民勤沙区退耕地土壤系统演变规律研究
民勤县土地荒漠化动态变化及其影响因素研究
04
土地荒漠化动态变化特征
土地荒漠化类型及演变特征
土地荒漠化类型
沙质荒漠化、盐渍化、草场退化等。
演变特征
荒漠化面积不断扩大，类型多样化，程度逐渐加深。
土地荒漠化程度及空间分布特征
荒漠化程度
轻度、中度、重度荒漠化均有分布，其中重度荒漠化面积最大。
空间分布
荒漠化主要分布在民勤县的北部和东部，南部和西部相对较少。
漠包围。
气候条件
民勤县属于温带大陆性干旱气候 ，年均降水量仅为187毫米，年均 蒸发量却高达2340毫米，昼夜温 差大，气候干燥。
土地资源
民勤县拥有丰富的土地资源，但近 年来由于荒漠化严重，可利用的土 地资源越来越少。
研究方法
数据采集
通过实地调查、卫星遥感等技术手段获取民勤县的土地利 用、荒漠化程度及气象数据。
数据分析
运用GIS、SPSS等软件对采集的数据进行统计分析，了解 土地荒漠化的动态变化趋势及其影响因素。
影响因素识别
通过多元线性回归模型等分析方法，识别出影响民勤县土 地荒漠化动态变化的主要因素，如气候条根据研究结果，提出针对民勤县土地荒漠化的防治措施， 为当地政府提供决策依据。
拓展土地荒漠化对生态环境影响的研究领域
未来，应该拓展土地荒漠化对生态环境影响的研究领域，包括其对生态系统服务价值、人类健康和社会经济的影响等方面 ，以便更好地评估土地荒漠化的综合影响。
03
研究区概况和方法
研究区概况
地理位置
民勤县位于甘肃省西北部，石 羊河流域下游，东、西、北三 面被腾格里沙漠和巴丹吉林沙
民勤县近年来土地荒漠化问题 严重，引起了社会和学术界的 广泛关注。
国家“一带一路”战略的推进 ，对民勤县的生态保护和荒漠 化治理提出了更高的要求。
甘肃民勤土壤的异质性分析
110科技资讯 ＳＣＩＥＮＣＥ ＆ ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ ＩＮＦＯＲＭＡＴＩＯＮ２０１０ ＮＯ．３５ＳＣＩＥＮＣＥ ＆ ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ ＩＮＦＯＲＭＡＴＩＯＮ能源与环境土壤是覆盖在地球陆地表面上能够生长植物的疏松层,同时也是绿色植物生长繁殖的自然基地,为人类提供赖以生存的物质。
民勤地区处于干旱区,由于水资源利用不合理进而导致土地荒漠化和盐碱化等问题突出。
通过对土壤特性中水分的研究,为民勤地区的土壤盐渍化防治,有利于引导灌区群众合理的水资源灌溉利用,改良和有效利用土地提供科学指导。
1 研究区概况和方法(1)研究区:位于甘肃省民勤绿洲境内的石羊河下游。
绿洲南靠武威盆地,西、北、东三面被巴丹吉林沙漠与腾格里沙漠包围。
该区年均降水量只有110mm,而蒸发量却高达2646mm,年均日照时间3028h,年均气温7.7℃,昼夜温差15.2℃,八级以上的大风年均达27.8d 。
沙尘暴年均37.3d,在自然和人为因素影响下,该区土壤共分为7大块、31个亚类。
①自然土壤包括灰棕漠土、风沙土、盐土和草甸土;②耕作土壤分为灌淤土、盐化灌淤土、沙化盐化灌淤土和沙化灌淤土四个亚类。
此种土壤种类养分缺乏,易遭受风沙、干旱危害。
(2)研究方法:首先在野外挖掘土壤剖面,选取样点位置进行分层采样;其次用烘干法将野外所取土样先称重,再装入烘箱在105℃条件下烘干10h 后,然后使样品在图2 20c m 间隔采样下土壤水分的垂直变化烘烤箱中自然冷却至35℃,再称其重量,得到干重;最后用以下公式计算土壤水分:土壤水分含量(%)=(S-G)/(S －W)×100％其中:S 为铝盒子与烘干前土壤的重量,G 为铝盒子与烘干后土壤的重量,Ｗ为铝盒子的重量。
2 研究结果与分析2.110c m 取样间距的土壤水分变化从总体上看,退耕还林地的土壤水分含量少于荒地的土壤水分含量,显示退耕还林地确实使采样点的土壤具有干化趋势。
两种土地利用类型的土壤含水量随深度的加大其变化趋势基本一致,20cm 之前都呈递增的趋势,其中荒地的增幅大于还林地;从20cm ～40cm 呈下降的趋势,仍是荒地的降幅大于还林地;从40cm ～60cm 又呈上升的趋势(如图1)。
民勤绿洲农业系统变化的协整分析
民勤绿洲农业系统变化的协整分析李晓琳;刘晓娜;孙丹峰【摘要】采用协整分析的方法,基于1956-2008年长时间序列数据,分析了近50年内民勤农业生产系统(作物和牲畜)和环境系统在土地退化条件下的变化规律,并通过建立向量误差修正模型(VECM)和Granger因果检验方法,进一步探寻了民勤农业各子系统间的相互作用关系及系统长期均衡关系和短期波动状态.研究表明:(1)在土地退化的条件下,民勤农业生产系统和环境系统之间依然存在一个长期的均衡状态,虽未使民勤农业系统在土地退化的影响下崩溃,但却存在过度种植放牧、水资源短缺、土地退化之间的恶性循环;(2)民勤绿洲农业各子系统围绕长期均衡态还存在短期的波动,其中天气条件(沙尘暴次数)和地下水资源(机井数)开采调整回均衡态的贡献显著,向量误差修正模型前系数绝对值分别为0.9129和-1.2583,远远大于其他指标;在对荒漠化地区进行监测时,应当优先选择沙尘暴天气数和机井数等指标;(3) Granger因果检验结果表明,羊只存栏数和地下水资源(机井数)开采是沙尘暴次数的Granger原因.畜牧业的发展,超过草场的自然承载能力,风蚀现象加重.地下水严重超采,导致地下水位急剧下降,矿化度增加、地表植被大面积死亡,导致沙尘暴灾害加剧.因此,可以通过减少放牧和有效管理地下水资源来实现研究区的荒漠化防治.【期刊名称】《干旱地区农业研究》【年(卷),期】2016(034)001【总页数】9页(P279-287)【关键词】农业系统;协整分析;向量误差修正模型(VECM);Grange因果检验;民勤绿洲【作者】李晓琳;刘晓娜;孙丹峰【作者单位】西南林业大学环境科学与工程学院土地资源管理系,云南昆明650224;北京市农林科学院农业综合发展研究所,北京100097;中国农业大学资源与环境学院土地资源与管理系,北京100193【正文语种】中文【中图分类】F301中国在21世纪进入经济与生态环境和谐发展的调整阶段，西部干旱区成为生态建设的重要区域。
民勤治沙调研报告
民勤治沙调研报告一、调研目的和背景在我国西北地区，沙漠化问题一直是严重的环境挑战之一。
为了探索有效的沙漠治理方式，实现沙漠退化的改善和环境的可持续发展，我们对民勤县的治沙工作进行了深入调研。
二、调研内容2.1 沙漠化现状和原因分析我们首先对民勤县的沙漠化现状进行了调研。
通过实地考察和数据分析，发现该县多年来由于地理位置和气候的因素，沙漠化问题严重。
而造成该问题的主要原因有以下几点：- 面积广大的草地过度放牧：过度放牧导致了土地的不可持续利用，使得草地退化加剧，进而加剧了沙漠化现象；- 不合理的农业开荒方式：部分农民在开荒过程中，未采取科学的耕作措施，导致土壤流失，形成沙质土壤；- 土地的过度开发：部分地方政府为了追求经济增长，过度开发土地，破坏了生态平衡，加速了沙漠化进程。
2.2 治理措施与实施情况针对民勤县的沙漠化问题，政府和相关部门采取了一系列的治理措施，包括：- 林网治理：在沙漠化严重的地区，政府人员在沙地上搭设一系列林网，阻止风沙的蔓延；- 生态移民：政府组织农牧民向沙漠化严重区域外迁，减少退耕还林还草的难度；- 科学种植：在退耕还林区域内进行科学的种植，选择适应当地环境的植物进行种植，防止土地反复荒芜；- 综合治理：采取多种措施综合治理沙漠化问题，包括风沙土地的固定化、人工降雨和合理利用水资源等；通过了解相关政策文件以及与政府工作人员和农民代表的座谈，我们了解到民勤县在治理沙漠化方面已经取得了一定成果，但仍然面临一些挑战，如资金不足、农民对新技术接受度低等。
三、调研结果分析3.1 沙漠化治理成果调研表明，民勤县在沙漠化治理方面取得了一定的成果。
通过科学种植和综合治理等措施，沙漠化现象得到了一定程度的控制。
退耕还林还草的政策也取得了一定的成效，部分沙地得到了有效修复。
民勤县治沙工程获得了一定的社会和经济影响。
3.2 存在的问题与建议尽管民勤县在治理沙漠化方面取得了一定的成果，但仍然存在一些问题和挑战：- 资金不足：治理沙漠化是一项长期而复杂的任务，需要大量的资金投入。
民勤县沙漠化土地治理调查
民勤县沙漠化土地治理调查民勤县沙漠化土地治理调查电信0902班王晟玮一、实践背景：甘肃地处河西走廊东北部，石羊河流域下游。
东西北三面被腾格里和巴丹吉林两大沙漠包围，沙化面积和荒漠草原枯死面积逐年扩大，北部沿沙漠地区灌草植被逐年退化，沙漠以每年8~10m的速度向绿洲推进，绿洲已由过去的阻沙天堑变成沙源，水干风起，沙逼人退。
这里已成为全国最干旱、荒漠化最严重的地区之一，也是我国北方地区沙尘暴的四大发源地之一。
面对着逐渐加重的沙漠化危机，政府也采取了多种措施进行防治。
政府的防沙治沙实际上只是对沙漠化土地进行治理。
初期目标是从总体上扼制住沙漠化的继续扩展，长期目标是根据需要和可能，对沙漠化土地逐步加以治理和开发利用。
二、实践目的：在采访与调研过程中，以民勤为实践基础点，了解西部沙漠化状况，沙漠化引起的环境与生态问题以及当地政府和人民采取的应对措施。
三、实践内容：一、民勤县现状沙产业示范生态园区建设进展顺利。
按照“多采光、少用水、新技术、高效益”的沙产业发展原则，在勤锋滩建成以新品种引繁、沙生苗木繁育栽培、畜禽养殖、高效节水农业为主的沙产业试验示范园区2600亩，建成高标准日光温室4座，无公害鲜食葡萄200亩、红枣460亩、特色果品50亩、中宁枸杞示范区50亩，绿色植物引种繁育380亩，梭梭接种肉苁蓉试验示范区150亩，沙漠植物多样保护园建设100亩；建设完成高效生态节水农业示范园700亩；整修道路7.3公里，绿化8公里。
园区的试验示范和辐射带动作用初步发挥，逐渐成为全县沙产业发展的窗口和样板。
沙漠化防治成效显著。
民勤县人工造林保存面积180万亩，封育天然沙生植被290万亩，封育成林面积76万亩，在绿洲边缘风沙线上建成长达342公里的防护林带，有效治理风沙口191个，森林覆盖率由70年代的4.3%提高到现在的10.68%。
绿洲外围及沿线防风固沙绿色屏障逐步形成，绿洲内部农田林网配套完善，乔灌草、带片网相结合的立体防护体系初具规模。
民勤水土保持监测情况汇报
民勤水土保持监测情况汇报近年来，民勤县水土保持工作取得了显著成效，但也面临着一些新情况和新问题。
为了更好地掌握水土保持监测情况，及时发现问题并采取有效措施加以解决，现对民勤县水土保持监测情况进行汇报如下：一、土地退化情况。
根据最新监测数据显示，民勤县部分地区存在土地退化趋势。
主要表现为水土流失严重，土壤质量下降，土地肥力减弱等问题。
其中，水土流失是导致土地退化的主要原因之一，需加强监测和治理工作。
二、植被覆盖情况。
近年来，民勤县加大了植被恢复和保护力度，植被覆盖率有所提高。
但仍有部分地区植被恢复缓慢，甚至出现退化现象。
需要加强对植被覆盖情况的监测和评估，及时采取措施保护和恢复植被。
三、水资源利用情况。
民勤县水资源利用总体较为合理，但仍存在一些地区水资源过度利用的情况。
特别是农业灌溉用水管理不规范，导致部分地区水资源过度消耗，需加强水资源监测和管理。
四、防治措施实施情况。
民勤县加大了水土保持防治工作力度，实施了一系列防治措施。
如梯田工程、植被恢复、水土流失治理等。
但也存在部分措施实施不到位，效果不明显的情况。
需要对防治措施的实施情况进行全面监测和评估，及时调整和改进工作措施。
五、未来工作展望。
为了进一步加强水土保持工作，民勤县将继续加大监测力度，完善监测网络，提高监测精度和频次。
同时，加强对监测数据的分析和评估，及时发现问题并采取有效措施解决。
同时，加强宣传教育，提高广大农民的水土保持意识，共同参与水土保持工作。
综上所述，民勤县水土保持工作取得了一定成绩，但也面临一些新情况和新问题。
需要进一步加大监测力度，及时发现问题并采取有效措施解决，确保水土资源的可持续利用。
希望相关部门和广大农民朋友共同努力，共同参与水土保持工作，共建美丽家园。
民勤绿洲不同年限退耕地土壤物理性质与群落特征
2015年2月防 护 林 科 技F e b .,2015第2期(总137期)P r o t e c t i o nF o r e s t S c i e n c e a n dT e c h n o l o g yN o .2(S u m N o .137)文章编号:1005-5215(2015)02-0007-04收稿日期:2015-01-12基金项目:国家自然科学基金项目(41161049);人为干预下石羊河下游地下水动态变化及生态效应研究(31260129) 作者简介:郭春秀(1979-),女,甘肃民勤人,硕士,助理研究员,主要从事荒漠生态研究民勤绿洲不同年限退耕地土壤物理性质与群落特征郭春秀,王理德,何芳兰,韩福贵,王方琳,张莹花,魏林源(甘肃省荒漠化与风沙灾害防治重点实验室,甘肃省治沙研究所,甘肃武威733000)摘 要 通过对民勤绿洲1a ㊁2a ㊁3a ㊁4a ㊁5a ㊁8a ㊁15a ㊁24a 和31a 退耕地的生境和植被群落特征的分析,研究了不同年限退耕地植被群落㊁土壤水分㊁容重㊁孔隙度和机械组成的变化㊂结果表明:(1)民勤绿洲退耕地在31a 自然恢复过程中共出现植物32种,14科,其中灌木6种,草本26种,分别占总物种数的18.75%㊁81.25%;其中藜科(6种)㊁菊科(4种),禾本科(4种)㊁蒺藜科(3种),4科植物占总物种数的53.13%㊂(2)不同年限退耕地0~40c m 范围内土壤含水量随土层深度增加经历了先增后减的一个变化过程,而土壤容重及孔隙度变化不太明显㊂(3)在退耕地0~40c m 土层范围内,各样地细沙粒的比例最大,粉粒和黏粒次之,粗沙粒的比例最小,但各粒径所占比例随退耕年限的变化不大㊂关键词 民勤绿洲;退耕地;退耕年限;土壤物理性质;植被特征中图分类号:S 152 文献标识码:A d o i :10.13601/j.i s s n .1005-5215.2015.02.003S o i l P h y s i c a l P r o p e r t i e s a n dC o m m u n i t y C h a r a c t e r i s t i c s o fD i f f e r e n tA b a n d o n e dL a n d i n t h eM i n qi nO a s i s G u oC h u n x i u ,W a n g L i d e ,H eF a n g l a n ,H a nF u gu i ,W a n g F a n g l i n ,Z h a n g Y i n g h u a ,W e i L i n yu a n (S t a t eK e y L a b o r a t o r y ofD e s e r t i f i c a t i o na n dA e o l i a nS a n dD i s a s t e r C o m b a t i n g,G a n s uD e s e r tC o n t r o lR e s e a r c h I n s t i t u t e ,W u w e i 733000,C h i n a )A b s t r a c t T h eh a b i t a t s&p l a n t c o mm u n i t y c h a r a c t e r i s t i c s i n d i f f e r e n t a b a n d o n e d l a n d sw e r e a n a l y z e d a f t e r a b a n d o n -m e n t f o r 1,2,3,4,5,8,15,24&31a .T h e d y n a m i c c h a n g e o f p l a n t c o mm u n i t y ,s o i lw a t e r c o n t e n t ,b u l kd e n s i t y ,p o -r o s i t y a n dm e c h a n i c a l c o m p o s i t i o n i n t h e d i f f e r e n t a b a n d o n e d l a n d sw e r e s t u d i e d i n t h eM i n q i nO a s i s .R e s u l t s h o w s t h a t :(1)P l a n t o f 32s p e c i e s s p r e a do v e r 14f a m i l y l i v e t h r o u g h f i f t yy e a r s a p p e a r e d i na b a n d o n e d l a n d s i n t h e s t u d ya r e a ;s h r ub s (6s p ec i e s ),h e r b s (26s p e c i e s ),w h i c hc o n s t i t u t e18.75%,81.25%o f t h et o t a l s p e c i e sr e s p e c t i v e l y .C h e n o p od i a ce a e (6s p e c i e s ),C o m p o s i t a e (4s p e c i e s ),G r a m i n e o u s (4s p e c i e s ),Z y g o p h y l l a c e a e (3s p e c i e s ),t h e s ef o u r p l a n t c o n s t i t u t e 53.13%a m o ng th e m ;(2)Wi t h i n t h e r a n g e o f 0-40c mo f d i f f e r e n t a b a n d o n e d l a n d ,t h e s o i lm o i s t u r e c o n t e n t s h o w e da t r e n do f f i r s t i n c r e a s ea n dt h e nd e c r e a s ew i t ht h e i n c r e a s eo f s o i l d e p t h ;t h ec h a n ge s i ns o i l b u l k d e n s i t y a n d p o r o s i t y a r e n o t s i g n if i c a n t ;(3)I n t h e r a ng e o f 0-40c ms o i l l a y e r ,th e p r o p o r ti o n o f f i n e s a n d a r e t h e l a r -g e s t ,f o l l o w e db y s i l t a n d c l a y ;t h e p r o p o r t i o n o f c o a r s e s a n d i s t h e s m a l l e s t ;t h e p r o p o r t i o n o f e a c h p a r t i c l e s i z e v a r i e s l i t t l ew i t h t h e r e s t o r a t i o n y e a r s .K e y wo r d s M i n q i nO a s i s ;a b a n d o n e d l a n d ;r e s t o r a t i o n y e a r s ;s o i l p h y s i c a l p r o p e r t i e s ;v e g e t a t i o n c h a r a c t e r i s t i c s 民勤绿洲地区,曾经是植被茂密㊁物种丰富的天然柴湾㊂据民勤县林业局提供的资料,民勤盆地20世纪50年代共有天然 柴湾 724k m 2㊂近些年来,由于农业生产规模不断扩大,石羊河流入民勤境内的水量急剧减少,淡水资源紧缺,地表水不足以灌溉农田,便转向开采地下水,到1995年已打井11000余眼,年均提水量4.5亿~5.0亿m 3,年均超采2.4亿m 3左右㊂由于水资源过度开发利用,采补失调,地下水位区域性大幅度下降了4~17m ,造成土地大面积弃耕而撂荒[1]㊂这部分土地的保护与合理利用关系到整个绿洲生态系统的安全与稳定[2]㊂国内外对森林㊁农田㊁草地和荒漠生态系统土壤的物理㊁化学特性研究已有系列成果[3-9],在内陆河流域,大量研究报道了黄土高原丘陵沟壑区弃耕地植被恢复过程与物种多样性变化的关系[10],以及土壤水分[11]㊁养分[12]㊁种子库[13]㊁土壤结皮和物理性质[14]对植被恢复的影响等,但对沙区绿洲退耕地土壤物理特性及群落特征方面的研究相对缺乏,尤其缺乏植物学实验的相关证据㊂因此,结合野外实验及其所采集数据对民勤绿洲退耕地土壤物理性质与群落特征进行分析,以期为石羊河下游退耕地的植被恢复与重建提供科学依据㊂1材料与方法1.1试验地自然概况研究区位于石羊河下游民勤县湖区煌辉村㊁志云村的农田退耕地,地理位置103ʎ36ᶄ02ᵡ 103ʎ39ᶄ27ᵡE,39ʎ01ᶄ54ᵡ 39ʎ03ᶄ28ᵡN,平均海拔1305m,多年平均气温7.5ħ,极端最高气温为38.1ħ,极端最低气温是-28.8ħ㊂年均降水量115mm,主要集中在7 9月,占年均降雨量的72%㊂年均蒸发量2644mm㊂年日照时数2832.1h,年平均风速2.3m s-1,无霜期175d,年平均8级以上大风日数37.7d,沙尘暴日数26.8d㊂气候干旱㊁多风沙㊁降雨稀少㊁蒸发强烈㊁光照充足㊁昼夜温差大,属于典型的干旱荒漠气候;地带性土壤以灰棕漠土为主,盐碱化程度高㊂植被以耐盐性植物骆驼蒿㊁骆驼蓬㊁黑果枸杞㊁红砂㊁盐爪爪㊁盐生草等为主㊂1.2研究方法本研究首先在野外全面踏查的基础上,根据植物群落组成㊁结构和对当地居民的访问调查结果,选定无人为干扰或人为干扰较少的9块不同退耕年限(1a㊁2a㊁3a㊁4a㊁5a㊁8a㊁15a㊁24a㊁31a)的典型群落作为永久样地,大小为100mˑ100m,每个样地内采用5点法均匀设置5个10mˑ10m的小样方,同时调查各样方内植物的种类㊁高度㊁冠幅㊁个体数以及退耕地地理位置㊁海拔高度㊁土壤类型等㊂1.3土壤取样及测定在各样地内采用沿对角线取样法设土壤样品采集剖面2个,土壤按0~10c m,10~20c m,20~30 c m,30~40c m深度分层取样,用容积为100c m3的土壤环刀在同一层不同位置取3个土壤样本,用铝盒现场称湿质量,然后装入自封袋带回实验室用烘干法测土壤含水量及容重,并计算土壤孔隙度㊂然后在相同深度再取1k g左右土样装入土样袋,带回实验室,用M a l v e r n M a s t e r s i z e r2000激光粒度仪测土壤的机械组成,测量范围为0.02~2000μm,重复测量误差小于2%[15]㊂2结果与分析2.1退耕地群落组成及数量特征表1不同年限退耕地群落的物种种类样地编号退耕年限物种种类11a骆驼蒿+骆驼蓬+盐生草+黑果枸杞+白刺+盐爪爪+独行菜+碱蓬+柽柳+茴香+苦苣菜+黎+扁蓄+打碗花+虫实+苜蓿+虎尾草+芦苇+大蓟+冰草+西伯利亚滨藜+大戟+刺儿菜22a骆驼蒿+骆驼蓬+盐生草+黑果枸杞+白刺+盐爪爪+红砂+独行菜+碱蓬+柽柳+苦苣菜+黎+打碗花+虎尾草+大蓟+西伯利亚滨藜+大戟+猪毛蒿33a骆驼蓬+柽柳+骆驼蒿+西伯利亚滨藜+虎尾草+芦苇+碱蓬+独行菜+苦苣菜+盐生草+芨芨草+白刺+铁线莲+地锦+黑果枸杞+枸杞+顶羽菊+黄花矶松44a骆驼蓬+红砂+骆驼蒿+虎尾草+独行菜+盐生草+芨芨草+白刺+黑果枸杞+枸杞+黄花矶松55a骆驼蓬+骆驼蒿+打碗花+芦苇+苜蓿+盐生草+芨芨草+白刺+黑果枸杞+枸杞68a盐爪爪+盐生草+黑果枸杞715a骆驼蓬+红砂+盐爪爪+骆驼蒿+白刺+黑果枸杞824a骆驼蓬+红砂+骆驼蒿+芦苇+灰绿藜+碱蓬+苦苣菜+盐生草+黑果枸杞+枸杞931a骆驼蓬+红砂+盐爪爪+骆驼蒿+独行菜+盐生草+地锦+黑果枸杞注:骆驼蒿(P e g a n u mn i g e l l a s t r u m B u n g e);骆驼蓬(P e g a n u m h a r m a l a L.);盐生草(H a l o g e t o n g l o m e r a t u s);黑果枸杞(L y c i u m r u t h e n i c u m M u r r);白刺(N i t r a r i a t a n g u t o r u m B o b r);盐爪爪 K a-l i d i u m f o l i a t u m(P a l l.)M o q. ;独行菜(L e p i d i u ma p e t a l u m);碱蓬(H a l o g e t o n g l o m e r a t u s);芨芨草(A c h n a t h e r u ms p l e n d e n s);枸杞(L y c i u mc h i n e n s e);猪毛蒿(A r t e m i s i a s c o p a r i a W a l d s t.e tK i t.)柽柳(T a m a r i x c h i n e n s i s);铁线莲(C l e m a t i s f l o r i d a T h u n b.);黄花矶松(L i m o n i u ma u r e u m);红砂(R e a u m u r i a s o o n g o r i c a);茴香(F o e-n i c u l u mv u l g a r e);地锦(P a r t h e n o c i s s u s t r i c u s p i d a t a);苦苣菜(S o n-c h u s o l e r a c e u s);黎(C h e n o p o d i u ma l b u m);扁蓄(S o n c h u s o l e r a c e u s);打碗花(C a l y s t e g i ah e d e r a c e a W a l l.);虫实(C o r i s p e r m u mh y s s o p i-f o l i u m L.);苜蓿(M e d i c a g o s a t i v a);灰绿藜(C h e n o p o d i u m g l a u-c u m);顶羽菊 A c r o p t i l o n r e p e n s(L.)D C. ;虎尾草(C h l o r i s v i r g a-t a S w a r t z);芦苇(P h r a g m i t e s a u s t r a l i s);画眉草(E r a g r o s t i s p i l o-s a);大蓟(C i r s i u m j a p o n i c u m);冰草(A g r o p y r o n c r i s t a t u m);西伯利亚滨藜(A t r i p l e x s i b i r i c a);大戟(E u p h o r b i a p e k i n e n s i s)经调查可知:民勤绿洲在退耕后31a的植被演替过程中,调查样方中共出现植物32种,14科,其中草本植物26种(隶属12科24属),灌木6种(隶属4科6属),分别占总物种数的81.25%㊁18. 75%;而且藜科(6种)㊁菊科(4种),禾本科(4种)㊁蒺藜科(3种),4科植物占总物种数的53.13%,分别占总种数的18.75%㊁12.5%㊁12.5%和9.38%;其余物种包括茄科㊁柽柳科㊁大戟科分别是2属2种,分别占总数的6.25%;以上7科在调查样方中占据了(75%)较大的比例,说明在当地不同年限退8防护林科技2015年耕地植被演替过程中它们发挥着重要作用㊂其余物种如十字花科(独行菜)㊁毛茛科(铁线莲)㊁蓝雪科(黄花矶松)㊁伞形科(茴香)㊁苋科(藜)㊁旋花科(打碗花)㊁豆科(苜蓿)㊁毛茛科(铁线莲)㊁蓼科(扁蓄)分别为1科1属㊂从表1可以看出,退耕越早的退耕地植物种类和数量越多,分析其原因,是由于土地利用的改变对环境有强烈的改造作用,生态环境恢复的越好,越适宜多种植物的生长和发育㊂1~31年间,退耕地上的物种构成表现为多数种属于少数科㊁少数种属于多数科,并且,很多种为单属单科,这种结构和党荣理[15]研究的关于西北荒漠地区植物区系特征相一致㊂2.2 土壤含水量变化特征由图1可看出:不同年限退耕地0~40c m 范围内土壤含水量随土层深度增加经历了先增后减的一个变化过程,其中在10~20c m 土层深度内含水量从4a ㊁24a ㊁1a ㊁5a ㊁2a ㊁3a ㊁31a ㊁15a ㊁8a 退耕地依次递增,增加量分别为3.5%㊁5.3%㊁6.7%㊁7.0%㊁7.5%㊁7.6%㊁8.6%㊁9.0%和9.2%㊂造成这一现象的原因是植物根系主要分布于10~20c m 的土层,吸收了大部分的降雨,起到了良好的保水蓄水作用,导致土壤含水量变大,退耕8a ㊁15a ㊁31a撂荒时间较长的样地土壤含水量相对较高,是由于降水和自然沉积的累计作用,土壤结构得到一定的恢复,土壤毛管水的保存与补给更为有效,土壤含水量随深度增加不断增加;在20~40c m 土层深度内土壤含水量从15a ㊁8a ㊁31a ㊁3a ㊁2a ㊁1a ㊁5a ㊁24a㊁4a 依次递减,土壤含水量保持较低的水平,层次间变化幅度不大,且土壤含水量变化基本都呈V 字形分布㊂图1 不同年限退耕地0~40c m 土壤含水量2.3 土壤容重和孔隙度的变化特征土壤容重和孔隙度是土壤孔性的重要指标[16],并影响土壤水分的渗透性[17]㊂由于退耕年限的不同,使得土壤容重及其孔隙度也产生了一定的差异㊂不同年限退耕地不同土层的土壤容重及孔隙度变化幅度也不同,由表2可以看出,退耕2a 的样地平均土壤容重相对较大,孔隙度相对较小,分别为1.52gc m -3和42.73%;退耕15a 的样地平均容重相对较小,孔隙度相对较大,分别为1.21g c m -3和54.43%,退耕8a ㊁15a ㊁24a 撂荒时间较长的样地土壤容重相对较小,这说明随着退耕年限的不断增长,土壤的孔隙性变好,土壤入渗能力增强,土壤水分也得到相应的改善,这与土壤含水量的变化是相对应的㊂但是,总体来说,随退耕年限的延长土壤容重及其孔隙度变化不太明显㊂孔隙度与容重是相关联的指标,二者变化规律相反㊂表2 不同年限退耕地土壤容重和孔隙度退耕年限容重/g cm -3孔隙度/%0~10c m 10~20c m 20~30c m 30~40c m a v e r a ge 0~10c m 10~20c m 20~30c m 30~40c ma v e r a ge 1a1.531.491.471.431.4844.3642.3743.7146.0844.132a 1.551.531.501.501.5241.5843.4543.4542.4242.733a 1.251.331.581.591.4452.9649.7440.4539.8745.764a 1.411.411.481.461.4446.9446.8244.2044.8445.705a 1.421.441.511.501.4746.5645.7443.0343.4044.688a 1.171.071.311.291.2155.9359.7150.7151.3854.4315a 1.561.141.341.391.3641.3257.0449.3747.4848.8024a 1.311.441.441.461.4150.7545.6245.7044.8146.7231a1.281.431.461.531.4251.7145.9644.9542.4346.262.4 土壤机械组成变化特征土壤机械组成是土壤最基本的物理性质之一,也是影响土壤水肥状况的关键因子[18,19]㊂根据国际制土壤质地分类标准[20]将研究区土壤粒级分为:黏粒(<0.002mm ),沙粒(0.002~0.02mm ),细沙粒(0.02~0.2mm ),粗沙粒(0.2~2mm ),不同年限退耕地0~40c m 土壤机械组成如图2所示㊂从图中可以看出,各样地细砂粒的比例最大,粉粒和黏粒次之,粗砂粒的比例最小,但各粒径所占比例随退耕年限的变化不大㊂细砂粒含量都在50%以上,在退耕4年的样地中最大达到63.53%,在退耕8年的样地中最小为53.42%,黏粒的含量均小于10%,在退耕24年的样地中含量最大为9.1%,在退耕4年的样地中最小为6.6%㊂3 结论与讨论3.1 从不同年限退耕地物种组成来看,民勤绿洲在31a 的自然恢复过程中,调查样方内共出现植物16科26属32种植物㊂其中,单属单种植物居多,基本符合荒漠地区植物区系的总体特征㊂是由于退耕地9第2期 郭春秀等 民勤绿洲不同年限退耕地土壤物理性质与群落特征中土地利用的改变,对环境有强烈的改造作用,使植物群落得以生长,生存且生长发育速度较快㊂图2 不同年限退耕地0~40c m 土壤机械组成变化3.2 不同年限退耕地0~40c m 范围内土壤含水量随土层深度增加经历了先增后减的一个变化过程,其中在10~20c m 土层深度内土壤含水量增加极为明显,撂荒时间较长的样地土壤含水量相对较高;在20~40c m 土层深度内土壤含水量随土层深度增加呈现递减趋势,土壤含水量保持较低的水平,层次间变化幅度不大,且土壤含水量变化基本都呈V 字形分布㊂3.3 由于退耕年限的不同,土壤容重及孔隙度也产生了一定的差异㊂0~40c m 范围内土壤土容重及孔隙度变化幅度也不同,退耕时间较长的样地土壤容重相对较小,孔隙度相对较大,这说明随着退耕年限的不断增长,土壤的孔隙性变好,土壤入渗能力增强,土壤水分也得到相应的改善,这与土壤含水量的变化是相对应的㊂但是,总体来说,随退耕年限的延长土壤容重及其孔隙度变化不太明显㊂孔隙度与容重是相关联的指标,二者变化规律相反㊂3.4 从不同年限退耕地0~40c m 的机械组成来看,各样地细砂粒的比例最大,粉粒和黏粒次之,粗砂粒的比例最小,但各粒径所占比例随退耕年限的变化不大㊂长远来看,农田地退耕后面临土壤养分流失㊁机械组成粗化㊁植被恢复缓慢㊁抗干扰能力弱等诸多生态问题,因此,应合理利用和保护这部分土地,使退耕地得到较快的生态恢复㊂参考文献:[1]钟华平,刘恒,顾颖.石羊河下游民勤水资源与生态环境治理对策[J ].西北水资源与水工程,2003,13(1):10-13[2]王方琳,王理德,韩福贵,等.石羊河下游民勤绿洲退耕地植被自然演替特征及物种多样性分析[J ].西北植物学报,2013(7):1459-1464[3]T o n g w a y DJ ,S p a r r o w A D ,F r i e d e lM H.D e g r a d a t i o na n dr e -c o v e r yp r o c e s s e s i na r i d g r a z i n gl a n d s o f c e n t r a lA u s t r a l i a .P a r t 1:S o i l a n d l a n d r e s o u r c e s .J o u r n a l o fA r i dE n v i r o n m e n t s ,2003,55(2):301-326[4]P e i S h i f a n g ,F uH u a ,W a nC h a n g g u i .C h a n g e s i ns o i l p r o p e r t i e s a n dv e g e t a t i o n f o l l o w i n g e x c l o s u r e a n d g r a z i n g i nd e gr a d e dA l x a d e s e r t s t e p p eo f I n n e r M o n g o l i a ,C h i n a .A g r i c u l t u r e ,E c o s y s -t e m s&E n v i r o n m e n t ,2008,124(1):33-39[5]C h e n X i a o h o n g ,D u a nZ h e n g h u .C h a n g e si ns o i l p h y s i c a la n d c h e m i c a l p r o p e r t i e sd u r i n g re v e r s a l o fd e s e r t if i c a t i o n i n Y a n c h i C o u n t y o fN i ng x i aH u i a u t o n o m o u s r e g i o n ,Chi n a .E n v i r o n m e n -t a lG e o l o g y ,2009,57(5):975-985[6]胡亚林,曾德慧,范志平,等.半干旱区沙质退化草地造林对土壤质量的影响[J ].应用生态学报,2007,18(11):2391-2397[7]王葆芳,杨晓晖,江泽平,等.不同地区土地沙漠化过程中土壤退化演变规律.[J ]水土保持学报,2006,20(3):1-9[8]苏永中,赵哈林.持续放牧和围封对科尔沁退化沙地草地碳截存的影响[J ].环境科学,2003,24(4):23-28[9]王一博,王根绪,张春敏,等.高寒植被生态系统变化对土壤物理化学性状的影响[J ].冰川冻土,2007.29(6):921-927[10]秦伟,朱清科,刘中奇,等.黄土丘陵沟壑区退耕地植被自然演替系列及其植物物种多样性特征[J ].干旱区研究,2008,25(4):507-513[11]魏兴琥,谢忠奎,段争虎.黄土高原西部弃耕地植被恢复与土壤水分调控研究[J ].中国沙漠,2006,26(4):590-595[12]张振国,焦菊英,白文娟.黄土丘陵沟壑区退耕地植被恢复中生物土壤结皮特征[J ].水土保持通报,2006,26(4):33-37[13]白文娟,焦菊英,张振国.黄土丘陵沟壑区退耕地土壤种子库对植被恢复的影响[J ].北京林业大学学报,2008,30(4):65-71[14]刘勇,王凯博,上官周平.土壤的物理性质和不同群落特征研究[J ].植物资源与环境学报,2006,15(2):42-46[15]中国科学院土壤研究所.土壤理化分析[M ].上海:上海科学技术出版社,1978[16]李永强,赵萌莉,韩国栋,等.不同年限草原撂荒地土壤理化特性研究[J 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民勤绿洲生态恶化与荒漠化浅析
5.方茴说：“那时候我们不说爱，爱是多么遥远、多么沉重的字眼啊。
我们只说喜欢，就算喜欢也是偷偷摸摸的。
”6.方茴说：“我觉得之所以说相见不如怀念，是因为相见只能让人在现实面前无奈地哀悼伤痛，而怀念却可以把已经注定的谎言变成童话。
”7.在村头有一截巨大的雷击木，直径十几米，此时主干上唯一的柳条已经在朝霞中掩去了莹光，变得普普通通了。
8.这些孩子都很活泼与好动，即便吃饭时也都不太老实，不少人抱着陶碗从自家出来，凑到了一起。
9.石村周围草木丰茂，猛兽众多，可守着大山，村人的食物相对来说却算不上丰盛，只是一些粗麦饼、野果以及孩子们碗中少量的肉食。
民勤绿洲生态恶化与荒漠化浅析民勤绿洲处于石羊河流域下游，南连武威，西邻金昌，北枕阿拉善右旗，东接阿拉善左旗；西、北、东三面环沙，在巴丹吉林沙漠和腾格里沙漠两大沙漠的半包围中。
全县面积约1600万hm2，其中沙漠和盐碱滩地面积比例超过90%，绿洲面积只有约9%左右。
民勤绿洲由古代的水草丰美演变到今天的三面环沙，历经沧海桑田，生态环境也演变成为现在的荒漠化生境。
1.民勤绿洲荒漠化演变过程：1.1汉初以前时期春秋战国以前，民勤一带是古谷水（今石羊河）与金川河（云川，水磨川）流潴形成的湖泊和草原。
据记载，民勤历史上最大的湖泊——潴野泽在西汉早期仍是“水势浩淼，波光粼粼”，范围大致在今莱菔山、独青山以南，狼刨泉山、枪杆岭山以北，南北宽40多km、东西长100多km。
这个时期，这一带是以湖泊草原为主的优良生态环境。
1.2汉朝-元末明初时期西汉到晋的400多年间，特别是西汉时期人口的向西迁徙，绿洲区社会经济逐步发展，耕作面积不断扩大，原河道的漫滩区被开垦出了大量农田，农耕农牧的生态环境逐渐取代了自然生态环境，同时，牧业发展和人类频繁活动也不断改变绿洲的生境，是荒漠化形成的初始诱因之一。
自西汉以来，向河西大量移民，导致古谷水（石羊河）上游地区农业用水大幅增加，古谷水上中游各支流被拦截利用，使得流入民勤的水量逐年减少；气候变迁、古谷水来水量减少、湖泊萎缩是荒漠化形成的主要因素。
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Hans Journal of Soil Science 土壤科学, 2020, 8(2), 90-103Published Online April 2020 in Hans. /journal/hjsshttps:///10.12677/hjss.2020.82014Study on the Evolution Law of Soil System of Abandoned Farmland in Minqin Sandy AreaLide Wang1,2,3*, Chunrong Wu1,3#, Li Chang1, Fanglan He1,3, Hao Wu2,3, Yunian Zhang2,3,Dacheng Song1,3, Fanglin Wang2,3, Chunxiu Guo2,3, Fugui Han1,3, Shenghui Han1,31Gansu Hexi Corridor Forest Ecosystem National Research Station, Wuwei Gansu2Minqin National Station for Desert Steppe Ecosystem Studies, Mingqin Gansu3Gansu Desert Control Research Institute, Lanzhou GansuReceived: Mar. 21st, 2020; accepted: Apr. 9th, 2020; published: Apr. 16th, 2020AbstractThe sand area of Gansu occupies a very important position in China’s ecological security, especially in the lower reaches of the Shiyang River in Minqin area. In recent decades, due to man-made dam-age and deterioration of the natural environment, farmland in this area has been largely retired. In the absence of intervention, it will gradually degenerate and develop into bareness and desertifica-tion, the protection and rational use of this part of the land is related to the safety and stability of the entire sand area ecosystem. The research object selects the cultivated land in different ages in Sand Area in Minqin, the vegetation composition, soil physical properties, soil chemical properties, soil biological properties and soil enzyme activities were determined and systematically analyzed by time-space substitution method, clarifies the dynamic changes and processes of soil systems in abandoned farmland and then reveals the driving factors and mechanisms of soil system changes in abandoned farmland in sand area in Minqin, conducive to the restoration and improvement of the ecosystem in the region, and provides a theoretical basis for the protection and sustainable use of the cultivated land in the sand area of Gansu and northwest part of China.KeywordsAbandoned Farmland, Law of Evolution, Soil System, Driving Mechanism, Sand Area in Minqin民勤沙区退耕地土壤系统演变规律研究王理德1,2,3*，吴春荣1,3#，常丽1，何芳兰1,3，吴昊2,3，张裕年2,3，宋达成1,3，王方琳2,3，郭春秀2,3，韩福贵1,3，韩生慧1,31甘肃河西走廊森林生态系统国家定位观测研究站，甘肃武威2甘肃民勤荒漠草地生态系统国家野外观测研究站，甘肃民勤*第一作者。
#通讯作者。
王理德 等3甘肃省治沙研究所，甘肃 兰州收稿日期：2020年3月21日；录用日期：2020年4月9日；发布日期：2020年4月16日摘要甘肃沙区在我国的生态安全中占有十分重要的地位，特别是石羊河流域下游的民勤地区，近几十年来，由于人为破坏及自然环境的恶化，该区域的农田大面积退(弃)耕，在无人为干预的情况下会逐渐退化，向裸露化和沙漠化发展，这部分土地退耕后的保护与合理利用关系到整个沙区生态系统的安全与稳定。
本研究选择民勤沙区不同年代的退耕地为研究对象，运用时空替代法，测定和系统分析其植被组成、土壤物理特性、土壤化学特性、土壤生物学特性和土壤酶活性，阐明民勤沙区退耕地土壤系统动态变化规律、过程，揭示民勤沙区退耕地土壤系统变化的驱动因素及其机制，有利于该地区生态系统的修复、改善，为甘肃沙区及其西北地区退耕地保护与可持续利用提供理论依据。
关键词退耕地，演变规律，土壤系统，驱动机制，民勤沙区Copyright © 2020 by author(s) and Hans Publishers Inc.This work is licensed under the Creative Commons Attribution International License (CC BY 4.0). /licenses/by/4.0/1. 引言民勤沙区曾经是植被茂密、生态环境良好的天然绿洲[1]。
随着人口数量的增加，生产规模不断扩大，工业、农业等对水资源的需求量增加，民勤沙区内的可用水量急剧减少[2]，造成土地大面积弃耕撂荒或者弃耕[3] [4]。
如果这部分土地退耕时间过长，就会慢慢沙化或者盐渍化，使土壤质量下降，形成恶性循环[5]，使民勤沙区的生态环境进一步脆弱，沙尘源逐年增加[6]。
如何保护与合理利用民勤沙区退耕地，改善民勤绿洲生态环境是当前面临的一个难题。
保护与合理利用退耕地，必须在系统研究不同年代退耕地土壤理化特性和生物学特性的基础上，深入了解民勤绿洲退耕地土壤系统变化规律、变化机理及演变过程，才能制定出相应的管理方案与对策。
目前，有关荒漠干旱绿洲区退/弃耕地土壤生物学性质、土壤酶的变化规律及其驱动机制方面较系统的研究鲜见报道。
为此，我们项目组对民勤沙区退耕地植被演替[7]、土壤理化特征[8] [9]、土壤酶[10] [11] [12]、生物学特征[13] [14] [15]及土壤系统动态变化过程[16]进行了对比研究，阐明了民勤沙区退耕地土壤系统的动态变化规律、过程，揭示了退地土壤系统变化的驱动因素及其机制，提出了民勤沙区退耕地土壤系统的人工干预恢复技术对策[17]，为民勤沙区退耕地的保护与合理利用及生态环境的保护、修复和改善提供理论依据。
2. 退耕地植被调查和土壤性质研究方法2.1. 研究区概况研究区位于石羊河下游的青土湖(图1)，该区域均为退/弃耕地，当地居民已经搬迁或者移民。
地理坐标为39˚01'44''~39˚03'28''N 、103˚35'58''~103˚37'54''E ，海拔1297~1306 m 。
年平均风速2.3 m/s ；年均温度王理德等7.4℃，极端最高气温38.1℃，极端最低气温−28.8℃，昼夜温差大，年日照时数2832.1 h；月平均蒸发量220 mm；年均降水量110 mm，主要降雨量集中在7~9月，分布不均匀；土壤类型为灰棕漠土。
灌木种主要有红砂(Reamuria soongoria)，黑果枸杞(Lycium ruthenicum)等；草本植物有盐生草(Halogeton glo-meratus)，骆驼蓬(P. harmala)等。
Figure 1. Location of study area schematic plot图1.研究区位置示意图2.2. 研究内容(1) 退耕地土壤因子的动态变化规律：在民勤沙区，采用时空替代法，选择不同年限退耕土地为演变序列样地，测定样地土壤水分、容重、粒度、养分、盐分、pH值、微生物、酶活性等指标，分析退耕后土壤各因子随着退耕时间及季节动态变化规律。
(2) 退耕地土壤因子的垂直分布规律：测定不同退耕时间0~10，10~20，20~30和30~40 cm土层中各土壤因子的相关值，分析不同土层土壤因子的积累特征，研究土壤因子的垂直变异分布规律。
(3) 退耕地土壤各因子间的数量关系：通过测定不同退耕时间、不同土层深度土壤因子的含量及值的大小，分析研究各相关因子间的互动效应。
(4) 退耕地土壤演变的驱动因素及其机制：调查不同退耕时间土壤生长植被基础上，结合单位已经积累50多年的气候、植被、风蚀、物候等观测资料，研究土壤系统动态变化的驱动因素及其机制。
2.3. 研究方法(1) 样地选择及植被调查：2011年冬季，走访实验区没有退耕前居住的农户，并查阅青土湖附近退/弃耕地记录。
采用空间替代时间的方法，选择地形差异较小，退耕地比较集中，退耕时间分别为1，2，3，4，5，8，15，24和31 a的9个样地(表1)，每个样地面积为1 hm2 (100 m × 100 m)，在每个100 m × 100 m的样地内以S形方法布设5个土样采集点，用GPS定位，并做好标记。