近40a凯拉库姆库区土地利用/覆盖变化及景观格局分析

为研究近40 a凯拉库姆库区土地利用/覆盖和景观格局时空变化状况,该文以凯拉库姆库区1975年Landsat MSS、1990年Landsat TM、2000年Landsat ETM+和2011年Landsat TM遥感影像为数据源,利用ENVI软件得到各时期的土地利用/覆盖类型转移矩阵,建立土地利用面积变化量、单一土地利用类型动态度以及区域土地利用综合动态度模型;同时,在景观格局分析中采用景观格局数量分析方法,在类型水平和景观水平分别选取不同的指数,系统分析凯拉库姆库区土地利用/覆盖和景观格局变化的时空特征。研究结果显示:近40 a凯拉库姆库区的土地利用/覆盖发生了剧烈变化,建设用地面积呈现出持续增加的态势,低覆盖度草地和未利用地的面积随时间序列呈"V"型变化,而水体、耕地、中覆盖度草地的面积随时间序列呈倒"V"型变化;建设用地和耕地大面积急剧扩张,并伴随着低覆盖度草地、中覆盖度草地和未利用地面积的减少,大量的中覆盖度草地、未利用地转化为耕地,同时部分耕地又转化为建设用地,使得建设用地和耕地面积显著增加,研究区区域土地利用综合动态度呈"V"字型变化,并有逐渐加快的趋势,活跃土地利用/覆盖类型由早期和中期的水体转化为近期低覆盖度草地,稳定土地利用/覆盖类型由早期的耕地和中覆盖度草地,过度到中期未利用地,进而转化为近期的耕地;景观格局分析表明,中覆盖度草地和耕地对整个景观发挥主导作用,与水体相邻的景观要素多,建设用地斑块数目多且相对分散,但有集中分布的趋势,在人类活动的影响下,整体斑块尺度趋于均匀,景观趋于丰富和复杂化,斑块聚集程度减少,破碎度增加。该研究结果为凯拉库姆库区水土地资源可持续开发和利用、生态环境保护提供科学依据。     

新疆草地优势种植物相对生物量沿海拔梯度变化特征

优势种作为草地生态系统中地上生物量的主要贡献者,其生物量既受到环境因素的影响,也受到共存种种间关系的影响。然而,由于物种的不同和环境梯度的差异,目前有关优势种生物量与环境因素关系的研究,尚未获得一致性的结论。基于此,本研究以2011-2013年对新疆9种草地类型397个样地中优势种相对生物量的调查数据为基础,首先统计了不同草地类型中优势种组成,其次通过一般线性模型分析了优势种相对生物量随海拔梯度变化特征,以及共存优势种相对生物量之间的关系。结果显示：1）新疆草地共有169个优势种,隶属31科120属。这些优势种主要以禾本科植物为主,占据了优势种的19.53%。其中,高寒草原、温性草甸草原、温性草原、温性荒漠草原和温性草原化荒漠中,最主要的优势种均为针茅。而在高寒草甸、山地草甸和温性荒漠中,最主要的优势种则分别为珠芽蓼、千叶蓍和角果藜;2）优势种相对生物量与海拔的关系可以归为5类,分别呈现无显著关系、先降低后升高的U型变化趋势、显著正相关关系、显著负相关关系和先增加后降低的单峰型关系。这5类关系所对应的优势种数量分别为50、9、8、6和4个,分别占优势种总数的64.9%、11.7%、10.4%、7.8%和5.2%;3）24个共存优势种之间,其相对生物量共存在19对显著关系,且大多数共存优势种相对生物量之间主要表现为负相关关系。本研究表明,优势种相对生物量与海拔的关系,因物种不同呈多种变化格局且受到共存优势种的影响,结果可对未来新疆草地地上生物量的维持和管理,提供一定的参考依据。     

连作对棉田土壤物理性质的影响

 以新疆南疆地区50团棉花连作5年、10年、15年20年的土壤为研究对象,分别测定不同连作年限土壤比重、容重、孔隙度以及团聚体结构和机械组成等物理性状。结果表明：棉花连作对其土壤各种物理性状产生了较大的影响。比重、容重随着连作年限的增长呈上升趋势,而孔隙度则反之;土壤团聚体中粒径小于0.25mm的微团聚体占了较大比重,良好团聚体的含量随着连作年限的增长呈下降趋势,而微团聚体则相反;土壤机械组成中砂粒的含量占了较大比重,而砾石没有,砂粒的含量随着连作年限的增长呈上升趋势,粉粒呈下降趋势,而粘粒呈无规律的波动状。     

地形对梭梭立地条件的影响Ⅰ:坡位

选取了坡度为30°半固定沙丘坡面上不同坡位的梭梭为研究对象,初步分析了坡位与土壤养分、盐分分布特征的关系及梭梭对土壤理化性质的影响.结果表明,有梭梭条件下,土壤有机质,速效氮、磷、钾、总盐含量在不同坡位的高低顺序为:坡顶＜坡面＜坡底,表明了土壤养分及可溶性盐分具有坡底富集的特征;有梭梭土层的养分、盐分含量均高于无梭梭对照土层,表明梭梭对土壤养分、盐分有一定的富集作用.     

放牧制度对伊犁山地草甸植被特征及新疆细毛羊体重的影响

采用小区控制放牧试验,研究了划区轮牧、自由放牧对伊犁禾草+杂类草山地草甸植被特征及其细毛羊体重的影响.结果表明,与不放牧对照相比,两种放牧方式均显著降低了山地草甸群落盖度、可食牧草和毒害草产量、群落功能群多样性及各植物功能群的高度、盖度、产量(P＜0.05),增加了可食牧草的密度.划区轮牧条件下山地草甸群落盖度显著高于自由放牧区(P＜0.05),可食牧草产量、毒害草产量、密度及各植物功能群的高度、盖度、密度和产量在两种放牧制度间差异不显著(P＞0.05),但划区轮牧有利于多年生禾草类、多年生莎草类及有害植物类的生长发育,不利于有毒植物的生长发育.与自由放牧比,划区轮牧下每只新疆细毛羊体重增加1.3～2.1 kg,但两种放牧制度间差异不显著(P＞0.05).     

不同水分条件天鹅湖高寒湿地土壤线虫群落结构对氮沉降的响应

为探究氮沉降对干旱区高寒湿地土壤线虫群落结构的影响,本研究以天山中部的巴音布鲁克天鹅湖高寒湿地为样地,选取2个不同水分条件区域,分别喷施3个不同浓度氮素,开展野外原位模拟氮沉降控制试验,研究不同水分条件土壤线虫群落结构对氮沉降的响应。结果表明：地表季节性积水条件土壤线虫群落的优势属主要为前矛线属（Prodorylamus,29.30%）,地表常年干燥条件土壤线虫群落的优势属是前矛线属（Prodorylamus,18.69%）、Laimydorus（20.21%）和螺旋属（Helicotylenchus,33.48%）;在土壤水分和氮添加的共同作用下,杂食/捕食类线虫（OP）和食真菌类线虫（FU）丰度升高,植物寄生类线虫（PP）丰度降低;地表常年干燥条件下,氮添加对土壤线虫群落各生态指数影响不显著。在地表季节性积水条件下,随着氮添加浓度上升,富集指数（EI）和成熟度指数（PPI）先下降后上升,但氮添加对土壤线虫群落香农威尔指数（H）和优势度指数（λ）无显著影响,20 kg·hm^-2·a^-1氮添加会促进干旱区高寒湿地土壤有机质分解途径由细菌向真菌分解途径发展。土壤含水量、土壤电导率和碱解氮是影响土壤线虫群落结构的主要因素。研究表明,氮沉降增加会影响土壤线虫群落中不同营养类群的丰度,但对土壤线虫群落结构多样性和干旱区高寒湿地土壤生态系统稳定性影响较小。     

新疆典型小流域土壤水稳性团聚体分布特征研究

新疆是全国水土流失面积大区.以新疆典型小流域-阜康市三工河流域为例,对区域土壤水稳性团聚体分布特征及其影响因素做了初步研究,旨在为小流域土壤侵蚀治理提供重要参考依据.通过对流域内典型梁峁坡地、不同坡度坡地及不同植被覆盖地0-20 cm和20-50 cm剖面层土壤进行采样分析.结果表明,该流域土壤水稳性团聚体含量分布存在以下特征:土壤同-剖面自上而下呈递减趋势;同一坡面随坡位自上而下呈增加趋势;不同坡度则随坡度的增加而减少;不同植被覆盖度土壤水稳性团聚体含量呈现:农用坡耕地<林地<草地<草灌地.     

长期围栏封育对天山中部草地土壤有机碳及微生物量碳的影响

以天山中部中科院巴音布鲁克草原生态观测站三种类型草地长期(26 a)围栏封育样地为研究对象,通过野外调查取样结合室内分析的方法,研究了长期(26a)围栏封育对草地土壤有机碳和微生物量碳含量的影响,结果表明:(1)围栏外(自然放牧条件下),表层的土壤有机碳含量为高寒草甸(165.29 g·kg-1)＞高寒草甸草原(98.73 g·kg-1)＞高寒草原( 83.54 g·kg-1),微生物量碳含量依次为高寒草甸草原(181.70 mg·kg-1)＞高寒草甸(146.37 mg· kg-1)＞高寒草原( 43.06 mg· kg-1).围栏封育后,高寒草甸、高寒草甸草原、高寒草原表层土壤有机碳含量分别提高了 11.37％、3.26％和2.21％;高寒草甸草原和高寒草甸微生物量碳含量分别增长2.89％和12.04％,而高寒草原降低40.36％.(2)从围栏内外土壤剖面来看,土壤有机碳、微生物量碳含量随着土壤深度的增加依次降低,微生物熵也随土壤深度的增加呈现降低的趋势.(3)微生物量碳含量与土壤速效钾、全磷含量达到极显著负相关(P＜0.01),与速效磷含量达到极显著正相关(P＜0.01),与土壤有机碳、全氮、全钾含量呈显著正相关(P＜0.05)与土壤速效氮含量正相关,但不显著.     

围栏封育对巴音布鲁克草原两种建群草光合日变化的影响

利用PP system公司生产的CIRAS光合作用仪,对巴音布鲁克亚高山草原的围栏内外的两种建群种针茅(Stipa capillata)和狐茅(Festuca ovina)的光合作用速率、蒸腾速率等指标进行了研究,结果表明:①围栏内针茅和狐茅的日变化曲线呈现弱的三峰曲线,针茅的光合速率(Pn)日平均为12.23μmol/m2.s,狐茅为6.92μmol/m2.s;而围栏外针茅和狐茅的日变化曲线呈现强的双峰曲线,针茅的光合速率(Pn)日平均为13.28μmol/m2.s,狐茅为5.48μmol/m2.s;围栏内两种草的光合速率日变化曲线表现出先强后弱的趋势,而围栏外则相反。②围栏封育条件下,针茅CO2固定平均速率为1.937 gCO2/m2.h,略低于围栏外的2.103 gCO2/m2.h;而狐茅则呈现相反趋势,即围栏内CO2固定平均速率(1.096 gCO2/m2.h)高于围栏外(0.869 gCO2/m2.h)。③从单叶水平上看,无论是围栏封育还是自然放牧的条件下,针茅对CO2的同化固定能力要强于狐茅;从群体水平来看,围栏内人工封育草地要比围栏外自然放牧草地CO2固定能力弱一些。     

HPLC分离和测定棉花中3种植物激素

研究了高效液相色谱法（HPLC）测定棉花体内吲哚-3-乙酸（IAA）、玉米素（Z）和赤霉素（GA3）3种植物内源激素的条件：采用LC-6A高效液相色谱系统，SPD-6AV紫外检测器，以乙腈（CH3CN）：水（4：6V／V）溶液为流动相，流速为1mL／min。进样量为10μL，检测波长为254nm，选用外标法进行了定量测定。试验结果表明：玉米素、赤霉素、生长素含量分别在0．133-0．907，0．047～1．072，0．026～0．167μg／g（鲜重），其回收率已达到植物激素定量分析的基本要求。