柠条锦鸡儿细根表面积密度对土壤水分空间分布的响应

为研究柠条锦鸡儿(Caragana microphylla)细根与土壤水分的空间关系,以内蒙古农牧交错带10 a生柠条锦鸡儿细根为研究对象,对细根表面积密度与土壤含水率之间的关系进行了初步探讨。分别对柠条锦鸡儿细根和土壤水分的空间分布情况进行研究发现,垂直和水平土层方向各标准地柠条锦鸡儿细根表面积密度与土壤含水率均呈极显著相关,相关系数均大于0.65(P0.01)。经回归分析建立柠条锦鸡儿细根表面积密度与土壤含水率之间的关系模型并对模型进行验证,验证结果发现该模型可以很好地描述两者之间的关系(R~2=0.84,P0.01)。撂荒地土壤含水率比柠条地高71%,研究区柠条地出现至少200 cm的土壤干层,部分土层接近凋萎湿度,柠条生长受阻。研究结果对于干旱区人工柠条林的栽植管理具有重要意义,可为北方农牧交错带生态环境建设及植被恢复提供理论依据。     

砒砂岩地区3种主要树种边材液流动态特征

为深入了解砒砂岩地区主要树种的水分利用特征,以内蒙古圪秋沟小流域砒砂岩区水土保持科技示范区为研究区域,运用茎热平衡法(SHB)对沙棘、柠条、油松3种主要树种蒸腾耗水进行研究,监测3种树种的边材液流日变化及不同天气条件下的液流速率。结果表明:(1)在生长期内,3种树种的液流速率均呈单峰曲线,其到达峰值时间大体相同。(2)在晴天时,沙棘的平均液流速率最高,可达到0.117 72cm/s,而油松与柠条的液流速率相近,3种树种的日平均流速分别为0.029 01,0.018 15,0.022 03cm/s。(3)在不同天气条件下,3种树种的边材液流速率变化规律均为晴天阴天雨天,各树种达到峰值的时间也有所差异,其规律亦为晴天阴天雨天。研究结果旨在为砒砂岩地区植物水分供求关系提供数据支撑,为该地区生态恢复与环境治理提供理论依据。     

基于MODIS数据的内蒙古野火时空变化特征

野火是陆地生态系统的重要干扰因子,影响生态系统的演替和更新。研究基于MCD45A1火烧迹地和MCD12Q1土地利用数据,提取2002—2014年内蒙古不同生态分区、土地利用类型的过火面积及火点分布,分析该区域野火的时空分布格局,同时结合降水数据,探讨野火年际变化对降水的响应特性。结果表明:1)2002—2014年内蒙古野火火点空间分布格局表现为由东北向西南逐渐减少,高密度火点主要分布在中蒙边境区域、森林-草原区以及平原典型农耕区。2)内蒙古野火过火面积2003年最大,2006年次之,2010年最小,分析表明过火面积的年际变动与火灾高发月降水异常有关。过火面积的季节变化表现为春秋多,冬夏少,尤其是3月、4月、5月和9月灾情严重。在7大生态分区中,90%的过火面积集中在兴安岭山地丘陵区、呼伦贝尔高平原丘陵区和锡林郭勒高平原区,过火面积占比分别为52%、28%和10%。3)野火干扰最严重的土地利用类型为草地,火点主要集中分布于草甸草原和典型草原,其次为农业用地和林地,对其他类型干扰程度最小。充分认识野火时空分布格局有利于深入了解其发生规律,为区域火灾预警监测提供科学依据。     

光伏电站建设对沙区生态环境的影响

[目的]研究沙漠地区光伏电站建设选址、设计规划、科学管理及生态环境建设等问题旨在为建立光伏与生态相结合的产业可持续发展提供借鉴。[方法]通过对大量文献归纳整理及相关课题研究,分析光伏电站建设期和运营期对土壤、植被、气候、动物及微生物等生态因子的影响,指出现有光伏电站在生态环境建设方面存在的不足,并对光伏电站未来的应用前景和发展方向进行展望。[结果]电站施工期会对站内植物和环境造成一些短期的不利影响。但在运营期间,由于光伏阵列的阻风固沙与遮阴增湿作用和人工管护,有利于站内植被恢复、土壤改良,沙区局地小气候的改善。[结论]今后应深入研究光伏电站对生态环境的影响机制,并制定相应的防治措施,保证生态平衡,实现光伏发电与生态环境的友好协调发展。     

华北农牧交错区LUCC对生态系统服务及生态环境质量的影响——以内蒙古自治区多伦县为例

[目的]探究华北农牧交错区土地利用/覆被变化(LUCC)对区域生态环境的影响,为类似地区国土空间用途管制和生态文明建设提供理论参考。[方法]基于华北典型农牧交错区内蒙古多伦县2004年、2009年和2014年3期土地利用现状数据及其变更调查资料,获取该区2004—2014年LUCC时空数据。参考Costanza和谢高地等的研究成果,选取生态系统服务价值、生态环境质量指数和LUCC生态贡献率等,构建LUCC与生态环境质量评价体系。[结果]①2004—2014年,研究区土地利用/覆被类型发生明显改变。②生态系统服务价值总量不断提高,主要由林地增加而来;草地、耕地、水域和未利用地生态服务价值的减少在一定程度上削弱了这种增加趋势;10 a来研究区各土地利用/覆被类型生态系统服务价值变化与各自面积变化规律一致。③从生态环境质量指数变化来看,区域生态环境质量不断改善。但从变化细节上分析,生态环境存在改善和恶化双向变动;草地转向耕地和建设用地是该区生态环境恶化的主导因素,未利用地向草地和林地转换则促进生态环境质量的改善。[结论]生态文明建设过程中要切实重视生态脆弱区土地利用变化对区域生态环境之影响;从提高土地利用效率,加强"山水田林湖草"生命共同体建设,构建合理的国土空间规划体系入手,引导区域人口、经济、资源和环境持续高质量发展。     

砒砂岩区小流域土壤有机质空间分布特征及其影响因素

为了探究砒砂岩区小流域土壤有机质空间分布特征,该文以砒砂岩区典型流域鲍家沟小流域为研究对象。采用网格法布设取样点,2018年7月取样,按照0～20、20～40、40～60 cm划分取样层次。采用重铬酸钾外加热法测定土壤有机质,采用激光粒度测定仪测定土壤粒度,采用样方拍照法计算植被覆盖度。运用地统计学和约束性排序相结合的方法,研究环境因子影响下砒砂岩区土壤有机质的空间变异特征。结果表明:砒砂岩区小流域土壤有机质质量分数在0.98～15.45 g/kg之间,不同地形土壤有机质含量呈沟底坡面山脊的规律;研究区土壤有机质的空间分布规律可以用半方差函数的指数模型进行良好的模拟,块金效应在55.1%～57.5%范围内,属中等程度变异。小流域土壤有机质呈中间高边缘低的规律;冗余分析的结果显示,第1轴的特征值为0.58,解释量为58%,第1轴对响应变量的累积解释量为96.1%,前两轴对响应变量的累计解释量达到了99.3%。各环境因子与第1排序轴的相关系数大小顺序为植被覆盖度土壤侵蚀程度土壤颗粒平均粒径坡位高程坡度,第1排序轴可以定义为植被-土壤侵蚀因子,坡度因子与第2排序轴的相关系数高于其他环境因子,第2排序轴可以定义为坡度因子。植被覆盖度是影响砒砂岩区小流域土壤有机质空间变异的主导因素,土壤侵蚀程度是决定土壤有机质垂向变异的关键因素。砒砂岩区的土层浅薄且贫瘠的地带,不宜开展大面积的整地和造林工作,而土层深厚且水肥条件良好的区域可以营造合理密度的灌木林、乔木林以及经济林。     

基于主成分分析及隶属函数法的巨菌草幼苗耐盐碱性评价

模拟不同浓度的混合盐碱胁迫环境,测定巨菌草幼苗的株高生长量(H)、含水量(MC)、相对含水量(RWC)、水分饱和亏(WSD)、丙二醛含量(MDA)、过氧化氢酶活性(CAT)、超氧化物歧化酶活性(SOD)、可溶性糖含量(SS)、游离脯氨酸含量(Pro)、可溶性蛋白含量(SP)、叶绿素含量(Chl)(含叶绿素a含量Chla、叶绿素b含量Chlb)的变化,对其抗盐碱性进行综合评价。结果表明:随盐碱浓度升高,不同混合盐碱胁迫下巨菌草幼苗的H、RWC不同程度地下降,CAT、SOD活性,以及SS、SP、Pro含量变化不一。当组配的溶液中NaCl、Na₂SO₄、NaHCO₃浓度比为1:2:1、总盐碱浓度为30 mmol·L^-1时,供试巨菌草的隶属函数综合得分最高,为0.893,说明巨菌草在该环境下耐受性较好。     

CENTURY模型在陆地生态系统的综合应用

指出了气候变化对陆地生态系统的影响是探究全球变化的核心内容。国内外学者广泛应用CENTURY模型强大的参数化功能,深入研究了不同地区不同陆地生态系统生产力和土壤有机碳等的动态变化,分析了气候变化对陆地生态系统的影响机制以及预测了未来的发展趋势。为此,总结了CENTURY模型近年来在全球陆地生态系统中的应用,以期为将来研究陆地生态系统,并制定合理的管理措施提供科学的理论依据。     

库布齐沙漠200MWp太阳能基地内光伏板下表层土壤粒度特征研究

为了探明光伏板下表层土壤粒径分布的规律,在库布齐沙漠200 MWp太阳能基地进行了研究,试验选择表层0~5 cm土壤为研究对象,利用激光衍射技术分析土壤粒度特征。结果表明:表层土壤粒级分布以中沙和细沙为主;由北向南,土壤粒度值"Ф84-Ф16"和"Ф75-Ф25"的变化趋势相同;因光伏基地建设带来的土壤扰动对粒径分布影响不明显;板下中点最易成为沙尘暴沙源,板前沿中点最难成为沙尘暴沙源;平均值、极值分布在主风向迎风区域沿风向方向有规律变化,在非主风向迎风区域沿光伏板倾斜朝向方向有规律变化;迎风区土壤粒度特征受主风向影响较大,因此风蚀沙埋防治重点区域应放在光伏阵列主风向迎风边缘处。     

西鄂尔多斯荒漠主要灌丛特征对放牧干扰环境的响应

为探讨荒漠灌丛群落特征和土壤性状对放牧干扰的响应,以西鄂尔多斯广泛分布的霸王、沙冬青和四合木灌丛为对象,对3种放牧强度下灌丛生长及土壤养分进行比较研究。结果表明：1)放牧区灌丛覆盖度、平均冠幅、高度和基径显著低于轮牧区和围封区;2)牲畜对霸王和沙冬青灌丛的啃食主要发生在叶结构部分,而四合木灌丛主要啃食三级枝结构;不同放牧强度下根生物量和总生物量均为围封区>轮牧区>放牧区,围封区3种灌木总生物量分别为放牧区的1.78,1.98倍和1.84倍;3)各放牧强度下,3种灌丛土壤有机碳、全N和全P均随土层深度的增加显著减少,土壤容重随土层深度的增加而增大;4)放牧干扰显著降低表层土壤有机碳含量,3种灌丛均为放牧区显著低于围封区和轮牧区;轮牧区深层土壤(20～40、40～60 cm和60～80 cm)的全N含量显著高于放牧区和围封区;全P对放牧干扰的响应规律与有机碳和全N恰好相反,为放牧区显著高于围封区和轮牧区;放牧干扰后土壤容重的变化趋势为放牧区>轮牧区>围封区。综合来说,放牧会显著降低灌丛覆盖度、生产力、土壤养分和透气性,而轮牧和围封有助于植被覆盖度和各生长指标的恢复,...