荒漠绿洲过渡带不同立地沙蒿光合特性研究

对巴丹吉林沙漠东南缘民勤西沙窝荒漠绿洲过渡带不同立地条件下沙蒿光合特性进行了研究。结果表明，5种立地类型土壤含水率最大值均为20～40 cm土层，0～60 cm各土层土壤水分含量及总含水率变化趋势均为丘间低地＞平缓沙地＞流动沙丘＞半固定沙丘＞固定沙丘；5种立地类型中沙蒿总叶绿素含量及叶绿素荧光参数变化与水分变化特征均一致；各立地类型中叶片快速光响应曲线中有效量子产量、PSⅡ光化学淬灭系数(qP)均随光强升高而减小，而叶片非光化学淬灭系数NPQ和电子传递速率ETR均随光强升高而增加，中低光强时差异较小，随光强升高差异性逐渐增大，总体表现为丘间低地ETR最大，流动沙丘、平缓沙地及半固定沙丘次之，固定沙丘最小。由此说明，丘间低地上生长的沙蒿具有较强的抗光抑制能力，可产生较高的光化学效率，是最适宜于沙蒿生长的立地类型。     

石羊河下游民勤绿洲地下水埋深时空分布动态研究

以研究区近20年观测井地下水埋深观测数据分析了石羊河下游民勤绿洲地下水位的年际变化、季节变化动态及空间分布特征,结果表明:研究区地下水埋深年际变化以严格统计直线型加深;季节变化具有春秋季变化剧烈,地下水埋深剧烈加深和快速恢复.夏季地下水埋深加深达顶峰,冬季地下水缓慢恢复的特点;空间变化具有沿绿洲到荒漠方向距离绿洲中心越远地下水埋深越浅,沿石羊河古河道越到下游,地下水埋深越浅的特点.     

荒漠区药用植物黑果枸杞(Lycium ruthencium)的组织培养

试验以荒漠区药用植物黑果枸杞无菌苗的子叶、茎段、胚轴为外植体材料,研究不同激素配比的培养基对不同外植体愈伤组织培养、丛生芽增殖及生根培养的影响,并筛选适宜各个阶段培养的最佳培养基配方.结果表明:子叶是诱导黑果枸杞愈伤组织的最好外植体,在6-BA为0.3mg/L,2,4-D为1.0mg/L时,其愈伤组织诱导率达到最大值95.1％;较高浓度的细胞分裂6-BA对丛生芽增殖具有明显的促进作用,在6-BA为3.0mg/L、KT 0.3mg/L、NAA 0.5mg/L时丛生芽增殖率达到最大值90.2％,且丛生芽数量多、茎干健壮、生长旺盛;在以1/2MS为基本培养基,减少无机盐的浓度时对黑果枸杞丛生芽生根培养具有促进作用,减少MgSO4一半,并加入NAA0.5mg/L时,丛生芽生根率达到最大值98.2％,且生根时间最早,主根明显、粗壮且根毛数量多.     

民勤绿洲沙地系统特征及"退耕"建议

以民勤绿洲退耕地为研究对象,从民勤绿洲耕地退耕背景及特点出发,阐述了民勤绿洲沙地系统特征,并提出了退耕地生态恢复建议.认为民勤绿洲沙地系统存在水资源短缺、林牧业用地比例偏低、农业用地面积与水资源活动紧密相连的特点;民勤耕地退耕是当前水资源危机解决的关键.退耕地生态治理的意义在于变退耕地生态恢复区为新的防风阻沙林区,从而加强绿洲防护,也充当了减少水资源利用的生态减压区角色,更调节了当地农业产业结构和行业结构;提出有顺序条理化退耕,重点治理风沙口退耕地,退耕前采取植被恢复措施,政府制定、协调退耕地植被恢复各项工作的建议.     

强旱生濒危植物霸王的组织培养

实验以霸王无菌苗的子叶、下胚轴和茎段为外植体,探讨不同激素组合的培养基对霸王外植体愈伤组织诱导、增殖以及幼苗生根的影响,并找出更为合理的培养基配方。结果表明:最佳愈伤组织诱导的培养基配方为MS+0.1mg/L6-BA+1.0mg/LNAA,最适宜愈伤组织诱导的外植体是子叶,诱导率为100%,茎段诱导率为93.3%,下胚轴的诱导率最低;不定芽诱导的最佳培养基配方为MS+1.0mg/L6-BA+0.1mg/L NAA,诱导率高达98.1%,诱导时间为7周;最适宜霸王幼苗生根的培养基为1/2MS+0.5mg/L IBA+1.0mg/L NAA,生根率高达90.4%,比已报道生根率86.7%提高了3.7%,且不定根在第7d开始出现。     

民勤沙区非称量式蒸渗仪组扩容及其自动化监控系统设计

为解决民勤沙区非称量式蒸渗仪观测系统自动化程度低、尺度扩展性不足及可靠性差等问题,建立民勤沙区非称量蒸渗仪试验场720 m~2,更新改造30个荒漠植物个体蒸渗仪,扩容建造12个荒漠植物小群体蒸渗仪,设计非称量式蒸渗仪自动化监控系统,该系统采用分布式监控方案,以上位工控机为中心,基于智能仪表(RS485总线通讯、ISM无线)、ISM频段无线通信及TCP/IP网络协议,布设了多个下位机监控点,可自动控制蒸渗仪恒定水位,能及时补水、排水并进行水量计算,自动监测蒸渗仪土壤水分含量,同时具备实时数据采集与处理、信息通信、数据库录入、历史数据存储、数据报表打印、故障报警、现场设备运行状况显示等功能,用户可通过因特网对现场设备工作状态进行远程监控、异常情况报警处理。系统测试得到,压力传感器数据回归分析误差±2.2%,点滴计数器为±2.0%,水分传感器±12.5%。该研究扩展了荒漠植物定位观测的尺度范围,实现了荒漠植物蒸渗观测的自动化监控,为荒漠植物蒸渗研究提供可靠的试验平台。     

石羊河下游民勤绿洲荒漠化影响因素趋势预测

 从荒漠化治理的实践出发,用Hurst指数对内陆河下游民勤绿洲荒漠化影响因素进行预测分析,对体现民勤绿洲荒漠化主要影响因子的农村人口、耕地面积、农村用电量、机井眼数和沙尘暴时间5个指标进行预测。结果表明:未来10年内,农村人口Hurst指数为0.381,与1989—2003年的上升趋势相反,具有下降趋势;年耕地面积Hurst指数为0.578 3,与1989—2003年时的上升趋势一致,但持续性不强;农村用电量Hurst指数为0.3324,与1989—2003年的上升趋势相反,具有下降趋势;年机井眼数Hurst指数为0.2618,与1989—2003年的上升趋势具有较强的长期相关性,但为相反趋势;年沙尘暴时间Hurst指数为0.4043,呈与1953—1998年的下降趋势相反的弱持续相关性。通过预测认为:应该加强对耕地面积的宏观调控,抑制土地利用所引起荒漠化的发展,控制开荒,提高现有耕地的利用效率;同时要继续宏观调控农村人口、农村用电量、机井数量变化向良性方向发展。     

石羊河下游人工梭梭水分利用策略季节变化

作为石羊河下游主要固沙造林树种,人工梭梭(Haloxylon ammodendron)抗逆性和生态适应性强,构成了风沙灾害防治的第一道防线.本研究基于原位观测与稳定同位素示踪的方法,研究了人工梭梭水分来源的季节性变化,以期为民勤绿洲边缘退化防护体系的修复提供理论依据.结果表明:在生长季,人工梭梭根际垂直0?200 cm土层平均土壤水分含量为0.87％,120 cm深度处土壤水分偏高;水分季节变化表现为5月(1.22％)>4月(1.05％)>6月(0.83％)>7月(0.80％)>10月(0.67％)>8月(0.65％).不同季节人工梭梭0-60 cm表层根际土壤水δ18O富集效应明显,变化剧烈,60?200 cm土层δ18O逐渐减小且相对稳定.IsoSource模型表明,人工梭梭春季对120?200 cm深层土壤水分利用比例为45.15％,60?120 cm中层土壤水分的利用比例为20.6％,20?60 cm浅层土壤水分的利用比例为20.1％;夏季对0?20 cm表层、60?120 cm中层、120?200 cm深层土壤水分的利用比例分别为32.5％、24.75％、22.1％;秋季主要对0?20 cm表层、120?200 cm深层土壤水分利用较多,利用比例分别为44.4％和48.75％.不同深度土壤水分是人工梭梭重要的季节水分来源,建议在日常抚育管理中可采取人工辅助降水入渗的方法来维持林地土壤水分平衡.     

沙区微域土壤水分再分布研究

根据水量平衡方程式建立沙区微小区域蒸发估算模型,利用该模型对沙区微域径流区积水区、过渡区、产流区土壤水分入渗与蒸发进行估算,分析降水的微域积水效应,探讨利用沙区微域积水效应进行植被恢复的可行。结果表明:微域径流区积水区表现出明显的积水效应,降水入渗使土壤水分变化较大的深度表现为积水区(100cm)过渡区(80cm)产流区(60cm);对应的水分增量为积水区(15.84%)产流区(12.64)过渡区(10.61%);蒸发量表现为积水区(44.8%)过渡区(35.9%)产流区(25.8%),水分增量、蒸发量及总存水量相关,沙区微域积水区具有良好的积水存水效应,对植被恢复具有重要意义。     

沙冬青光合速率日变化及其影响因子研究

采用Li-6200光合分析仪,在自然条件下对沙冬青(A.mongolicus(Maxim)Chengf.)光合作用日进程进行了观测,结果表明:在夏季晴天条件下,沙冬青Pn日变化为双峰曲线,峰值分别出现在11:00时和15:00时,具有典型的“光合午休”特征。相关分析和多元回归分析表明,光量子密度和气孔阻力是影响沙冬青叶片Pn日变化的主要生态因子。