内蒙古草原经度地带性土壤地球化学特征研究
固阳绿岩带的地球化学和年代学的开题报告
固阳绿岩带的地球化学和年代学的开题报告标题：固阳绿岩带的地球化学和年代学研究摘要：固阳绿岩带是中国北部一个重要的地质单元，具有丰富的矿产资源和地质遗迹，其中晚寒武世-早志留世时期的绿岩和脉岩是该地区的特色之一。
本文将对固阳绿岩带进行地球化学和年代学研究，旨在探究其成因、演化及构造背景。
关键词：固阳绿岩带；地球化学；年代学；晚寒武世-早志留世；绿岩；脉岩1.研究背景固阳绿岩带位于内蒙古赤峰市固阳县境内，是北稳定区中的一条东西向地质带。
该区域晚寒武世出露的绿岩和脉岩是该地区的特色之一，其中包括压脉、剪切脉、引入脉等不同类型的脉岩。
为深入研究固阳绿岩带的成因、演化及构造背景，需要对其进行地球化学和年代学的研究。
2.研究目的本研究旨在通过地球化学和年代学方法，对固阳绿岩带的成因、演化及构造背景进行深入研究，以揭示其矿源、成因、演化及构造背景等方面的信息。
3.研究方法本研究将采用地球化学和年代学方法对固阳绿岩带进行深入研究。
具体研究方法包括：（1）样品采集：根据固阳绿岩带地质特点，在该地区选取代表性样品，包括绿岩、脉岩等不同类型岩石样品。
（2）岩石薄片观察：制备薄片并在显微镜下观察，分析其岩石成分、组成及结构。
（3）元素地球化学：利用ICP-MS等设备对样品进行稀土元素、微量元素等元素地球化学分析，以揭示其成因、演化及构造背景。
（4）同位素地球化学：运用多种同位素年代学方法，如Sm-Nd、Rb-Sr、U-Pb 以及Ar-Ar等对样品进行分析，以确定其年代和成因等信息。
4.预期成果（1）通过岩石薄片观察和元素地球化学分析，揭示固阳绿岩带的成因和构造背景，并对绿岩和脉岩的成因进行深入探究。
（2）通过同位素地球化学方法，确定固阳绿岩带的年代，并为该地区的地质演化提供重要的年代学参考。
（3）为固阳绿岩带的矿产勘查和资源开发提供科学依据，为该地区的经济发展做出贡献。
5.研究意义（1）固阳绿岩带是中国北部一个重要的地质单元，对该地区的矿产勘探和资源开发具有重要的意义。
内蒙古翁牛特旗牧草及主要功能群生态化学计量学特征
多年生丛生 禾草（PB） N (%) C (%) C/N 0.31 0.04 0.32
多年生根茎 禾草（PR） 0.18 0.18 0.13
多年生杂
1、2年生
灌木、半
草类（PH） 植物（AB）灌木（SS） 0.30 0.14 0.30 0.28 0.08 0.25 0.21 0.04 0.28
表5 不同功能群碳含量、氮含量、C/N的变异系数
4、讨论
（1）主要牧草间生态化学计量学特征的差异
图2 大针茅等5种主要牧草的氮含量比较
（2）不同功能群间生态化学计量学特征的差异
图4 不同植物功能群的 碳含量比较
图5 不同植物功能群的 氮含量比较
关键词：牧草；植物功能群；生态化学计量学；C/N；
1、引言
生态化学计量学（ecological stoichiometry）是结合生 态学和分析化学原理，着重研究生态系统中能量和生物 化学元素之间动态及静态平衡的一门学科。它构建了可 以将生态化学的许多分支学科相互联系的理论框架，对 于生物体营养动态、生物共生关系、食物链（网）中的 养分循环和限制性元素、生物地球化学循环等具有非常 重要的研究价值。 动态平衡 生长速率理论
内蒙古翁牛特旗草地主要牧草及 功能群的生态化学计量学特征
学生姓名： 指导教师： 所在学院：生命科学学院 所学专业：生物科学
Contents
摘要
5种主要牧草氮含量在1％~2％之间，碳含量在41％~47 ％之间 多年生丛生禾本（PB）、多年生根茎禾草（PR）、多 年生杂草类（PH）、1、2年生植物（AB）、灌木、半 灌木（SS）这5种功能群的氮元素含量在1.2%~1.8%之 间，碳元素含量在41%~46%之间 碳含量属于弱变异性，而氮含量和C/N则为中等变异程 度 影响生态化学计量学的因素除了物种特异性外，过度 放牧也是重要原因之一
《内蒙古高原湖泊铁的地球化学特征与环境意义》范文
《内蒙古高原湖泊铁的地球化学特征与环境意义》篇一一、引言内蒙古高原，作为中国重要的自然地理单元，其湖泊资源丰富多样。
湖泊中的铁元素作为水生生态系统中不可或缺的微量元素，不仅在生物地球化学循环中发挥着重要作用，同时也对湖泊的物理、化学及生物环境有着深远影响。
本文将就内蒙古高原湖泊中铁的地球化学特征进行探讨，并分析其环境意义。
二、内蒙古高原湖泊概述内蒙古高原湖泊众多，分布广泛，这些湖泊的水文、气候、地质等条件各不相同，因此其湖泊铁的地球化学特征也具有多样性。
本节将简要介绍内蒙古高原湖泊的基本情况。
三、湖泊铁的地球化学特征（一）铁的存在形式与分布内蒙古高原湖泊中的铁主要存在于水相、悬浮颗粒物及沉积物中。
水相中的铁主要指以离子形式溶解于水中的铁，而悬浮颗粒物中的铁则是与黏土矿物等物质紧密结合的铁化合物。
沉积物中的铁则是以矿物的形式存在。
（二）地球化学循环与迁移转化湖泊中的铁元素参与了一系列复杂的地球化学循环过程。
一方面，铁在光合作用等生物过程中被吸收利用，另一方锰面，通过氧化还原反应等过程，铁在水体中发生迁移转化。
此外，湖泊的汇水区岩石风化也会影响湖水中铁的含量和分布。
（三）影响因素分析湖泊中铁的含量和分布受到多种因素的影响，包括气候条件、水文学过程、生物地球化学循环等。
例如，干旱或半干旱气候条件下的湖泊，由于降水量较少，水体流动性差，铁元素往往更易在湖底沉积物中累积。
四、环境意义分析（一）生态意义铁元素对水生生态系统具有重要的生态意义。
它不仅参与了光合作用等重要的生物过程，还影响浮游植物、水生动物等的生长与繁殖。
适量的铁可以促进生态系统的健康发展，而过量的铁则可能引起藻类大量繁殖等生态问题。
（二）水质指示意义湖泊中铁的含量可以作为水质评估的重要指标之一。
通过分析湖水中铁的含量及其变化趋势，可以判断湖泊的污染程度和生态环境状况，为水质管理和保护提供科学依据。
（三）资源开发利用意义湖泊中的铁资源具有一定的开发利用潜力。
《内蒙古典型草原植被地上生物量遥感反演》范文
《内蒙古典型草原植被地上生物量遥感反演》篇一一、引言内蒙古是我国重要的草原生态区域，其丰富的植被资源为区域生态环境的稳定提供了重要的保障。
然而，由于气候变化、过度放牧等人为因素，内蒙古草原植被状况不断发生变化，如何有效监测和评估草原植被的生长状况成为了一个重要的研究课题。
遥感技术作为一种高效、快速、准确的监测手段，在草原植被生物量反演中发挥着重要作用。
本文以内蒙古典型草原为例，探讨了利用遥感技术进行植被地上生物量反演的方法和效果。
二、研究区域与数据本研究选取了内蒙古某典型草原作为研究区域。
该区域具有典型的草原生态系统，植被类型丰富，包括草地、灌木、乔木等。
研究数据主要包括遥感影像数据、地面实测数据和气象数据等。
遥感影像数据主要来自于卫星和无人机获取的高分辨率影像，地面实测数据包括植被高度、叶面积指数等指标，气象数据则用于分析气候变化对植被生长的影响。
三、遥感反演方法遥感反演植被地上生物量的方法主要基于植被指数法。
植被指数是一种通过遥感影像计算得到的数值，可以反映植被的生长状况和生物量等信息。
本文采用了一种改进的植被指数反演方法，该方法结合了多时相遥感影像、地面实测数据和气象数据，通过建立植被指数与地上生物量的关系模型，实现了对草原植被地上生物量的反演。
四、实验结果与分析通过对比分析遥感反演结果与地面实测数据，可以发现本文采用的改进的植被指数反演方法具有较高的精度和可靠性。
具体来说，该方法的反演结果与地面实测数据之间的误差较小，且能够较好地反映草原植被的生长状况和生物量变化趋势。
此外，该方法还能够考虑气候变化等因素对草原植被生长的影响，为评估草原生态系统的健康状况提供了重要的依据。
五、讨论与展望本文采用的遥感反演方法虽然具有较高的精度和可靠性，但仍存在一些局限性。
例如，该方法需要大量的遥感影像数据和地面实测数据作为支撑，数据处理和分析的难度较大；同时，气候变化的复杂性也会对反演结果产生一定的影响。
《2024年内蒙古察哈尔右翼前旗-集宁区水文地球化学演化机制研究》范文
《内蒙古察哈尔右翼前旗-集宁区水文地球化学演化机制研究》篇一一、引言水文地球化学研究，是以水文地球化学为基础，综合分析地表水和地下水的物理性质、化学组成和空间分布变化等的研究过程。
其中，内蒙古察哈尔右翼前旗-集宁区，作为典型的内陆干旱与半干旱过渡地带，其水文地球化学的演化机制研究显得尤为重要。
本文将详细阐述这一地区的水文地球化学特征及演化机制。
二、研究区域概述察哈尔右翼前旗与集宁区，地处内蒙古自治区中西部，具有干旱半干旱气候特征。
这一区域内的地表水和地下水在特定的自然和人为环境下发生了一系列复杂的物理化学变化。
这些变化对区域的水资源利用、环境保护和地质安全具有重要影响。
三、水文地球化学特征（一）水化学组成该区域的水体化学组成复杂多样，主要受气候、地质条件、土壤类型和人类活动等因素影响。
水体中的主要离子包括钙、镁、钠、钾等离子以及硫酸盐、氯化物等，其浓度变化与地质条件密切相关。
（二）水体演化在察哈尔右翼前旗-集宁区，水体的物理性质和化学组成在气候条件改变和地质过程的作用下发生着不断变化。
具体表现在硬度、矿化度等水质参数的长期变化上。
四、水文地球化学演化机制（一）自然因素自然因素如气候、地质构造和地貌等对水体演化起着决定性作用。
气候变化导致水体蒸发、降水等过程的改变，从而影响水体的离子组成和浓度。
地质构造和地貌决定了地下水的补给、径流和排泄方式，进而影响水体的化学性质。
（二）人为因素人为因素如工业生产、农业活动和城市化进程等也对水体演化产生重要影响。
这些活动改变了水体的离子组成和浓度，导致水质恶化。
例如，工业废水排放导致水体中重金属离子含量增加；农业活动中的化肥施用导致地下水中的氮磷含量上升。
五、结论与展望本文通过研究内蒙古察哈尔右翼前旗-集宁区的水文地球化学特征及演化机制，发现自然因素和人为因素共同作用导致了该地区水体的物理性质和化学组成发生显著变化。
这些变化不仅对区域水资源利用和环境保护提出了新的挑战，也为进一步研究水文地球化学的演化机制提供了新的思路和方法。
内蒙古土壤pH值_粘粒和有机质含量的空间结构特征_徐尚平
文章编号:0564-3945(2001)04-0145-04内蒙古土壤pH 值、粘粒和有机质含量的空间结构特征徐尚平,陶 澍,曹 军(北京大学城市与环境学系,北京 100871)摘 要:采用半方差函数和普通克里格方法分析了内蒙古地区土壤p H 、粘粒和有机质含量的空间结构特征.结果表明,内蒙古土壤pH 、粘粒和有机质含量的空间结构特征可以用线性半方差函数模型加以描述,且具有明显的各向异性.插值结果显示,它们的空间变异尺度与土类分布具有较好的一致性.内蒙古地区土壤pH 值表现为自东向西逐渐升高的趋势,而粘粒和有机质含量测沿同一方向逐渐降低.表生地球化学作用的空间变异是决定内蒙古土壤上述参数分布特征与尺度的主要因素.关 键 词:土壤;半方差函数;克里格分析;pH;有机质;粘粒中图分类号:S153 文献标识码:A1 前 言土壤pH 值、粘粒和有机质含量是土壤发育过程中各种表生地球化学作用综合影响的体现,也是影响土壤微量元素含量分布的重要因素[1].对土壤pH 、粘粒和有机质含量空间结构的探讨不仅有助于阐明各种因素对它们的作用方式和程度,也有助于了解微量元素含量的空间分布特征的成因.地统计学的提出是以矿床储量和矿石品位的精确估计为目的的.以空间结构为基础,以区域化变量为核心,以半方差函数为工具的地统计学在包括土壤科学和环境科学的许多领域中得到了广泛应用.这样的研究不仅针对土壤微量元素[2-5],也涉及土壤基本理论参数.譬如,Dobbermann 等对菲律宾某地土壤pH 值进行的空间分析,探讨其小尺度空间变异及其与地形和人为因素的关系[6].迄今为止,关于土壤常规理化参数空间结构的研究多集中在中小尺度.本研究则尝试在百-千公里尺度上分析了内蒙古土壤粘粒、有机质含量和pH 值的空间变异特征.2 研究区域与研究方法研究地区包括内蒙古自治区全境,位于蒙古高原东南部及周沿地带,介于北纬37b 24c -53b 20c ,东经97b 10c -126b 04c 之间.大部分属中温带大陆性季风气候,大兴安岭北段属寒温带大陆性气候.水热条件自东向西呈湿润、半湿润、半干旱、干旱和极干旱带状分布.由于地理环境、气候生物等因素的差异,该地区土壤呈明显经向分异特征.自东向西依次分布黑土、暗棕壤、黑钙土、栗钙土、棕钙土、棕漠土和灰漠土.部分地区有褐土、灰钙土、草甸土和风沙土分布.本研究在内蒙古地区349个样点采集了A 、B 、C 三层土壤样品.土样经自然晾干,人工碾碎后剔除动植物残体,过20目筛后进行土壤粘粒含量和pH 测定.上述样品用玛瑙研磨机研细过150目筛后用于有机质含量测定,测定方法同有关标准[7].地质统计学研究非正态分布的数据可能导致比例效应,从而影响分析结果的可靠性[8].先期分析结果表明,各层土壤的pH 值,有机质和粘粒含量均不符合正态分布,因此,对有机质和粘粒含量数据作角变换,对pH 值作Box-Cox 变换(三层分别取幂值119、314和313)[9].本研究采用美国国家环保局主持编写的GEO -EAS 软件进行数据处理和分析,插值等值线图采用Surfer 实现.研究变量沿某一方向半方差函数的计算按照Journel AG [8]提出的公式,且角度域值均为2215b .例如,假设自西向东为0b ,由南向北为90b ,则如果空间两点构成的矢量位于以东西向为主轴,左右偏差分别2215b 的区域内,则认为这一矢量的方向属东西向.因此,实际上通过选择2215b 的域值把二维空间分为四个独立的区域.3 结果与讨论311 土壤粘粒、有机质和pH 均值和纵向分异本研究先对变换后数据求均值,然后进行数据逆变换得到各变量的均值.研究地区土壤A 、B 、C 三个发生层有机质平均含量分别为2164%、1111%和0170%,粘粒含量分别为9132%、15125%、9158%,pH 值为717、719和810.其中有机质含量在表层富集,粘粒在淀积层最高,而pH 值逐层升高,分别反映了成土过程中强烈的腐殖化、粘化和钙积化过程.收稿日期:1999-09-19基金项目:国家杰出青年基金(4952102)资助作者简介:徐尚平(1973-)男,山东五连人,硕士,主要从事环境地球化学和空间分析方面的研究.第32卷第4期2001年8月 土 壤 通 报Chinese Journal of Soil ScienceVol.32,No.4Aug,2001312 空间结构的宏观特征为了从总体上分析内蒙古地区土壤的pH 值、粘粒和有机质含量的空间结构特征,分别用变换后数据计算了土壤不同发生层pH 值、粘粒和有机质含量的实验半方差函数,并采用最小二乘法对其进行了拟合.所有拟合参数列于表1.除B 层土壤的粘粒含量的空间半方差函数可以用球状模型加以描述外,其余变量的实验半方差函数均表现出线性特征.图1列出了土壤A 层p H 值、粘粒和有机质含量的实验和拟合半方差函数. 如图1所示,在不考虑各向异性特征时,所有实验半方差函数均可用块金效应和线性模型来表示,且其表1内蒙古土壤各层有机质、粘粒含量及pH 值半方差函数拟合结果土壤层次变量块金常数模 型类型变程基台值A 层有机质0.0031线性>10000.01粘粒0.008线性>10000.0072pH 值6线性>100041B 层有机质0.0016线性>10000.005粘粒0.003球状2000.009pH 值4000线性>100015000C 层有机质0.002线性>10000.0032粘粒0.012线性>10000.019pH 值2800线性>100011000图1 土壤A 层pH 值,有机质和粘粒含量实验及理论半方差函数图2 内蒙古表层土壤中粘粒、有机质含量和pH 值的带状各向异性146 土 壤 通 报 32卷空间变程均在1000km 以上.这说明,内蒙及周边地区土壤pH 值、有机质和粘粒含量的空间规律变化的范围在1000km 以上,对它们空间变程的确定需要在更大尺度上进行采样和分析.不可否认,母质、地形、人类影响等因素可以造成土壤粘粒、有机质含量和pH 值的小尺度空间变异.但本研究采用的采样密度(百公里以上)专门用来揭示百分里以上尺度的空间变异特征.计算结果说明,普遍存在的块金效应可能与小尺度(如母质)变异有关.另一方面,块金效应也可能在某种程度上反映了实验误差的影响.313 宏观空间结构的方向性特征为了进一步探明内蒙古地区土壤粘粒和有机质含量以及pH 值沿不同方向的空间变异特征,分别计算了它们沿南-北,东-西,西北-东南以及东北-西南方向的半方差函数.不同发生层的计算结果相似,均表现出明显的带状各向异性.仅以土壤A 层为例,其结果如图2所示.T rangmar 对印度尼西亚W est Sumatra 地区土壤中的粘粒含量和pH 的空间结构特征进行的分析表明,二者的空间变异具有明显的各向异性的特点[10].但该研究仅针对小尺度的变异,其空间结构中的各向异性反映了研究地区母质、地形等小尺度局地条件的影响.相比之下,本研究中发现的结构特征及方向性变异则代表地带性水热条件的变异.内蒙古地区位于我国温带季风性气候区和温带大陆性气候区的交界处,水热条件沿东南-西北方向变化梯度最大,表现为典型的经向地带性分异,这样的分异决定了内蒙土壤类型的大尺度的东北-西南向递变.有关研究曾采用独立方差计算证明土类是影响内蒙地区草原土壤理化性质参数经向分异的主导因素[11].本研究的结果同样显示,内蒙地区土壤理化参数沿东北-西南方向具有最大变程(1000km 左右),而沿与之垂直的西北-东南方向的变程却相当短([400km).这一现象与内蒙地区土壤类型的空间分布模式是一致的.314 空间插值在空间结构分析的基础上,对内蒙地区土壤各类层次粘粒、有机质含量和pH 值变换后的数据进行了克里格插值.A 层土壤中各变量及B 层土壤有机质含量的插值结果在图3中列出.值得指出的是,对变换后数据进行的空间分析的结果无法直接用于各区域化变量的空间插值,因为插值结果取决于块金常数和方差,而本研究中半方差函数的计算又基于变换后的数据.我们在图中建立了原始数值与变换后数值的映射表以利于结果的分析及与其他研究结果的比较.显然,各变量均表现为自东向西的渐变趋势,其中土壤有机质和粘粒含量自东向西逐渐降低,而土壤pH 值则沿东西向逐渐升高.Yost 对夏威夷地区土壤pH 和区域降水量进行的空间分析结果显示,降水量对土壤pH 值具有重要影响[12、13].而内蒙地区各层次土壤中粘粒、有机质含量以及土壤pH 的空间分布模式与内蒙地区水热条件的渐变规律和土类的空间变异特征相一致.这说明,表生地球化学作用是影响内蒙地区土壤粘粒、有机质含量和pH 值的主要因素.图3 内蒙古表层土壤有机质含量、粘粒含量和pH 值的克里格插值图4 结 论内蒙古地区B 层土壤中粘粒含量高于A 、C 两层;有机质含量从土壤表层到底层逐渐下降,而土壤pH值则逐渐升高.总体而言,内蒙土壤pH 值、粘粒和有机质含量的空间结构特征可以用线性模型加以描述,具有明显的各向异性,其空间变异的尺度与土类分布特征基本一致.表生地球化学作用则是决定内蒙土壤1474期 徐尚平等:内蒙古土壤pH 值、粘粒和有机质含量的空间结构特征上述三个理化参数空间分布的主要因素.参考文献:[1]何振立,周启星,谢正苗,污染及有益元素的土壤化学平衡[M].北京:中国环境科学出版社,1998.[2]T ao Shu.S patial Structure of copper,lead,and mercurycontents in surface soil in the Sh enzhen area[J]W ater,Airand Soil Pol lution,1995a,82:583-591.[3]T ao Shu.Krigi ng and mapping of copper,lead an d mer-cury contents in surface s oil in Shenzhen area.[J]Water,Air and Soil Pol ution,1995b,83:161-172.[4]T ao Shu.Factor Score M apping of S oil Trace ElementContents for the S henzhen Area[J].Water,Air,and SoilPollution,1998,102:415-425.[5]王学军,席爽.北京东郊污灌土壤重金属含量的克里格插值及重金属污染评价.中国环境科学[J].1997,17:225-228.[6]Dobermann A,Goovaerts P,George T.Sources of soil var-iation in an acid Ulti sol of th e Philippi nes[J].Geoderma,1995,68:173-191.[7]魏复盛.中国土壤元素背景值[M].北京:中国环境科学出版社.1990.[8]Journel A.G,Huijbregts C J.M i ning geostatistics[M].Academic Press.London,1978.[9]陶澍.应用数理统计方法[M].北京:中国环境科学出版社.1994.[10]Trangmar B B,Yost R S,Uehara G.Spati al dependenceand interpolati on of soil properties in W est 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model with a rang e of around1000km.Significant anisotropy can be recog nized.T he spatial di stribution patterns of soil pH,clay and o rganic matter contents match the chang e in soil class westwards.Keywords:Soil;V ar iogram;K rig ing;pH;Clay;Org anic matter148土壤通报32卷。
内蒙古边家大院锡多金属矿床成矿岩体岩石地球化学特征及成矿潜力评价
矿床地质MINERAL DEPOSITS2024年4月April ，2024第43卷第2期43（2）：429~442*本文得到国家自然科学基金（编号：92062218）和国家自然科学基金青年基金项目（编号：41672095）联合资助第一作者简介张雪旎，女，1989年生，博士，从事矿床地球化学研究及实验地球化学研究。
Email:******************.cn **通讯作者王佳新，男，1988年生，博士，研究员，从事矿床学及矿床地球化学研究。
Email:*******************.cn 收稿日期2024-01-05；改回日期2024-03-14。
孟秋熠编辑。
文章编号：0258-7106（2024）02-0429-14Doi:10.16111/j.0258-7106.2024.02.012内蒙古边家大院锡多金属矿床成矿岩体岩石地球化学特征及成矿潜力评价*张雪旎1，王佳新2**，张阳阳3，袁顺达1（1中国地质大学（北京）地球科学与资源学院，北京100083；2中国地质科学院矿产资源研究所，北京100037；3湖北省地质科学研究院（湖北省富硒产业研究院），湖北武汉430000）摘要内蒙古边家大院锡多金属矿床是大兴安岭南段多金属成矿带的代表性矿床之一，其西矿区主要发育斑岩型Sn-Cu-Mo 矿体，矿体发育于石英斑岩体内。
文章通过对石英斑岩开展全岩地球化学、锆石Hf 同位素以及锆石微量元素地球化学分析研究，确定了该含矿岩体岩浆性质、来源及演化历史，探讨了成岩成矿关系，并进一步评估了该岩体成锡、铜矿潜力。
研究表明，边家大院石英斑岩为准铝质-弱过铝质，高钾钙碱性花岗岩。
稀土元素具有轻稀土元素富集、重稀土元素亏损，Eu 负异常明显的特征。
微量元素具有富集大离子亲石元素，亏损高场强元素的特征。
结合其较低的Zr/Hf 和Nb/Ta 比值以及较高的Rb/Sr 比值判断其经历了高分异结晶演化。
根据锆石微量元素地球化学特征，确定边家大院石英斑岩源于还原性（ΔFMQ -0.15）、高温贫水（＞750o C ）岩浆。
近30年呼伦贝尔沙地植被变化时空特征分析
第50卷第2期2021年3月内蒙古师范大学学报(自然科学版)Journal of Inner Mongolia Normal University(Natural Science Edition)Vol.50No.2Mar.2021近30年呼伦贝尔沙地植被变化时空特征分析布和，乌兰图雅，旭沙，其乐木格，李雅琴（内蒙古师范大学地理科学学院，内蒙古呼和浩特010022）摘要：利用1989—2019年4期TM/OLI遥感数据，采用归一化植被指数（NDVI）和像元二分模型相结合的方法，系统分析了呼伦贝尔沙地南部沙带植被变化的时空差异特征，结果如下：（1）沙地植被中高覆盖度和高覆盖度共占总面积的65.76%,主要分布于研究区北部和东部的沙带边缘以及外围的沙质平原上；中覆盖度面积占19.42%,主要分布于西部的沙带上；低覆盖度和中低覆盖度面积共占14.82%,相对集中发布于南部及西北部的沙带上。
（2）近30年研究区沙地植被低覆盖度、中低覆盖度和中覆盖度区面积呈波动式减少，减少幅度均在2009—2019年达到最大值；中高覆盖度和高覆盖度区面积呈波动式增加，增加幅度分别于2000—2009年和2009—2019年达到最大值。
研究期间中覆盖度区减少幅度最大，为23.39%,高覆盖度区增加幅度最大，为22.75%,表明研究区自然生态环境逐渐好转。
（3）近30年研究区植被覆盖度未发生变化区、恢复区和退化区面积分别占总面积的53.45%、29.28%、17.27%.其中研究区东部植被覆盖度变化不明显，研究区西部植被覆盖度呈增加趋势，主要表现为覆盖度低等级向高等级转变。
关键词：呼伦贝尔沙地；植被变化；时空特征；生态修复中图分类号：K903文献标志码：A文章编号：1001—8735（2021）02—0174—08doi：10.3969/j.issn.1001—8735.2021.02.011植被作为全球生态系统的重要组成部分，是连接土壤、大气和水分的自然纽带，在陆地表面能量转换、生物地球化学循环和水分循环等方面具有不可代替的作用［2］。
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土壤地球化学的出现是和整个土壤学的发生和发展联系在一起的。在研究植物和土壤之间元素交换 时，引伸出了土壤学研究中的生物地球化学方向水稻土、灰化土和盐渍土的土壤地球化学专著先后问世，清楚地反映了 这一趋势，为了合理施肥和正确评价环境质量，土壤元素地球化学和土壤地球化学区划的研究也得到了 发展[11]-[13]。虽然土壤地球化学在许多国家仍从属于土壤发生学，但随着它的兴起和发展已越来越受到 人们的重视。
关键词
内蒙古草原土壤，土壤地球化学，经度地带性，分异
1. 引言
内蒙古自治区地处我国北部边疆，地域辽阔，是以高原为主的地区。由于受到地形、母质、生物、 气候等自然因素和人为活动的综合作用，土壤类型有明显的区域性和地带性差异。由于内蒙古跨经度范 围大，向西不断深入内陆，东部受海风影响大，降水多，西部深居内陆，温差大降水少所致，所以，内 蒙古土壤呈经度地带性规律分布。土壤呈经度地带性规律分布主要是由于降水由东向西逐渐减少[1]-[3]。 因此，内蒙古自东向西土壤呈黑钙土–栗钙土–棕钙土–灰钙土–棕漠土的经度地带性规律分布。同时， 自东向西草原呈草甸草原–典型草原–荒漠化草原–荒漠草原–荒漠区的经度地带性分布。
土壤地球化学是土壤学的一个分支，是应用地球化学的一些基本原理研究上壤运动规律的科学[8]。 土壤地球化学是研究土壤中元素迁移运动、分散富集规律及其与成上因素关系的科学，籍以揭示土壤发 生演变规律。它与农林牧业的发展、甚至和人类健康密切相关。土壤地球化学与环境地球化学、景观地 球化学、表生地球化学、特别是与研究生物圈中活质的地球化学行为和作用的生物地球化学有着不可分 割的联系[9]-[11]。
早在 1910 年就有人从事土壤地球化学方面的工作，但直到 1950 年 A.N.维诺格拉多夫编写出版了《土 壤中稀有元素和扩散元素的地球化学》一书，成为早期代表著作[4]。1975 年，J.康纳和 H.T.沙克立特编
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内蒙古草原经度地带性土壤地球化学特征研究
写了“美国大陆某些岩石、土壤、植物及蔬菜的地球化学背景值”，这一工作把岩石一土壤一植物看成 了一个有机的整体，无疑使研究工作又向前推进了一步[5]。我国这方面的研究起步较晚，于 70 年代末才 较全面地开展，1985 年由龚子同等编写出版了我国第一部土壤地球化学方面的专著——《土壤地球化学 的进展和应用》[6] [7]。
1.2. 研究内容
计算并整理研究地点以下土壤地球特征数据： (1) Sa：硅铝率 (2) Saf：硅铝铁率 (3) ba：土壤风化淋溶系数 (4) β：土壤风化淋溶指数 (5) μ：土壤风化指数 (6) 粉粘比 (7) CEC：阳离子交换量 (8) 粘化率 (9) H/F：胡富比 (10) 有机质/CaCO3
本文研究以前人土壤普查资料与实地勘察为基础，以草原经度地带性规律为探索目标，通过对土壤 地球化学特征进行数据整理分析，研究各项数据指标的经度地带性变化规律，进而为内蒙古草原土壤的 理论性研究提供参考价值。 1.1. 国内外土壤地球化学概况
土壤地球化学是研究成土风化壳和土壤的化学组成、元素迁移、分异及形成的过程。通过对表层岩 石、土壤、天然水、有机体中元素的富集和分散的自然规律的分析，能更深刻地揭露植被、土壤及潜水 元素之间的内在联系，对了解古地理土壤形成环境，土壤肥力发展方向，确立环境本底值有十分重要的 意义。
Inner Mongolia Grassland Longitude Zonal Soil Geochemistry
Shuzhen Wei, Weihua Zhang* Inner Mongolia Agricultural University, Hohhot Inner Mongolia Email: *987717485@ Received: Jun. 8th, 2015; accepted: Jun. 22nd, 2015; published: Jun. 29th, 2015
2. 实验区概况
2.1. 地理位置
研究地区包括内蒙古自治区全境，位于蒙古高原东南部及周沿地带，介于北纬 37˚24' ~ 53˚20'，东经 97˚10'~126˚04'之间。
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内蒙古草原经度地带性土壤地球化学特征研究
2.2. 气候条件
内蒙古地区大部分属中温带大陆性季风气候，大兴安岭北段属寒温带大陆性气候。水热条件自东向 西呈湿润、半湿润、半干旱、干旱和极干旱带状分布。草原气候的共同特点是大陆性较强，降水量少， 气温的日较差和年较差都较大。也就是说草原气候的主要标志是水分和温度。温带草原年降水量 200~450 mm，而高寒草原则为 100~300 mm；气温的日较差一般为 10˚~17˚，年较差可达 33˚~50˚。 2.3. 土壤状况
收稿日期：2015年6月8日；录用日期：2015年6月22日；发布日期：2015年6月29日
摘要
内蒙古自治区地域辽阔，相应土壤地球化学特征分异随经度地带性呈现规律性变化，本文以前人土壤普 查为基础，以经度地带性规律为线索，对土壤地球化学特征进行数据整理，研究各项数据指标的经度地 带性变化规律，对于内蒙古土壤的理论性研究具有重大意义。研究结果表明，内蒙古草原土壤区域辽阔， 由于气候因素的影响，内蒙古草原土壤呈经度地带性分布，相对应的土壤地球化学特征也呈现出经度地 带性排列：自东向西，土壤中SiO2、Na、K、Ca、Mg等盐基以及有机质含量逐渐降低，而CaCO3含量逐 渐升高。自东向西，Sa值、Saf值、ba值、β值、μ值基本上呈现逐渐升高的趋势；粉粘比、CEC、H/F、 有机质/CaCO3则呈现出逐渐降低的趋势。自东向西，内蒙古草原土壤的淋溶强度逐渐减弱，既是化学风 化作用逐渐减弱，物理风化作用逐渐增强；自东向西，内蒙古草原土壤草原化过程的强度逐渐减弱。自 东向西，内蒙古草原土壤中有机质含量逐渐降低，而CaCO3含量逐渐升高，体现了草原土壤二层性的变 化规律。试验中加入了两个荒漠土壤试验点，试验结果显示出荒漠草原土壤在Sa值、Saf值、ba值、β值、 μ值上，并没有明显与草原土壤相关的经度地带性排列特征，可能主要是由于在成土过程中几乎没有植 物介入的原因。
土壤地球化学的发展可以划分为若干阶段，当然，各阶段彼此之间并非没有联系，有时是互相穿插 的，所以只能从重大学说的确立和重要著作的发表作为其划分标志[14] [16]。其中包括：(1) 背景土壤地 球化学，从 1916 年起，B.H. 维尔纳德斯基曾多次强调指出，有机体化学元素和地壳的化学元素之间有 着不可分割的联系[17]。(2) 风化壳地球化学，风化壳是上壤形成的基础物质，风化壳地球化学和土壤形 成有着不可分割的联系[18]。(3) 生物土壤地球化学 B.H.维尔纳德斯基、R.林克等人确立了关于生物在地 壳、风化壳和土壤中作用的现代学说[19]。发展了土壤发生上的生物地球化学方向，并指出矿物质生物循 环在土壤类型和肥力形成中的巨大作用。
Keywords
Inner Mongolia Grassland, Soil Geochemistry, Longitude Zonal, Differentiation
内蒙古草原经度地带性土壤地球化学特征研究
魏淑贞，张伟华*
*通讯作者。
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内蒙古草原经度地带性土壤地球化学特征研究
内蒙古农业大学，内蒙古 呼和浩特 Email: *987717485@
Abstract
On the Inner Mongolia’s vast territory, corresponding fractionation of soil geochemistry changes regularly with longitudinal zonality. This paper, based on the past soil survey, taking longitude zonal pattern for clues, processes on soil geochemistry data collation and studies various data indexes’ longitude zonal variation, which has great significance for theoretical research in Inner Mongolia soil. The results showed that, mainly due to climatic factors, the Inner Mongolia grassland soils were distributed according to longitudinal zonality, and the corresponding soil geochemistry also showed longitude zonal arrangement: From east to west, the soil SiO2, Na, K, Ca, Mg and other salt and organic matter content decreased, while CaCO3 content increased. From east to west, Sa, Saf, ba, β, μ, basically showed a gradual increasing trend; powder stick ratio, CEC, H/F, organic/CaCO3 is showing a decreasing trend. From east to west, Inner Mongolia grassland soil leaching intensity gradually weakened, both chemical weathering gradually weakened, physical weathering gradually increased; From east to west, the process of grassland in Inner Mongolia grassland soil strength waning. From east to west, Inner Mongolia grassland soil organic matter content decreased, while CaCO3 content increased, reflecting the story of grassland soil variation. Two desert soil test points are added in the test, and test results show the value of desert grassland soils in Sa, Saf value, ba value, β value, μ value, and no significant correlation with grassland soil characteristics longitude zonal arrangement, which may be mainly due to the fact that there is almost no plants involved in the soil forming process.