水力侵蚀下砒砂岩坡面植被格局对土壤颗粒空间分布的影响

[目的] 研究内蒙古鄂尔多斯市典型砒砂岩地区不同植被格局下表层土壤颗粒组成空间分布特征,探明水力侵蚀下土壤颗粒分选搬运机制,为该区域生态环境恢复提供理论基础。[方法] 基于野外径流小区的原位监测试验,采用三维激光扫描与地统计学相结合的方法分析自然降雨条件下,砒砂岩坡面不同植被格局对表层土壤颗粒空间分布的影响。[结果] ①均匀分布的植被格局可有效抑制坡面的产流产沙。与裸露坡面相比其侵蚀区面积、平均径流量、平均泥沙量分别降低了5.35%,63.16%,76.47%。②均匀分布的植被格局下土壤黏粒、粉粒的含量分别较雨前增加了1.3%,2.2%,砂粒含量减少了3.2%;随机分布、聚集分布的植被格局下砂粒的含量分别增加了5.8%,15.3%,使土壤质地粗化。③不同的植被格局是引起土壤颗粒空间变异的主要因素。与降雨前相比,均匀分布、随机分布的植被格局使粉粒、砂粒的块金系数变高,空间自相关性降低;聚集分布的植被格局使黏粒、粉粒的块金系数由95.06%,83.89%降为0.07%,0.06%,表现出强烈的空间自相关性。[结论] 均匀分布的植被格局对砒砂岩坡面有着良好的水土保持作用,可显著减少坡面产流产沙过程并抑制土壤粗化。     

平茬对3种苗木来源蛋白桑林地土壤理化性质的影响

为探究平茬对蛋白桑林地土壤理化性质的作用,并探究适于研究区种植的最佳桑树苗木,以林龄为2a,来源于内蒙古自治区通辽市、黑龙江省哈尔滨市和陕西省西安市的3种蛋白桑林下土壤为研究对象,测定了植株下-平茬、植株下-不平茬、行带间-平茬和行带间-不平茬4种处理下土壤的pH、机械组成、速效养分及有机质含量,采用相关分析法对平茬及...     

奈曼旗土地利用动态及其生态系统服务功能

[目的]研究内蒙古自治区奈曼旗土地利用动态及生态系统服务功能与价值的演变情况,为该区土地的合理利用及生态治理工作提供科学依据。[方法]基于奈曼旗2000,2010与2018年土地利用数据,运用ArcGIS,Envi Classic计算土地利用动态度与土地利用转移矩阵,分析土地利用变化及生态系统服务的演变特征。[结果](1)2000—2018年间奈曼旗呈"林地—水域—沙地"主导的土地类型演变特征,即林地、水域面积增加,沙地面积减少;其中林地面积净增312 100 hm~2,水域面积净增500 hm~2,沙地面积净减142 100 hm~2。(2)时间上,生态系统服务价值变化呈"一减一增"的趋势,其服务价值由2000年的3 050.7万元减至2010年的至1 991.58万元再增至2018年的4 728.55万元。(3)空间上,生态系统服务高值区、中值区与低值区分别位于南部、中部和北部,形成了"高—中—低"的区域分布格局。(4)生态系统服务功能上,气候调节的变化最为明显,其对应的服务价值由2000年的801.64万元增至2018年的1 349.85万元。[结论] 2000—2018年间,研究区土地利用变化明显,其覆被结构明显优化,生态系统服务功能与服务价值也均提高。     

荒漠草原不同植被覆盖下土壤粒度组成与速效养分特征

为探究不同植被覆盖度对土壤粒径分布和养分特征的影响,以不同植被覆盖度下的土壤为研究对象,对比分析了不同土层深度土壤速效磷、速效钾、碱解氮、有机质含量以及土壤机械组成及其各项指标之间的关系。结果显示:植被从低覆盖度到中覆盖度,土壤粘粒、粉粒含量分别增加50%、66.55%,差异显著(P0.05);3种植被盖度下土壤有机质含量均向表层聚集,中覆盖到高覆盖土壤有机质含量增加85.73%,速效磷、碱解氮和速效钾含量均增加;土壤养分与粒径存在一定的相关性,植被盖度与粉粒和有机质呈显著正相关,与速效钾呈极显著正相关,相关系数为0.628。土壤粉粒与有机质、碱解氮呈显著相关,与速效钾呈极显著正相关。植被覆盖度低、地表裸露的地区极粗砂含量增加,较细的沙粒含量降低,引起土壤肥力下降。     

一次大风过程对戈壁区新月形沙丘形态演变的影响

为探究戈壁区新月形沙丘演变过程,观测了一次大风过程前后不同高度新月形沙丘蚀积分布、形态演变及沉积物粒度变化特征。结果表明:大风作用下沙丘高度(H)增幅不大、形变显著,表面蚀积厚度主要分布在±0.1 m范围内,体积明显减小,减小量为原体积的2%~3.5%,且体积减小比率ΔV/V与H呈对数关系,函数式ΔV/V=-0.55ln(H)+3.7849(R~2=0.87);脊线发生偏移,偏移距离L_P与H呈对数关系,L_P=7.8382ln(H)-4.0733(R~2=0.96),低坡度平缓沙丘不易发生这种偏移现象;表面沉积物粒度明显变粗,且部位分异显著,丘顶细粒物质大量流失,平均粒径变粗、分选性变好,受局地粗沙砾石组分局部沉积的影响,迎风坡底部及翼角平均粒径变粗、分选性变差。     

4种植物根系活性保存方法及保存时间初探

研究根系的材料力学特性时,根系一般处于离体状态,对于柠条、沙柳、沙棘、白沙蒿4种植物根系离体后的存活时间和存活状态的研究及保存方法的探讨目前还未见报道,所以确定植物根系材料力学特性研究的适宜保存时间及保存方法亟待解决。本研究采用TTC-脱氢酶还原法测定1~4 mm径级范围内的上述4种植物根系在4℃低温培养箱中保存0天、6天、13天、20天的根系活性值。结果表明:4℃低温培养箱更适合较长时间保存植物根系活性;4种植物的根系活性减小率均随保存时间的增加而快速增长,当保存6天时,4种植物的根系活性减小率达到10%~20%,当保存20天时,4种植物的根系活性减小率达到70%~90%;保存时间相同时,在1~4 mm根径范围内,4种植物基本均随根径的增加根系活性减小率变小,即细根的根系活性更易损失。     

砂砾质戈壁沉积物分形维数计算及其对风沙作用的指示意义

传统分形理论在多峰态分布的砂砾质沉积物分形计算中存在局限性,且物理学意义不明确。文中利用分段式加权平均技术对传统分形维数计算方法进行修正,并计算了阿拉善高原北部砂砾质戈壁地表不同组分沉积物的分形维数值。结果表明:对传统分形维数计算法进行分段式加权平均修正能正确反映多峰态沉积物的分形特征且物理意义明确。砂砾质戈壁地表沉积物分形维数值介于2.0-3.0之间,并随跃移组分含量的增大而增大(R~2=0.723),随蠕移及风蚀残余组分含量的增大而减小(R~2=0.723);富砂组分戈壁地表沉积物分形维数值偏大(2.53-2.82),富砾组分戈壁地表沉积物分形维数值偏小(2.31-2.65)。     

卓越农林人才培养背景下“风沙物理学”课程实践教学改革——以内蒙古农业大学为例

"风沙物理学"是水土保持与荒漠化防治专业必修的核心课程,其课程实践教学目标是要让学生掌握风沙运动规律的基础理论知识,同时在探索风沙物理现象过程中培养学生进行独立思考和自我发展的能力。针对"风沙物理学"课程实践教学中存在的教学内容固化、教学方法单一、忽视对学生的实践能力的培养、课程教学评价缺少科学性等问题,探讨了课程实践教学改革的措施:一是增设综合性实验,开阔学生的专业视野;二是丰富教学方法,激发学生的学习热情;三是创新实验形式,提升学生的实践能力;四是采取科学的评价方式,对学生进行综合评价。通过"风沙物理学"课程实践教学的改革,学生的出勤率和课堂活跃度明显提高,学生对课程实验由最初的不感兴趣到主动提问、主动思考,表现出极大的科研兴趣,同时也提升了学生的实践能力。     

阿克苏河中游荒漠河岸林物种多样性与群落稳定性

[目的]探究阿克苏河中游荒漠河岸林群落的物种多样性、稳定性及其之间的关系,在物种水平上对当前群落植物组成的复杂性及部分环境因子的关系进行探讨,为荒漠河岸生态系统的恢复提供理论依据。[方法]在样方调查的基础上,运用格局分析法,物种多样性指数与均匀度指数,聚类分析以及M.Godron稳定性测度对植物群落进行综合评估。[结果]阿克苏河中游荒漠河岸林主要的植物种群均呈现聚集分布的格局,群落结构简单,具有单寡种优势群落的特征。不同地段的植物群落物种分布较为均匀,但丰富度与多样性的高低略有起伏;荒漠河岸林植物群落根据环境因子的聚类结果可分为6个群丛,其中有3个群丛的物种多样性较低。物种组成与土壤水分的关联较为密切;当前植物群落尚未达到稳定阶段,物种多样性与群落稳定性者之间并无任何直接联系。[结论]单一以河水漫灌的方式促进该地区植物多样性的恢复具有一定的困难,考虑以胡杨、柽柳为主要格局,种植深根系的乔灌木以营造局部地区小气候,间接优化生境的方式对荒漠河岸林的植被恢复更为有利。     

希拉穆仁荒漠草原风蚀地表颗粒粒度特征

以荒漠草原常见的耕作区、围封区、放牧区及旅游区4种土地利用类型表层土壤为研究对象,利用激光衍射技术分析了0~2 cm表层土壤粒度组成,计算并分析平均粒径、标准偏差、偏度、峰态及分形维数等粒度参数,探讨风蚀颗粒范围。结果表明:1希拉穆仁荒漠草原耕作区、围封区、放牧区及旅游区4种土地利用类型土壤粒度组成均表现为以砂粒和粉粒为主,黏粒含量较低,样地平均粒径数值依次变小,分选性逐渐变好,峰态平缓,分形维数数值逐渐减小,土壤颗粒组成依次粗化;偏度分别为负偏、近于对称、正偏和偏正偏,彼此差异明显,偏度可作为有效的粒度参数指标。2通过分析粒度分布频率曲线和土壤粒度累积频率间平均距离,显示研究区粒径为134μm和454μm附近颗粒为近自然状态下的易风蚀颗粒。各粒度参数及分维值均显示放牧和旅游加剧希拉穆仁草原表层土壤风蚀,土壤粒度分布范围变宽,整体向粗粒化方向发展。