论文部分内容阅读
土地是人类赖以生存的基础，是最基本的自然资源，人类对土地的影响越来越强烈，马儿庄村位于宁夏中部荒漠草原带，由于该区域生态环境脆弱，对人类干扰的敏感性高，因此研究该地带的土地利用变化引起的环境效应，有利于认识荒漠草原生态系统的干扰阈值，调控土地利用结构、维持土地生产力，改善荒漠草原带生态环境，为保护区域生态环境提供依据。目前针对土地利用变化的研究主要包括土地利用格局和变化过程、动力机制、未来预测及生态环境效应这四个方面，我们不仅要研究土地利用的数量、结构、时空格局变化过程以及动力机制，在区域尺度上还应该更注重对生态环境效应的研究。本文利用定位监测、时间序列分析、相关分析与对比分析方法研究了村域土地利用变化状况及其土壤环境效应，以期为本类区及其他类似敏感区域改善生态环境、提高土地生产力提供切实可行的理论依据。本文通过对马儿庄村2006年至2012年的土壤水分、土壤盐分和土壤养分以及生物量和气象数据进行分析，获得不同时期的数据对比，结合土地利用变化现状，在此基础上对马儿庄村的土地利用变化及其土壤环境效应进行了研究，得出以下主要结论：
⑴马儿庄村土地利用类型以草地为主，早期较为单一。人类活动的影响从2000年开始集中表现在水浇地、灌木林地和交通用地的大量增加，使得土地利用类型变得复杂，斑块整体破碎度增大，另一方面也导致土地利用类型多样性的增加和均匀度的减少。
⑵2012年天然草地整个生长季土壤水分含量都在4％左右，位于萎蔫系数以上，由此可知，2012年天然草地的剖面水分含量能够较好的满足草地的生长需求;柠条生长季中的土壤水分含量受气温与柠条生长的影响最为明显，而降水也会对其某一个阶段造成显著地变化;在8月中旬，土壤水分含量达到最低值，接近了3％的萎蔫系数，土壤水分的不足对柠条的生长产生限制，而此时柠条生长旺盛，对水分的消耗反而非常大，二者相互作用的结果就是，柠条生长受到抑制，土壤水分消耗严重;在灌溉和降雨补充下，水浇地的土壤水分含量大部分时间都保持在一个较高的水平上，生长季平均含水量远远高于萎蔫系数，这对于玉米生长是一个最基础的也是最有力的保障，而水浇地的水分运移规律，几乎完全被灌溉和降雨干扰，表现出和其他无有效水分输入的土地利用类型完全不同的态势;苜蓿的生长对土壤水分的消耗是非常明显的，苜蓿地的土壤水分季节变化趋势是减少的，苜蓿地土壤水分的减少影响苜蓿质量与产量;土壤水分对旱耕地农业发展具有极为重要的影响，是制约旱耕地农业发展的关键因素，是旱耕地农业发展的生命线，只要能保持水分的有效供给，旱耕地的土地生产力就能够挖掘出来，对于缓解草原的压力具有重要的意义。
⑶天然草地的含盐量受其水分运移以及土壤质地影响，总体含盐量不高，主要为弱盐渍土(含盐量0.3-0.5g/kg)和非盐渍土（含盐量小于0.3g/kg）有利于植被的生长，对于草地恢复是有利的;柠条林地的土壤含盐量要高于天然草地，柠条样地1和柠条样地2在60cm以上基本属于弱盐渍化性质，60cm以下属于弱到中盐渍化(含盐量0.5-1.0g/kg)土壤过渡阶段;玉米地2的含盐量要低于玉米地1，属于弱盐渍化和非盐渍化土壤，而玉米地1则属于弱盐渍化向中度盐渍化过渡阶段，盐分含量偏高，对于玉米的生长有影响，这也与两块玉米地产量差异是有关系的;水浇地苜蓿与旱耕地苜蓿基本上属于非盐渍化与弱盐渍化土壤，而洼地苜蓿由于地形等作用土壤属于强盐渍化（含盐量1.0-2.2g/kg）土壤，其表层的土壤盐渍化程度稍低，盐渍化程度随深度而增加，这对苜蓿的生长是不利的;研究区旱耕地的盐渍化水平基本处于非盐渍化与弱盐渍化之间，土壤含盐量较低。由此得出结论，柠条的冠幅集水、水浇地灌溉均会导致盐分的集聚，造成盐分在土壤剖面的非均匀分布。说明荒漠草原开发的脆弱性和危险性。
⑷不同类型土地有机质含量都是是随着时间的增加而增加的，这对植物的生长以及有机质的再积累非常有利，说明近十年的封育禁牧退耕还林等植被恢复对于土壤有机质的增加是有效的;天然草地有效磷含量急剧减少，其他土地利用的有效磷含量变化也略有下降，说明植被生长对土壤本底磷素的消耗较多，随着植物生长年限增加，土壤中的有效磷向植物的转化增多，土壤有效磷含量相应减少，这对植物的后续生长是不利的，这就要求我们有目的的增加磷素使用量，改善天然草地的土壤养分状况。
⑸从保持土壤水分角度来看，我们选择土地利用方式的优先序应该为:旱耕地＞天然草地＞苜蓿地＞柠条林地;从增加土壤有机质含量角度来看，我们选择土地利用方式的优先序应该为:水浇地＞苜蓿地＞柠条林地＞旱耕地＞天然草地;从保持土地生产力支持畜牧业发展角度来看，我们选择土地利用方式的优先序应该为:水浇地＞柠条林地＞苜蓿地＞旱耕地＞天然草地。
⑹马儿庄村土地利用变化的环境效应主要表现在，不同的土地利用类型对土壤的水分、盐分和养分变化具有不同的作用，而这种影响反过来作用于土地利用方式的变化，两者是相互影响、互为因果的。