祁連山北坡高寒草地不同坡位土壤水分空間格局研究.pdf

1、土壤水分是植被格局形成和演變的主要因素，無論在大尺度上還是在小尺度上，土壤水分在空間上均存在一定的空間異質(zhì)性與空間自相關特征，這些空間異質(zhì)性及自相關包含一些有用信息。坡位作為重要的地形因子，能夠?qū)е滤疅嵋蜃拥纫幌盗型寥捞匦缘淖兓瑥亩淖兡芰科胶?，對植被的空間格局產(chǎn)生重要影響。鑒于此，本文利用傳統(tǒng)統(tǒng)計學、地統(tǒng)計學方法、Moran’s I系數(shù)以及空間自回歸模型，研究了祁連山北坡不同坡位淺層剖面(0-30cm)土壤水分0-8米尺度內(nèi)的空間異

2、質(zhì)性特征、自相關關系、空間自相關尺度等空間結(jié)構(gòu)特征以及土壤水分的影響因子，結(jié)果如下：
　　(1)研究區(qū)表層土壤含水量在1.07％-15.68%之間變化，上、中、下三個坡位土壤水分波動范圍分別為2.24%-9.58%(上坡位)，3.06%-10.99%(中坡位)，1.75%-13.87%(下坡位)；0-10cm土層土壤水分波動范圍為1.07%-12.46%，10-20cm土層土壤水分波動范圍為2.05%-14.13%，20-30 c

3、m土層土壤水分波動范圍為2.19%-15.68%。
　　(2)祁連山北坡不同坡位淺層剖面(0-30cm)土壤水分均符合正態(tài)分布，各坡位、各層土壤水分均存在高度的空間異質(zhì)性，其中74.07%-88.41%的空間異質(zhì)性是由空間自相關引起的，主要體現(xiàn)在2.06-6.56m之間的尺度上；各坡位、各層土壤水分的空間變異函數(shù)均為非線性模型，反映了土壤水分資源空間分布的非均質(zhì)性聚集分布特征，各坡位土壤水分均呈現(xiàn)出斑塊狀分布格局且存在數(shù)個互不重復

4、的高值中心和低值區(qū)域。
　　(3)在下坡位，土壤水分具有較好的空間連續(xù)性，中坡位與上坡位的破碎化程度較強。這是由于本研究區(qū)土壤蒸散發(fā)較為強烈，在下坡位西北針茅呈集群狀分布，株叢較為密集，形成的密集草氈層和枯落物組成了有效的地表覆蓋層，不僅減少了土壤水分的蒸發(fā)，而且改變了土壤水分的空間異質(zhì)性格局。上坡位土壤水分破碎化程度較強，出現(xiàn)了數(shù)個低值區(qū)域和高值中心；且上坡位20-30cm層土壤水分空間異質(zhì)性較強，主要是由于西北針茅的根系主要集

5、中在20-30cm土層。
　　(4)全局空間自相關分析表明：上坡位土壤水分的空間集聚特征較中坡位和下坡位更為明顯，這可能是由西北針茅的生物學特性和對資源需求的差異引起的；局部空間自相關分析表明：各坡位土壤水分均存在顯著的局部空間自相關性，在局部地區(qū)形成“高-高”和/或“低-低”的空間集群，并和“高-低”和/或“低-高”的空間孤立區(qū)相伴發(fā)生，即形成“斑塊”和“孔隙”相間分布的水平鑲嵌格局。
　　(5)在上坡位，影響土壤水分的主