锡林郭勒草原土壤理化特征及其综合评价

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土壤理化性质是土壤肥力重要的评价指标,是土壤质量评价的重要依据之一,研究不同区域的土壤质量等级,对指导植被生长与土壤可持续利用十分必要。内蒙古锡林郭勒草原是全国四大草原之一,包括草甸草原、典型草原和荒漠草原三种较为显著的草原亚型,探明不同草原亚型中土壤的理化特征及其分布特点,对锡林郭勒草原的土壤健康以及物种研究具有重要的理论和实践意义。本研究以锡林郭勒天然草原为研究区,针对不同的草原亚型进行理化特性研究和土壤质量评价,评价指标分别为速效氮(AN)、速效磷(AP)、速效钾(AK)、全氮(TN)、全磷(TP)、全钾(TK)、土壤有机质(SOM)、土壤含水量(SMC)、土壤含盐量(SSC)和土壤p H值共10项指标,采用统计学分析法、全局莫兰指数、主成分分析、相关分析、隶属函数等方法对三种主要草原亚型的土壤指标的基本含量、空间分布以及土壤健康进行深入研究分析,得出以下结论:(1)研究区土壤理化指标在不同草原类型中各有特点。土壤p H具有弱变异性,其余9项理化指标在各草原中均显示为中等程度变异。土壤AP、AN、SOM、TN、TP、和SMC这6项指标均值含量排序均为草甸草原>典型草原>荒漠草原,SSC、TK和AK表现为典型草原含量最高,土壤p H值在荒漠草原最高。碳氮磷的生态计量比均为中等程度变异,在均值含量上为草甸草原>典型草原>荒漠草原。(2)不同土层深度各指标空间分布具有差异性。土壤AN、AP、AK、SOM、SMC、TK含量在0~50cm各土层深度均呈现出空间集聚分布类型。土壤TN含量在40~50cm土层深度属于孤立分布类型,其余土层均属于空间集聚分布类型。土壤TP在10~20cm土层深度属于集聚分布类型,其余土层深度均属于孤立分布类型。SSC在40~50cm为微弱的集聚分布类型,其余各层均呈现出孤立分布类型。土壤p H在0~20cm为集聚类型,20~50cm为孤立类型。(3)在不同草原类型中各土壤指标的空间分布有所区别。在垂直方向上各层土壤AN、AP、TN、TP、SOM、SMC含量基本均为草甸草原>典型草原>荒漠草原。TK含量为典型草原>草甸草原>荒漠草原。土壤各层p H值为荒漠草原>典型草原>草甸草原。土壤AK和SSC在0~50cm深度上没有明显规律。各理化指标含量在30~50cm深度基本变化不大,尤其在荒漠草原的垂向分布上均呈现较小的波动范围,比较稳定。(4)在不同草原亚型土壤肥力评价中,各主成分在三种草原亚型中的解释力均在80%以上,可以综合评判该地区的土壤肥力。在不同草原亚型的过渡地带,土壤综合肥力比其他地区好。SOM在草甸草原和典型草原中占据重要地位,钾元素在荒漠草原中具有重要作用。(5)草甸草原和典型草原的土壤质量在整体上要好于荒漠草原。研究区土壤质量优等地占比13.33%,处于一般和良的草地共占比36.67%,具有较好适宜性。处于中等和差的级别共占比50%,土壤质量的适宜性较差。锡林郭勒草原以中等程度土地为主。
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