防护林沙拐枣人工平茬更新复壮效果分析

为保证古尔班通古特沙漠渠道防护林防护效益的持续性，对林中沙拐枣进行3种不同平茬数量规格的试验，即平茬沙拐枣的数量分别为样地中沙拐枣总量的50%、67%和78%，结果表明：① 人工平茬处理在一定程度上促进了沙拐枣根系对土壤水分的吸收。② 人工平茬后， 沙拐枣植株生长迅速，生长活力旺盛，平茬当年已经起到良好的防风固沙效果；③平茬增大了沙拐枣同化枝的有效表面积，生物量增加，提高了沙拐枣的生产力。3种平茬规格处理下，沙拐枣更新复壮都取得了显著的效果，在78%平茬数量规格下沙拐枣生长状况最好，平茬效果最佳，防护效益随着后期生长将持续增大。     

塔里木沙漠公路防护林乔木状沙拐枣平茬复壮技术的研究

为了塔里木沙漠公路防护林持续稳定的发展,对防护林内衰退的乔木状沙拐枣进行不同留茬高度和不同灌水量的平茬实验,选取萌蘖条数、株高、冠幅、萌蘖条地径、地上生物量5项指标评价平茬效果。结果表明:1)平茬后乔木状沙拐枣的萌芽期推迟10天左右,但萌蘖株的生长势明显好于未平茬植株,合理的留茬处理更能促进这一优势的发挥。2)平茬当年,不同留茬高度处理萌蘖株月生长动态一致,即株高、冠幅和地径均呈"S"型增长,而萌条数呈对数增长,但留茬高度对萌蘖条生长状况和地上生物量积累及分配均有显著影响(P0.05),不同留茬高度平茬效果为:10cm20cm15cm5cm。3)灌水量引起的土壤水分状况的差异极大的影响着防护林内乔木沙拐枣的平茬效果,单次灌水量45L/株的平茬效果明显好于22.5L/株。     

裸露与沙埋对极端干旱区凋落物分解和养分释放的影响

为了评估沙漠公路防护林林带裸露与沙埋处理下的凋落物分解和养分动态特征,以梭梭（Haloxylon ammodendron）和乔木状沙拐枣（Calligonum arborescens）同化枝、多枝柽柳（Tamarix ramosissima）叶凋落物为研究对象,用凋落物分解袋法进行分解试验。结果表明：（1）3种凋落物的质量损失在2种处理下均存在显著差异,沙埋处理下凋落物质量损失大于裸露处理,至分解试验结束,裸露处理下梭梭、乔木状沙拐枣和多枝柽柳的失重率分别为7%、6.8%、18.1%;沙埋处理下梭梭、乔木状沙拐枣和多枝柽柳的失重率分别为23.7%、9.7%、21.9%;(2)分解过程中,2种处理下凋落物C、N、P含量变化不太一致,梭梭与乔木状沙拐枣同化枝的N与P含量均呈净富集状态,而C含量则呈现净释放状态;多枝柽柳叶的N和P含量分别呈净富集、净释放状态,C含量为富集-释放状态;（3）分解速率k值与相关因素分析表明,凋落物初始N、P、C:N与C:P含量对分解速率影响显著（P<0.01）。这些结果说明,在极端干旱区,沙埋对凋落物的分解过程有显著的积极影响。     

流沙上乔木状沙拐枣的造林试验研究

通过在乌兰布和沙漠吉兰太试验区进行的造林田间试验,以根系沙层含水量,风蚀沙埋状况作为影响造林成活和保存的分析因子,得知,(l)乔木状沙拐枣裸沙造林的适宜根系沙层含水量应大于3%造林时可使成活率提高到90%以上。(2)当沙层含水量为2.5~3%时,在控制风蚀,加大造林密度的前提下,也可达造林目的。(3)吉兰太试验区自然沙体含水量多数在2.5%以下,少数可达2.5%~3%,所以此区种植乔木状沙拐枣治理流沙,应进行灌溉,冬春灌水皆可。(4)风蚀明显降低乔木状沙拐枣的造林成活率,但灌水可以在一定程度上达到抑制风蚀危害的作用;沙埋对造林成活率没有影响。(5)从造林成活率和翌年保存率看,乔木状沙拐枣抗风蚀沙埋的能力远较梭梭和花棒为高。试验表明,乔木状沙拐枣是吉兰太试验区比较适宜的固沙先锋灌木树种。     

塔里木沙漠公路防护林乔木状沙拐枣耗水特性

利用植物茎流计,测定了塔里木沙漠公路塔中段乔木状沙拐枣茎干液流变化及耗水特性.结果表明3株乔木状沙拐枣在一个生长季内的日平均耗水量为4 183.4 g;在现行的灌溉管理条件下,4～10月3株基径为3.6,3.1,1.9 cm的乔木状沙拐枣日平均耗水量分别为6 203.5,4 829.1,1 517.5 g;7月份是耗水量最大的季节.乔木状沙拐枣液流日变化呈单峰曲线型,并随环境因子的变化有所波动;液流高峰值出现在12:00～15:00,最小值出现在0:00～3:00,夜间仍保持较高的液流速率.乔木状沙拐枣液流速率与基径呈正相关关系,在6月底,3株基径为3.6,3.1,2.1 cm的乔木状沙拐枣日耗水量分别为9 521.2,5 803.1 g/d和1 818.8 g/d.不同天气条件下沙拐枣日平均率日耗水量的排列顺序为:小雨＜阴天＜浮尘＜沙尘暴＜多云＜晴天.干旱的环境条件和较为充足的水分供应是耗水量大的一个重要原因.     

科尔沁沙地人工黄柳林平茬复壮技术研究

针对科尔沁沙地人工黄柳林的生存现状和生长动态规律,分析不同预留盖度和留茬高度的平茬处理后黄柳和林间草本植被的恢复情况及其防风固沙效益,结果表明:1)平茬对黄柳及其林间草本的生长均有极大的促进作用;2)在平茬后的第一年内和现有的4个预留盖度下,不同预留盖度对黄柳生长无显著影响;留茬高度以0cm(齐地刈割)为佳;3)综合风速和风蚀量的测定分析发现,在全面围封、林间草本较好的情况下,留茬盖度在10%已经完全可以满足沙地人工灌木林的生态防护功能。     

黄土丘陵区柠条灌木林合理平茬期的研究

本文根据柠条(Caragana korshinskii)生长的特点,即生长速率随灌木林龄的变化呈近似正态分布的特征曲线,根据曲线的几何特征,提出以柠条生长速率与峰值和右拐点连线的斜率相等的点为平茬始点,以几何曲线的右拐点为平茬终点的平茬方案。长期观测结果表明,柠条生长指标符合Logistic方程,本文以Logistic生长函数为例,说明了柠条灌木林平茬时间确定方法的具体推导过程。最后结合柠条生长指标(株高、分枝和生物量),对不同立地条件下柠条灌木林的合理平茬时间进行了探讨,结果表明,不同立地条件下柠条的合理平茬时间存在一定的差异,这种现象是由不同立地条件下水热环境的差异造成的。     

沙棘林能源价值及平茬复壮技术研究

沙棘作为鄂尔多斯地区一种生态经济树种,但是生长到一定年龄就会出现"老化"现象,挂果量明显下降,病虫害严重,使得经济收入严重受损。通过现地平茬试验,基于平茬前沙棘的树高、冠幅、地径的调查以及平茬后的树高、冠幅、分枝数以及生物量测定数据为依据,研究发现沙棘最佳平茬树龄为8龄,留茬高度在距地表10cm为佳,茬口进行涂漆处理后萌芽生长状况较好;采用WZR-1TCⅡ型电脑自动热量计测定不同林龄沙棘植株以及各器官的热值研究结果表明:沙棘是一种高热值能源树种,去灰分热值大致在19-20KJ.g-1。沙棘各器官平均去灰分热值由大到小依次为:根﹥枝﹥叶﹥皮。最后对2010年鄂尔多斯地区营造的7118.27hm2沙棘生态经济林在生长8龄平茬后地上部分的能源价值进行估算,其能源价值相当于3.995×106t原煤的价值。     

基于多目标的生态脆弱区柠条平茬模式优化研究

为探究脆弱生态条件下柠条适宜平茬技术,提高灌木林生态保护与无粮化饲草料转化利用程度,基于内蒙古生态脆弱区实际情况设计机械平茬(T₁)、生物平茬(T₂)、轮换平茬(T₃)3种技术,通过试验采集及多元主体问卷调查,构建涉及经济、社会、生态效益的9个层次30个指标的柠条平茬技术综合效益评价指标体系,利用GI CRITIC EWM组合赋权法对其进行关键影响因素识别、效益评价,以筛选并评价优选平茬技术。研究表明：1)柠条平茬技术效益评价中,重要性程度为生态效益>经济效益>社会效益,饲化利用、水土保持和技术盈利能力为主要影响指标。2)三种平茬技术实现的综合效益排名为T₃>T₁>T₂,其中,经济效益排名为T₂>T₃>T₁、社会效益排名为T₁>T₃>T₂、生态效益排名为T₃...     

沙拐枣属种间抗干旱抗风蚀性比较试验研究

本文研究了8种沙拐枣造林后的成活生长状况、抗旱性水分生理指标及抗风蚀性能。应用主成分分析法对8种沙拐枣的当年成活率、第4年保存率、水势、束缚水/自由水、细胞液浓度、抗脱水力、受风蚀致死率、相对含水量等8项指标进行了综合分析,得出8种沙拐枣抗干旱、抗风蚀性强弱的顺序为:红皮沙拐枣>东疆沙拐枣>密刺沙拐枣>白皮沙拐枣>泡果沙拐枣>头状沙拐枣>乔木状沙拐枣>网状沙拐枣。从中筛选出红皮沙拐枣、东疆沙拐枣、密刺沙拐枣三种抗逆性较强的种。     

Effects of deficit irrigation on daily and seasonal variations of trunk sap flow and its growth in Calligonum arborescens

Water deficit in arid and semiarid regions affects whole-plant sap flow and leaf-level water relations. The objectives of this study were to clarify how sap flow of Calligonum arborescens responds to different drought stress conditions and to understand its acclimation mechanism to drought environments. A field experiment was conducted for C. arborescens during the growing season to evaluate the effects of deficit irrigation on the daily and seasonal variations of trunk sap flow in the shelterbelt along the Tarim Desert Highway, Xinjiang, China. Three different water regimes (2,380, 1,960 and 1,225 m3 /hm2 ) were applied at different stages of plant growth. From 1 May to 30 October 2007, a heat-balance stem flow gauge was used to monitor the sap flow dynamics of C. arborescens under different water regimes. Atmospheric evaporation demand and soil moisture conditions for differentially irrigated C. arborescens were also monitored. The result showed that sap flow exhibited a clear diurnal pattern regardless of treatments; the diurnal patterns of sap flow and vapour pressure deficit were very similar under different water regimes and growing seasons, while the slope of the linear regression of this correlation confirmed an increasing water regime. The sap flow decreased under reduced water regimes and there was nocturnal sap flow regardless of water regimes, which was mainly contributed to nocturnal transpiration and water recharge. The sap flow peaked before midnight and dropped afterwards with obviously higher values in summer than in other seasons. It is speculated that the water consumption of C. arborescens during the day can be supplemented through the sap flow at night, which increased with increasing irrigation amount. Net radiation was the most significant correlated factor that influenced sap flow velocity and transpiration under different water regimes (R2 >0.719). Compared with the commonly practiced water regime, the growth of C. arborescens was significantly slower in the stress deficit irrigation, but not significantly different from that in the moderate deficit irrigation. The moderate deficit irrigation would not affect the stability of the shelterbelt and was a more efficient use of water resources compared with the current watering amount.     

塔里木沙漠公路防护林凋落物的持水特性

采用野外典型抽样和室内浸水的方法,对4种定植年限不同的塔里木沙漠公路防护林带内凋落物的储量、持水量和吸水速率进行研究。结果表明：① 不同定植年限防护林内凋落物储量依次为：13 a林带 (42.3 t•hm^-2) >6 a林带 (39.6 t•hm^-2) > 10 a林带 (39.1 t•hm^-2) > 7 a林带 (16.2 t•hm^-2)。② 沙漠公路防护林的林下未分解层凋落物持水量的排序为：梭梭 >柽柳>沙拐枣;而半分解层凋落物持水量的排序是：柽柳>梭梭>沙拐枣,且防护林内凋落物最大持水量半分解层均大于未分解层。③ 各林龄不同树种不同分解程度的凋落物持水量与浸水时间之间呈对数关系,最佳拟合关系式为W=b+a lg t,吸水速率与浸水时间之间呈幂函数关系,关系式为：V=ktⁿ,凋落物吸水速率在0～1 h内急剧下降,4 h以后下降平稳,其吸水作用逐渐减小。     

沙漠地区咸水滴灌林地盐结皮层化学特征

盐结皮是咸水滴灌条件下塔里木沙漠公路防护林土壤表层形成的一种特殊层结。对塔克拉玛干沙漠腹地不同灌溉年限防护林土壤盐结皮层的化学特征分析表明:①有机质含量随着灌溉年限的增加而增加,但增加趋势逐渐减弱;②全N、全P均随着灌溉年限的增加而增加,全K先增加后降低;③全盐量远高于流沙地,但随着灌溉年限的增加而逐渐减少;④与流沙地相比,盐结皮层各离子含量有不同程度的增加,SO24-,Mg2+,Na+,C l-,K+,Ca2+含量随着灌溉年限的增加而逐渐减少,CO23-含量极微且基本没有变化,但HCO-3含量却随着灌溉年限的增加而逐渐增加;⑤pH值均呈碱性,随着灌溉年限的增加而逐渐降低。     

沙漠油田基地路生物防沙试验段林木生长状况

对沙漠油田基地路生物防沙技术示范工程中不同立地条件下所种植的梭梭、柽柳、沙拐枣三类灌木的生长状况进行了调查，对盐水灌溉后各种立地类型的沙地土壤水盐状况进行了取样分析。研究结果表明：在塔中沙漠油田基地路生物防护体系建设的过程中，在沙丘和平沙地上应选用沙拐枣和梭梭，如种植柽柳则需采取适当的土壤保水措施（如在种植坑内加施草碳、固水剂、粘土等）。在含有下伏亚粘土层的沙地上应选用柽柳和梭梭，在丘间板结沙地上要想营造防护林，必需采取适当的技术措施，使土壤疏松（如深开沟、回填流沙等）。     

塔里木沙漠公路生态防护林沿线土壤表层盐分特征

根据56个土壤表层样品、49个水样的分析,探讨了塔里木沙漠公路生态防护林带沿线土壤表层盐分的基本特征,并研究了防护林沿线土壤盐分的分布规律。结果表明:表层土壤具有盐分含量高、表聚性强烈的特征;地下水矿化度与地下水电导率、土壤电导率与土壤盐分含量均呈现极显著相关性,土壤盐分属于碱性钠型氯化物。     

近50a西北干旱区气候变化趋势及对荒漠化的影响

西北干旱区干旱少雨,生态环境脆弱,土地荒漠化严重。本文根据近1951-2000年的逐月平均气温和月降水量资料研究了我国西北干旱区气候变化趋势,并结合近年来西北干旱区地表径流量变化,分析其对准噶尔盆地、塔里木盆地、河西走廊和柴达木盆地土地荒漠化影响。研究结果表明:(1)近50a西北干旱区气温都升高,变暖最显著的是北疆和柴达木盆地。降水量有增加趋势,其中南疆降水量增加趋势最大。北疆蒸发量有减少趋势外,其他区蒸发量都在增加,尤其南疆蒸发量增加趋势最大。(2)近50a来由于气候变暖,使蒸发量增大,塔克拉马干沙漠、河西走廊沙漠区和柴达木沙漠区的干旱危害加剧,这必然导致沙漠化的易发和其进程的加速。北疆气温升高,降水量增加,而蒸发量减少,有利于古尔班通古特沙漠区沙漠化进程的减缓。(3)气候变化和地表径流量变化有利于准噶尔盆地和塔里木盆地的土地荒漠化逆转,而使河西走廊和柴达木盆地的土地荒漠化发展迅速。     

塔里木沙漠公路风沙危害形成研究

塔里木沙漠公路南北横贯塔里木盆地 ,全长 5 6 2km ,其中近 80 %的路段穿行于塔克拉玛干沙漠之中 ,是世界上穿越流动沙漠最长的等级公路 ,因而风沙危害是制约沙漠公路正常运行的主要病害。研究表明 ,1)沙漠公路沿线风力强劲 ,沙丘形态各异 ,地表组成物质松散 ,为风沙危害形成提供了动力条件和奠定了物质基础 ;作为风沙危害的受灾对象 ,沙漠公路防沙体系结构以及公路纵横断面也直接作用于风沙危害形成过程 ;2 )沙漠公路风沙危害主要源于防沙体系沙物质的侵入和防沙体系内部因近地面气流变异而产生的风蚀与堆积 ;目前沙漠公路风沙危害的主体是防沙体系 ,危害的形式包括风蚀、风沙流滞留积沙和沙丘前移压埋。     

基于BSTEM模型的植被根系对塔里木河岸坡稳定性影响过程模拟

干旱地区的荒漠植被根系发达,其保持岸坡稳定和固土护堤的作用优为重要。在塔里木河流域选取红柳、芦苇和胡杨等典型荒漠植被根系,研究植被根系对塔里木河岸坡坡稳定性的影响,对于促进防治塔里木河水土流失和建设良好生态环境具有重要的现实和理论意义。文中以实测数据和水槽试验结果为基础,运用BSTEM模型,对植被根系对塔里木河岸坡坡稳定性的影响过程进行了模拟。结果表明:(1)在竖直、倾斜、相交三种布置方式下,红柳根系体积密度RVD为8%时,安全系数Fs分别为1.29、1.27及大于1.3,当根系体积密度在8%~28%时,岸坡安全系数全都大于1.3;芦苇和胡杨根系结果也类似,说明随着RVD增大,岸坡安全系数会增大,从而岸坡越稳定;(2)不同根系放置方式对岸坡稳定性影响不同,如RVD为8%时,红柳根系竖直、倾斜和相交放置的安全系数分别提高了33%、30.9%和40.2%,所以提高岸坡稳定性大小次序为:相交﹥竖直﹥倾斜;(3)从根系类型看,提高岸坡安全系数次序为:红柳﹥胡杨﹥芦苇;(4)与无根系相比,有植被根系岸坡稳定性均比无植被根系有一定程度增加,相同植被根系下相交放置提高岸坡安全系数最显著,相同布置方式下红柳根系提升岸坡稳定性最明显。