内蒙古四大沙地植被NDVI变化及气候响应研究

为了更好掌握内蒙古四大沙地的植被长势变化及气候响应,用GIMSS/NDVI数据对1981 ～ 2001年8月的植被NDVI值进行了研究.分析结果表明,四大沙地的植被NDVI平均值从高到低的顺序为呼伦贝尔沙地、科尔沁沙地、浑善达克沙地、毛乌素沙地.NDVI变异系数从大到小的顺序为浑善达克沙地、毛乌素沙地、科尔沁沙地,呼伦贝尔沙地.对四大沙地的8月NDVI数据与5～8月累积平均气温逐月进行回归分析结果都不具有显著性.而8月的NDVI数据与5～8月累积降水量逐月回归分析结果表明,沙地植被对降水量有明显的滞后效应.浑善达克沙地和毛乌素沙地NDVI与累积降水量有正相关,呼伦贝尔沙地和科尔沁沙地NDVI与累积降水量不具有显著性.     

浑善达克沙地退化草场的封育效果及其评价

通过对浑善达克沙地退化草场封育效果的研究,结果表明,在该地区,退化草场一经封育其植被盖度、草层高度、牧草产量明显增加,植被恢复较快。恢复后的植被如继续封育,其封育效果已不明显。经研究,在浑善达克沙地,对于退化草场的封育期以5 a左右为宜。     

浑善达克沙地飞播区不同恢复阶段植物群落结构动态变化

为研究浑善达克沙地飞播区不同恢复阶段植物群落结构动态变化,揭示飞播后浑善达克沙地植被恢复的特点和变化规律,于2013—2017年在浑善达克沙地11个飞播区进行了植被调查试验,并从功能型角度出发,结合对应分析、关联度分析以及Mann-Kendall趋势分析等数据分析方法探讨了飞播区植被恢复的阶段性以及各功能型植物在群落中的地位和作用。结果显示:浑善达克沙地飞播区19 a恢复时间共分为3个恢复阶段,且飞播后,伴随恢复时间的推移,乔木、灌木半灌木、多年生杂类草、一/二年生杂类草、多年生豆科牧草、多年生禾草、一/二年生禾草7个功能型植物间的相互依赖程度逐渐减弱;随着恢复年限的增加,群落的稳定性逐渐增大。不同恢复阶段,植被恢复的主导功能型并不唯一,可在不同阶段进行适时管理,从而使植物群落的演替阶段和整体发展趋势更有利于退化沙地的植被恢复与重建。     

浑善达克沙地榆树疏林幼苗更新空间格局

榆树疏林广泛分布于浑善达克沙地,是适应半干旱、半湿润气候的沙地植被类型.采用Ripley的K函数统计方法,分析了浑善达克沙地固定沙丘与丘间低地封育状态下的榆树幼苗空间分布及更新格局.结果表明:两种生境下榆树幼苗密度分别为88株/hm2和77株/hm2,丘间低地更适合幼苗的生长.固定沙丘和丘间低地榆树幼苗均呈聚集分布,但丘间低地的幼苗聚集强度更高.固定沙丘上榆树幼苗与成熟树种群在小尺度上呈负关联,而丘间低地幼苗与成熟树种群呈现较显著的正关联,但二者在大尺度上均无关联性.研究对揭示浑善达克沙地榆树幼苗分布、更新空间格局及其恢复保护具有重要意义.     

浑善达克沙地带状灌木防护林防风效益研究

营造草场防护林是浑善达克沙地防治风沙危害的主要措施,本文对浑善达克沙地不同树种、不同配置方式的灌木防护林的防风效益进行了研究.研究结果表明:对于单带灌木防护林,小红柳减弱风速、增大地表粗糙度的效果优于黄柳;而多带小红柳的防风效果优于单带灌木防护林.因此,在浑善达克沙地草牧场防护林建设时可优先选择小红柳,以多带配置为最佳.     

正蓝旗植被覆盖度的年度动态及生长期气温降水量的相关性分析

为了掌握浑善达克沙地草原植被覆盖度的时空动态以及与生长期降水量、气温的关系,以美国NASA官方网MODIS NDVI数据为数据源,用像元二分模型计算正蓝旗天然草原植被覆盖度,得到了时空动态变化规律.时间上植被盖度一直处于上下波动状态,最高值出现在2004年,植被盖度达47.7％,最低值出现在2009年,植被盖度为34.1％.12a的平均盖度为40.96％,变异系数为10.92％.空间上高覆盖度草地主要分布在上都高勒两侧和高格斯台郭勒、乃仁音高勒周围以及沙地里面湖泊周围.低覆盖度草地主要分布在西北部沙地和东部沙地,呈条状分布,其余大部分地区为中覆盖度草地.植被旺盛期植被覆盖度与植被生长期降水量呈正相关线性关系,关系显著(R =0.674,P=0.016).植被旺盛期植被覆盖度与植被生长期平均气温呈负相关线性关系,关系显著(R =0.627,P=0.029).     

浑善达克沙地植被恢复对土壤理化性质的影响

[目的]研究浑善达克沙地植被恢复过程对其土壤理化性质的影响.[方法]采用野外调查与室内分析相结合的方法,以内蒙古自治区克什克腾旗浑善达克沙地不同治理时间及不同恢复阶段沙地为对象,定量分析不同治理时间及不同恢复阶段沙地土壤的理化性质.[结果]随治理时间的增加和沙地的不断恢复,0～5 cm土层含水量和土壤容重分别呈增加和降低趋势,5～60 cm土层土壤含水量和土壤容重则均呈现降低趋势.土壤有机质含量和全氮量逐渐增加.半固定沙地与固定沙地的土壤有机质含量较流动沙地提升2.03和6.12倍,全氮量提升48.15％和74.38％.[结论]研究结果可为浑善达克沙地的生态治理提供理论依据.     

2001-2010年内蒙古植被净初级生产力的时空格局及其与气候的关系

利用MODIS NDVI数据、气象数据和植被分类数据,基于改进的光能利用率模型CASA模型对2001-2010年内蒙古不同植被类型净初级生产力(NPP)进行估算,并分析其时空分布特征及对气候因子的响应.结果表明:(1)10年间内蒙古植被年NPP的平均值为340.0 gCm-2a-1,且空间分布呈明显的经度地带性,由西向东的变化速率为每10度增加200.5 gCm-2a-1;(2)不同植被类型NPP有较大差异,森林、草地、农田和荒漠植被的NPP平均值分别为521.9、270.3、405.7和85.3 gCm-2a-1;(3)10年间内蒙古植被NPP总量的平均值为322.7 TgCa-1,波动范围为276.8-354.4 TgCa-1.从NPP年际变化的空间分布来看,阿拉善沙漠、毛乌素沙地西部、河套平原以北地区、浑善达克沙地东西缘和呼伦贝尔平原西北部植被的NPP呈极显著上升,而内蒙古中部的草地植被NPP呈极显著下降;(4)不同植被类型NPP对气候因子的敏感性有较大差异.森林植被NPP主要受温度的限制,而农田、草地和荒漠植被NPP主要受降水量控制.     

浑善达克地区典型植被NDVI与温度、降水的相关性分析

浑善达克沙地处于中国陆地生态系统对全球变化响应的一级敏感区,植被对气候变化敏感.基于1998-2010年SPOT/VEGETATION VGT-S10逐旬NDVI数据,研究区域典型植被的旬归一化植被指数(NDVI)动态变化及其与温度、降水的相关性以及气象因子影响的滞后效应.结果表明,长时间旬NDVI序列较好地反映了主要植被类型随着季节变化的生长发育状况;生长季节内植被旬NDVI和气温的相关性高于其与降水的相关性,气温、降水对不同植被的影响具有滞后效应,滞后期均在40d以内,滞后期长短因植被而异;年际间旬NDVI与降雨量、温度的相关分析表明在植被快速生长期降雨量对植被生长有重要促进作用,而温度在植被生长初期和成熟期则是植被旬NDVI提高的重要原因;由于春、冬季旬NDVI与温度、降水变化的高度一致性,全年旬NDVI与气象因子相关分析的可靠性降低;而生长季节内植被旬NDVI与降水、温度的相关性分析可以很好地揭示气象因子与植被生长发育的关系.     

中国浑善达克沙地生态环境变化研究

在野外调查采样的基础上,利用1987年,1995年和2000年的Landsat7 TM影像,在地理信息技术的支持下,研究了浑善达克沙地近期地表覆被变化的特征.研究结果表明:浑善达克沙地近期有明显的变化,变化的幅度约3%~6%,沙地面积约2.2×104km2,核心区面积约1.2×104km2;浑善达克沙地的分布与主导风向相一致;退化草地、片沙、沙丘等裸沙地是构成景观的主体,破碎化是浑善达克沙地的主要特征.此外,草地和退化草地的相互转化明显,是两种主要的防治类型.     

浑善达克沙地生物土壤结皮细菌群落特征

微生物可凝聚土壤颗粒形成生物土壤结皮(BSCs),其在荒漠化土壤植被恢复具有举足轻重的作用.通过构建环境样品16S rDNA文库,本文分析了浑善达克沙地生物土壤结皮(BSCs)细菌群落组成特征及其与结皮形成演替的关系.结果表明:浑善达克沙地BSCs中细菌主要类群为α-和γ-变形杆菌.其中,优势菌是γ-变形杆菌门中的假单胞菌科(Pseudomonadaceae),不动杆菌属(Acinetobacter)和α-变形菌门中的鞘氨醇单胞菌属(Sphingomonas),分别占到总细菌数14.5%,18.2%和12.7%.而Cyanobacteria类群很少,仅占全部克隆的1.8%,这使其细菌群落组成特征明显不同干成熟BSCs.因此,在BSCs早期发育或重建早期时期,起先锋拓殖作用的可能是Cyanobacteria之外的其他异养和自养细菌.     

沙袋沙障对沙地公路路域生态系统的影响

【目的】研究不同规格沙袋沙障对浑善达克沙地的防风固沙效益、土壤改良以及植被恢复的作用。【方法】在浑善达克沙地布设1.0m×1.0m、1.5m×1.5m、2.0m×2.0m3种沙袋沙障,并设置对照样地,每块样地均为20m×20m。从地表风速、土壤理化性质、地表植被组成和群落丰富度等方面对沙袋沙障的防风固沙效益进行7a的研究。【结果】布设1.0m×1.0m、1.5m×1.5m、2.0m×2.0m沙障的样地比对照样地的地表粗糙度分别提高了116倍、62.17倍、12.83倍,而植被盖度分别增加了12.3倍、9.5倍、5.39倍,Shannon-Wiener指数(H)与群落丰富度指数(IMA)明显增大。【结论】1.0m×1.0m的沙袋沙障综合防护效益最佳,1.5m×1.5m和2.0m×2.0m沙障的防护效果稍差,在7a中土壤的理化性质逐年提高,地表粗糙度先增大后减小。     

浑善达克沙地不同龄级沙柳灌丛土壤有机碳研究

[目的]研究浑善达克沙地不同龄级人工沙柳灌丛土壤有机碳分布规律,为进一步研究干旱区群落演替过程中碳收支以及生态恢复过程中的植被类型选择提供科学依据。[方法]对浑善达克沙地不同龄级(2、4、6、8 a)人工沙柳灌丛土壤p H、容重、有机碳、碳密度进行研究。[结果]土壤p H在7.34~7.60,且与土壤有机碳的变化无明显相关性。同一龄级植被垂直分布上,表层土壤容重较底层低,与土壤有机碳含量的变化呈负相关。土壤有机碳在0.44~1.10 g/kg,不同龄级沙柳灌丛不同土层土壤有机碳含量均随林龄的增加出现先减低后升高的趋势,同一龄级沙柳灌丛不同土层的土壤有机碳含量无明显的变化规律。表层土壤碳密度随着龄级的增大呈先降低后增加的趋势。8 a沙柳灌丛土壤碳密度最高,为9.59 kg/m~2;随着土层的加深土壤碳密度不断增大。[结论]沙柳灌丛对沙地植被恢复、土壤碳库有重要作用。     

黄土高原地区土地植被承载力与植被生态恢复建设

土地植被承载力是黄土高原地区土壤水分与植物生长关系调控、合理利用水土资源和生态植被建设的核心问题之一.分析了土地植被承载力对植被结构的影响,认为在大气降雨量为唯一土壤水分输入量的黄土高原,土地植被承载力决定了植物群落密度,直接影响植被结构.从植被地带和群落适应性原理、缓解土壤干旱、控制植被生产力三个方面探讨了生态恢复与土地植被承载力的相互关系,并提出了黄土高原生态恢复建设必须优先考虑土地植被承载力,根据土地植被承载力进行植被生态恢复建设是黄土高原生态环境得以改善和持续发展的必由之路.     

浑善达克沙地桑根达来古榆树调查研究

榆树疏林草原是浑善达克沙地上的1种原始自然景观,被认为是最稳定的植被类型.我们把胸径大于50cm的榆树定义为古榆树,古榆树是榆树疏林草原发挥生态效益的典型代表,2009年5月～8月在浑善达克沙地正蓝旗桑根达来镇境内用样方法对宝绍代苏木安夏日嘎查、额木格德苏木白音胡舒嘎查等8个区域对胸径大干50cm的榆树进行实地调查,用Excel对数据进行统计分析.通过分析可知:(1)该区共有古榆树308株,分布最多地区为100株,最少为1株.(2)该区古榆树的胸径分布于50cm ～ 130cm,集中分布于50cm～55cm,株数与胸径关系呈反“J”型分布.(3)株高分布于6m～ 18m,集中分布于10m～12m,株数与株高关系呈正态分布.(4)长势中等偏上,死亡植株与患病植株较少.     

生态环境治理中的林草植被建设

由于树草种选择、经营管理等方面存在的问题,在林草植被建设中出现了造林成活率低、保存率低和生态经济效益低的"三低"的问题.为了解决这些问题,促进市场经济条件下植被建设的健康发展,林草植被建设应该进行合理的规划和布局;使每块林地和草地达到植被建造的群落质量标准;提高不同利用目的森林植被之间的功能换算系数;使林草植被覆盖率达到一定的规模.     

浑善达克沙地淡水养殖试验研究

草原畜牧业是浑善达克地区的主体经济，虽然多年来严重超载过牧，但是经济发展非常缓慢。近年来草场的退化和沙化日趋严重，极大的制约着当地牧民的生产和生活，并且对周边地区的生态安全造成了巨大的威胁。沙漠化程度已发展到了非治不可的地步。在开展浑善达克沙地植被恢复与风沙环境综合治理的同时，有必要引导牧民调整产业结构，因地制宜的培育新产业，进行沙地经济综合开发。因为浑善达克沙地有较多的淡水淖尔，我们在一些地区作了淡水养殖试验及研究，结果表明，浑善达克沙地的水域养鱼是完全可行的，它的水体营养丰富，适宜于不同栖息习性的鱼类生活。有利于多种鱼类混养。小水面季节性养殖，应投放尽可能大的鱼苗，以生长较快的草鱼、鲤鱼和鲢鱼为主；大水面深水越冬养殖的效果较好，应以鲤鱼、鲫鱼、草鱼和鲢鱼为主。因此，应充分利用沙地内较多的淡水淖尔开展多种经营。     

内蒙古荒漠生物结皮细菌的分离、鉴定

采用PGY - BG11生物结皮细菌培养基,运用传统培养方法从内蒙古浑善达克沙地、毛乌素沙地的生物结皮中分别分离到21株和12株细菌.采用16Sr - DNA测序分析方法进行菌种鉴定,得出两地的优势菌均为链霉菌属,并根据RDP在线程序Classifier浑善达克沙地、毛乌素沙地生物结皮可培养细菌归类.与采用分子生物学方...     

植被稳定性研究进展

植被稳定性是植物群落结构与功能的一个综合特征.从稳定性研究的意义、概念、维持机制以及研究方法方面对植被稳定性研究进行了综述,主要从多样性理论、冗余理论方面探讨了稳定性的维持机制.在稳定性的研究方法中,指出应加强对草地生态系统的稳定性研究,主要是对天然草地的研究,另外从植被结构与功能方面对稳定性进行深入研究,并探讨了天然草地植物群落的演替阶段.应重视干旱区人工植被建设中对天然植被斑块格局和演替模式的模拟以及植被配置模式的研究,以指导自然植被的保护利用和人工植被的建设.     

浑善达克沙地中部地区榆树分布密度与土壤养分状况关系的研究

通过现场调查采样和实验室分析,研究了浑善达克沙地榆树密度与土壤养分含量的关系.结果表明土壤养分含量的分布状况为:榆树密集区>榆树稀疏区>榆树零星分布区,即土壤有机质、速效氮、磷、钾的含量与榆树密度成正比.这说明榆树虽然有消耗土壤养分的作用,但它对土壤肥力状况的改善作用更为明显.产生这种状况的原因是榆树密集分布区植被盖度最高,阻截风沙流中细柱物质和生物残体的作用最强,因而肥力状况最好.关于这一点也可以从在同一榆树密度区内,丘间地的土壤养分含量最高,其次为背风坡、坡顶和迎风坡得到证明.