沙柳沙障腐烂过程对土壤碳氮磷化学计量特征的影响

探究沙柳沙障腐烂过程对土壤碳氮磷化学计量特征的影响,有助于深入了解荒漠生态系统土壤养分循环及土壤有效性。该研究以布设1、3、5、7、9 a的沙柳沙障为研究对象,通过原位取样与指标测定,探究影响土壤碳氮磷含量及其化学计量特征的主要环境因子。结果表明：沙柳沙障腐烂过程障体化学组分显著降低（P<0.05）,土壤含水率和碱解氮（Available Nitrogen,AN）得到改善,β-1,4-葡萄糖苷酶（β-1,4-glucosidase,BG）和β-1,4-N-乙酰氨基葡萄糖苷酶（β-1,4-N-acetylglucosidase,NAG）活性于5 a时达到峰值;碳磷比和氮磷比在设障之后的5 a中显著增加,5 a时分别是1 a的1.83和1.76倍,而9 a的碳氮比较1 a显著增加了41.20%（P<0.05）;碳磷比和氮磷比与可溶性有机碳、碱解氮、全氮和BG呈显著正相关,但碳氮比与NAG、纤维素和木质素呈显著负相关,其仅与质量损失率呈显著正相关（P<0.05）;冗余分析研究结果进一步证实,纤维素和质量损失是影响土壤碳氮磷含量及其化学计量的主导因子。沙柳沙障的腐烂过程能够提高土壤碳氮磷含量,在辅助于沙漠地区植被恢复的过程中可作为长期有效的治理措施。     

沙柳沙障沙埋段5种木腐真菌的生物学特性

[目的]明确培养条件(碳源、氮源和pH值)对木腐真菌生长的影响,为延长沙柳(Salix psam-mophila)沙障使用周期提供理论依据.[方法]以沙柳沙障沙埋段5种木腐真菌:桔绿木霉(Trichoderma citrinoviride)、Xs 木霉(Xylogone sphaerospora)、哈茨木霉(Trich...     

毛乌素沙地巴图塔沙柳沙障对植被恢复作用的研究

以毛乌素沙地巴图塔沙柳基地为研究区域,采用野外调查和统计分析相结合的方法,对沙障设置前后的植被动态变化、物种多样性进行研究,进而分析沙柳沙障对植被恢复的影响。研究结果表明:随着沙障设置年限的增加,群落的物种数增加;群落类型由沙障设置前的沙米+沙竹群落发展成沙柳人工植被群落,在演替过程中无物种消失,物种多样性与沙障设置年限基本呈正相关关系。证明流动沙丘上植被恢复过程中沙柳沙障起着重要促进作用。     

沙柳沙障防风阻沙效益的研究

以库布齐沙漠穿沙公路和神东矿区巴图塔沙柳基地为试验区,对沙柳沙障体系内外风速和输沙量进行了野外观测,根据调查和观测资料,利用surfer(8.0)软件作出沙障体系内外的风速流场图,并运用粗糙度(z0)、摩阻速度(u*)等物理参数,对复式沙柳沙障的防风效益和阻沙作用进行了系统研究。结果表明:半隐蔽式、平铺式沙柳沙障防沙体系内外,风速比(V2 m/V0.3 m)的变化随着向沙障体系的逐渐靠近呈非线性增大;粗糙度(z0)的变化则随风速比(V2 m/V0.3 m)的增大表现出两种情况:当旷野风速小于起沙风速时,其趋势线方程为多项式函数,当旷野风速大于起沙风速时,其趋势线方程为指数函数;在沙柳沙障防沙体系内外,由于沙颗粒与沙柳体系内沙柳发生碰撞,输沙率随防沙体系远近的分布不再简单遵循对数或者指数关系,其极值出现的距离随风速的增加而波动,由于沙柳沙障构成的下垫面复杂多变,其对风沙流结构与风沙活动层风速廓线的影响很难确定。     

长期种植毛竹林土壤丛枝菌根真菌群落演变趋势

为揭示长期种植毛竹林土壤丛枝菌根（Arbuscular mycorrhizae, AM）真菌群落演变特征,通过磷脂脂肪酸（Phospholipid fatty acid, PLFA）和Illumina Miseq测序平台研究了AM真菌生物量及群落结构的演变趋势。结果表明,长期种植毛竹林土壤养分含量总体呈下降趋势,球囊霉素相关土壤蛋白（Glomalin-related soil protein, GRSP）含量及AM真菌生物量也显著降低（p<0.05）,其中易提取态球囊霉素相关土壤蛋白含量与有机质、速效钾、碱解氮显著正相关（p<0.05）,而AM真菌菌丝生物量（16:1ω5 PLFA）与碱解氮极显著正相关（p<0.01）。长期种植毛竹林显著降低了土壤2~0.25 mm大团聚体比例（p<0.05）,且与AM真菌菌丝生物量极显著正相关（p<0.01）。测序结果表明,毛竹林土壤AM真菌以球囊霉属（Glomus）为优势种群,其次是无梗囊霉属（Acaulospora）,长期种植毛竹后土壤球囊霉属相对丰度显著增加而无梗囊霉属显著降低（p<0.05）。非度量多维尺度转换排序（NMDS）分析显示,对照马尾松林与不同种植年限毛竹林土壤AM真菌群落显著区分（p=0.001）,土壤含水量（p=0.005）、有效磷（p=0.014）、碱解氮（p=0.001）对AM真菌群落结构变异具有重要贡献。长期种植毛竹显著降低了AM真菌生物量、球囊霉素相关土壤蛋白含量以及2~0.25 mm大团聚体比例,并改变了AM真菌群落结构,不利于土壤碳固存和维持生态系统稳定。     

库布齐沙漠北缘机械沙障对地表土壤可蚀性的影响

[目的] 明确机械沙障铺设对风沙区地表可蚀性特征的影响,为防沙工程中沙障的合理应用提供理论依据。[方法] 采取库布齐沙漠北缘迎风坡不同年限铺设的生物基可降解聚乳酸（PLA）沙袋沙障、沙柳沙障和芦苇沙障不同坡位的土壤样品,分析了地表0—20 cm深度土壤有机质含量、土壤粒径组成和土壤可蚀性K值。[结果] ①沙障铺设后利于土壤有机质含量增加,其中2 m×2 m沙柳沙障对土壤有机质的积累效果最好,且迎风坡上部土壤有机质含量相对较少。②沙障铺设使得障格内黏粒、粉粒和细砂含量增加,随设障年限的增加其呈增加趋势;土壤0—20 cm范围内均以细砂为主。③铺设机械沙障可降低土壤可蚀性,各立地条件下沙丘下部障格内土壤抗蚀性最好;3种机械沙障中沙柳沙障抗蚀性较高;随设障年限增加障格内土壤抗蚀性增强,设障4 a后,2 m×2 m铺设规格障格内的土壤受侵蚀风险较小;土壤可蚀性K值与土壤有机质含量呈极显著（p<0.01）负相关。[结论] 沙障铺设使土壤有机质含量增加,利于细粒物质的积累,增强土壤抗蚀性,是治理流动沙丘有效的风蚀防治措施。建议在库布齐沙漠北缘铺设机械沙障时,可采用迎风坡上部铺设1 m×1 m的生物基可降解聚乳酸（PLA）沙袋沙障,中部铺设2 m×2 m的沙柳沙障,下部铺设2 m×2 m的生物基可降解聚乳酸（PLA）沙袋沙障的模式。     

沙柳沙障腐烂过程对土壤微生物生物量及酶活性的影响

为探究沙柳沙障腐烂过程土壤微生物生物量及酶活性的变化规律,以铺设10年的沙柳沙障为研究对象,采用野外原位取样和室内指标测定法,结合RDA多元数据排序分析,揭示影响土壤微生物生物量及酶活性的主要环境因子.结果表明:(1)随铺设年限的增加,土壤中的C∶ N与C∶ P呈上升趋势,10年后的C∶ N是1年的16.14倍,而N ...     

半隐蔽式沙柳沙障的防风阻沙效益

对毛乌素沙地15,25和35cm的3个高度,1m×0.5m,1m×1m,1m×2m,2m×2m,2m×3m5种规格的半隐蔽格状沙柳沙障内近地表风沙流的活动过程进行了对比研究,分析了不同规格沙障的防风阻沙效益。结果表明,设置沙柳沙障后地表土壤中细粒物质含量明显增加;与裸沙丘相比,沙柳沙障内的相对输沙率明显减少。根据当地的自然条件和经济状况,认为毛乌素沙地适宜于当地铺设的沙柳沙障规格为2m×2m。     

科尔沁沙地植物再生沙障人工群落多样性及其动态研究

对科尔沁沙地植物再生沙障人工群落的物种组成、生活型结构及群落多样性及其动态进行了研究。结果表明：在流动沙丘上建立植物再生沙障,不仅固定了沙丘,而且也为植物的入侵和定居创造了条件。沙障建植后第3-7 a的人工群落,其物种及其科属组成以及科属组成与对照流动沙丘（群落）相比都有显著的增加。物种的丰富度指数和多样性指数都呈对数式增加趋势,且变化幅度不大,表明沙障群落的物种和多样性演替比较平稳。群落的均匀度呈二项式的“V字型”变化趋势,这种变化反映了沙障人工群落人工栽植物种占据优势地位的特性以及群落内部的变化特点。     

沙柳沙障内植被恢复影响因子探究

以神东矿区宝勒高水库保护区为研究区域,通过野外调查和统计分析,对不同规格、不同坡位沙柳沙障内植被恢复情况、沙障破损情况、植被生长与沙障关系进行了详细调查,以研究影响沙柳沙障植被恢复的几个主要因子。结果表明:2 m×2 m规格的沙柳沙障最利于植被恢复;沙丘背风坡在降水较好的条件下利于先锋植物种生长,而迎风坡则表现为更利于植被的恢复及演替;背风坡沙障破损较迎风坡严重,每一障格四条边破损度依次为迎下>迎上>顺左>顺右;植被生长对沙障有明显的依附作用,障格中间不利于种子停留和植株生长,在沙丘迎风坡,顺风边植株数量和高度均略高于迎风边,而到了沙丘背风坡,迎风边植株数量和高度都高于顺风边;风力是影响迎风坡植被恢复的主要因子,坡度则是背风坡植被恢复的主要影响因子。     

江西省鄱阳湖湖滨沙地蔓荆的固沙效益

 研究蔓荆植物在南方风沙化土地的阻沙、固沙作用,以及对土壤理化性状改良和小气候改善等方面的影响。结果表明:蔓荆植被覆盖率为10％～20％时,风蚀模数为2万4757t/（km2·a）,植被覆盖率达到40％时,年均风蚀模数只有2920t/（km2·a）;与裸沙地比较,5年生蔓荆地0～40cm土层的有机质、全N、全K、速效K分别增加了580％、100％、28.6％、67％;对于0～20cm土层,小于0.25mm的细沙粒增加98.7％;蔓荆地可降低地表最高温度10～12℃,增加空气湿度1.2％,有利于沙地植被的恢复。     

Symbiotic performance of fast-growing rhizobia isolated from the coastal sand dune legumes of west coast of India

The symbiotic efficiency of coastal sand dune rhizobial isolates on four cultivated legumes, cowpea (Vigna unguiculata), green gram (Vigna radiata), black gram (Vigna mungo) and horse gram (Macrotyloma uniflorum), was assessed. Among the isolates of Someshwara (S1–S5), inoculation of S5 resulted in the highest increase of shoot biomass in cowpea (control vs experimental, 1:6), while inoculation of P1 among the Padubidri isolates (P1–P5) induced the highest shoot biomass in cowpea (1:14.4). Inoculation of the isolate P2 induced higher shoot biomass against uninoculated controls of horse gram (12.6:1), green gram (11.2:1) and black gram (6.1:1). One-way ANOVA revealed significant difference in the shoot biomass between uninoculated and inoculated cowpea plants with ten rhizobial isolates (P <0.05). Cultivation of surface-sterilized green gram seeds on unsterilized dune sand resulted in profuse flowering as well as nodules within 6 weeks indicating possibilities for isolating efficient rhizobial strains through cultivating edible legumes on coastal sand dune soils.     

巴丹吉林沙漠南缘近流沙区白刺灌丛沙堆形态特征与空间分布

白刺灌丛沙堆是风沙塑造的荒漠景观,研究白刺灌丛沙堆形态特征和分布格局对沙源的响应,可为进一步研究其形成演化提供依据。研究通过野外调查测定,对巴丹吉林沙漠南缘近流沙区白刺灌丛沙堆集中分布区的沙堆形态特征及其空间分布进行了研究。结果表明:雏形阶段和发育阶段的沙堆分别占沙堆总数的24.0%和42.2%。该区域相邻沙堆平均间距仅为9.8 m,沿主导风向,相邻沙堆的间距呈现由大快速减小,维持小间距一段距离后,再缓慢增大的分布格局,密度变化与此相反。受高沙源供给及由此带来的强蚀积转换的影响,白刺灌丛沙堆稳定化进程减缓,各项形态特征值均较小。相关性分析表明,白刺灌丛沙堆的高度、长轴长、短轴长、迎风坡长、背风坡长和底面积间均呈显著相关(P0.01)。研究结果说明,在丰富沙源供给条件下,研究区白刺灌丛沙堆处于发育的中早期阶段,在景观上表现出密度大而体型小的特点。     

我国沙障固沙技术研究进展及展望

利用文献荟萃法,对我国沙障的类型及其固沙技术进行了研究。目前,沙障固沙技术的理论尚有待完善,沙障的规格、材料选取没有相应的规范,沙障固沙体系布局不合理,沙障对沙地生态系统的影响研究不充分,重大工程中的沙障效益评价困难。随着科学技术的不断进步和材料科学的发展,我国沙障治沙技术研究趋势为:(1)重大工程沙障效益评价指标体系研究;(2)在现有沙障设施内,开展沙障—沙生植物—微生物相互作用的研究;(3)防风固沙体系模式的优化研究。     

古尔班通古特沙漠西南缘柽柳沙包土壤粒度分布特征

柽柳(Tamarix chinensis)沙包是古尔班通古特沙漠地区特殊的生物地貌景观,对维持区域生态环境稳定具有重要作用。采用野外调查与室内分析相结合的方法,对古尔班通古特沙漠西南缘柽柳沙包0—500 cm层土壤粒度特征进行分析。结果表明:(1)该地区柽柳沙包土壤粒度组成以细粒物质为主,其中粉粒含量最高,其次为极细沙粒,两者含量达到80%以上,且50μm以下土壤粒度含量在57%以上。(2)随着土层深度的增加,黏粒、粉粒、平均粒径及分形维数总体呈先升高后降低再升高的变化趋势,极细沙粒、细沙粒及分选系数总体呈先降低后升高再降低的变化,土壤总体分选性较差,偏度呈正偏态,峰态呈中等峰态。分形维数、平均粒径与黏粒、粉粒呈显著正相关,与极细沙粒、细沙粒呈显著负相关,表明分形维数和平均粒径能够较好地反映柽柳沙包土壤粒度组成特征。(3)柽柳沙包土壤粒度的形成受土壤含水量、pH、全磷、有机质及电导率等土壤特性的影响。研究结果表明,平均粒径和分形维数能够较好地反映柽柳沙包土壤粒度分布特征,柽柳沙包土壤粒度组成是荒漠—绿洲过渡带土壤形成中不可忽视的潜在物质基础。     

高寒沙区人工沙棘对风沙危害的生态响应

[目的]沙棘(Hippophae rhamnoides)是高寒沙区典型的优良治沙物种,其风沙危害的抗逆性研究对沙棘生态适应性机理及高寒沙区生物治沙工作具有重大的探究与指导意义。[方法]对不同类型沙丘不同林龄的人工沙棘林进行了样方调查和风沙活动监测。[结果]沙棘群落特征与地表风蚀强度变化具有时空同步性。轻度风蚀与中轻度沙埋现象有助于沙棘的生长与群落的发展,固定与半固定沙丘人工沙棘的株高冠幅均为流动型沙丘沙棘的3~6倍;沙棘各生长指标与株下蚀积深度具有显著的二次函数拟合关系,8年生沙棘生长的最佳沙埋深度在30—40cm。2008—2016年,各沙丘沙棘群落特征与局地输沙率、粗糙度、蚀积深度等风沙活动特征分别表现出显著的指数递减、多函数递增和二次函数先增后加减的变化规律。[结论]高寒沙区沙棘对风沙危害的响应特征反映了沙棘良好的风沙适应能力,也指示沙棘造林技术需要注重立地条件选取、造林结构改进与多物种配置,保障沙棘的稳定生长势态与良好的生态修复效益。     

退化人工柠条林灌下沙埋干预的土壤水文效应

灌丛沙堆是旱区灌丛植被水文过程的快通道,也是调节土壤水分平衡的关键点。以荒漠草原退化人工柠条林为研究对象,通过人工沙埋的方式改变灌丛沙堆大小与形态,在连续监测分析基础上(2012—2016年),探讨了人工沙埋干预下灌丛沙堆土壤水文过程与水文效应的动态响应。结果表明:与对照相比,(1)沙埋干预并未显著改变表层0—10cm主要的水文物理指标,但是显著提高了5—10cm土壤水分入渗速率,同时0—5cm初渗率显著降低;(2)沙埋干预明显提高了降水后表层0—5cm土壤的即时持水性,同时降水后表层土壤水分含量衰减过程呈现出很强的季节性变化;(3)2012—2016年生长季末沙埋处理的0—100cm土壤相对储水率分别为11.3%,-6.5%,4.5%,4.3%,15.7%,这种效应集中在0—60cm,对照处理下层土壤(60—100cm)水分含量的波动性更强。总体而言,沙埋干预对表层土壤水文物理特性无显著影响,但是显著提高了5—10cm土层水分入渗性能并降低了0—5cm初渗率;但是这种局部入渗性能的加强并未提高水分补给深度,上下层间水文联系反而弱化。沙埋干预的长期水文效应及其作为旱化成龄人工林适应性管理措施的适宜性还有待进一步的跟踪监测与分析。