科尔沁沙地小叶锦鸡儿灌丛降雨截留特征研究

本研究于2009年6-9月,在科尔沁沙地选择主要固沙灌木——小叶锦鸡儿为研究对象,通过对该灌丛的穿透雨和树干茎流的观测,确定了截留量、穿透雨量和茎流量在降雨分配中的比例,分析了降雨量和降雨强度对该灌丛的降雨截留量、穿透量的影响。试验期间,完整观测了穿透雨和茎流量的降雨总共为103.1mm,其中的穿透雨量、茎流量和截留量分别为73.1,4.1和25.9mm,分别占降雨的百分比为70.9%,4.0%和25.1%。回归分析表明该灌丛的穿透雨量、树干茎流量和截留量都与降雨量呈正相关关系,而穿透百分比和截留百分比则与降雨量的指数函数拟合较好;穿透百分比与1h最大降雨强度呈指数相关关系,而截留百分比和1h最大降雨强度与幂函数拟合较好。     

科尔沁沙地黄柳灌丛降雨截留与再分配特征

2012年5-9月,通过对科尔沁沙地典型沙生灌木——黄柳灌丛对降雨再分配过程的野外观测,确定了穿透雨量(TF)、树干茎流量(SF)和冠层截留量(I)在降雨过程中的分配比例,并分析了降雨量(P)和降雨强度(RI)对冠层截留过程和降雨再分配的影响。试验期间,完整观测到穿透雨和树干茎流的降雨共20次,降雨量共为135.32 mm,其中TF、SF和I分别为(112.01±5.77) mm,(2.96±0.03) mm和(20.35±5.74) mm,占总降雨量的百分比分别为82.78%,2.19%和15.03%。回归分析表明,分别用二次函数、幂函数和“S”型曲线拟合TF、SF和I与P的关系较好(P<0.001),TF、SF和I均随降雨量的增加而增加,但I存在1个上限(1.40 mm),I随降雨量的增加无限趋近于1.40 mm;TF%、SF%和I%与P的关系分别可以用对数函数、幂函数和指数函数拟合(P<0.001),TF%和SF%随降雨量的增加而增加,I%反之;I%随RI的增大呈逐渐减小的趋势,SF%随RI的增大呈先增大后减小的趋势;5-9月灌丛截留率呈先增大后减小趋势,连续性降雨减小冠层的截留率,更利于树干茎流的形成。     

东北黑土区水土保持林降雨截留特征分析

为了解林冠截留对东北黑土区水土保持林水分循环、分配及利用率的影响,以落叶松和落叶松-蒙古栎混交林为研究对象,在吉林省东辽县杏木小流域布设野外观测试验,对两种不同林分降雨截留特征进行分析。在15次降雨观测中,落叶松与落叶松-蒙古栎混交林的林下穿透雨分别占总降雨量的72.02%和67.42%,树干流占2.62%和2.74%,截留量占25.32%和29.80%,两种林分林冠截留率为8.93%~73.50%,落叶松-蒙古栎混交林对降雨的截留作用较佳。落叶松与落叶松-蒙古栎混交林产生地表径流各8次,共计产流3.52 和3.40 mm。不同林分林下穿透雨和截留量随月份变化表现为8月>7月>6月>5月>9月,树干流为7月>8月>6月>5月>9月,9月截留率最高,分别为44.49%和49.02%,7月份截留率最低,分别为20.40%和25.17%。不同林种林下穿透雨、树干流及截留量均与降雨量呈显著线性相关(P<0.05),且当降雨量<30 mm时,树干流增幅较小,降雨量>30 mm时,树干流迅速增加并逐渐趋于平稳。截留率随着降雨量的增加则逐渐降低,当降雨量较小时(<30 mm),林冠截留率由73.50%降低到21.90%,随着降雨量的增大,截留率变化幅度较小,并趋于稳定。两林分林下穿透雨与降雨强度呈显著线性相关(P<0.05),树干流与降雨强度以对数拟合较好(P<0.05),降雨强度与林冠截留量和截留率相关性不显著。当降雨强度≤2.65 mm/h时,两林分林冠截留率均大于50%。     

毛乌素沙地西南缘典型灌丛降雨截留特征

以毛乌素沙地西南缘三种典型灌丛(羊柴、中间锦鸡儿和油蒿)为对象,研究其在不同降雨量下的截留特征,并分析了降雨特征与三种灌丛冠层截留特征之间的关系。结果显示:(1)在试验期间,监测降雨21次,总降雨量为245.4mm,单次最大降雨量为41.7mm,单次最小降雨量为0.6mm,平均降雨量为11.6mm;(2)累计和最大截留量排序均为油蒿中间锦鸡儿羊柴,在雨量级5～10mm、10～20mm和20mm中,平均截流率变异性分别为中间锦鸡儿(28.91%,CV=54.31%)、羊柴(5.65%,CV=52.32%)和油蒿(6.28%,CV=53.01%);(3)在不同降雨量、降雨强度和降雨时长的影响下,灌丛冠层截留量、截留率均表现为油蒿中间锦鸡儿羊柴;(4)回归分析与曲线拟合显示,三种灌丛的冠层截留量、截留率与降雨量、降雨强度和降雨时长分别存在幂函数关系和指数函数关系。因此,在毛乌素沙地,羊柴、中间锦鸡儿和油蒿灌丛冠层降雨截留特征存在明显差异;并且三种灌丛冠层截留受降雨量、降雨强度和降雨时长的影响程度不同。     

高寒区山生柳硬枝扦插灰色系统理论分析研究

本研究利用灰色系统关联度分析方法,对山生柳(Salix oritrepha)硬枝5种不同扦插处理的关联度及其扦插繁殖中的8个观察指标值间的关联度大小进行了计算分析,结果表明:山生柳硬枝扦插繁殖观测指标间的关联度大小依次为:保存率主根长度茎粗株高一级分枝数地上生物量鲜质量侧根数量;硬枝扦插5种不同处理的关联度大小依次为:覆膜简易塑料大棚育苗袋育苗杯露地。主根长度、茎粗和株高3个观测指标是影响山生柳扦插繁殖成活率的主要指标因子,覆膜处理是山生柳在高寒区最适合的快繁技术。     

若尔盖高原典型草地灌丛化对植被特征和土壤养分的影响

本文以若尔盖高原高山绣线菊(Spiraea alpina)、管花忍冬(Lonicera tubuliflora)、高山柳(Salix cupularis)三类典型灌丛为研究对象,分析其林下灌丛斑块与邻近草地斑块植被特征和土壤养分差异.结果显示:相较于各自草地斑块,高山柳灌丛斑块内植被总盖度、生物量、丰富度指数、多样性指...     

人工模拟降雨格局变化对白刺幼苗生长的影响

白刺是干旱荒漠区重要的建群植物种,研究其幼苗在不同降雨格局下的响应特征,可以为进一步研究降雨格局变化下白刺灌丛退化以及加快荒漠区植被恢复提供理论依据。本文通过人工控水试验,设置3个降雨量(增加30%、减少30%、不变)和2个降雨间隔时间(增加、不变)研究其对降雨格局变化的响应。结果表明,1)生长季白刺幼苗根长、叶生物量、地上生物量、总生物量和根冠比的变化主要由总降雨量引起;总降雨量对白刺生长的效应与降雨间隔时间紧密相关,但二者无显著交互作用。2)当降雨量一致时,增加降雨间隔时间有利于白刺幼苗冠幅、基径和各器官生物量的累积,尤其使叶生物量增加81%,从而使地上生物量增幅远大于地下生物量,导致根冠比降低。3)当降雨间隔时间一致时,降雨量减少30%对茎、地下生物量无显著影响,仅使根长显著增加86%,叶、地上生物量和总生物量分别显著减少67%,48%,27%,根冠比显著增加74%,高降雨量条件下的生物量均增加但无显著影响。因此,适当的增加降雨量和降雨间隔时间有利于白刺幼苗的生长及促进其植被恢复。     

黄河源区高寒草甸不同植被生物量及土壤养分状况研究

为了给黄河源区原生草地植被的科学管理及退化草地的治理提供理论依据,对青海省玛沁县藏嵩草(Kobresia tibetica)沼泽化草甸,山生柳(Salix oritrepha)灌丛草甸及小嵩草(Kobresia pygmaea)草甸物种多样性、生物量及土壤养分状况进行比较研究。结果表明:不同植被类型植物群落多样性指数、物种丰富度指数、均匀度指数、生态优势度指数均为山生柳灌丛草甸>小嵩草草甸>藏嵩草沼泽化草甸。各群落生物量差异明显,地上、地下总生物量均为藏嵩草沼泽化草甸>山生柳灌丛草甸>小嵩草草甸(P<0.05)。藏嵩草沼泽化草甸土壤养分含量最高。小嵩草草甸和山生柳灌丛草甸各土壤层养分含量随土壤深度的增加呈下降趋势,pH值呈上升趋势,而藏嵩草沼泽化草甸却表现出相反的趋势,即随土壤深度的增加各层养分含量呈上升趋势,pH值呈下降趋势。     

黄河源区山生柳灌丛草甸植物群落多样性及植物量组成

对黄河源区山生柳灌丛草甸物种组成、结构及其植被生产力进行了调查.结果表明,该类植被由45种植物组成,隶属于14科33属.其中,灌木层由3种灌木组成,隶属于3属2科,优势度为:山生柳Salix oritrepha(57.28%)>金露梅Potentilla fruticosa(28.19%)>高山绣线菊Spiraea alpina(14.53%).草本层由42种植物组成,隶属于13科31属,优势种为垂头菊Cremanthodium spp.、黄芪Astragalus spp.、线叶嵩草Kobresia capillifolia和小金莲花Trollius pumilus.草本层的Shannon-Wiener多样性指数为3.42,Simpson优势度指数为0.96,Pielous均匀度指数为0.92.群落地上干物质量为296.4 g/m2,地下植物量为3 185.6 g/m2.地下植物量主要分布在0～10 cm土层,为2 272.0 g/m2,占0～30 cm土层植物量的71.3%,根冠比为10.8.阔叶草类、莎草类和禾草类植物分别占总鲜质量的73.4%、20.1%和6.5%;占总干质量的57.1%、30.6%和12.3%.根据该灌丛物种、生产力构成及现状分析,黄河源区山生柳灌丛目前处于中度利用状态.     

祁连山4种杜鹃在不同海拔梯度上的株丛特征

以分布于祁连山东段的头花杜鹃(Rhododendron.Capitatum)、千里香杜鹃(R.thymifolium)、烈香杜鹃(R.anthopogonoides)和陇蜀杜鹃(R.przewalskii)为对象,研究了其株丛特征与海拔梯度间的关系。随着海拔升高,头花杜鹃、千里香杜鹃和烈香杜鹃的冠基呈降低趋势。随着海拔升高,头花杜鹃与千里香杜鹃的重要值增加,并显著大于其他物种。在海拔3 100m处,杜鹃灌丛群落物种组成和多样性均处于较高水平。随着海拔升高,杜鹃灌丛总盖度逐渐降低。千里香杜鹃的分盖度在海拔3050m较小。头花杜鹃的分盖度在各海拔梯度上均较大。头花杜鹃和千里香杜鹃的植株高度随着海拔升高而逐渐降低。     

玛曲高寒沙化草地3种灌木根际土壤磷素含量特征

研究了玛曲高寒沙化草地3种灌木山生柳（Salixoritrepha）、紫穗槐（Amorpha fruticosa）和沙棘（Hippophae rhamnoides）根际与非根际土壤各种磷组分。结果表明,除沙棘外,其余2种灌木根际OlsenP（有效磷包括H2O-P和NaHCO3-Pi）含量高于非根际土壤;3种灌木的根际全...     

Rainfall Interception by Singleleaf Piñon and Utah Juniper: Implications for Stand-Level Effective Precipitation

The expansion of piñon and juniper trees into sagebrush steppe and the infilling of historic woodlands has caused a reduction in the cover and density of the understory vegetation. Water is the limiting factor in these systems; therefore, quantifying redistribution of water resources by tree species is critical to understanding the dynamics of these formerly sagebrush-dominated rangelands. Tree canopy interception may have a significant role in reducing the amount of rainfall that reaches the ground beneath the tree, thereby reducing the amount of available soil moisture. We measured canopy interception of rainfall by singleleaf piñon (Pinus monophylla Torr. & Frém.) and Utah juniper (Juniperus osteosperma [Torr.] Little) across a gradient of storm sizes. Simulated rainfall was used to quantify interception and effective precipitation during 130 rainfall events ranging in size from 2.2 to 25.9 mm hr^? 1 on 19 trees of each species. Effective precipitation was defined as the sum of throughfall and stemflow beneath tree canopies. Canopy interception averaged 44.6% (± 27.0%) with no significant difference between the two species. Tree allometrics including height, diameter at breast height, stump diameter, canopy area, live crown height, and width were measured and used as predictor variables. The best fit predictive model of effective precipitation under canopy was described by stump diameter and gross precipitation (R² = 0.744, P < 0.0001). An alternative management model based on canopy area and gross precipitation predicted effective precipitation with similar accuracy (R² = 0.741, P < 0.0001). Canopy area can be derived from various remote sensing techniques, allowing these results to be extrapolated to larger spatial scales to quantify the effect of increasing tree canopy cover on rainfall interception loss and potential implications for the water budget.     

玛曲高寒沙化草地不同灌木根际微量元素含量特征

选取玛曲县高寒沙化草地3种不同灌木山生柳(Salix oritrepha)、紫穗槐(Amorpha fruticosa)和沙棘(Hippophae rhamnoides),研究其根际与非根际土壤微量元素（Fe、Mn、Cu、Zn）含量特征及土壤pH值的变化。结果表明,1)3种灌木的根际pH值均低于非根际,表现出不同程度的酸化作用。2)3种灌木根际全量铁、铜均高于非根际,紫穗槐和沙棘富集明显,而全量铜只有紫穗槐富集明显;除山生柳外,其余2种灌木根际全量锰含量均低于非根际;沙棘根际全量锌含量高于非根际,其余2种灌木均为根际低于非根际。3)紫穗槐的根际有效铁高于非根际,其他2种均低于非根际,紫穗槐的富集率最高,为 29.81%;除山生柳外,其他2种灌木根际有效锰含量均高于非根际;有效锌的富集趋势与有效铜相似,依次为沙棘>山生柳>紫穗槐。4)根际及非根际土壤各养分性状之间,存在一定的相关性。在根际土壤中,铜的全量和其有效量呈显著正相关性;全量铁和铜全量、有效量之间表现出了极显著正相关关系;铁和锰的有效量之间呈极显著正相关关系。在非根际土壤中,铜和铁的全量之间呈极显著正相关关系。     

黄河首曲沙化草地恢复重建模式研究

通过对青草沙障、草方格 山生柳Salix oritrepha密植扦插 种草、羊粪生物结皮 种草、卵石方格 种草、遮荫网 种草、山生柳密植扦插6种草地恢复重建模式研究,结果表明:效果由大到小依次为草方格 山生柳密植扦插 种草模式、羊粪生物结皮 种草促进恢复重建模式、卵石方格 种草模式、遮荫网 种草模式、青草沙障、山生柳密植扦插模式。草方格 山生柳密植扦插 种草模式,山生柳插穗成活率为92.3%,保存率为83.1%,平均生长量为12.4 cm,平均草高12 cm,覆盖度为78%,此模式值得推广。羊粪生物结皮 种草模式,各种草平均生长量为5.3 cm,覆盖度为43%~48%,是玛曲沙化草地最有前途的恢复重建模式之一,山生柳密植扦插效果最差,此模式难以推广。     

Interaction between the effects of evaporation rate and amount of simulated rainfall on development of the free-living stages of Haemonchus contortus

A factorial experiment (3 x 4 x 2 x 3) was conducted in programmable incubators to investigate interaction between the effects of rainfall amount, rainfall distribution and evaporation rate on development of Haemonchus contortus to L3. Sheep faeces containing H. contortus eggs were incubated on sterilised soil under variable temperatures typical of summer in the Northern Tablelands of NSW, Australia. Simulated rainfall was applied in 1 of 3 amounts (12, 24 or 32 mm) and 4 distributions (a single event on the day after deposition, or the same total amount split in 2, 3 or 4 equal events over 2, 3 or 4 days, respectively). Samples were incubated at either a Low or High rate of evaporation (Low: 2.1-3.4 mm/day and High: 3.8-6.1 mm/day), and faeces and soil were destructively sampled at 4, 7 and 14 days post-deposition. Recovery of L3 from the soil (extra-pellet L3) increased over time (up to 0.52% at day 14) and with each increment of rainfall (12 mm: <0.01%; 24 mm: 0.10%; 32 mm: 0.45%) but was reduced under the High evaporation rate (0.01%) compared with the Low evaporation rate (0.31%). All rainfall amounts yielded significantly different recoveries of L3 under Low evaporation rates but there was no difference between the 12 and 24 mm treatments under the High evaporation rate. The distribution of simulated rainfall did not significantly affect recovery of infective larvae. Faecal moisture content was positively associated with L3 recovery, as was the ratio of cumulative precipitation and cumulative evaporation (P/E), particularly when measured in the first 4 days post-deposition. The results show that evaporation rate plays a significant role in regulating the influence of rainfall amount on the success of L3 transmission.     

山生柳SSR-PCR反应体系优化

本研究以祁连山4个海拔梯度的山生柳（Salix oritrepha）为材料,采用L9(34)正交试验设计和单因子试验,分析山生柳SSR技术中PCR体系的主要成分对扩增结果的影响,并对引物SHUK123的适宜退火温度进行优化。结果表明,PCR反应体系的最佳条件:20 μL体系中2.0 mmol·L-1 Mg2+ 1 μL,0.10 mmol·L-1 dNTPs 1.5 μL,0.5 U Taq酶用量为1 μL,20 ng·μL-1 DNA模板1 μL, 0.5 μmol·L-1的上下游引物各2 μL,10× Taq Buffer 2 μL,ddH2O加至20 μL。扩增反应程序：94 ℃高温预变性时间3 min,94 ℃变性45 s,Tm(不同退火温度)退火时间45 s,72 ℃延伸30 s,循环数30个,最后72 ℃后延伸时间5 min,4 ℃保温。适宜退火温度为56 ℃。以上结果表明,此反应体系在山生柳PCR扩增中的稳定性和可重复性较好。