石羊河流域中下游沙漠-河岸过渡带土壤特征研究

对石羊河中游断流段(DS)、泉水溢出段(SOS)及下游水库以上丰水段(WSA)和水库以下干涸段(DSB)沙漠-河岸过渡带0-200cm土层土壤理化性质进行了调查和分析.结果表明:土壤含水量的大小顺序为WSA>SOS>DSB>DS.雨季降水对WSA段土壤含水量的影响很小,对其他河段土壤含水量影响较大,其对土壤水分的贡献主要在10-40cm土层;土壤容重大,且表层大于下层.pH值7.70～8.55,表层低于下层.pH值从上游至下游依次减小,其变化与有机质含量和盐分组成及总量有关;土壤养分贫瘠,有机质、全氮、速效磷含量低,速效钾含量高.WSA段土壤有机质和全氮含量最大,DS段土壤速效磷和速效钾含量最大;土壤含盐量从上游至下游依次增大.WSA和DSB段土壤已盐化,盐化类型分别为氯化物-硫酸盐盐化土和硫酸盐-氯化物盐化土.由于同时受水力和风力的影响,石羊河中下游沙漠-河岸过渡带土壤性质变异大,各河段之间的差异大多都不显著.     

库姆塔格沙漠综合考察的主要进展

通过对库姆塔格沙漠的实地观测、样品分析和资料收集,获得了沙漠地区的基础数据。沙漠面积约2.29×104km2(2001年),沙漠存在向东南方向移动和周边扩大的趋势;库姆塔格沙漠沙丘形态以新月形沙丘链为主,羽毛状沙丘为特色,星状和其他复合型沙丘大量分布的特点;羽毛状沙丘的"羽轴"是一种较特殊的复合型沙垄,由单个新月形沙丘前后相连,在沙垄和沙垄之间的沙平地有地形起伏,形成较宽大的弧形沙埂,基本与沙垄走向垂直,由这些沙垄和沙埂组成了独特的羽毛状沙丘;沙漠内部羽毛状沙丘分布区全年盛行东北风,全年平均风速5.94m/s,年总输沙势944.46 VU;调查记录了沙漠区107种植物和79种脊椎动物,发现野骆驼在沙漠西部的水源地,3种稀有荒漠植物的新分布区;提出沙漠最早形成于70万年的中更新世。     

腾格里沙漠南缘3种一年生植物出苗率对沙埋和GA_3的响应

以腾格里沙漠南缘3种一年生植物沙米((Agriophyllum squarrosum)、碟果虫实(Corispermum patelliforme)和五星蒿(Echinopsilon divaricatum)为材料,对种子进行1g/L赤霉素(GA3)处理和不进行GA3处理的沙埋对比实验,探索其在种子进行GA3处理前后出苗率随沙埋深度的变化规律。结果表明:①无论种子进行GA3处理与否,3种一年生植物种子的出苗率都随着沙埋深度的增加呈现下降趋势。②种子不进行GA3处理,3种一年生植物最佳沙埋深度是0.5cm;种子进行GA3处理,最佳沙埋深度依次是0.5～1cm,0.5～2cm和0.5～3cm。③种子GA3处理后,3种一年生植物的出苗率变化受植物种类和沙埋深度影响;沙米出苗率最大的深度为0.5cm,增加量3.2%;碟果虫实为0.5cm,增加量18.4%;五星蒿为2cm,增加量为27.4%。④种子GA3处理后,3种一年生植物出苗率的沙埋深度分别是沙米0.5～1cm,碟果虫实0.5～5cm和五星蒿0.5～5cm。     

解冻期覆盖盐渍土地表对土壤盐分和水分的影响

选择春季土壤解冻期,用塑料薄膜、麦草和沙子覆盖盐渍土地面,改良盐碱地。结果表明,覆盖对土壤盐分表聚和水分蒸发损失具有明显的抑制作用。塑料薄膜采用全地面覆盖,麦草适用量为2934．8k／hm^2沙子的适宜覆盖厚度为4cm。     

机械沙障在退化人工梭梭林恢复中的应用

在民勤治沙综合试验站进行的退化人工梭梭林恢复试验表明,机械沙障可以提高退化梭梭林下垫面的粗糙度,降低近地面层风速,固定流沙,减少风蚀,同时对退化植被及其土壤含水率也有一定的恢复作用,可在绿洲边缘退化植被恢复中推广应用。三种机械措施相比,布设前两年的麦草方格沙障的防风固沙效果最好,但作用年限最短,年成本最高,价值系数低;粘土沙障的防风固沙效果最差,年成本最低,价值系数最高;塑料方格沙障防风固沙效果、年成本和价值系数均介于麦草方格沙障和粘土沙障之间。     

石羊河流域的水资源及其公众的水意识

在石羊河流域属资源性缺水地区,相比较而言其上下游的耕地数量与其产流量成反比。农民普遍采取有水就灌的灌水方式,存在水资源浪费现象。大多数公众对水资源的认识仅凭自己的用水情况来判断。若农民灌溉河水,水资源严格受到水利部门的控制,大多数人认为水资源不够用,若利用井水灌溉,灌水者基本自己决定用水的数量和灌水时间,灌水者感觉水资源并未受到限制,水是充足的。在石羊河流域中下游地区,因有井水的支持而导致51.97%-64.06%的人认为水资源够用,也就使人认为有井即有水。在这种思想引导下,人们便疯狂的打井,无节制的抽取地下水。石羊河流域水资源管理部门在指导和保护水资源行为的同时,应加强流域水资源现状、利用和管理的宣传,使流域内绝大多数人懂得区域水资源的现状、利用方式、开发潜力,自觉形成节约用水、科学用水、持续用水的意识。     

石羊河流域森林消减区域水灾作用分析

石羊河流域上游的祁连山水源涵养林和中下游防护林在维持区域生态环境稳定与安全，防灾减灾中发挥着重要作用。利用前人研究成果与实地调查资料分析说明，灌木林占石羊河流域林业用地面积的71．3％，是重要的生态保障植被。保护河岸能力较优的河岸林植被组合是盐化草甸＋灌木。森林在石羊河流域减灾中发挥着保持水土、减少洪灾和防风固沙的作用，灌木林是该流域森林的重要组成部分，发挥着不可替代的作用。     

石羊河下游青土湖白刺灌丛水分来源及其对生态输水的响应

通过测定人工湖面不同距离白刺灌丛生长季降水、土壤水、地下水、植物水的稳定氢氧同位素变化特征,结合IsoSource模型,定量分析了白刺灌丛生长季的水分利用策略。结果表明:随样地与人工湖面距离的增加,0-200m水平范围白刺灌丛各土层平均土壤水分逐渐减小,其中0m样地最高为10.02%,200m样地最小为5.24%,对250m-600m样地各土层平均土壤水分的影响不大。受蒸发及降水季节变化的影响,白刺灌丛0-70cm土壤水及其δ~(18)O变化剧烈。土壤水的δ~(18)O介于-8.78‰～16.39‰,平均值为0.14‰。地下水的δ~(18)O介于-4.19‰～-3.55‰,平均值为-3.89‰。降水的δ~(18)O介于-17.31‰～3.37‰,平均值为-6.36‰。湖水的δ~(18)O介于-1.84‰～11.66‰,平均值为3.02‰。木质部水的δ~(18)O介于-5.98‰～2.74‰,平均值为-3.59‰,各样地不同土层土壤水分δ~(18)O差异显著(P<0.05)。随样地与人工湖面距离的增加,白刺灌丛逐渐利用更深层次的土壤水及地下水。     

3种机械沙障防风固沙功能的时效性

对设置在民勤治沙综合试验站固定沙丘地带的3种机械沙障(麦草沙障、粘土沙障、塑料网格沙障)在不同时期进行破损率、输沙率、风速等指标的测定,研究经过不同时间后各类沙障的防风固沙效益。试验结果表明:各类沙障设置初期(2002-2004年)均具有良好的防风固沙效果,但是随着时间的推移,各类沙障破损率均有所增加,6年后麦草沙障的破损率最大,平均为53%,塑料沙障最小,为11%,粘土沙障介于二者之间;沙障破损导致地表粗糙度均发生明显的变化,麦草沙障由设置初期粗糙度最大降到了最低,其近地表层0～20cm处的输沙率由2003年占裸地(CK)的0.11%上升为2009年的44.47%;粘土沙障顶部掏蚀严重,其输沙率也随时间的延长呈增加趋势,由19.32%上升为30.87%,这两类沙障表面由固定向流动沙丘发展的趋势明显。塑料沙障中下部沙面稳定而顶部很少被掩埋,平均粗糙度最大,其输沙率随时间的延长呈减少趋势,由2003年占裸地(CK)的2.73%下降为2009年的0.64%,表明沙障内沙面稳定,沙丘基本固定住,沙障仍具有固沙效应。从设置成本和实际的防护效益等方面综合考虑,塑料沙障相比其他机械沙障具有长期、稳定的生态和经济效益。     

油蒿与沙蒿枝构件特征研究

研究了生长在腾格里沙漠南缘油蒿与沙蒿两种固沙半灌木植物的枝构件特征。结果表明：油蒿与沙蒿大部分枝条分枝角度较大,为中等分枝角度类型（分枝角度50°～70°）;油蒿与沙蒿枝条的伸展从3级枝到1级枝呈现减弱的趋势,即3级枝到1级枝的长度是逐渐变短的,且油蒿各级枝条长度均大于沙蒿的对应枝级的枝条长度;油蒿与沙蒿的枝径比和逐步分枝率均呈增加的趋势,油蒿的各级枝径比高于沙蒿,而逐步分枝率却比沙蒿的低。