对沙漠中土壤水分变化的定点测量分析

对土壤水分跟某个地区植被直接的关系研究有着很重要的参考意义，土壤水分测量仪的出现给这一个研究提供便利的条件，今天我们就用土壤水分测量仪对沙漠中土壤水分的变化进行定点测量分析，旨在为沙漠绿色植被的种植提供理论基础。

研究土壤水分及其空间异质性，不仅对了解植被与土壤水分的关系，如更新过程、水分对根系的影响以及 植物的空间格局等有重要的参考价值，也对干旱沙区植被建设和人工植被的生态管理具有重要的生态意义。采用间代替时间的方法，研究了腾格里沙漠南缘沙漠化逆 转过程不同阶段土壤水分的动态变化及其空间异质性，以认识并探讨土壤水分在沙漠化逆转过程中的生态学功能和变化过程，为干旱区固沙植被的人工辅助恢复和管理提供理论依据。

荒漠生态系统的脆弱性和不稳定性，决定了土壤水分状况是系统重要的生态因素，与系统大多数性质和过 程都有着直接或间接的关系。土壤水分决定着固沙植被以及整个生态系统的发生、发展和土地生产力，它是土地沙漠化地区生态系统稳定、结构和功能正常发挥的关 键因子，对整个生态系统的水热平衡起决定作用。因此土壤水分一直是干旱地区研究热点，由于测试手段的限制也成为干旱生态研究的难点之一。地统计学方法被引入到生态学研究后，初步在干旱、半干旱地区土壤水分研究中应用，赵文智对半干旱科尔沁沙地研究表明，人工植被的建立增强了沙地土壤水分的异质性。

马风云对沙坡头地区1956年营造的固沙植被研究认为，0~5000px各层土壤水分均具有明显的空 间变异性，各层土壤水分自相关部分的空间异质性占总空间异质性的程度很高。李新荣研究沙坡头固沙植被认为0~1000px和40~7500px土层含水量的空间 异质性分布同样因固沙植被的建立而增强，但经过近50a植被的演变，空间异质性有逐渐削弱的趋势。地处腾格里沙漠南缘的古浪鸣沙咀，沙漠化逆转过程土壤水 分空间异质性程度与上述地区研究不同，但研究结论相似。而且，由于选择了沙漠化逆转过程序列，从而发现人工植被建设首先增强了土壤水分的空间异质性，但在 恢复25a后异质性程度出现降低趋势的规律。

其中，空间自相关引起的异质性，0~500px以封育恢复5a样地最高，20~1000px以封育恢复 15a样地最高，可能与前期人工营造低密度灌木植被(花棒，1650株/hm2)有关。封育恢复5a植被样地花棒生长基本达到最高生产量，灌丛/沃岛0效 应明显;10a后花棒已经开始衰败，灌丛/沃岛0效应不断降低，自然植被开始占优势。另外，与上述其他研究区相比，本研究区域在地理位置上处于最西部，降水较少(多年平均175mm)，因此土壤更加干旱;固沙植被建设仅在前期采用低密度的人工造林，且没有设置机械沙障，植被恢复以自然恢复为主。研究区在封育恢复25a后，形成相对均一的半灌木和草本沙地植被，而土壤水分异质性在封育恢复25a也出现减弱。沙坡头人工固沙植被起初是建立在相对均一，且用草方 格沙障固定后的沙丘之上，植被建设采用高密度的植物种配置，土壤水分异质性减弱时期相对较长。