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民勤荒漠化评价与影响因素研究

作者: 柴成武
专业: 水土保持与荒漠化防治
导师: 蒋志荣;徐先英
授予学位: 硕士
授予学位单位: 甘肃农业大学
关键词: 土壤质量;荒漠化评价;影响因素
摘要: 本文通过研究区荒漠绿洲过渡带土壤质量及荒漠化现状评价两个层次的分析,探讨了研究区土壤质量空间和垂直梯度上的变化特点,确定了研究区荒漠化空间的荒漠化类型、程度及“荒漠—绿洲”方向上荒漠化类型、程度的变化规律;通过研究区荒漠化影响因子的分析,定量地说明了荒漠化影响因子的贡献率;以1989-2003年的年人口数据、年末耕地面积数据、农村用电量数据、年末机电井眼数数据对其未来10年的变化趋势分别作了预测;以1963-2003年的年沙尘暴日数资料对未来10年沙尘暴的变化趋势作了预测。研究结果如下: (1)土壤质量变化特点:研究区土壤质量随沙质荒漠化或盐渍荒漠化的进一步发展,表现出不同的质量水平。垂直梯度上,第一土层与第二土层受外界影响较大,在不受外界干扰的情况下,表层肥力高于第二层,如果与该规律相反,则表明受吹蚀影响较大;从第二层开始,土壤质量越来越高,直到达到最大值,然后开始下降,最大值出现的土层深度即最大值拐点与土壤质地所导致的淤底层出现深度有关。同层土壤空间水平上,在研究区空间范围内,横向方向上随绿洲向荒漠过渡,土壤质量依次降低;纵向方向上从民勤西南到东北,土壤质量有增高趋势。土壤质地表现为沙地土壤粒级组成主要集中于1-0.10mm的粗沙和0.10-0.05mm的中中细沙两个部分,而且以集中于1-0.10mm的粗沙占主体;土壤分形维数大都保持在2.8左右,各粒级颗粒均匀度不高,粗沙与中细沙两极分化严重;同一样点不同土层分形维数没有明显区别。 (2)荒漠化评价:选择表达土壤物理性质、化学性质、植被状况的土壤容重、有机碳、全氮、电导率、酸碱度(pH值)、植被盖度、植被种类、植被生物量、土壤粒径小于1mm、0.1mm、0.05mm的土壤机械组成以及地下水位用因子分析法进行分析,结果表明:民勤县西南为重度沙质荒漠化区,中部为轻度盐渍化区,东北部为极重度盐渍化区;沿绿洲—荒漠方向荒漠化有“加剧—减轻”趋势。 (3)荒漠化影响因素:分为定性分析和定量分析两个层次。定性分析从民勤县外部人为活动和内部人为活动的水资源利用、植被保护与土地利用、土地利用方式变化、人口及畜牧业压力、气候变化等方面进行分析,认为民勤现代荒漠化主要体现为以反复垦殖、弃耕、过度水资源利用为主导的荒漠化,滥牧、滥伐只是过去的行为,气候在近几十年来没有大的变化,降水量有增加趋势。定量分析结合定性分析的结论以人为影响因素的大量指标即年末农村人口、年末耕地面积、年粮食产量、年造林面积、年末机电井眼数、小麦单产量、年农村用电量、地下水矿化度、上游来水量,及少量的自然因子指标即年沙尘天数、年降水量进行分析,定量地确定出民勤县人为因素和自然因素对土地荒漠化的贡献率为:1989-2003年间,荒漠化发展中的人为因素占82﹪,自然因素占18﹪;人为因素中人为的破坏作用占46.83﹪,改良作用占35.17﹪。分析认为以降水为主的气候要素在荒漠化过程中作用不显著,主要为人为作用;人为因素中破坏作用大于改良作用。 (4)荒漠化发展趋势预测:在未来10年内,农村人口Hurst指数为0.381,与1989年到2003年的上升趋势相反,具有下降趋势;年末耕地面积Hurst指数为0.5783,与1989年到2003年时的上升趋势一致,但持续性不是很强;农村用电量Hurst指数为0.3324,与1989年到2003年的上升趋势相反,具有下降趋势;机电井眼数Hurst指数为0.2618,与1989年到2003年的上升趋势具有较强的长期相关性,但为相反趋势;年沙尘暴日数Hurst指数为0.4043,呈与1953年到1998年的下降趋势相反的弱持续相关性。
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