设为首页 | 加入收藏
文献检索:
  • 中国绿洲化及其研究进展
  • 绿洲化是干旱区人与自然因素共同作用下荒漠向绿洲转变的过程。中国绿洲面积从20世纪50年代初期的20 000km2扩展到2000年的86 000km2,扩大了3.3倍。绿洲化过程不仅伴随着景观格局的变化,而且会引发土壤、生物、气象和水文等要素的变化。分析了近2 000a来中国干旱区绿洲的演变过程,评述了绿洲化过程中景观变化、其对绿洲稳定性的影响及绿洲化过程中土壤要素、气象水文要素变化等诸多方面的研究进展,同时提出未来的研究中应加强绿洲化过程研究框架的建立、绿洲化过程中关键因素变化及绿洲化关键过程研究。
  • 对塔里木盆地南缘绿洲可持续发展的思考与建议
  • 基于策勒国家野外站长期监测与研究成果,以塔里木盆地南缘绿洲可持续发展为主题,总结分析指出,当前绿洲可持续发展的核心还是以水资源为主线的绿洲适宜规模开发。在认识论层面,需要对绿洲化进行再认识,强调荒漠化与绿洲化的本质统一,即在极端干旱背景下,荒漠化或风沙危害加剧的深层原因还是绿洲"入侵"的不合理性。在方法论层面,需要重视绿洲规模不确定性的本质特征,并在充分考虑自然与社会各模块基础上,提出绿洲适宜规模不确定性的概念模型。最后,强调多学科交叉、长期监测网络在绿洲研究中的重要性。总之,解决新疆极端干旱背景下风沙危害治理、实现绿洲生态稳定与可持续发展的核心问题是探寻绿洲与荒漠共存的平衡点(阈),进而对绿洲持续利用与保护提供理论依据和决策支持。
  • 中国东北主要生态系统气温变化趋势比较
  • 全球变暖是当前人类社会面临的主要环境问题,对同一区域不同生态系统气温变化差异的认知,是服务于当地生态环境评价和经济建设规划的基础。以1961—2012年的气温数据为基础,用Mann-Kendall(M-K)秩次相关法对中国东北地区纬度相差极小的农业(海伦站)、森林(博克图站)、草甸草原(海拉尔站)、干草原(满洲里站)4类生态系统的气温变化进行了比较分析。结果表明:(1)1961—2012年东北地区主要生态系统年最高气温变化趋势最显著,其次是年平均气温,年最低气温变化趋势不显著。(2)不同生态系统年平均气温、年最高气温、年最低气温的变化趋势具有一致性,同一生态系统年平均气温、年最高气温和年最低气温的变化趋势存在差异。(3)从年平均气温来看,草甸草原生态系统变化趋势最显著,气温变化率最大(0.44℃/10a),发生气温突变的时间最早;从年最高气温来看,农业生态系统一直呈上升趋势,20世纪90年代后期上升趋势显著,气温突变点出现的时间最早。
  • 科尔沁沙地植物功能性状的尺度变异及关联
  • 调查了科尔沁沙地流动沙丘、半固定沙丘和固定沙丘18个样地的物种组成,测定了28种植物的叶面积(LA)、比叶面积(SLA)和叶干物质含量(LDMC)等3个植物功能性状,并用性状梯度分析法对3个功能性状在群落水平上的变化进行了分解,研究了沙丘固定过程中的植物功能性状的尺度变异及其与生境变化的关系。结果表明:(1)随着沙丘的固定,群落平均LA逐渐增大,群落平均SLA及LDMC在半固定沙丘上最小;(2)群落平均SLA的生态位宽度随着沙丘固定程度依次减小,流动、半固定沙丘植物群落的适应能力较固定沙丘更强;(3)沙丘固定过程中物种性状值的变化与群落内共生植物种性状间变异的关联相比于群落间性状的变异更密切。沙丘固定导致了物种LA与LDMC较强的正相关关系,两性状在群落间的依赖性比群落内的强。物种在群落内和群落间采取不同的策略来适应沙丘固定过程生境的变化。
  • 养分和水分添加后沙质草地不同功能群植物地上生物量变化对群落生产力的影响
  • 以典型沙质草地为研究区域,通过养分和水分添加控制试验,研究了群落尺度上生产力的变化及其对不同养分和水分处理响应的差异。从不同功能群植物地上生物量对养分和水分响应分异的角度揭示群落尺度初级生产力的变化机理。结果显示:(1)单纯的氮素、磷素、水分添加对群落生产力的影响不明显,只有养分和水分交互作用才能显著增加群落生产力。氮素添加×冬季增雪、氮素添加×夏季增雨、磷素添加×夏季增雨处理使得群落生产力比对照分别提高了85.1%、107.9%、57.2%。(2)氮素添加×冬季增雪处理后群落生产力比磷素×冬季增雪处理高出86.7%,表明虽然水分添加提高了植物对氮素与磷素的利用效率,但水分添加后植物对氮素的利用效率更高。(3)不同功能群植物地上生物量对养分和水分添加的响应程度不一致。总体而言,养分和水分添加对禾本科植物生物量的影响最明显,对杂类草植物生物量的影响不明显。单纯磷素添加明显降低了群落中禾本科植物的生物量,比对照低61.9%;冬季增雪、夏季增雨增加了群落中豆科植物的生物量,与对照相比分别增加了193.3%、220.5%;氮素添加×冬季增雪、氮素×夏季增雨显著增加了禾本科植物的生物量,分别比对照增加了80.4%、91.6%。
  • 放牧强度对科尔沁沙地沙质草地植被的影响
  • 为了研究科尔沁沙地沙质草地在不同放牧强度下植被特征的变化规律,比较了围封、中度放牧、重度放牧3种条件下的植被盖度、群落组成、物种多样性、地上/地下生物量和凋落物量等植被特征的变化特征。结果表明:(1)围封、中度放牧和重度放牧沙质草地的优势植物均为一年生植物,但围封和中度放牧中多年生禾本科植物优势度高于重度放牧,重度放牧沙质草地一年生植物所占优势度最大;(2)放牧强度对沙质草地植被盖度、地上生物量及凋落物量有显著影响。随着放牧强度的增加,植被盖度、地上生物量和凋落物量均降低;(3)围封、中度放牧和重度放牧沙质草地物种丰富度及多样性差异均不显著;(4)放牧强度和土壤深度及其交互作用均能影响地下生物量。随着放牧强度的增加,总的地下根系生物量减小。而重度放牧草地中,3个土壤深度间地下根系生物量差异不显著。放牧改变了沙质草地植物群落的组成、极大降低了植被盖度和生产力;尤其是重度放牧急剧增加了一年生植物的优势、且对浅层根分布的减少影响最大。
  • 科尔沁沙地不同沙地景观区植被指数对水热因素响应
  • 在全球气候变化背景下,不同尺度下植物对环境条件的响应机制是生态学研究的核心。为了更好理解不同沙地景观区域植被指数(NDVI)对气象水热环境因子的响应机制,以2000—2013年7—9月MODIS遥感影像为数据源,采用3S空间分析技术和通径分析方法,对科尔沁沙地围封保护区、人工造林固沙区和流动沙丘区等3种景观类型区NDVI的变化趋势和影响其变化的同期气象水热因子年降水、关键期降水、关键期最大一次性降水、重要期降水、年均温、关键期均温、关键期最高气温、关键期最低气温等8个因素进行了分析。结果表明:不同景观类型区NDVI整体上呈现增长的态势。降水的影响明显高于气温,且降水主要起正相关作用,气温主要起负相关作用。促进沙地围封保护景观区NDVI增长的气象因子是关键期降水,决策系数最大且为正(0.445);人工造林固沙景观区受到人工造林更新和农业开垦的影响,削弱了水热条件对NDVI的影响,相比较而言,重要期降水影响较大;流动沙丘景观类型区主要受到关键期气温极值的影响,其他因子影响不显著。
  • 极端降水事件对科尔沁沙地一年生植被的影响
  • 在科尔沁沙地奈曼旗,大于10mm的降雨属极端降雨。根据当地多年平均降雨量,设置雨量×降雨次数的双因素模拟试验(T_1,共288mm、分18次;T_2,共288mm、分9次;T_3,共576mm、分36次;T_4共576mm、分18次;CK,接收当年的自然降雨),考察极端降雨对科尔沁沙地一年生植被的密度、多样性指数、生物量及根冠比的影响。结果表明:(1)在萌发期,植株密度在各处理下均维持在2 000株·m~(-2);而在生长发育后期,T_3、T_4维持在400株·m~(-2),而T_I、T_2维持在1 600株·m~(-2),CK下为1 200株·m~(-2),说明降雨总量决定了能完成生活史的沙地一年生植被的数量。(2)T_1、T_2、T_33种极端降雨模式均显著提高沙地一年生植被的生物多样性指数,说明科尔沁沙地一年生植被的生物多样性不是由年降雨量单一因素决定的,而是由每次降雨量与降雨次数的分布共同决定的。(3)T_3、T_4显著降低了沙地一年生植被的水分利用效率。
  • 科尔沁沙地樟子松(Pinus sylvestris var.mongolica)生长对降水和温度的响应
  • 樟子松(Pinus sylvestris var.mongolica)是科尔沁沙地广泛分布的一种具有显著经济和生态效益的树种。调查分析了降水和温度对樟子松人工林生长的影响。结果表明:25年龄樟子松人工林平均树高4.8m,平均胸径7.81cm,枯稍比可达16.87%。年生长高度对当年降水量的响应有1~2a的滞后效应,年径生长量随着降水变化出现一定程度的波动,年累积降水量与累积径生长量之间存在显著的线性关系。当年高生长与当年、生长季及春季降水量显著负相关,与生长季气温显著正相关。累积径生长量与当年任一时段降水量均显著相关,与除春季之外的任一时段气温显著相关。气温是该区域樟子松生长的主要影响因素,生长季较高的气温有利于樟子松的高生长。
  • 樟子松(Pinus sylvestnis var.mongolica)幼苗对持续风吹的光合生理响应
  • 樟子松(Pinus sylvestnis var.mongolica)是中国北方沙区推广面积最大的常绿乔木树种之一。为了解其幼苗对持续风吹的光合生理响应,2013年春季在内蒙古科尔沁沙地研究了0(CK)、6、9、12、15、18m·s-1等梯度风速1h持续吹袭下3龄樟子松幼苗光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)、水分利用效率(WUE)、气孔导度(Gs)和胞间CO2浓度(Ci)等指标的变化。结果表明:(1)随着风速的增强,其叶片温度和相对含水量趋于下降,和CK相比,18m·s-1处理的叶片温度和相对含水量分别下降1.6%和2.9%;(2)和CK一样,不同风速处理下其Pn、Tr和WUE的日变化均为单峰曲线,Gs呈下滑曲线,Ci浓度呈V形曲线,显示风吹强度的增加没有改变樟子松幼苗的光合特征的日变化规律;(3)低风速(6~9m·s~(-1))持续风吹导致其日均Pn、Tr、Gs降低,但日均Ci和WUE变化不显著;(4)高风速(12~18m·s~(-1))下,除18m·s~(-1)处理Gs下降外,其日均Pn、Tr、Gs、Ci均趋于增加,但WUE下降;(5)高风速风吹下,Gs和Ci的增加是其Pn、Tr增加的主要原因,低风速风吹下其Pn和Tr的降低也源于Gs和Ci的下降。
  • 玉米(Zea mays)幼苗对风吹的生理响应
  • 在中国东北半干旱风沙区,春季玉米(Zea mays)幼苗经常受到大风危害。为了解玉米幼苗受到大风吹袭危害时逆境生理特征的变化,2012年在内蒙古东部科尔沁沙地研究了在0(CK)、6、9、12、15、18m·s~(-1)等6个风速、10min风吹对其幼苗相对含水量、丙二醛、膜透性、保护酶活性和渗透调节物质含量的变化。结果表明:(1)风吹后玉米幼苗相对含水量均显著高于CK,增加幅度10.10%~26.52%,说明风吹未造成水分胁迫;(2)各风吹处理丙二醛含量均高于CK,膜透性均低于CK,但与CK的差异均未达到显著水平,说明风吹后玉米幼苗膜脂过氧化程度并不严重;(3)随着风速的增加,过氧化氢酶(CAT)和超氧化物歧化酶(SOD)活性均先增加后下降,CAT含量在9m·s~(-1)达到最大,较CK显著增加了35.53%,在15 m·s~(-1)、18 m·s~(-1)处理时分别较CK显著下降了40.98%和52.46%,SOD含量在6~15m·s~(-1)呈显著上升趋势,较CK增加了40.49%~140.61%,过氧化物酶(POD)含量在6m·s~(-1)和18m·s~(-1)时较CK分别显著增加了97.69%和106.41%;(4)风吹后可溶性糖和脯氨酸含量分别只在6m·s~(-1)和18m·s~(-1)时较CK显著增加了26.58%和35.08%,起到渗透调节作用,其余各处理可溶性糖和脯氨酸均未发挥渗透调节作用。
  • 科尔沁沙地不同类型沙地植被恢复过程中地上生物量与凋落物量变化
  • 植物体生长、死亡及分解是沙地生态系统物质周转的重要环节。以科尔沁沙地流动沙丘、固定沙丘及草地为研究对象,通过对2009—2011年3个生长季各生境植被特征、地上生物量和凋落物的测定,分析了沙地恢复过程中地上生物量和凋落物量的变化趋势和季节动态。结果表明:(1)地表植被存在显著的生境差异,植被盖度、生物量和密度等均表现为草地〉固定沙丘〉流动沙丘。(2)3类生境地上生物量均存在显著的单峰曲线的季节差异性,其中草地最大生物量分别出现在7月(2009年)和8月(2010、2011年),最大生物量为163.71~247.64g·m~(-2);固定沙丘最大生物量均在2009、2010、2011年7月达到最高,分别为96.13、96.02、102.74g·m~(-2),流动沙丘最高地上生物量为17.48~20.10g·m~(-2),分别出现在7月(2009年和2010年)和9月(2011年)。(3)2009、2010、2011年3类生境中的年最大凋落物量分别为21.0、267.6、370.1g·m~(-2),其中草地和固定沙丘中凋落叶和凋落枝等非立枯有较大比重,流动沙丘凋落物主要为立枯;同时各生境凋落物具有与地上生物量相反的季节特征。
  • 科尔沁沙地优势植物叶凋落物分解及碳矿化——凋落物质量的影响
  • 凋落物矿化分解是维持生态系统养分循环的关键过程,也是陆地生态系统C向大气释放的主要动力,因此影响和控制生态系统凋落物矿化分解的主要因素一直备受关注。土地沙漠化是科尔沁沙地最严重的环境问题,并且导致土壤粗质化和贫瘠化,凋落物输入和矿化分解对于改善该地区土壤质地和养分状况至关重要。通过室内培养的方法,对科尔沁沙质草地27种主要植物叶凋落物矿化分解及其与凋落物C含量、N含量、木质素含量、C/N、木质素/N、极易分解有机物含量(LOMⅠ)、中易分解有机物含量(LOMⅡ)及难分解有机物含量(RP)等指标关系进行研究。结果表明:科尔沁沙地27种植物叶凋落物质量存在较大差异(P〈0.001),相应的27种植物叶凋落物培养样品矿化有机碳总量和干物质损失量存在显著差异(P〈0.001),分别在9.0mg C·g~(-1)干土至12.7mg C·g~(-1)干土和14.7%至40.4%之间变化。添加凋落物后培养样品的CO2释放总量显著大于对照(不添加凋落物),说明土壤中添加凋落物后,培养样品的有机碳矿化速率明显增大。27种植物叶凋落物矿化有机碳总量以及损失干物质总量与凋落物的N含量、C/N、木质素/N、LOMⅠ、LOMⅡ和RP等指标存在显著的相关性,叶凋落物的矿化分解主要受LOMⅠ和木质素/N的影响。
  • 围封和放牧对科尔沁沙质草地净生态系统碳交换量的影响
  • 利用箱式法对科尔沁地区围封和放牧条件下的沙质草地净生态系统碳交换量(NEE)进行研究,以探讨围封、放牧对NEE的影响。结果显示:(1)围封17年样地的NEE显著小于围封22年样地的,围封22年样地的显著小于放牧样地的(P〈0.01)。(2)在植物生长季内,围封样地总体表现出碳汇功能,放牧样地表现出碳源功能。(3)从碳净固定的量来看,围封17年沙质草地的净碳固定能力强于围封22年的;而围封22年比围封17年的沙质草地的在净碳固定方面持续的时间较长。(4)不同环境因子对不同处理NEE的影响程度不尽相同,其线性组合最大可解释NEE的变异依次为围封22年(39.5%)〉围封17年(32.1%)〉放牧(21.2%)。
  • 温度和水分对科尔沁沙质草地土壤氮矿化的影响
  • 土壤氮矿化对陆地生态系统初级生产力起决定性作用,但其影响因素较多,其中温度和水分最为重要。研究沙质草地土壤氮矿化对温度和水分的响应,对预测全球变化对沙质草地生态系统结构和功能的影响具有重要作用。因此,通过开顶式气室(OTC)模拟增温和人工调控田间持水量的方法对科尔沁沙质草地的土壤进行原位培养,分析温度和水分对土壤氮矿化作用的影响。结果表明:无论温度如何变化,科尔沁沙质草地土壤氮净矿化/硝化速率随着田间持水量的增加而明显提高。净硝化速率和净矿化速率在田间持水量为9.5%时最大,田间持水量达到时12.5%明显下降。增温使沙质草地土壤氮矿化显著变化,但增温的效应与田间持水量存在一定的关联。在相对适宜的田间持水量条件下(田间持水量为6.5%~12.5%),OTC增温可以使科尔沁沙质草地的土壤氮矿化/硝化速率显著提高;但是在田间持水量处于相对较低或者过高的状态下,该地区土壤的净氮净矿化/硝化速率对温度增加的响应不明显。
  • 科尔沁沙地固定沙丘土壤水体积分数变化
  • 利用2006—2009年5—9月科尔沁沙地固定沙丘0~150cm土壤水体积分数监测数据及降水资料,采用偏度、峰度检验法检验了固定沙丘不同月及不同土层土壤水体积分数的正态性,并得到了其正态分布相关参数的估计值及其置信区间;同时,对不同土层、不同月及不同年间的土壤水体积分数变化和差异进行了分析。结果表明:(1)固定沙丘同一月的土壤水体积分数以显著性水平α=0.1通过正态分布的假设检验;固定沙丘土壤水体积分数的平均值范围1.82%~4.95%,主要集中在2%~4%;(2)受降水影响,固定沙丘7月土壤水体积分数较高,且与其他月的差异显著;7月土壤水体积分数均值和方差的点估计及置信水平为0.95的置信区间、统计特征均与其他月的有较大差异;(3)固定沙丘0~10cm土壤水体积分数较低,且与其他土层有显著差异;而10~30cm土壤水体积分数较高;(4)2008年土壤水体积分数较低,而2009年土壤水体积分数较高;除2007年与2008年土壤水体积分数没有显著差异外,其余年份间的土壤水体积分数均有显著差异。
  • 科尔沁沙地降雨特征分析——以奈曼旗为例
  • 了解降水的当前特征及未来的变化趋势对理解气候变化对区域生态系统的影响具有重要的意义。科尔沁沙地是中国北方农牧交错带的典型区域,年降雨量300~500mm,对气候变化(特别是降水的变化)非常敏感。对科尔沁沙地沙漠化较为严重的奈曼旗1971—2013年的降水资料进行了分析研究。结果表明:(1)该地区多年平均降水量为338.8mm,5—9月降雨量占全年降水量的(85.32±7.71)%,5—9月降雨量、年降水量1971—2000年经历了先增加后减少的趋势,2001—2013年有缓慢增加的趋势;同时降水量的年际变异性近10年也呈增加的趋势。(2)5—9月降雨量呈先增大后减小的趋势,在7月最大,为104.2 mm,5月和9月最小(分别为32.7 mm和32.8mm),月降雨量的年际变率均大于49%;生长季内降雨主要以〈10mm的事件为主,占总降雨事件的64.41%,却仅占总降雨量的16.95%;≥30mm的降雨事件占总降雨事件的10.96%,占到总降雨量的45.93%,且对总降雨量具有决定性的影响。(3)≥5mm降雨的平均间隔为9.4d,以1~10d为主,占到69.5%,10~20d(19.5%)的次之;≥30d的发生频率最小,为3.81%,降雨间隔的年际变异性均呈增加的趋势。(4)生长季降雨日数呈减少的趋势,降雨事件降雨量的变异性与生长季降雨量的变化具有相似性,从2001年开始呈增加的趋势。该地区的降雨量年际变异性强,降雨日数的减少和降雨事件降雨量变异性的增加将提高极端干旱事件发生的频率,可能对该地区的生态系统产生严重影响,加剧该地区的沙漠化发展方向。因此,加强气候变化对生态系统影响的研究,可为合理利用土地资源及调整土地管理方式提供理论依据。
  • 荒漠生境罗布麻(Apocynum venetum)传粉生物学比较
  • 罗布麻(Apocynum venetum)是中国西北干旱地区的重要优势植物种,为了解其在荒漠生境的传粉生物学特性,对开花物候、花粉活力、柱头可授性、访花者种类、座果率及繁育系统进行观测。结果表明:(1)在荒漠-绿洲过渡带和荒漠边缘种群中,罗布麻的开花高峰期和花粉活力有差异,荒漠-绿洲过渡带种群的持续时间更长。(2)在过渡带种群中,姬蜂(Ichneumonsp.)是最有效的访花昆虫;在荒漠边缘种群中,意大利蜂(Apis mellifera)是主要的访花者。(3)过渡带上罗布麻种群的坐果率高于荒漠边缘。(4)在2个生境下,罗布麻杂交指数均为2,表明其繁育系统以兼性自交为主,异交在繁育系统中只起辅助作用。
  • 毛乌素沙地人工沙柳(Salix psammophila)林平茬复壮技术
  • 以内蒙古毛乌素沙地沙柳(Salix psammophila)人工林为对象,对灌木林平茬预留盖度、留茬高度、平茬时间及平茬生产周期进行试验研究。结果表明:沙地沙柳造林后4~6a内应进行首次平茬复壮,进入丰产期后平茬周期以4a为宜,可收获最高的生物量。人工林下草本植被盖度达18%以上时,沙柳平茬的适宜预留盖度为10%;当林下草本盖度小于上述值或无草本层覆盖,平茬预留盖度应提高至20%左右,以防止引起地面风蚀。沙柳平茬适宜的留茬高度为5cm左右,可使其萌生生长能力最强。
  • 保护性耕作对黄土高原农田土壤理化性质的影响
  • 研究了陇中黄土高原半干旱区的小麦→豌豆→小麦轮作系统下免耕(NT)、传统耕作+秸秆还田(TS)、免耕+秸秆覆盖(NTS)等保护性耕作措施对土壤容重和土壤养分的影响。结果表明:保护性耕作措施可显著提高0~5cm层土壤有机碳、氮(全氮、速效氮)、磷(全磷、速效磷)、钾(全钾、速效钾)的含量,其中,NTS效果最优,可显著降低0~30cm各土层土壤容重;土壤有机碳与氮(全氮、速效氮)、磷(全磷、速效磷)各因子存在极显著正相关关系。与传统耕作相比,NTS、NT、TS降低土壤容重,提高了土壤养分的含量。豌豆田土壤容重分别降低4.80%、2.67%、4.00%,有机碳分别提高10.52%、4.63%、4.83%,全氮分别提高13.83%、7.45%、8.51%;春小麦田土壤容重分别降低4.62%、3.08%、4.62%,有机碳分别提高11.99%、7.78%、12.10%,全氮分别提高11.11%、6.67%、3.33%。
  • 内蒙古河套永济灌域渠道底泥有机质和总氮含量特征
  • 排灌系统底泥特征是反映土地利用变化生态影响的重要途径,为此对内蒙古河套灌区永济灌域灌排系统底泥有机碳和总氮含量进行了系统研究。结果表明:灌域内永济给水干渠(简称永济干渠)与四号、五号排水干沟(简称四排干、五排干)表层底泥的有机质(OM)及总氮(TN)含量特征分布有所差异。其中均以五排干上游底泥中含量最高,OM与TN平均值分别为3.60%和0.35%,超出河套地区平均值的4.82倍和2.94倍;其底泥有机指数也达到重污染水平,富营养化程度较高;永济干渠底泥OM与TN含量最低,分别为1.41%和0.03%,属于清洁贫营养化级别;四排干底泥OM与TN含量介于五排干和永济干渠之间,其上游较为清洁,基本接近平均值,C/N平均在17左右。排干底泥有机质与总氮含量之间显著相关,y(TN)=0.141x(OM)-0.180(r=0.978;P〈0.001)。
  • 中国东部沙区表层沉积物粒度特征
  • 通过分析中国东部沙区表层沉积物粒度特征及其与风力、植被覆盖的相关性,探讨了东部沙区现代风沙沉积环境及其区域差异性。结果显示:东部沙区各沙漠/沙地粒径级配相对一致,均以细沙、中沙为主,粒度分布整体呈单峰形态,中等分选,粒度分布和分选性均与西部沙区有较大不同。风力和植被覆盖状况的差异决定了各沙地所处的风沙环境性质和风沙活动强度不同,导致东部沙区表层沉积物粒度特征存在明显的区域差异性。其中,库布齐沙漠粒度特征与该区风蚀、搬运、堆积过程频繁交替的风沙活动方式密切关联;呼伦贝尔沙地粒度特征反映了风蚀主导的风沙环境;科尔沁沙地、浑善达克沙地、毛乌素沙地粒度特征和风沙活动方式相对复杂,与这3个沙地内部风蚀主导区和沙尘沉降主导区镶嵌分布的格局有关。东部沙区表层沉积物平均粒径和分选系数均与沙地年均风速和植被总盖度双因素之间具有显著的非线性相关性。
  • 毛乌素沙地现代沙丘沙的粒度特征及其意义
  • 对毛乌素沙地不同类型41个现代沙丘的沙粒度分析结果表明,流动沙丘沙主要由细沙和中沙组成,平均粒径为2.17Φ;固定-半固定沙丘沙的主要粒级是细沙和极细沙,平均粒径为3.09Φ。流动沙丘沙平均粒径整体自西北到东南减小,而分选性总体表现为中等-较好,无明显空间变化规律。概率累计曲线和粒度特征参数散点图表明,毛乌素沙地沙丘沙以跃移搬运方式为主,存在着就地起沙和就地堆积的可能。平均粒径和分选性空间变化规律的差异,是在频繁强烈的风沙活动环境下物源和大气环流共同作用的结果。
  • 科尔沁沙地沙丘生境单元凋落物运移特征
  • 通过测定科尔沁沙地沙丘生境单元凋落物的运移量,分析了沙丘类型和生境变化对凋落物运移的影响,并探讨了是否可以通过凋落物运移量的变化来判断营养物质的迁移。结果表明:科尔沁沙地沙丘凋落物的运移过程主要发生在非生长季,呈明显的单峰型季节波动。凋落物运移量在不同沙丘的丘间地、迎风坡、丘顶和背风坡均表现出明显的空间差异性,丘顶的凋落物运移量最大,迎风坡次之,丘间地和背风坡相对较小。凋落物运移量有随距地表高度增加而下降的趋势,距地表高度为0~25cm时,凋落物运移量最大,显著高于25~50、50~75、75~100cm3个高度区间。凋落物运移量与风速在流动沙丘、半固定沙丘和固定沙丘均呈显著的二次曲线正相关,显示风速是影响凋落物运移量动态变化的重要因素。
  • 沙坡头地区生物土壤结皮-土壤系统生长季氮矿化动态
  • 以腾格里沙漠东南缘沙坡头天然植被区藻地衣混生结皮和无结皮土壤为对象,采用野外原状土柱封顶埋管法,研究土壤硝态氮、无机氮、净硝化速率和净氮矿化速率的季节动态特征。结果表明:藻地衣混生结皮和无结皮土壤有效氮含量和净氮转化速率存在明显的季节动态,表现为生长季高峰期〉生长季初期,夏季7月和8月土壤有效氮和净氮转化速率最大;两个样地土壤在生长季不同时期有效氮和净氮转化速率也存在差异。生长季初期,藻地衣混生结皮和无结皮土壤硝态氮和无机氮含量无显著差异,且温度是影响土壤氮素转化的关键环境因子。生长季高峰期,两个样地土壤有效氮含量和净硝化速率均表现为无结皮〉藻地衣混生结皮,且水分和温度分别是影响土壤氮硝化和矿化过程的关键环境因子。由此可见,藻地衣结皮的繁衍在一定程度上抑制了土壤氮的硝化过程,因而可以减少养分的散失,是养分贮存的重要机制。
  • 绿洲沙漠过渡带柽柳(Tamarix ramosissima)灌丛沙堆-丘间地系统土壤盐分含量特征
  • 以塔克拉玛干沙漠南缘策勒绿洲西部过渡带为研究区,选取植被盖度为30%、15%~20%、10%、〈5%的4个典型样地,对各样地的柽柳(Tamarix ramosissima)灌丛沙堆-丘间地系统典型部位0~10cm和10~20cm土壤进行系统采样,测定土壤pH值及总盐、Cl~-、Na~+、K~+、SO_4~(2-)、Ca~(2+)、Mg~(2+)、CO_3~(2-)、HCO_3~-含量,从风沙地貌的角度探讨过渡带沙漠化进程中土壤盐分分异规律。结果表明:随着植被总盖度的降低,0~10cm层土壤pH值及总盐、Cl~-、K~+、Na+含量总体呈先升高后降低的趋势;土壤SO2-4和Ca~(2+)含量呈先降低后升高的变化趋势;Mg~(2+)含量随着植被盖度的变化没有明显的变化规律。灌丛下→沙堆边缘→丘间地→风影区,总盐、Cl~-、K~+、Na~+、SO_4~(2-)、Ga~(2+)、Mg~(2+)含量呈先减小后增大的变化规律,最大值均位于灌丛下,最小值位于丘间地;pH值和HCO_3~-含量大体呈先升高后降低的趋势,最小值位于灌丛下,最大值多位于丘间地,二者存在中度相关(r=0.644)。与0~10cm土层相比,10~20cm总盐、Cl~-、K~+、Na~+含量明显增加,SO_4~(2-)、HCO_3~-、Ga~(2+)含量降低,Mg~(2+)含量和pH值没有明显的变化。两土层各盐分含量随植被盖度的梯变呈相对一致的变化趋势。在不同的环境条件下,以蒸腾作用、泌盐作用和根系的选择性吸收作用等为主的生物积盐作用与地下水蒸发聚盐以及地表风蚀强度等非生物因素之间的平衡关系,应该是影响绿洲沙漠过渡带柽柳灌丛沙堆盐岛效应强弱的关键因素。
  • 古尔班通古特沙漠南缘梭梭(Haloxylon ammodendron)群落土壤蒸发特征
  • 运用自制微型蒸发器,测定了古尔班通古特沙漠2013年4—10月原生荒漠区梭梭(Haloxylon ammodendron)群落土壤蒸发量;结合降水量资料,分析了梭梭灌丛、裸地、梭梭冠层下不同方位、与梭梭基部不同距离处、不同坡位(东坡、西坡、坡顶和丘间地)及雨后的土壤蒸发特征;模拟了土壤蒸发量与土壤含水率的关系。结果表明:土壤蒸发量表现出与降水量相似的季节变化趋势;植被对土壤蒸发量的影响并非简单的"促进"或者"抑制",在萌发期(4—5月),梭梭冠层下土壤蒸发量大于裸地,在生长旺盛期(6—9月),梭梭冠下土壤蒸发量小于裸地,在枯落期(10月)梭梭冠下土壤蒸发量与裸地土壤蒸发量差别不大;梭梭冠层下不同方位的土壤蒸发量为西、北向〉东向〉南向;距梭梭基部越近土壤蒸发量越小;不同坡位土壤蒸发量差异显著,西坡的土壤蒸发量最大,东坡和丘间地的土壤蒸发量次之,坡顶的土壤蒸发量最小,4—10月西坡、丘间地、东坡的累计土壤蒸发量分别是坡顶累计土壤蒸发量的1.26、1.09、1.14倍;雨后土壤蒸发量随时间推移近似呈负指数消减;土壤蒸发量与土壤含水率呈指数函数关系,当土壤含水率较低时,可用表层土壤含水率推测土壤蒸发量。
  • 不同林龄柠条(Caragana korshinskii)的光合特性和水分利用特征
  • 柠条(Caragana korshinskii)是宁夏沙坡头地区的主要固沙灌木,建植初期表现出较强适应性,但随着年龄增长和土壤水分耗竭,开始出现衰退。为探明灌木年龄与其退化的关系,野外原位测定了不同林龄(3、13、25龄)柠条的叶水势、叶相对含水量、叶表观导水率、净光合速率及水分利用效率,分析了其光合特性与叶水势的关系。结果表明:(1)不同林龄柠条的光合能力和水分利用效率差异显著,中龄、幼龄的光合能力高于老龄,而水分利用效率低于老龄;(2)净光合速率、气孔导度与叶水势的非线性关系,反映出不同林龄柠条采取不同策略应对干旱胁迫,幼龄柠条通过快速关闭气孔来减少水分散失,而中龄和老龄柠条通过调整水分利用策略来应对干旱。老龄柠条通过提高水分利用效率来使水分利用最大化,但其植物水势和光合的降低可能导致生长减缓和衰退。
  • 胡杨(Populus euphratica)树轮记录的20世纪40年代前后黑河下游分水过程及其生态影响
  • 黑河下游额济纳绿洲在20世纪40年代前后的东、西河分水是历史文献中记录的过去百年黑河流域人为分水的主要事件之一。在额济纳绿洲采集了覆盖绿洲范围的28个胡杨(Populus euphratica)样点,利用树轮学的方法,研究此次分水对河岸胡杨林径向生长的影响。结果表明:相较于1954—1989年的平均状况,1945—1950年东河附近径向生长量平均减少46%,西河附近平均增加16%。1948年为1900—1989年间绿洲内总体胡杨径向生长量最低的年份。所以,在额济纳绿洲内水量分配上,过于集中并不利于绿洲总体胡杨生长。由于受到人类活动的强烈影响及河岸林水分限制因子空间异质性的影响,绿洲内胡杨径向生长存在较大的空间异质性。
  • 塔里木河下游优势草本植物与地下水埋深的关系
  • 对塔里木河下游区域的草本群落进行了调查,获取了其分布状况和群落特征资料,并记录相应的地下水埋深,探讨了区域内距离河流不同处地下水埋深与草本群落特征之间的关系。结果表明:(1)地下水埋深越大,草本群落的生物多样性越小,覆盖度越低,生态结构趋于简单,其中地下水埋深〈6m处草本群落的种类组成和物种多样性相对较高,〉7m处草本植物分布很少,部分地区也受到微地形和地下水埋深的双重影响;(2)在大尺度空间上,草本群落随地下水的分布特点与其他荒漠地区的分布规律基本一致,随着地下水埋深的增加,草本群落的演替次序为:高水位芦苇(Phragmites communis)群落、中水位鹿角草(Glossogyne tenuifolia)群落、中低水位骆驼刺(Alhagi sparsif)群落,不同地下水埋深对应的草本群落之间具有一定的差异性、相似性和连续性;(3)塔里木河下游优势草本物种的生态位宽度均不大,主要是受水环境条件的限制,芦苇与骆驼刺的生态位宽度相对较大,在区域内分布较广。
  • 根癌农杆菌(Agrobacterium tumefaciens)介导的马铃薯高效遗传转化体系筛选及优化
  • 马铃薯是重要的块茎类作物,根癌农杆菌(Agrobacterium tumefaciens)介导的遗传转化方法是马铃薯基因工程育种的重要技术,研究其遗传转化体系和转化效率有助于提高分子育种效率。针对利用根癌农杆菌介导的2种外植体遗传转化马铃薯普通栽培品种,通过筛选获得最佳转化体系和转化率。以4种马铃薯普通栽培品种(Favorita、Shepody、Atlantic、甘农薯2号)的茎段和试管薯薄片为受体材料,对根癌农杆菌介导的不同遗传转化体系的分化率和转化率进行分析。结果表明:Favorita、甘农薯2号和Atlantic茎段经S2(MS;6-BA 2.5mg·L~(-1),2,4-D0.6mg·L~(-1),Carb 400mg·L~(-1),Kan 50mg·L~(-1))和M2(MS;6-BA 2.5mg·L~(-1),IAA 0.25 mg·L~(-1),2,4-D0.25mg·L~(~(-1)),Carb 400mg·L~(-1),Kan 50mg·L~(-1))培养后获得的转化率显著高于其他培养基。Favorita茎段最大转化率显著高于试管薯薄片转化率;甘农薯2号和Shepody试管薯薄片转化率显著高于茎段转化率。茎段转化体系的最佳诱导愈伤培养基为S2,最佳分化培养为基为M2。Favorita适合采用茎段转化体系,甘农薯2号和Shepody适合采用试管薯薄片转化体系。不同品种的愈伤组织诱导培养基和分化培养基的差别主要是由基因型差异引起的,在提高遗传转化效率中应该针对品种进行转化体系的筛选。
  • 中国典型等降水量线年代际空间演变
  • 基于1960—2013年中国573个气象站的月降水量数据,选用普通克里金插值法生成典型等降水量线(200、400、800mm),从等降水量线移动距离和移动趋势的角度分析了中国近54年典型等降水量线的时空演变特征。结果表明:(1)200、400、800mm等降水量线近54年的空间分布大致呈东北—西南走向,且从西北到东南有序排列。(2)200mm等降水量线在宁夏平原和西藏中西部波动强烈,且均有向东和向南偏移趋势。200mm等降水量线在宁夏平原20世纪70、80年代、21世纪初东移,20世纪90年代、21世纪10年代初西移。西藏中西部自20世纪80年代起200mm等降水量线有西移和北移态势,新疆北部200mm等降水量线范围不断扩大。(3)400mm等降水量线在华北中东部波动强烈,20世纪70年代、21世纪00年代东移,20世纪80、90年代和21世纪10年代初西移,且整体有向东和向南的偏移趋势,但年代际波动大。(4)800mm等降水量线在秦岭-淮河一线波动强烈,20世纪80年代、21世纪00年代北移,20世纪70、90年代、21世纪10年代初南移,且纬度降低趋势较明显。
  • 2015年2月21日内蒙古风雪沙尘天气特征
  • 利用高空、地面常规观测资料和NCEP再分析资料,针对2015年2月21日内蒙古中部阴山北麓地区暴风雪转强沙尘暴天气,进行了对比分析。结果表明:该次天气过程受强冷空气影响,由高空蒙古冷涡迅速发展加强产生。地面冷锋形成降雪,锋区风力较大,形成了暴风雪,随后受副冷锋影响,风力明显增强,产生沙尘暴天气。暴风雪与沙尘暴差异表现在:(1)冷涡、冷锋是主要影响系统,但天气系统影响部位不同,暴风雪多发生在锋区及暖区中,沙尘暴多发生在锋区后部的强冷平流控制区中。(2)水汽条件差异明显,暴风雪相对湿度需要大于70%,沙尘暴相对湿度小于30%。(3)大气层结需求不同,暴风雪对不稳定层结要求不高,沙尘暴对不稳定层结和深厚的混合层有较高的要求。(4)暴风雪发生时气温骤降,沙尘暴发生时温度缓慢持续下降。
  • [“沙漠化土地恢复与持续利用国际研讨会”暨中国科学院奈曼沙漠化研究站30周年站庆会议论文选]
    中国绿洲化及其研究进展(赵文智;杨荣;刘冰;杨淇越;李芳)
    对塔里木盆地南缘绿洲可持续发展的思考与建议(桂东伟;曾凡江;雷加强;冯新龙)
    中国东北主要生态系统气温变化趋势比较(吕德燕;常学礼;岳喜元;黄海涛)
    科尔沁沙地植物功能性状的尺度变异及关联(周欣[1,2];左小安;赵学勇;刘川;吕朋[1,2])
    养分和水分添加后沙质草地不同功能群植物地上生物量变化对群落生产力的影响(毛伟;李玉霖;孙殿超;王少昆)
    放牧强度对科尔沁沙地沙质草地植被的影响(吕朋[1,2];左小安;张婧[1,2];周欣[1,2];连杰;刘良旭[1,2])
    科尔沁沙地不同沙地景观区植被指数对水热因素响应(黄海涛;常学礼;岳喜元;吕德燕)
    极端降水事件对科尔沁沙地一年生植被的影响(马赟花[1,2];张铜会;刘新平;毛伟;岳祥飞)
    科尔沁沙地樟子松(Pinus sylvestris var.mongolica)生长对降水和温度的响应(刘新平;何玉惠;魏水莲;赵学勇;张铜会;岳祥飞)
    樟子松(Pinus sylvestnis var.mongolica)幼苗对持续风吹的光合生理响应(毛新安;赵哈林;李瑾;周瑞莲;云建英;曲浩;潘成臣)
    玉米(Zea mays)幼苗对风吹的生理响应(李瑾;赵哈林;周瑞莲;曲浩;云建英;潘成臣)
    科尔沁沙地不同类型沙地植被恢复过程中地上生物量与凋落物量变化(罗永清;赵学勇;丁杰萍[2,3];冯静;苏娜;周欣;岳祥飞)
    科尔沁沙地优势植物叶凋落物分解及碳矿化——凋落物质量的影响(毕京东[1,2];李玉霖;宁志英[1,2];赵学勇)
    围封和放牧对科尔沁沙质草地净生态系统碳交换量的影响(孙殿超[1,2];李玉霖;赵学勇;罗亚勇;毕京东[1,2])
    温度和水分对科尔沁沙质草地土壤氮矿化的影响(陈静;李玉霖;冯静;苏娜;赵学勇)
    科尔沁沙地固定沙丘土壤水体积分数变化(姚淑霞[1,2];赵传成[1,2];张铜会;王素云;李旭东)
    科尔沁沙地降雨特征分析——以奈曼旗为例(岳祥飞[1,2];张铜会;赵学勇;李玉霖;刘新平;王少昆)
    荒漠生境罗布麻(Apocynum venetum)传粉生物学比较(陈敏[1,2];赵学勇;左小安;连杰)
    毛乌素沙地人工沙柳(Salix psammophila)林平茬复壮技术(海龙;王晓江;张文军;张雷;洪光宇;李卓凡)
    保护性耕作对黄土高原农田土壤理化性质的影响(张婧[1,2,3];张仁陟;左小安)
    内蒙古河套永济灌域渠道底泥有机质和总氮含量特征(朱阳春;赵学勇;连杰;陈敏;周欣;刘良旭)
    [沙漠与沙漠化]
    中国东部沙区表层沉积物粒度特征(沈亚萍;张春来;李庆;贾文茹;李姣;田金鹭)
    毛乌素沙地现代沙丘沙的粒度特征及其意义(舒培仙;牛东风;李保生[1,2];温小浩;司月君;郭亿华;胡观冠)
    [生物与土壤]
    科尔沁沙地沙丘生境单元凋落物运移特征(王新源[1,2];赵学勇;李玉霖;陈翔舜;王小军;云建英)
    沙坡头地区生物土壤结皮-土壤系统生长季氮矿化动态(虎瑞;王新平;潘颜霞;张亚峰;张浩;陈宁)
    绿洲沙漠过渡带柽柳(Tamarix ramosissima)灌丛沙堆-丘间地系统土壤盐分含量特征(刘进辉[1,2,3];王雪芹;马洋[1,2,3];谭凤翥[1,2,3])
    古尔班通古特沙漠南缘梭梭(Haloxylon ammodendron)群落土壤蒸发特征(陈永宝[1,2,3];胡顺军;朱海[1,2];罗根)
    不同林龄柠条(Caragana korshinskii)的光合特性和水分利用特征(鲍婧婷[1,2];王进;苏洁琼)
    胡杨(Populus euphratica)树轮记录的20世纪40年代前后黑河下游分水过程及其生态影响(彭小梅;肖生春;程国栋;肖洪浪;田全彦[1,2])
    塔里木河下游优势草本植物与地下水埋深的关系(王希义;徐海量;潘存德;凌红波;张沛)
    根癌农杆菌(Agrobacterium tumefaciens)介导的马铃薯高效遗传转化体系筛选及优化(康霞;徐刚[1,2];王玉萍[1,3])
    [天气与气候]
    中国典型等降水量线年代际空间演变(李雪萍;史兴民;王阿如娜)
    2015年2月21日内蒙古风雪沙尘天气特征(孟雪峰;孙永刚;仲夏;荀学义)
    《中国沙漠》封面

    主管单位:中国科学院 寒区旱区环境与工程研究所

    主办单位:中国科学院 寒区旱区环境与工程研究所

    主  编:王涛

    地  址:兰州市东岗西路320号

    邮政编码:730000

    电  话:0931-4967253

    电子邮件:caiedit@lzb.ac.cn

    国际标准刊号:issn 1000-694x

    国内统一刊号:cn 62-1070/p

    邮发代号:54-14

    单  价:25.00

    定  价:150.00