戈壁地表土壤颗粒的空间变异特征研究①

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1、戈壁地表土壤颗粒的空间变异特征研究①基金项目：中科院西部之光项目“内蒙古中西部沙化草原地表粗粒化过程研究”和国家自然科学基金面上项目“戈壁荒漠多尺度耦合的景观格局及其形成机制”资助。*通信作者（13948815709@163.com，wubo6821@163.com）作者简介：高君亮（1985-），男，甘肃静宁人，博士研究生，工程师，主要从事荒漠化防治研究。E-mail：gaojunliang1985@163.com高君亮1,2，高永3*，吴波1*，罗凤敏2，党晓宏3，蒙仲举3，梁爱民4（1中国林业科学

2、研究院荒漠化研究所，北京100091；2中国林业科学研究院沙漠林业实验中心，内蒙古磴口015200；3内蒙古农业大学沙漠治理学院，内蒙古呼和浩特010019；4中国科学院西北生态环境资源研究院，甘肃兰州730000）摘要：研究戈壁地表土壤颗粒粒度特征及空间变异可为戈壁地区风蚀监测、评价及制定科学的防沙治沙对策提供参考。以吉兰泰盐湖西北部的堆积型细砾质戈壁为研究对象，基于数字图像技术计算了地表不同粒级颗粒的备份含量，并分析了颗粒空间变异特征。结果表明，图像处理技术提取戈壁地表土壤颗粒的效果较好，3个粒级颗

3、粒含量总和为93.12%，粒径>0.84mm、0.84~0.42mm和<0.42mm颗粒含量分别为(69.81±9.86)%、(14.99±5.99)%和(8.32±4.58)%，变异系数分别为14.12%、40.02%和55.06%，变异函数模型为分别为高斯模型、高斯模型和指数模型，空间异质性尺度分别为632、691和1875m。3个粒级颗粒均呈斑块状分布，且C/(C0+C)介于72.79%~79.37%之间，说明结构因素和随机因素共同影响戈壁地表颗粒的空间分布格局，但结构性因素（戈壁形成过程、地势、

4、风蚀及植被分布格局等）是造成颗粒分布格局差异的主要驱动力。关键词：数字图像；地表颗粒；空间分异；戈壁中图分类号：S158.2文献标志码：ASpatialHeterogeneityofSurfaceSoilParticlesinJartaiGobi，InnerMongoliaGAOJun-liang1,2，GAOYong3，WUBo1，LUOFeng-min2，DANGXiao-hong3，MENGZhong-ju3,LIANGAi-min4(1.InstituteofDesertificationStu

5、dies,ChineseAcademyofForestry,Beijing100091,China;2.ExperimentalCenterofDesertForestry,CAF,Dengkou,015200,China;3.DesertScienceandEngineeringCollege,InnerMongoliaAgriculturalUniversity,Hohhot,010019,China;4.NorthwestInstituteofEco-EnvironmentandResources

6、CAS，Lanzhou730000,China)Abstract:Thegrainsizecharacteristicsandspatialdistributionofsurfacesoilparticlescouldprovidereferencesforthemonitoringandevaluationofsurfacewinderosion.TheaccumulationGobiinthenorthwestofJartaisaltlakewasselectedastheresearchobjec

7、tive.Basedonthedigitalimageprocessingtechnique,thepercentagecontentsofdifferentparticlesizeoftheGobisurfacewereobtained.Thespatialheterogeneitiesoftheparticlesofdifferentsizewereanalyzedthroughbothclassicalstatisticsandgeostatistics.Theresultsshowedthat:

8、Thedigitalimageprocessingtechniquewasaneffectiveapproachtoextracttheinformationofsurfaceparticlecomposition,thetotalpercentageof3particlesizewas93.12%,themeancontentofnon-erodible,semi-erodible,high-erodiblesoilparticleswe