北方农牧交错带沽源农田-草地界面土壤水热空间特征

农田-草地景观界面是我国北方农牧交错带景观组成部分,研究该界面生态特征的格局和过程是完善北方农牧交错带研究的热点领域。首次采用地统计学方法中的半变异函数、克里格插值估计、空间分布图等方法研究北方农牧交错带河北沽源地区的农田-草地界面(CGB)土壤水热的空间异质性和界面空间效应。结果表明:根据不同尺度下的土壤水热空间异质性各参数的变化趋势确定较为合理的采样粒度为0.5m×0.5m;农田-草地界面0～20cm土层土壤含水量为中等变异,土壤温度为弱变异,不同采样粒度空间结构特征定量研究得到土壤水分变程范围(A0)为2.93～15.4m,且为中到强度的异质性程度(MSH),土壤温度变程为3.75～20.99m,表现为强空间异质性;验证在农田-草地边界向两侧的一定范围内土壤水热存在过渡型界面效应,且具不同的生态梯度。该研究结果是认识农田-草地界面和进一步开展该界面功能研究的基础,对深入研究北方农牧交错带农田-草地界面非生物水热界面具有重要意义。

黑龙江大庆农牧交错区草地-农田界面土壤养分与酶活性分析

草地-农田界面是我国北方农牧交错带的重要景观组成部分,具有复杂的生态系统结构、功能和生态过程,对自然因素及人为干扰十分敏感。以松嫩平原大庆市林甸县农牧交错区草地-农田界面为对象,分别向草地和农田延伸50 m,采用多元回归分析、主成分分析等方法对表层(0~20 cm)土壤养分、酶活性指标进行了空间分布变化分析和综合评价。结果表明:土壤养分含量及酶活性各指标在农牧交错区草地-农田界面上存在明显的空间异质性。土壤有机质、碱解氮、速效钾、速效磷等指标在草地高于农田。土壤pH值、含水量、全氮、全磷、全钾含量、土壤过氧化氢酶、脲酶活性等指标在界面0点附近变化剧烈,显著高于草地内部和农田内部(P<0.05),表现出明显的界面效应。相关性分析和主成分分析表明,土壤酶活性和土壤性质密切相关,其中土壤pH值与土壤酶活性呈极显著正相关,有机质和速效养分与土壤酶活性呈极显著负相关(P<0.01)。研究结果丰富了北方农牧交错带草地-农田界面的理论基础,为松嫩平原农牧交错区草地与农田过渡区的合理利用提供了理论依据。

华北农牧交错带农田-草地界面土壤水分的空间特征

利用经典统计与地统计学方法,对华北农牧交错带农田-草地界面不同采样粒度(1m×1m、2m×2m)0～50cm土层土壤水分的空间异质性进行了分析.结果表明:研究区农田、草地、农田-草地界面土壤水分均属中等变异,草地土壤水分的变异系数较农田大;土壤水分的变异系数随土层深度的增加而逐渐增大,且1m×1m采样粒度下农田-草地界面土壤水分变异系数与土壤深度呈显著相关(P<0.05);1m×1m采样粒度下,农田-草地界面各土层土壤水分的空间异质性明显高于邻近的农田和草地,表现为中度到强度的空间自相关性,变程在7.65～30.99m,且具斑块分布格局;2m×2m采样粒度下,农田-草地界面各土层土壤水分的空间结构既有中到强度的空间自相关性,又有完全随机化的纯块金效应,变程在4.16～18.86m;在农田-草地边界存在土壤水分的界面效应.

贵州人工草地-农田界面土壤温度影响域研究

以贵州人工草地-农田景观界面为研究对象,采用移动窗口法研究了人工草地-农田界面表层土壤（0～20 cm）温度影响域.结果表明：研究区人工草地-农田界面土壤温度在空间上是变化的,人工草地和农田系统之间存在着复合功能区（即界面影响域）;土壤温度在界面影响域变化剧烈,而在农田和草地区域基本上呈线性形状分布,农田生态系统土壤平均温度比草地高1.08℃.研究区土壤温度界面影响域为农田8 m,草地22 rn,总宽度30 m,属渐变型界面.该研究结果可为南方生态交错区的科学管理和生态系统间物质运移机理的研究提供参考.

华北农牧交错带农田-草地景观土壤速效氮界面研究

利用非线性回归的生态界面测试分析法(BEDA),对华北农牧交错带农田-草地景观土壤的速效氮界面在生长季(5-9月)的时空动态进行分析,为干旱、半干旱地区以植被恢复为主的大规模生态环境建设提供参考。结果表明:农田-草地边界的土壤速效氮生态界面位于草地内。在少雨的5月,农田-草地的边界影响域最小,仅为37.5m;而在雨水较为丰沛的8月,边界影响域最大,为57.5m。相对于少雨期,丰雨期的速效氮生态界面会更靠近草地内部。速效氮素在农田-草地界面上表现出地表生态流季节动态性。

贵州喀斯特山区人工草地-农田景观土壤温度界面季节性变化

景观界面是生态交错区的重要组成部分,在生态系统的结构、过程和功能中发挥了重要的作用。以贵州喀斯特山区人工草地-农田景观界面为研究对象,对界面表层土壤(0—20 cm)温度进行季节性监测;采用移动窗口法、野外测定和室内统计相结合,对以土壤温度为参数的界面宽度的大小进行了判定;对研究区3个功能区土壤温度进行比较分析。结果表明:贵州人工草地-农田景观界面四季表层土壤的平均温度分别为9.8,26.5,15.4℃和4.8℃;人工草地-农田景观春、夏、秋、冬四季土壤温度界面宽度随土壤温度的变化而变化,表现为由宽变窄的变化规律,分别为37,32,27 m和24 m,土壤温度界面在人工草地系统的影响域变化与总界面宽度保持一致。研究区四季农田功能区系统、人工草地-农田复合功能区系统和人工草地功能区系统的平均土壤温度为14.0,14.1℃和13.9℃,春季、夏季和冬季研究区3个功能区的土壤温度均呈极显著差异,秋季农田功能区系统与人工草地-农田复合功能区系统的土壤温度差异不显著,二者与草地功能区系统差异极显著。建议对研究区采用12—18 m的宽度进行草田间作,为丰富界面理论及"退耕还草"工程提供理论参考和实践措施。

农牧交错带农田草地界面土壤温度的影响域

为确定华北农牧交错带农田草地界面土壤温度的影响域,采用移动窗口法对该区域的农田-草地景观界面0~20cm土壤温度影响域进行了研究。结果表明：界面温度的影响域草地为7m,农田为10m,总宽度17m,属渐变型界面,农田-草地景观界面可划分为农田、草地和农田-草地3个功能区。农田-草地复合功能区,土壤温度变化剧烈;而在草地功能区与农田功能区内土壤温度基本呈线性分布;农田生态系统土壤平均温度比草地约高2℃。