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青海省草地资源丰富,是中国畜牧业发展的重要基地。近年来,由于过度放牧,导致草地退化、生产力下降、生态环境恶化、毒害草增加。瑞香狼毒是青藏高原高寒草地最严重的毒草种类之一,利用GIS技术,分析瑞香狼毒的分布及与土壤特性的关系,研究狼毒分布的主要影响因素,对该地区瑞香狼毒的防控和生态系统的平衡具有重要意义。 本文以祁连县典型退化高寒草甸为研究区,利用经典统计学、地统计学理论与GIS技术相结合,研究瑞香狼毒发生区与非发生区植被、土壤水分、土壤养分和微生物多样性的差异性、空间异质性及空间分布格局,进而分析瑞香狼毒与土壤特性之间的关系,主要取得了以下成果: (1)发生区群落平均盖度与非发生区相当,但空间变异程度大于非发生区。狼毒盖度具有较高的变异性,其空间分布格局表现为明显的斑块状,由中心聚集向四周扩散,导致整个样地群落盖度具有较大的空间变异。 (2)发生区与非发生区全氮、全磷和有机质含量存在显著差异性,且发生区低于非发生区,而变异程度均高于非发生区。发生区全氮、全磷和有机质的空间分布呈斑块状且破碎化比较明显,而全钾的空间分布较为平缓且与狼毒盖度分布趋势较为一致。相关分析表明,全钾与狼毒盖度呈显著负相关关系,狼毒盖度随全钾的升高而降低,全钾的空间异质性对狼毒盖度的空间分布具有显著影响。 (3)发生区与非发生区在20~30cm、80~90cm、90~100cm层土壤水分含量均值存在显著差异,发生区20~30cm层土壤水分含量大于非发生区,80~90cm和90~100cm层则小于非发生区。发生区各层土壤水分含量变化均有明显规律,浅层斑块破碎化严重,深层破碎化较小,中层空间分布比较平缓;非发生区各层土壤水分分布随机性较强。相关分析表明,随着狼毒盖度的增加,总体0~100cm土壤水分含量逐渐减少。从各层来看,狼毒盖度与10~20cm、70~100cm各层土壤水分呈显著负相关关系,而与30~50cm各层土壤水分呈显著正相关关系。土壤水分的空间分布和狼毒盖度的空间分布是相互影响相互制约的。 (4)发生区与非发生区土壤微生物多样性存在显著差异性,发生区群落丰富度和多样性比较低,而群落优势度比较高。发生区群落丰富度和多样性的空间斑块状分布更明显,且与狼毒盖度的空间分布趋势较为相似。但相关分析表明,土壤微生物多样性指数与狼毒盖度的关系均不明显。