沙漠化逆转可持续;(3)农户生计资本与沙漠化逆转趋势之间存在较强的关联关系,人力资本和金融资本对沙漠化逆转可持续起负向作用,而物质资本、自然资本和社会资本则呈正向影响;(4)金融资本、社会资本和人力资本是影响沙漠化逆转可持续的关键因素,是今后该县农户生计资本更新与发展、可持续生计能力形成的关键点和突破点。

关键词：生计资本沙漠化逆转因子分析灰色关联 Logistic模型盐池县

沙漠化逆转过程中土壤颗粒分布及其养分含量的变化特征——以宁夏盐池县为例

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土壤通报 2010年第6期41卷 1412-1417页

作者：陈小红段争虎谭明亮张瑞君中国科学院寒区旱区环境与工程研究所甘肃兰州730000

从时空转换的角度出发,通过野外采样和实验室分析,研究了宁夏盐池县多年围封区沙漠化逆转过程中土壤颗粒分布及其养分含量的变化特征,并利用统计分析法,分析了土壤粒级分布与养分含量的定量关系。结果表明:随沙化程度的减小,土壤粒级组... 详细信息

从时空转换的角度出发,通过野外采样和实验室分析,研究了宁夏盐池县多年围封区沙漠化逆转过程中土壤颗粒分布及其养分含量的变化特征,并利用统计分析法,分析了土壤粒级分布与养分含量的定量关系。结果表明:随沙化程度的减小,土壤粒级组成越来越细,其主要组成部分发生了变化;但从总量看,始终是砂粒含量最多,粉粒次之,粘粒最少,沙漠化再次恶化是有可能的。有机质、全氮、全磷、速效氮、速效磷和速效钾的含量随沙化程度的减小呈递增趋势,沙漠化逆转增加了土壤的固碳能力。通过相关分析可知,沙漠化逆转的本质是土壤细粒化伴随着土壤养分富集的过程。土壤细粒化是土壤各养分指标提高的直接原因,粘粉粒的增加对土壤养分的增加贡献较大,是土壤质量提高的主要因素,是沙漠化逆转的关键。

关键词：沙漠化逆转颗粒分布土壤养分

沙漠化逆转过程中土壤理化因子的权重分析——以宁夏盐池县为例

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土壤通报 2009年第6期40卷 1280-1283页

作者：陈小红段争虎谭明亮中国科学院寒区旱区环境与工程研究所甘肃兰州730000

通过实地采样、实验室分析及主成分分析法对宁夏盐池县沙漠化逆转过程中土壤理化因子的权重及土壤质量的演变特征进行了分析。结果表明:在沙漠化逆转过程中土壤质量综合得分基本呈递增趋势,其中养分因子的权重大于粒度因子,是土壤质量... 详细信息

通过实地采样、实验室分析及主成分分析法对宁夏盐池县沙漠化逆转过程中土壤理化因子的权重及土壤质量的演变特征进行了分析。结果表明:在沙漠化逆转过程中土壤质量综合得分基本呈递增趋势,其中养分因子的权重大于粒度因子,是土壤质量提高的主导因子。从权重系数的综合排序看出,养分因子中速效养分和有机质的含量对土壤质量的提高较为重要;粒度因子中粘粉粒的含量较为重要。因此,速效养分、有机质和粘粉粒含量的提高对沙漠化逆转具有非常重要的意义。

关键词：沙漠化逆转养分因子粒度因子权重