乌兰布和沙漠降水量对典型灌木群落结构及多样性的影响

[目的]分析降水量对乌兰布和沙漠植被群落结构特征及多样性变化的影响,为乌兰布和沙漠植被保护与植物资源持续利用提供理论依据。[方法]应用2011—2013年固定样方调查数据和同期降水量资料,对乌兰布和沙漠典型灌木群落结构及物种多样性与年降水量的变化相关性进行分析。[结果]降水量对3个典型灌木群落物种数及分科有显著影响。降水量增加,驼绒藜群落物种数增加了5种(新增加2个科别),霸王群落物种数增加了12种(新增加2个科别),四合木群落物种数增加了12种(新增加6个科别);降水量对驼绒藜群落、霸王群落、四合木群落中1年生草本与多年生草本影响最大,对灌木与半灌木影响不大;降水量的增加提高了3个典型灌木群落物种丰富度与物种多样性,有效增加了四合木群落与驼绒藜群落的相似性,减小了两个群落之间的生境差异;降水量与3个典型灌木群落物种数、盖度、丰富度指数(R)、均匀度指数(E)、多样性指数均呈正相关关系,且相关系数均大于0.600 0。[结论]研究区内降水量对3个典型灌木群落物种数、盖度、丰富度指数、均匀度指数和多样性指数均具有显著影响。     

苜蓿雄性不育系杂交制种产量性状分析

以回交转育得到8个苜蓿雄性不育株(系)和3个优良苜蓿品种为亲本,分别在开放授粉和人工控制下进行杂交制种试验.结果表明:切叶蜂辅助授粉方式可以有效提高苜蓿雄性不育株(系)的制种产量.综合2种授粉方式下的制种产量,其中2号不育株(系)单株种子产量最高(3.16g/株);通过苜蓿雄性不育株(系)种子产量的相关分析和回归分析,明确了每株生殖枝数对不育株(系)单株种子产量作用影响最大,其次是结实率.     

乌兰布和沙漠引种抗虫杨树品种中龄期生长适应性评价

为了更好地选择杨树优良品种进行推广栽培,通过调查不同品种的树高、胸径、成活率、保存率、干型、冻害、虫害7项指标,运用隶属函数法对乌兰布和沙漠东北部16种抗虫杨在中龄期的适应性进行了综合评价。结果表明：16种抗虫杨的适应性综合评价结果排序为北抗16-22>08-09>中林315>08-03>天黑>08-08>中林2005>北抗16-27>08-02 >08-07>京2>京6>Simplot>北抗16-8>08-14>DN-34。北抗16-22在中龄期保存率高、年生长量大、抗虫性强,各个方面均表现最优,应作为本区域的主推品种,可进行大规模造林。08-14成活率和保存率均最低,且易感病;DN-34保存率低,冻害严重,年生长量最低,这两个品种不适于在当地大面积推广。中林315、08-03、08-08、中林2005、北抗16-27、08-02可适当推广栽植。08-09和天黑成活率及保存率高,年生长量也较大,但易感染虫害,在侵害初期要早预防、早治理,不要把虫害带到造林地,否则容易导致相互感染。     

乌兰布和沙漠东北缘典型灌木群落多样性与土壤养分相关性研究

采用野外调查及采样测定的方法,选择 4个物种多样性测度指标,对乌兰布和沙漠东北部典型灌木群落多样性和土壤理化特征以及其相关关系进行了分析,结果表明：驼绒藜群落、霸王群落、四合木群落、油蒿群落的均匀度指数（E）均大于白刺群落,且均与白刺群落差异显著;四合木群落的丰富度指数R最高;Shannon-Wiener多样性指数（H）与Simpson多样性指数（D）变化规律一致,四合木群落>驼绒藜群落>霸王群落>油蒿群落>白刺群落。限制驼绒藜群落多样性的关键是土壤全钾、速效钾、碱解氮和有机质含量,限制霸王群落多样性的关键是土壤有效磷、碱解氮和有机质含量;而限制四合木群落多样性的是土壤全盐量、有效磷、速效钾、碱解氮和有机质含量;限制油蒿群落多样性的是土壤有效磷、碱解氮和有机质含量;限制白刺群落多样性的是土壤全盐量、有效磷和有机质含量。丰富度指数（R）主要受土壤有效磷、有机质含量的影响,均匀度指数（E）、多样性指数（H）、多样性指数（D）主要受土壤有机质含量的影响。     

乌兰布和沙漠白刺与沙蒿群落多样性及其对降水的响应

通过对乌兰布和沙漠白刺群落与沙蒿群落进行固定样方监测,分析白刺与沙蒿群落多样性的变化及其对降水的响应。结果表明:2个典型灌木群落物种数对降水响应明显;白刺群落与沙蒿群落中1年生草本对降水响应明显,而灌木与多年生草本对降水无响应;白刺与沙蒿群落的物种丰富度与多样性对降水响应明显,沙蒿群落与白刺群落的相似性对降水响应明显;降水量与2个典型灌木群落的物种数、盖度、丰富度指数、均匀度指数、多样性指数均呈正相关关系,相关系数均大于0.600 0。     

基于数字图像处理的防护林体系三种杨树叶面积测定

快速、准确地测定植物叶面积对于开展植物生理生化和植物滞尘能力等方面的研究具有重要的意义。为此,应用3种不同的方法(数字图像处理法、方格法和称重法)对乌兰布和沙漠绿洲防护林体系3种杨树(新疆杨、小叶杨和二白杨)的叶面积进行了测定,并对3种方法的测定结果进行了比较分析。结果表明:数字图像处理法与其他两种方法的测定结果具有极显著正线性相关关系(R2=0.997 5～0.999 8)。数字图像处理法能够准确地测定植物叶面积,具有省时、省力的优点。因此,该方法在植物叶面积测定工作中值得推广与应用。     

磴口县荒漠绿洲景观特征及时空变化研究

将磴口县作为研究区,按照荒漠景观和绿洲景观两大主要景观类型对1989,1995,2000,2007,2010和2014年遥感影像进行分类,利用荒漠绿洲景观重心迁移模型、转移矩阵和景观格局指数系统研究了磴口县荒漠绿洲景观时空演变以及格局特征。结果表明:1)25年来荒漠景观逐渐向西北迁移,绿洲景观逐步扩张,积极的沙漠化治理获得成效。2)严重沙漠化景观和重度沙漠化景观大面积转出为其他景观,中度和轻度流转最为频繁,非沙漠化景观逐渐成为主体景观。3)轻度沙漠化景观和中度沙漠化景观破碎化程度较大,轻度沙漠化景观的人类干扰程度更大,斑块更为复杂。     

近52年来磴口地区气候变化分析

本文分析了磴口52年(1954-2005)逐月平均气温和降水量。结果表明:年平均气温逐年代递增,低温年发生在50至70年代,暖温年发生在80年代后,体现为"前凉后暖"的特点;年平均气温及各季平均气温均呈明显上升趋势,增长幅度依次为冬季>全年>春季>秋季>夏季。降水量年代际变化比较明显,60年代与90年代降水明显偏多,其它年代偏少,而且70年代是降水偏少的转折时期。年际间降水变化趋势不明显,丰水年与枯水年分别为36.5%和27.0%。降水的年际变幅夏季最大,秋季次之,冬季最小。降水主要集中在夏季,而且年降水的波动形态与夏季基本一致。     

平茬年限和林龄对沙冬青叶片功能性状及土壤化学计量特征的影响

为阐明平茬年限和林龄对沙冬青叶片功能性状及灌丛下土壤碳(C)、氮(N)、磷(P)化学计量特征的影响,采用方差及相关性分析方法研究沙冬青被平茬后更新恢复生长的机理和策略,探讨C、N、P化学计量特征对沙冬青种群生长及恢复的指示意义,从而更好地解释平茬复壮后植物补偿性生长机理与持续年限,以期在理论与技术上解决孑遗植物种质资源的保存与修复,为天然沙冬青种群在生态系统中演变特征进行预测和评估提供基础资料。结果表明:1)沙冬青经平茬处理后,叶片面积显著增大(P<0.05)。平茬恢复生长1年的沙冬青比叶面积、叶片N含量、叶片P含量显著升高(P<0.05),且随平茬年限和林龄的增加呈下降趋势,叶片干物质含量变化趋势与比叶面积相反,叶片碳含量在不同平茬年限和林龄下无显著差异(P>0.05)。叶片N含量与叶片P含量、比叶面积呈极显著正相关,叶片干物质含量与比叶面积呈极显著负相关,且与叶片N含量、叶片P含量呈显著负相关。2)叶片与土壤中的C、N、P化学计量特征对平茬年限和林龄变化的响应不完全一致。平茬年限和林龄对沙冬青灌丛下土壤有机碳含量产生显著影响(P<0.05),但对土壤P含量无显著影响(P>0.05),仅林龄对土壤全N含量影响显著(P<0.05)。随着平茬年限和林龄的增加,土壤C、N含量呈上升趋势,土壤P含量呈下降趋势。3)在叶片C、N、P化学计量特征中,叶片P与C:P对平茬年限和林龄变化反应最为敏感,对于沙冬青更新恢复生长及种群动态变化规律具有指示意义。平茬恢复1、3和8年的沙冬青叶片N:P平均值分别为14.79、15.77、17.81,幼龄林、中龄林和成熟林沙冬青叶片N:P平均值分别为15.32、18.23、21.76,可见随着平茬年限和林龄的增加,沙冬青生长由N、P共同限制逐渐转向更受P的限制。     

乌兰布和沙漠东北缘磴口县沙尘天气变化规律及其对防护林体系建设的响应

利用磴口县1970年～2000年31年的风沙天气发生日数资料和1977～2000年24年防护林建设资料,分析了沙尘天气的季节变化和年际变化,并通过线性回归和多项式回归分析了沙尘暴和扬沙日数的长期趋势变化,结果表明,大风、扬沙和沙尘暴日数呈总体下降趋势,1970～1985年沙尘发生日数相对较高,1985年以后明显下降;沙尘天气发生日数在防护林体系建设前期最高,在不同建设阶段各指标均明显下降,尤其是第三阶段各指标下降幅度可达73.0～94.0%。方差分析表明四个阶段沙尘天气差异极显著;相关回归分析表明风沙天气指标(年均大风日数、扬沙日数和沙尘暴日数)与防护林指标(防护林面积、防护林林木蓄积量)存在着显著的线性相关关系,同期扬沙、沙尘暴与大风日数的比值变化明显,说明防护林体系建设加强了其对沙尘天气的防护功能。