北方农牧交错区沙漠化的生物过程研究

通过对不同土地利用 /覆盖下 4种类型沙漠化土地的土壤与植被特征、变化规律、动因和互动关系的调查研究 ,结果表明土地沙漠化导致了土壤环境和植被的明显退化。其中严重沙漠化农田和非沙漠化农田相比 ,土壤有机质含量、速效氮、生长季土壤含水量分别下降 6 6 2 %、6 9 0 %、74 8% ,地温由 2 1 5℃上升到 2 2 4℃ ,其中干旱期严重沙漠化农田土壤含水量仅为 2 3% ,已无法满足作物生长需要。土壤环境恶化首先威胁土壤微生物和土壤动物的生存 ,使土壤微生物和动物数量分别下降 95 0 %和 75 9% ,酶活力下降 39 5 %～ 90 6 %。同时植物多样性、种的饱和度和初级生产力大幅度下降 ,如严重沙漠化草地和非沙漠化草地相比 ,3项指标分别下降 85 5 %～88 3% ,87 5 %～ 95 0 %和 80 6 %～ 96 7% ,植被开始发生逆向演替 ,群落优势种不断更替 ,最终形成耐牧耐风沙的沙生植物群聚。旱作农田虽采取了施肥、中耕等管理措施 ,但光合转化效率和初级生产力还是下降了 5 6 7%和5 7 4%。这一过程因其动因不同可分为植被退化 (如放牧 )引起的土地沙漠化和裸露地表风沙流活动直接导致的土地沙漠化 (如农田风蚀和流沙迁移 ) ,前者是植被先行退化进而影响到土壤环境 ,其过程较为缓慢 。