熱融湖塘對(duì)高寒草甸土壤理化性質(zhì)的影響

熱融湖塘對(duì)高寒草甸土壤理化性質(zhì)的影響

0熱融湖塘與低溫?zé)崛诤镣寥蕾|(zhì)量被定義為在自然或農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)邊界上保持特定土壤的生產(chǎn)力，以保持或改善氣候和水的質(zhì)量，并支持人類的健康和生活。土壤是植物生存的基礎(chǔ)，土壤條件的質(zhì)量直接影響植物的生長。另一方面，土壤作為生態(tài)系統(tǒng)生物與環(huán)境相互作用的產(chǎn)物，儲(chǔ)存了大量有機(jī)質(zhì)、氮、磷、鉀、鈣、鎂、硫等養(yǎng)分和養(yǎng)分。另一方面，土壤養(yǎng)分對(duì)植物生長起著重要作用，直接影響植物群的組成和生理活力，決定生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)、功能和生產(chǎn)力。在生態(tài)系統(tǒng)退化的情況下，土壤的退化必須減少對(duì)植被的退化。退化后的恢復(fù)時(shí)間應(yīng)大于植被的恢復(fù)時(shí)間。如果植被退化到高度退化，土壤也會(huì)保持良好的狀況，但土壤退化比植被退化更嚴(yán)重。土壤嚴(yán)重退化后，整個(gè)生態(tài)系統(tǒng)的功能完全喪失。因此，在許多關(guān)于草地土壤改良的研究中，草地土的物理和化學(xué)性質(zhì)通常被認(rèn)為是草地退化的重要指標(biāo)。青藏高原地區(qū)由于地理位置和氣候的特殊性,形成了特殊的高寒生態(tài)系統(tǒng),這種生態(tài)系統(tǒng)無論是在整個(gè)系統(tǒng)還是各子系統(tǒng),均具有結(jié)構(gòu)簡單、生產(chǎn)力水平低、穩(wěn)定性差、修復(fù)能力弱、易受外界營力干擾特點(diǎn).由于全球氣候變化和近年來人類活動(dòng)加劇的影響,青藏高原高寒生態(tài)系統(tǒng)發(fā)生了強(qiáng)烈的變化,其中土壤環(huán)境變化是青藏高原生態(tài)系統(tǒng)改變的主要內(nèi)容之一,是對(duì)青藏高原整體生態(tài)系統(tǒng)變化的響應(yīng).由于土壤環(huán)境的變化非常復(fù)雜,不僅與土壤的本身屬性有關(guān),而且受到外營力的強(qiáng)烈干擾和限制.青藏高原高寒地區(qū)的土壤環(huán)境更受高原特殊氣候環(huán)境、地理位置和地質(zhì)結(jié)構(gòu)及成土過程等作用要素的限制,有其獨(dú)特的物理、化學(xué)及生物特性,對(duì)環(huán)境的變化比較敏感,并且對(duì)整個(gè)生態(tài)系統(tǒng)的影響比較強(qiáng)烈.熱融湖塘是青藏高原多年凍土區(qū)形成的特殊的地貌單元,是由多年凍土在交替凍結(jié)融化過程中逐漸形成的產(chǎn)物.隨著全球變化和人類在高原的活動(dòng)增加,這種由水熱過程變化引起的湖塘數(shù)量越來越多,發(fā)育速度明顯增快,規(guī)模有明顯的增加趨勢(shì).這種熱融湖塘主要發(fā)育在高寒草甸地區(qū),由于熱融湖塘的形成導(dǎo)致湖塘及周圍的植被出現(xiàn)退化,同時(shí)出現(xiàn)長期或季節(jié)性的積水,破壞了凍土土壤的水熱局部平衡,對(duì)草甸土壤環(huán)境造成一定的影響.本文主要從土壤的理化性質(zhì),對(duì)熱融湖塘影響下高寒草甸土壤的理化性質(zhì)的變化進(jìn)行分析研究,旨在闡明熱融湖塘形成對(duì)土壤的理化性質(zhì)的影響,分析熱融湖塘對(duì)高寒草甸土壤環(huán)境的影響和破壞,進(jìn)而為青藏高原高寒地區(qū)的開發(fā)建設(shè)和預(yù)測未來環(huán)境變化趨勢(shì)提供科學(xué)依據(jù).1研究領(lǐng)域的總結(jié)和研究方法1.1研究區(qū)自然概況和植被類型青藏高原是世界上低緯度凍土集中分布區(qū),屬于青藏高原高寒地帶,植被類型簡單,主要植被生態(tài)類型有高寒灌叢、高寒草甸、高寒草原等植被類型,以高山草甸和高寒草原化草甸為主,在局部高海拔地帶分布?jí)|狀植被和流石灘稀疏植被.主要土壤類型為高山灌叢草甸土、高山草甸土、高山草原化草甸土等,在河谷、湖盆低洼地帶發(fā)育沼澤化草甸土,在山地形成栗鈣土,分布也較為普遍,河源區(qū)土層厚度較淺,受高寒氣候條件的影響,土壤成土過程緩慢,成土母質(zhì)一般為殘積-坡積、冰漬或沖洪積物,粗骨性強(qiáng),土壤中腐殖質(zhì)較淺且分解速度慢,土壤有機(jī)質(zhì)成分主要分布在表層(30cm以上).青藏高原凍土區(qū)也是全球氣候變化的敏感區(qū)域,其獨(dú)特而脆弱的高寒生態(tài)環(huán)境對(duì)氣候變化和人類活動(dòng)有強(qiáng)烈的反應(yīng).由于獨(dú)特的生態(tài)水文效應(yīng)以及多年凍土對(duì)全球變化的敏感響應(yīng),近年來日漸成為生態(tài)學(xué)家、水文學(xué)家和凍土專家關(guān)注的熱點(diǎn)地區(qū),高寒草甸土壤是青藏高原典型的土壤類型之一.北麓河位于青藏高原可可西里區(qū)沖、洪積高平原,海拔在4620～4640m,地勢(shì)較平坦,地形稍有起伏,地表植被發(fā)育較好,沉積地層主要為上第三系湖相沉積及第四系全新統(tǒng)沖洪積層,巖性以泥巖、砂巖、黏土及粉砂為主.該地屬青藏高原干寒氣候區(qū),寒冷干旱,年均氣溫為-5.2℃,年均降水量290.9mm,年均潛在蒸發(fā)量1316.9mm,年均風(fēng)速4.10m·s-1.年內(nèi)凍結(jié)期長達(dá)7～8個(gè)月,凍結(jié)期為9月至翌年4月,多年凍土活動(dòng)層厚度一般為2～3m,最大為3.4m,最小為1.7m.研究區(qū)主要植被為以寒冷中生多年生草本植物組成的植被群落為基礎(chǔ),具有適中水分條件的生態(tài)系統(tǒng).高寒草甸是長江源地區(qū)主要的植被類型之一,面積占源區(qū)總面近60%,是分布面積最大也最重要的生態(tài)體系,主要的植被特征如表1.1.2樣品采集和處理在北麓河流域選擇熱融湖塘發(fā)育的典型高寒草甸為研究對(duì)象,采用以空間上不同退化程度的草地代替時(shí)間上的草地退化演替序列的方法,通過對(duì)長江源區(qū)北麓河小流域熱融湖塘影響的高寒草甸的實(shí)地考察,于2008年7月和2009年7\_8月先后進(jìn)行野外取樣.根據(jù)地表植被特征和熱融湖塘影響范圍及周圍微地貌單元特征,將研究區(qū)劃分為以下幾個(gè)樣地:未退化跡地、中度退化樣地、嚴(yán)重退化跡地和熱融湖塘影響跡地,每個(gè)樣地挖取3個(gè)60cm深的土壤剖面,用土壤環(huán)刀(V=100cm3)分層取土樣,分別按0～5cm、5～10cm、10～15cm、15～20cm、20～25cm、25～30cm、30～60cm深度取土壤樣品,裝入鋁盒.同時(shí)在同樣深度,每層取土樣1000g左右裝入布袋,風(fēng)干后樣品做理化成分分析.1.2.1土壤含水率、容重的測定在每個(gè)土壤剖面分不同深度,用環(huán)刀取樣100g,裝入鋁盒,在105℃恒溫箱中烘干至恒質(zhì)量,測定土壤含水率.土壤重量含水量(%)=(W2-W3)/(W2-W1)×100%(1)式中:W1為鋁盒重(g);W2為鋁盒重+濕樣重(g);W3為鋁盒重+烘干樣品重(g).土壤容重:dv(g·cm-3)=W/V(2)式中:V為環(huán)刀內(nèi)容積(cm3);W為環(huán)刀內(nèi)干土重(g).1.2.2全氮、全p方法土壤有機(jī)質(zhì)采用硫酸、重鉻酸鉀氧化-容量法測定;全氮采用半微量凱氏定氮法測定;全P采用氫氧化鈉堿融-釩鉬抗比色法測定;全鉀采用氫氧化鈉堿融-火焰光度計(jì)法測定.1.2.3數(shù)據(jù)分析和處理所有分析結(jié)果采用地統(tǒng)計(jì)學(xué)方法統(tǒng)計(jì),采用Excel2003和SPSS13.0統(tǒng)計(jì)軟件對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理及分析.2結(jié)果與分析2.1土壤的物理性質(zhì)2.1.1熱融湖塘對(duì)黏粒含量的影響土壤質(zhì)地直接影響土壤水、肥、氣、熱的保持和運(yùn)動(dòng),并與植被的生長發(fā)育有密切的關(guān)系.熱融湖塘的形成對(duì)高寒草甸土壤土壤環(huán)境造成了嚴(yán)重影響,對(duì)按照中國科學(xué)院南京土壤研究所1975年制定的粒級(jí)劃分方案,不同蓋度下土壤顆粒組成變化見表2.長江源北麓河研究區(qū)不同退化程度下土壤顆粒粒度發(fā)生明顯變化,所有土壤樣品中<0.001mm的黏粒含量在全剖面都隨熱融湖塘的影響而含量減少,在表層(0～5cm)湖塘影響跡地和熱融湖塘的黏粒含量是原始草甸草地的67%和53%;根系主要分布層(15～20cm)黏粒降低幅度分別達(dá)到41.6%和54.3%,25cm以下土壤中黏粒含量雖湖塘的影響而變化幅度減小.隨著熱融湖塘影響強(qiáng)度的加劇,細(xì)粉粒(0.005～0.001mm)和粗粉粒(0.01～0.005mm)含量在湖塘影響區(qū)域土壤全剖面均出現(xiàn)降低,嚴(yán)重影響區(qū)域和熱融湖塘區(qū)表層(0～5cm)細(xì)粉粒含量降低了22.7%和14.5%,熱融湖塘影響區(qū)土壤粗粉粒含量在0～60cm全剖面基本都比原草地含量低.表層土壤(0～15cm)范圍內(nèi)的砂粒含量呈現(xiàn)熱融湖塘>湖塘影響跡地>原始草地跡地,尤其粗砂粒含量在熱融湖塘區(qū)明顯增多,在熱融湖塘嚴(yán)重影響跡地和熱融湖塘區(qū)表層土壤中同時(shí)有礫石出現(xiàn).熱融湖塘形成對(duì)高寒草甸土壤的質(zhì)地產(chǎn)生嚴(yán)重影響,導(dǎo)致表層土壤出現(xiàn)明顯粗?；^程,土壤的透氣性、透水性以及土壤養(yǎng)分的改變,使高寒草甸土壤表層土壤的抗侵蝕和土壤恢復(fù)能力的降低.2.1.2熱融湖塘對(duì)寒地下土壤水分的影響土壤含水量(土壤水分)是土壤環(huán)境的最重要組成要素之一,同時(shí)也是影響土壤肥力的主要因素之一,土壤含水量在一定程度上決定了植被的生長及土壤中物質(zhì)的轉(zhuǎn)化和生物代謝過程.土壤含水量受氣象、植被類型、土壤理化性質(zhì)以及人為經(jīng)營措施等因素的影響,土壤含水量的變化都與大氣降水密切相關(guān),同時(shí)和土壤表層植被狀況和土地利用等有直接關(guān)系.在高寒草甸區(qū)熱融湖塘影響以后退化的過程中,首先表現(xiàn)草甸植被的覆蓋度降低,由于植被退化對(duì)土壤水文過程產(chǎn)生直接影響,土壤持水能力降低,土壤含水量下降.從圖1中可看出,在相同的土壤深度,高寒草甸的土壤含水量均表現(xiàn)為原始草甸草地跡地﹥湖塘影響退化跡地﹥嚴(yán)重退化跡地(熱融湖塘干涸區(qū)),其中,表層土壤(0～5cm)含水量差異最為明顯.當(dāng)植被蓋度降低40%和60%,土壤水分含量分別降低25%和36%,隨著土壤深度的增加,土壤含水量受湖塘影響影響逐漸減小,深度為25cm以下范圍的土壤含水量受地表過程變化影響最小,說明熱融湖塘形成對(duì)淺層(0～20cm)土壤含水量有直接的影響作用.這種影響主要是通過改變表層植被生長和發(fā)育過程來實(shí)現(xiàn),是因?yàn)楦吆莸橹脖坏母导蟹植荚?～20cm范圍,植被生長周期長,生長期短,植被個(gè)體矮小,對(duì)土壤水分的影響主要是根系能夠到達(dá)的土層范圍,根系對(duì)土壤水分有攔蓄儲(chǔ)存作用,淺層土壤水分直接參與植物的生長發(fā)育過程,深層土壤(20cm以下)水分對(duì)高寒植物的生長影響較小,同時(shí)因?yàn)檠芯繀^(qū)年降水量較小,由于降水直接補(bǔ)給到深層土壤的水分較少,所以深層土壤含水量較少,熱融湖塘形成使植被退化導(dǎo)致土壤蒸發(fā)增加,土壤表層含水量降低,降水徑流和向深層土壤下滲量增加.植被生長發(fā)育和恢復(fù)過程也受土壤水分的直接控制,尤其在高寒干旱條件下,土壤水分是土壤環(huán)境穩(wěn)定的主要決定要素之一,也是高寒植被生長發(fā)育和恢復(fù)重建的主要要素之一,熱融湖塘形成對(duì)高寒草甸土壤環(huán)境產(chǎn)生嚴(yán)重?cái)_動(dòng)和破壞了凍土土壤水分在土壤中的運(yùn)移和儲(chǔ)存過程.2.1.3熱融湖塘對(duì)熱融湖塘、熱融湖塘、熱融湖塘對(duì)土壤容重的影響土壤容重是高寒土壤環(huán)境變化的主要因素之一,土粒排列松緊不同,團(tuán)聚體形狀、大小不同,都能引起土壤容重的差異,從而影響土壤水分、空氣和養(yǎng)分的運(yùn)行和存在狀態(tài).土壤容重表征了土壤的疏松程度與通氣性和透水性等特性,土壤容重的大小可以說明土壤涵蓄水分能力和土壤質(zhì)地特征,也可做為土壤的肥力指標(biāo)之一.土壤的容重愈小,表明土壤的結(jié)構(gòu)性愈好,孔隙多,疏松,有利于土壤氣體交換和滲透性的提高.反之,土壤的容重愈大,表明結(jié)構(gòu)性差,孔隙少,土壤板結(jié).隨著熱融湖塘影響導(dǎo)致高寒植被退化的影響,研究區(qū)不同植被蓋度條件下的土壤容重不同,總的趨勢(shì)是距離熱融湖塘越近,植被蓋度越低,導(dǎo)致土壤容重呈上升趨勢(shì)(圖2),表現(xiàn)為不同土壤深度的容重隨著植被蓋度的降低容重都有所增大.尤其表層(0～5cm)的變化最明顯,植被蓋度降低30%和60%,土壤容重增加了33%和40%,退化跡地和熱融湖塘影響區(qū)的土壤在0～5cm范圍的容重大于5～20cm范圍的容重,主要是植被退化以后,土壤表層粗?；訌?qiáng),有機(jī)質(zhì)等物質(zhì)被侵蝕流失.未退化高寒草甸10～20cm的土壤容重明顯低于20cm以下土壤的容重,主要是根系在此深度較為發(fā)達(dá),向下延伸和擴(kuò)展的范圍大,加之根系的死亡分解,改善了土壤的物理化學(xué)性質(zhì),因此可以有效地降低土壤容重.2.2氣候變化對(duì)土壤環(huán)境的影響土壤化學(xué)物質(zhì)及其養(yǎng)分含量是土壤質(zhì)量和土壤生產(chǎn)力最為重要的表征指標(biāo)之一,也是衡量土壤生產(chǎn)潛力的基本內(nèi)容.青藏高原多年凍土區(qū)的土壤環(huán)境非常脆弱,不但土壤結(jié)構(gòu)簡單,質(zhì)地特殊,而且土壤養(yǎng)分成分含量較低,轉(zhuǎn)化過程復(fù)雜,形成周期長.在研究區(qū)廣泛發(fā)育了大小不一的熱融湖塘,對(duì)高寒草甸土壤環(huán)境造成了嚴(yán)重的影響,湖塘影響區(qū)土壤養(yǎng)分和化學(xué)性質(zhì)發(fā)生了變化.2.2.1湖塘對(duì)土壤有機(jī)質(zhì)含量的影響土壤有機(jī)質(zhì)含量通常作為土壤肥力水平高低的一個(gè)重要指標(biāo),土壤有機(jī)質(zhì)含量主要受土壤母質(zhì)、地形、氣候和生物等因素的影響,在高寒干旱條件下,研究區(qū)多年凍土地帶的高寒草甸土壤有機(jī)質(zhì)的發(fā)生過程非常緩慢,且嚴(yán)格受地表植被特征的影響.從圖3中可以看出,原始高寒草甸土壤有機(jī)質(zhì)含量明顯高于熱融湖塘影響區(qū)和湖塘情景下的.在0～60cm范圍全剖面上土壤有機(jī)質(zhì)含量在熱融湖塘影響以后的不同植被蓋度條件下都雖深度增加而減少,其中湖塘影響下土壤的有機(jī)質(zhì)含量雖植被蓋度降低而減少.其中,距離熱融湖塘越近的影響區(qū)的含量減少最快,在0～5cm范圍的熱融湖塘影響區(qū)土壤有機(jī)質(zhì)流失率為66.7%.在熱融湖塘影響區(qū)5～15cm范圍的土壤中,有機(jī)質(zhì)含量相對(duì)較高,是因?yàn)樵谟绊憛^(qū)植被退化以后植被根系死亡留存在土壤中,使有機(jī)質(zhì)沉積在根系分布層而消耗減少.隨湖塘影響植被蓋度降低以后,20cm以下土壤中有機(jī)質(zhì)含量呈快速減少趨勢(shì),主要是植被退化導(dǎo)致補(bǔ)給深層土壤的含有機(jī)質(zhì)物質(zhì)減少,同時(shí)由于表層失去植被的保護(hù)有機(jī)質(zhì)由于侵蝕流失增加,導(dǎo)致補(bǔ)給深層土壤有機(jī)質(zhì)的量減少.在未退化的原始跡地,0～20cm范圍土壤有機(jī)質(zhì)含量較多,主要是該層植被根系發(fā)達(dá),毛根分布較多,有機(jī)質(zhì)補(bǔ)充充分,表層侵蝕量很少,故對(duì)該層土壤環(huán)境的補(bǔ)給起到促進(jìn)作用.土壤有機(jī)質(zhì)主要來源于植物地上部分的殘枝敗葉和土壤動(dòng)物的分泌物及死亡遺體和遺跡等,研究表明,高寒草甸遭到自然和人為的破壞以后,植被蓋度降低,植物群落簡單化,植物個(gè)體矮小化,導(dǎo)致土壤有機(jī)質(zhì)含量相應(yīng)降低,土壤肥力降低,加速土壤環(huán)境的退化.2.2.2熱融湖塘影響區(qū)域土壤全n含量變化氮素是植物生長的重要營養(yǎng)元素之一,植物中積累的氮素中仍有50%左右來自土壤.土壤全氮含量是土壤的基本性質(zhì)之一,也是評(píng)價(jià)土壤肥力的重要指標(biāo)之一.植被退化改變了土壤特性,土壤物質(zhì)輸入和支出發(fā)生變化,土壤全氮含量也將發(fā)生變化.高寒草甸植被生長發(fā)育和退化都會(huì)導(dǎo)致土壤中N含量和分布特點(diǎn)的改變.在研究區(qū)域內(nèi),在深度為0～15cm范圍熱融湖塘影響以后的土壤中,全N含量表現(xiàn)為未退化原始跡地>湖塘影響跡地>湖塘區(qū)跡地(圖3),從原始跡地和湖塘區(qū)跡地土壤全N比較可以得出,土壤全N平均降幅為30%～45%.隨著草甸退化,表層植被減少,蓋度降低,表層土壤裸露面積增加,土壤中全氮隨著雨水、風(fēng)力和凍融過程的侵蝕而流失量增加,同時(shí),由于植被減少,由表層輸入的N素物質(zhì)降低,表層土壤受太陽輻射、風(fēng)力及土壤生物作用使土壤呼吸作用改變,影響土壤中全N的循環(huán)過程,破壞了土壤中N的儲(chǔ)存和排放,對(duì)土壤環(huán)境造成嚴(yán)重的影響.在熱融湖塘影響退化區(qū)域土壤15～60cm范圍的全N含量又明顯上升,這種現(xiàn)象一方面是湖塘影響退化區(qū)較原始未影響情景下的植被較少,植物本身生長對(duì)氮的消耗較少,故而殘存在土壤中的氮的含量在植物根系層較多,另一方面在熱融湖塘影響區(qū)植被嚴(yán)重退化情景下,表層土壤中的N隨降水下滲而向深層淋溶運(yùn)移的N量增多,在土壤深層出現(xiàn)富集現(xiàn)象,故而殘存在深層土壤中的氮含量較大.2.2.3熱融湖塘對(duì)植物生長和土壤全p、全k的影響土壤全P是構(gòu)成植物體多種有機(jī)化合物的重要元素,在植物新陳代謝、生長發(fā)育等生理過程中都有十分重要的作用.一般情況下,當(dāng)全磷質(zhì)量分?jǐn)?shù)低于0.10%時(shí),表征土壤中磷素供應(yīng)不足,將影響植物生長發(fā)育.土壤全K是土壤重要的理化指標(biāo),也是植物吸收量最多的營養(yǎng)元素之一.土壤中的鉀主要來自土壤的含鉀礦物.另外,K質(zhì)量分?jǐn)?shù)的多少還受到地質(zhì)、淋溶等因素的影響.青藏高原高寒多年凍土地區(qū),多年凍土土壤的形成受到氣候、地貌特征以及降水等因素的影響,土壤K的形成和轉(zhuǎn)化很緩慢,土壤受到熱融湖塘形成過程的擾動(dòng)后,K的流失給高寒土壤的恢復(fù)和植被生長造成嚴(yán)重影響,研究熱融湖塘影響區(qū)域土壤中的全K含量較其他養(yǎng)分含量要高得多(圖3),主要是高寒草甸植物生長對(duì)K的需求較其他元素少,在土壤全剖面全K的變化比較弱,熱融湖塘影響后土壤中K在根系層也出現(xiàn)了富集現(xiàn)象.研究表明,在0～15cm深度的土壤全P、全K的含量具有一定的波動(dòng)性,但是總體上也是受到熱融湖塘的影響,在15～60cm范圍內(nèi),湖塘影響區(qū)和熱融湖塘區(qū)的土壤全P、全K的含量有所增加,說明熱融湖塘形成對(duì)湖塘周邊草地表層物質(zhì)的淋溶沉積和植被生長需求發(fā)生改變所致.但熱融湖塘形成對(duì)高寒草甸土壤中全P、全K總的影響強(qiáng)度不是很大,說明在高寒土壤中K和P元素的含量和來源基本穩(wěn)定,受植被退化的影響較小.2.3土壤成分的相關(guān)分析2.3.1不同立地條件下大力影響健全的植物生長性狀土壤容重與土壤其他成分有密切的相關(guān)性,已有的研究表明,土壤退化最直接的表象是土壤粒度分布特征的變化.單因素相關(guān)分析可以判斷某個(gè)因子對(duì)土壤質(zhì)量的影響,但每個(gè)因素不是獨(dú)立起作用.為了更準(zhǔn)確地分析土壤理化性各指標(biāo)與容重的關(guān)系,需要進(jìn)行多元逐步回歸分析.在熱融湖塘影響下,分析不同植被退化程度和不同土壤深度條件下,對(duì)高寒草甸土壤容重和理化性質(zhì)指標(biāo)進(jìn)行回歸分析.逐步回歸分析顯示:1)原始情景下不同土壤深度高寒草甸容重的影響因素不同.淺層為黏粒和砂粒為主,深層則為有機(jī)質(zhì)和砂粒為主,復(fù)相關(guān)系數(shù)為0.706以上,F檢驗(yàn)(F≤0.05)達(dá)顯著水平;2)熱融湖塘影響的退化情景下,影響不同土壤深度容重的主要因子有.全N和砂粒,復(fù)相關(guān)系數(shù)為0.583以上,F檢驗(yàn)(F≤0.05)達(dá)顯著水平;3)熱融湖塘區(qū)嚴(yán)重退化情景下不同土壤深度容重的主要因子也不同,淺層為全氮和砂粒,深層則為有機(jī)質(zhì)和砂粒,復(fù)相關(guān)系數(shù)為0.563以上,F檢驗(yàn)(F≤0.05)達(dá)顯著水平(表3).通過逐步回歸分析表明,高寒草甸受熱融湖塘影響以后土壤中砂粒含量是影響容重的最主要的因素,影響程度大于其他因子.同時(shí),土壤中有機(jī)質(zhì)和全N含量也對(duì)容重有較大的影響.因此,在高寒草甸土壤中砂粒、有機(jī)質(zhì)和全氮含量是影響土壤容重的的控制性因素和主要驅(qū)動(dòng)力.2.3.2熱融湖塘對(duì)土壤理化性質(zhì)的影響土壤的粒級(jí)組成狀況與土壤營養(yǎng)元素之間存在密切聯(lián)系.一般情況下,土壤團(tuán)粒結(jié)構(gòu)增加,質(zhì)地細(xì)密有利于營養(yǎng)元素的吸收和貯存;反之,營養(yǎng)元素的增加,有利于土壤團(tuán)粒結(jié)構(gòu)的形成.對(duì)熱融湖塘影響下不同植被蓋度的土壤黏粒與0～30cm土層的土壤有機(jī)質(zhì)和全氮的關(guān)系進(jìn)行相關(guān)分析(表4),結(jié)果表明3種熱融湖塘影響后不同蓋度的高寒草甸的土壤黏粒與土壤淺層0～15cm的有機(jī)質(zhì)和全氮顯著相關(guān),說明土壤養(yǎng)分成分與土壤質(zhì)地有密切的關(guān)系.熱融湖塘越發(fā)育,湖塘影響越嚴(yán)重的區(qū)域,土壤中黏粒與有機(jī)質(zhì)及全N的相關(guān)性越低,證明多年凍土區(qū)熱融湖塘的形成和發(fā)育對(duì)土壤環(huán)境產(chǎn)生強(qiáng)烈的改變.以上結(jié)果說明高寒凍土環(huán)境是一個(gè)復(fù)雜的系統(tǒng),系統(tǒng)各要素之間