民勤荒漠区植被退化动态定位研究

白刺、沙蒿、麻黄是民勤荒漠区的主要植物种类,梭梭是当地主要固沙造林树种。定位监测表明:民勤5月下旬土壤含水率与灌木、草本植物和优势种密度及植被总盖度之间呈正相关关系。6~7月的降水量与灌木密度和植被总盖度之间呈正相关关系。5~7月的降水量和土壤水分是限制当地荒漠植被密度、盖度的关键因子。从群落类型看,深根性的麻黄和梭梭盖度比较稳定。从地貌看,流动沙丘和半固定沙丘上的植被较稳定,固定沙丘植被普遍严重退化。设置黏土沙障易形成沙面结皮,阻止降水下渗,不利于接收和保存有限的天然降水。     

民勤绿洲人工梭梭林群落结构及种群生态特征

采用野外样方调查方法,分别对生长于民勤绿洲盆地不同立地类型的人工梭梭群落内的物种重要值、多样性等生态特征进行分析,将其划分为3个类型：梭梭-一年生植物群聚、梭梭-一年生植物-灌木群聚和梭梭-灌木群落;分别分布于流动沙丘、半固定沙丘和固定沙地上,随着沙地固定程度的增加,人工梭梭群落由梭梭-一年生植物群聚（先锋群落,盖度23%、多样性指数0.26）演替到梭梭-一年生植物-灌木群聚（盖度30%、多样性指数0.34）再演替到梭梭-灌木群落（盖度40%,多样性指数0.60）;在人工梭梭群落演替过程中,人工梭梭种群在不同沙地类型上生长状况不同,沿着流动沙地→半固定沙地→固定沙地为衰退型,这种衰退与土壤水分的含量有关。     

不同地下水位植物蒸腾耗水特性研究

在甘肃省民勤治沙站利用非称量测渗仪研究了梭梭、柠条等 10种沙区植物的蒸腾耗水特征。结果表明 ,各种植物 5a的总蒸腾量由大到小排列为 :沙枣、花棒、沙木蓼、柠条、梭梭、白皮沙拐枣 ;随植物年龄增长 ,蒸腾系数有上升的趋势 ,而蒸散系数有下降的趋势 ;在民勤沙区 6～ 9月是主要蒸腾季节 ,该时段的蒸腾量占全年蒸腾量的80 %～ 90 % ;植物的蒸腾量随年龄的增长而迅速增加 ,但增长幅度随物种不同而异。一般生长快的植物增长快 ,生长慢的植物增长慢。     

中国特有种-奇台沙拐枣(Calligonum klementzii)群落特征及其异地建植模式初探

对奇台沙拐枣(Calligonum klementzii)自然植物群落特征进行了调查分析,依据自然植物群落特征对异地重建模式进行了探讨。结果表明:(1)自然群落特征数量指标中,优势度、重要值、多度、频度、高度、生活型、生长型是决定重建群落特征的主要参考指标。(2)奇台沙拐枣重建植物群落理论最小种植面积为2286-2857m2;主要物种数为10种,其中小乔木2种,灌木3种,草本5种;重建群落优势种奇台沙拐枣、梭梭(Haloxylon mmodendron)、羽状三芒草(Aristida pennata)最小物种保存数分别为96-120株、40-80株、120-240株;种群年龄结构按自然群落模式配置。     

不同水分条件对主要固沙植物成株生长的影响

通过对人工林中的梭梭柴、白梭梭和头状沙拐枣成株的土壤贮水量、生长状况和体内水分平衡状况的测定,得知植物的生长状况随着蒸散量的减少而不良。由于灌溉地的蒸散量太大,人工林的密度也过大,试验表明,灌溉维持的年限不长,人工林如不隔年补水灌溉,其生长状况不良。     

塔克拉玛干沙漠腹地10种灌木光合器官的滞尘能力评价

通过全株光合器官取样,利用质量差减法,对塔中植物园10种灌木的滞尘能力进行多指标比较。结果表明：① 植物光合器官滞尘量与所处环境条件有关,在沙漠地区同种植物光合器官滞尘量大于沙漠以外区域。② 梭梭和沙拐枣的光合器官退化为同化枝,形态类似针叶树种的针叶,但尚有极度退化的叶片,其滞尘量大于其他区域针叶树种;与沙拐枣相比,梭梭同化枝节间距较短,叶片数量相对较多,因此梭梭的滞尘能力大于沙拐枣。③ 柽柳属植物虽然叶片也极度退化,但具有数量众多、分布密集、被覆绒毛、分泌盐分等特性,而且树冠光合器官密度大,具有很强的滞尘能力,光合器官滞尘量大于梭梭和沙拐枣,也大于阔叶灌木和阔叶乔木;由于光合器官表面滞尘特性、叶片数量以及树冠光合器官密度的差异,柽柳属植物光合器官滞尘能力也存在种间差异。④ 全植株光合器官滞尘量、单位重量光合器官滞尘量、单位表面积光合器官滞尘量都只能从一个侧面反映植物光合器官的滞尘能力,而单位树冠体积的光合器官滞尘量则可较全面地反映植物光合器官的滞尘能力。以单位体积树冠空间光合器官滞尘量为评价指标,10种灌木光合器官滞尘能力的排序为：甘蒙柽柳>长穗柽柳>华北柽柳>紫杆柽柳>刚毛柽柳>多花柽柳>多枝柽柳>沙生柽柳>梭梭>头状沙拐枣。     

荒漠草原群落及主要植物种群特征对放牧制度的响应

本文研究了短花针茅荒漠草原划区轮牧和自由放牧两种放牧制度群落及主要植物种群特征变化,结果表明:经过3年的轮牧试验后,划区轮牧区群落及主要植物种群的高度、盖度、密度均较自由放牧区有不同程度的提高。划区轮牧区与自由放牧区相比,草地基况有明显好转,而自由放牧区一些退化植物、一年生植物、杂类草在草群中的高度、盖度、密度有所增加。划区轮牧区现存量高于自由放牧区。     

古尔班通古特沙漠白梭梭群落林下层物种多样性的空间分异

以野外样方调查数据为基础,采用重要值计算了多样性指数、均匀度指数、丰富度指数、优势度指数,对古尔班通古特沙漠南缘至腹地白梭梭群落林下植被的物种多样性进行了研究。结果表明:受降水梯度的影响,从南缘至腹地植被盖度变化范围在14%～36%,除南缘取样点(S1)受人类扰动较大,盖度有些波动外,总体呈现明显的下降趋势。但植株种群密度差异较小,初步推断,植被盖度的差异主要是由植株个体大小造成的,而不是植株种群密度。南缘至腹地,各样地的多样性指数、均匀度指数、丰富度指数均表现为先减后增的变化趋势,优势度指数变化趋势则与之相反。各指数的变化范围:物种数在5.9～11.4种/m2,多样性指数变化范围在1.0340～2.0971,各样地均匀度指数在0.6068～0.8760,优势度指数为0.2767～0.6643。距沙漠南缘6.57km处是物种多样性的一个重要转折点,是物种多样性较不丰富的地带。同时,对白梭梭群落林下植被在1m×1m,20m×20m,100m×100m三种尺度下,南缘到腹地植物物种数的变化分析得出,在100m2尺度以下,白梭梭群落林下植被的物种多样性随空间尺度的增大而增大。     

两种旱生植物的生长特征及其成活率对底水灌溉量的响应

通过微地形改造,研究底水灌溉量对两种旱生植物梭梭和沙拐枣生长特征及成活率的影响,为干旱区后期免灌植被造林提供理论依据和技术支撑。结果表明:1梭梭第1年株高和枝长的年生长量以及地上生物量与底水灌溉量呈正比,但灌溉量在90 L、60 L和30 L梭梭株高和枝长年生长量以及地上生物量均无显著性差异;底水灌溉量对梭梭第2年的生长无显著性影响。2当底水灌溉量为30 L时,沙拐枣2 a株高和枝长的年生长量以及地上生物量平均值最大。3相同底水灌溉量下,梭梭成活率大于沙拐枣成活率。在克拉玛依市后期免灌造林效果梭梭优于沙拐枣,种植梭梭和沙拐枣最适底水灌溉量为30 L。     

极端干旱区3种植物液流特征及其对环境因子的响应

运用热平衡法包裹式茎流计,对塔克拉玛干沙漠南缘地区优势植物种梭梭(Haloxylon ammodendron)、头状沙拐枣(Calligonum caput-medusae)和疏叶骆驼刺(Alhagi sparsifolia)（以下简称骆驼刺）生长季茎干液流速率变化规律进行持续观测。利用自动气象站对气象因子如太阳辐射(Rs)、气温(Ta)、相对湿度(RH)以及风速进行同步观测,并对气象因子与不同植物液流速率之间的相关关系进行分析。结果表明:① 梭梭液流速率日变化趋势为双峰或多峰型,表现出明显的“午休”现象,而头状沙拐枣呈单峰或多峰型,骆驼刺则表现为单峰型,两者均没有明显的“午休”现象;头状沙拐枣与骆驼刺液流启动时间比梭梭延后1 h左右,却提前1 h左右到达液流峰值,液流速率下降时间基本一致;② 整个生长季中,梭梭单枝液流量均保持较高水平,在7月达到最大值,而头状沙拐枣和骆驼刺则在8月时达到最大值;③ 3种植物在不同天气条件下液流速率大小依次为：晴天>沙尘暴>阴天>雨天;④ 3种植物液流速率与太阳辐射(Rs)、空气温度(Ta)和空气水汽压差(VPD)呈极显著的正相关(P<0.01),与空气相对湿度的关系则表现为极显著的负相关(P<0.01)。     

民勤沙区不同稳定性沙丘植被生境条件研究

固定、半固定和流动沙丘生境条件测定结果表明：固定沙丘优势种均生长不良,枯梢、死亡普遍,其伴生植物的种类和密度均很小;沙丘水分条件决定了其生境条件,固定沙丘水分条件最差亦即生境条件最差;固定沙丘和半固定沙丘表面易形成粘粒、粉粒结皮,其表土层田间持水量大,影响降水下渗;固定沙丘表面田间持水量大是影响降水下渗的关键,其沙丘表土层粘粒、粉粒含量高是导致其田间持水量大的关键。其伴生草本植物密度并不随表土层田间持水量大而增加的原因,主要是由于当地降水少、气候干燥、表土层土壤水分易蒸发损耗所致。     

阿拉善荒漠几种典型灌木种子水分响应与繁殖对策研究

本文以阿拉善荒漠分布的沙冬青(Ammopiptanthus mongolicus)、梭梭(Halox-ylon ammodendron)、红砂(Reaumuria soonorica)、阿拉善沙拐枣(Calligonum alaschanicum)、膜果麻黄(Ephedra przewalsetina)、绵刺(Potaninia mongolica)和四合木(Tetreana mongol-ica)等灌木为研究对象,以种子吸胀过程中对水分的吸收速度和水分利用效率作为对水分的响应特性。研究结果表明:所供实验的各种灌木种子吸胀所需时间顺序依次为:梭梭<四合木<绵刺<膜果麻黄<红砂<阿拉善沙拐枣<沙冬青,与之相对应的种子千粒重为沙冬青>阿拉善沙拐枣>红砂>梭梭>四合木>膜果麻黄>绵刺,种子千粒重与吸胀时间呈极显著的正相关关系;吸胀过程中水分吸收速度和水分利用效率分别是阿拉善沙拐枣>沙冬青>四合木>红沙>梭梭>绵刺>膜果麻黄,梭梭>膜果麻黄>绵刺>四合木>阿拉善沙拐枣>沙冬青>红沙。响应于荒漠水分的变化,荒漠灌木可分为对水分敏感性植物和迟钝性植物。对水分敏感性植物,繁殖对策表现为典型的r-对策,千粒重较小,对水分利用效率较高,如绵刺、梭梭等,对水分迟钝性植物,繁殖对策为典型的k-对策,千粒重较大,水分利用效率较低,如阿拉善沙拐枣和沙冬青等。响应于荒漠环境为极度胁迫下的易变环境,水分敏感的植物对荒漠植被的稳定具有重要贡献,响应于相对稳定时间尺度内,水分迟钝植物对荒漠植被构建起着关键作用。这种r-对策和k-对策荒漠灌木对水分不同的利用方式和繁殖方式,既能在干旱多变的气候环境变化下保持一定的荒漠景观植被,又能在稳定气候环境下保持另一种荒漠景观植被,从而确保荒漠地表环境的稳定。     

奇台荒漠草地自然保护区典型植物群落物种多样性分析

以重要值为测度指标,选择反映群落物种多样性、丰富度、优势度和均匀度的7个测定指数对奇台荒漠草地自然保护区荒漠植物群落物种多样性进行了研究。结果表明:在整个研究区荒漠植物群落中,白梭梭、梭梭、碱蓬、琵琶柴、沙蓬、驼绒藜和沙漠娟蒿等物种有较高的重要值。依据群落外貌结构和植物种类组成等特征,按照样方中建群种和优势种的重要值,将研究区植物划分为14个典型群落,各群落类型的物种多样性指数(Shannon-wiener指数H′)的顺序为:梭梭+角果藜(2.0740)>白梭梭+驼绒藜(1.9037)>白梭梭+羽毛三芒草(1.8909)>梭梭+芦苇(1.8474)>梭梭+雾冰藜(1.7434)>芦苇+猪毛菜(1.7278)>梭梭+白茎娟蒿(1.6723)>白梭梭+琵琶柴(1.5410)>白梭梭+沙蓬(1.4886)>白梭梭+假木贼(1.4530)>梭梭+碱蓬(1.4437)>白梭梭+刺木蓼(1.4277)>白梭梭+角果藜(1.3637)>白梭梭+沙漠娟蒿(1.3362)。     

艾比湖湿地自然保护区荒漠植物群落物种多样性研究

以重要值为测度指标,选择反映群落物种多样性、丰富度、优势度和均匀度的6个测定指数对艾比湖湿地自然保护区荒漠植物群落物种多样性进行了研究。结果表明:在整个研究区荒漠植物群落中,盐穗木、盐节木、白梭梭、梭梭和盐爪爪等物种有较高的重要值,草本的重要值较低。各群落类型的物种多样性指数的顺序为:白梭梭>胡杨>盐穗木>盐豆木>罗布麻>琵琶柴>花花柴>白刺>柽柳>白麻>芦苇>芨芨草>梭梭>骆驼刺>甘草>盐节木。     

荒漠灌木侧影面积的数字化测定及应用

植株侧影面积是评价其防风固沙效能的重要指标,同时在植被粗糙元密集度计算中,如何得到更准确的侧影面积是急需解决的问题。为了尝试采用数字图像法对3种荒漠灌木进行了测量,重点探讨影响测定结果的因素,比较了数字图像法与其他2种方法的优劣,并初步分析了侧影面积、冠幅与疏透度三者之间的关系。结果表明:与其他2种方法相比,数字图像法操作相对复杂,测定结果稳定性相对较差,但避免了枝叶间的大量孔隙,测得的侧影面积更接近真实值;参照物面积与相机焦距对测定结果影响不显著,而参照物位置、拍摄角度与容差则相反,背景干扰是影响测定结果的一个重要因素;3种荒漠灌木的冠幅与其侧影面积呈显著正相关关系,而植株疏透度与冠幅和侧影面积相关性不显著。     

奇台荒漠草地自然保护区主要植物种生态位特征研究

采用Levins公式和王刚生态位计测方法,分析了奇台荒漠草地自然保护区16种植物在土壤pH值,土壤总盐含量和土壤有机质维上的生态位宽度和生态位重叠.结果表明,按照各资源维上生态位宽度的平均值大小可以把16种植物分成3类,第一类群的物种是该荒漠区植物群落中的建群种,对荒漠环境有很好的适应性,包括白梭梭(0.421)、沙拐枣(0.458)、角果藜(0.641)、琵琶柴(0.569)等;第二类群的物种对环境的适应能力较弱,物种有沙蓬(0.326)、对节刺(0.304)、旱麦草(0.221);第三类群的对沙漠的适应能力较弱,生态位平均值均小于0.2,包括盐穗木、梭梭、猪毛菜、假木贼和驼绒藜。优势种的生态位宽度越大相应的生态位重叠值也越大,存在一定的线性关系,表明优势种在对荒漠的环境适应上都趋于相似性。     

民勤荒漠植被的形成与演替过程及其发展趋势

甘肃省民勤县是我国的典型荒漠化地区,自西汉以来生态环境逐渐退化,植被经历了一个从沼泽植被到盐生草甸植被再到荒漠植被的退化过程。水资源的变化是决定当地植被退化的主导因子,在大面积湖泊、河流背景上是沼泽植被,在干涸湖泊、河床背景上的是盐生草甸植被,在沙质荒漠背景上的是荒漠植被。目前,荒漠植被正处于进一步退化过程中。退化演替的同一阶段存在多种演替过程,现阶段存在着荒漠植被退化演替和盐生草甸植被向荒漠植被演替2种退化过程。20世纪中叶,在当地是从盐生草甸植被向荒漠植被演替的过渡时期,20世纪50年代以来,荒漠植被逐渐占据了优势。目前的天然种子植物共有22个科,72个属,127个种,其中以典型荒漠为主,共有3个植被型,7个群系组,17个群系。植物种类少,群落结构简单,群落随生境的分异性较大。目前的植被正处在进一步退化过程中,植物种类和面积减少,大面积枯梢、死亡,优势种的优势度增大。现阶段决定荒漠植被生长状况的主要是大气降水,植被盖度和密度随年际降水量变化较大,尤其是一年生草本植物。目前影响植被退化的人为因素主要是上游来水量减少,地下水严重超采、草场严重超载和造林密度过大等。在干旱内陆盆地,一旦水资源供给减少,湖盆、河道干涸,泥沙出露,形成沙漠和沙漠化则是必然结果。