荒漠草原典型植物群落枯落物蓄积量及其持水性能

通过对荒漠草原4种典型植物群落(蒙古冰草群落、甘草群落、赖草群落、沙蒿群落)枯落物蓄积量的调查,结合室内持水试验,运用数理统计的方法分别得到4种典型植物群落枯落物的蓄积量、最大持水量、吸水速率等水文特征参数.结果表明:荒漠草原不同植物群落枯落物蓄积量在50.8～396.2 g/m2,其蓄积量由大到小为蒙古冰革群落>甘草群落>赖草群落>沙蒿群落,与植物群落地上生物量变化是一致的;4种植物群落枯落物最大持水量存在一定差异,蒙古冰草群落、甘草群落、赖草群落、沙蒿群落桔落物最大持水量分别相当于0.934,0.737,0.656,0.230 mm的降雨.这4种枯落物最大可吸收其自身重量2.45～3.71倍的降雨;4种植物群落枯落物的持水量与时间呈线性相关,在浸水的前2 h枯落物吸水速率最快,随着时间的延长,趋势逐渐变缓,当枯落物在水中浸泡12 h时,其持水量基本达到最大值;4种植物群落枯落物吸水速率与时间呈指数相关,在浸水的前2 h吸水速率较快,4～12 h后逐步减缓.荒漠草原桔落物蓄积、覆盖所引起的水分蓄存与运移已经成为荒漠草原生态系统最为关键的生态过程之一.     

荒漠区地下水埋深数据获取方法研究

[目的]分析、遴选出获取荒漠区地下水埋深数据的几种快速、准确的技术与方法,为研究荒漠区植物与地下水埋深的关系、地下水资源查找提供技术参考。[方法]通过分析观测井实测法、土壤阻抗系数法、探地雷达法以及核磁共振技术、地震勘探技术等方法的原理、优缺点及适用情况,最后综合操作便利性、精度和仪器设备价格等因素,分析、遴选出获取荒漠区地下水埋数据的技术方法。[结果]探测荒漠区地下水埋深,应在熟悉这些技术方法的原理、优缺点及适用情况基础上,综合考虑操作便利性、数据精度和仪器设备价格、劳动力成本等因素,多角度权衡比较与遴选。[结论]在荒漠区已有观测井,使用观测井实测是最便宜且准确度最高的方法;在地形条件复杂,交通不便利的情况下,采用核磁共振、地震探测方法中的一种;如果测定沙地地下水埋深,可使用土壤阻抗测定仪探测。     

荒漠草原不同土壤类型柠条根际土壤养分与土壤颗粒分布特征研究

以宁夏盐池县3种典型土壤灰钙土、红黏土和风沙土为对象,研究柠条根际及非根际土壤的养分、颗粒组成及分布特征,并探讨土壤养分与土壤颗粒组成之间的相关性。结果表明,不同土壤类型柠条根际土壤的颗粒组成差异明显,灰钙土中粉粒含量最高为45.95%,红黏土、风沙土依次递减,风沙土中细砂含量最高为61%,红黏土、灰钙土依次递减;土壤pH值在不同土壤类型中差异不显著(P>0.05),红黏土根际中有机碳含量分别比灰钙土和风沙土高1.29、2.12g·kg^-1,灰钙土中全氮含量分别比红黏土、风沙土高0.07、0.19g·kg^-1,差异显著(P<0.05),柠条在不同土壤类型中对土壤养分的富集率不同,风沙土中有机碳、全氮的富集率分别是红黏土的6.82、1.00倍,红黏土中速效磷的富集率分别是灰钙土和风沙土的2.69、10.38倍。土壤有机碳、全氮、全磷、碱解氮与黏、粉粒含量极显著正相关(P<0.01),与细砂、中砂含量极显著负相关(P<0.01)。由此可见,不同土壤类型影响柠条根际养分的富集率,风沙土中能够富集更多的养分,红黏土对速效养分的富集作用更强,土壤中的粉粒、细砂含量与土壤养分含量的相关性最大。     

荒漠草原弃耕恢复草地土壤与植被的RDA分析

土壤质量变劣是沙化的本质, 核心内容为土壤物质流失, 理化性质和生物特性退化, 以及土体构型的变化。弃耕前土壤沙化程度和性质对弃耕地植被恢复进程、演替方向等产生重要影响。为了深入认识弃耕恢复草地不同覆沙厚度条件下,土壤环境因子和植物之间的关系,以宁夏盐池荒漠草原弃耕恢复草地为研究对象,应用冗余分析(redundancy analysis RDA),研究弃耕恢复草地随地表覆沙厚度在空间上的连续变化,植被分布及其多样性变化与主要土壤因子间的关系。结果表明,1)随着覆沙厚度的增加植被由达乌里胡枝子群落向苦豆子群落转变;达乌里胡枝子的重要值由0.334降低到0.104,苦豆子的重要值由0增加到0.404。2)植物群落物种多样性指数从0.32增加到0.79,丰富度指数从0.13增加到0.40,均匀度指数从0.11增加到0.22。3)对弃耕地植物群落分布及其物种多样性变化有显著影响的主要土壤环境因子分别为碳酸钙和全盐(0~10 cm)、碳酸钙(10~40 cm)。表层土壤碳酸钙含量的变化表征了地带性灰钙土的沙化程度和退化阶段,弃耕恢复草地当前植物分布格局的形成主要还是特定土壤退化状态约束下物种随机扩散竞争的适应性结果,覆沙厚度所决定的表层土壤环境因子的直接或间接作用是主要的决定因子,土壤养分对植被的直接作用尚未充分体现。     

人工柠条灌丛密度对荒漠草原土壤养分空间分布的影响

将荒漠草原人工柠条灌丛按密度分为高密度(HD)、中密度(MD)和低密度(LD),水平方向分灌丛根围(RS)、冠缘(MS)和灌丛间(IS),垂直方向分0~10 cm,10~20 cm,20~40 cm,40~60 cm,60~80 cm,80~100 cm,以同一区域的荒漠草原为对照(CK),系统展开柠条灌丛密度对荒漠草原土壤养分空间分布的影响。结果表明:随柠条灌丛密度的增加,土壤有机碳(SOC)、全氮(TN)、全磷(TP)、有效磷(AP)、碱解氮(AN)含量逐渐增加,表层(0~10 cm)增幅最大,底层(80~100 cm)增幅最小,其中AP对柠条灌丛密度的敏感性最高;无论水平还是垂直方向均以HD柠条灌丛增加荒漠草原土壤养分效应最为显著。垂直方向柠条灌丛对TN、TP、AP、AN增加效应集中于表层以下,对SOC增加效应集中于20 cm土层以下,且增加效应随土层深度增加逐渐减弱;水平方向同层相比,以根围增加效应最为显著,灌缘、灌丛间次之,随土层深度该增加效应逐渐平稳或消失。综合表明:人工柠条灌丛能够增加荒漠草原土壤养分,以HD柠条灌丛根围表层(0~10 cm)增加效应最强,这种增加效应在垂直方向随土层深度增加逐渐减弱,水平方向则朝着远离根的方向减弱,虽然柠条灌丛对荒漠草原土壤养分的空间分布有增加效应,但并未影响到荒漠草原土壤养分的垂直分布格局。     

宁夏荒漠草原4种典型植物群落土壤活性有机碳垂直分布特征

以荒漠草原赖草（Leymus secalinus）、蒙古冰草（Agropyron mongolicum）、针茅（Stipa capillata）和白草（Penniseturn centrasiaticum）群落4种典型群落为研究对象,分析不同群落土壤活性有机碳（SLOC）的垂直分布特征及其影响因素。结果表明：不同典型群落SLOC垂直分布特征具有明显差异,赖草群落、蒙古冰草群落和白草群落SLOC含量在0~100 cm垂直分布表现为先增加后降低的趋势,浅根型的针茅群落SLOC含量垂直分布则持续降低,白草和赖草群落SLOC含量在10~20 cm最大,针茅和蒙古冰草群落SLOC含量在0~10 cm最大。相关性分析结果显示,SLOC与土壤总有机碳含量呈现极显著相关性（R²=0.9595）;与土壤理化性质等因子相关性比较,SLOC更依赖于植被覆盖度、地上生物量和地表枯落物,尤其是地表枯落物与SLOC的相关性更高。表明除了植被和根系分布特征,荒漠草原的枯落物对SLOC垂直分布特征有更大的影响。     

荒漠草原不同发育阶段柠条灌丛堆土壤真菌群落多样性特征研究

为了解荒漠草原柠条灌丛堆演化过程中环境微生物多样性变化与形成机理，以宁夏荒漠草原不同发育阶段的柠条灌丛堆为研究对象，采用高通量测序技术分析其土壤真菌的群落结构及多样性特征，探究发育阶段和土壤理化因子对土壤真菌群落结构和功能的影响因素。结果显示：获得的2662个真菌操作分类单元(Operational taxonomic unit, OTU)属于13门40纲524属，其中优势菌门为子囊菌门(Ascomycota,占77.48%～82.07%)、担子菌门(Basidiomycota,占7.42%～10.07%)以及被孢霉门(Mortierellomycota,占5.42%～10.78%);优势菌纲有粪壳菌纲(Sordariomycetes,占27.10%～36.23%)、座囊菌纲(Dothideomycetes,占25.69%～35.30%)、散囊菌纲(Eurotiomycetes,占12.64%～16.33%)、伞菌纲(Agaricomycetes,占7.07%～7.57%)。土壤有机碳、速效磷、总氮、电导率在柠条灌丛堆不同发育阶段不同部位有显著性差异，而总磷、pH无明显差异。在柠条灌丛...     

基于文献计量学的土壤种子库研究进展分析

为了把握土壤种子库在国内外的研究现状及研究前沿动态，客观反映各个国家、机构及研究者在该领域的影响力，本文基于文献计量学分析方法，对Web of Science数据库1999—2020年和中国知网数据库1983—2020年的研究成果进行了分析。结果表明：该领域的科研成果在国内外的发文趋势不同，国外期刊论文逐年上升，但国内论文自2009年以后开始下降。在发文量的国家排序中，美国排名第1，澳大利亚和中国分别位列第2和第3。国家间合作关系密切程度不大，相比较而言，美国的合作贡献量最大。中国科学院在该领域的发文量最多，总被引次数也最大，刊载该领域论文的外文期刊主要为《Plant Ecology》《Journal of Vegetation Science》和《Applied Vegetation Science》，中文期刊主要为《生态学报》《生态学杂志》和《植物生态学报》，该领域的文章在外文论文中主要集中在环境科学与生态学、生态学和植物科学3个学科，而国内主要集中在农业资源与环境、林学、生物学3个学科。目前，有关土壤种子库的研究主要集中在对种子库中种子本身特征、与地上植被的关系、土壤中种子持久性...     

人工柠条灌丛行间距对荒漠草原土壤有机碳含量空间分布的影响

以天然荒漠草原(CK)为对照,在6m行间距(BD),3m行间距(MD),1.5m行间距(SD)人工柠条灌丛水平方向上按照灌丛根围、灌缘和灌丛间取样,垂直方向上按照0-10cm,10-20cm,20-40cm,40-60cm,60-80cm,80-100cm取样,系统开展土壤有机碳(SOC)空间分布格局研究,探讨不同行距人工柠条灌丛对荒漠草原SOC空间分布的影响。结果表明:4种样地SOC含量垂直方向分布格局均表现为先上升后下降,而且SOC含量在80-100cm土层最低,但是BD和MD人工柠条灌丛均以40-60cm土层SOC最高,而SD和对照样地在20-40cm土层最高,3种不同行间距柠条灌丛SOC主要存储于20-60cm土层中,天然荒漠草原SOC主要存储于0-40cm土层中,0-100cm土层SOC平均含量为SDMDBDCK,分别比对照高16.13%,14.64%和12.41%;水平方向分布格局为0-20cm土层3种柠条灌丛根围、灌缘、灌丛间的SOC含量低于对照,SD和MD柠条灌丛表层根围土SOC含量高于对照,20cm土层以下3种不同行间距柠条林根围、灌缘和灌丛间SOC均明显高于对照。上述结果说明,人工柠条灌丛能够增加荒漠草原SOC含量,随行间距的增大其增加效果减弱,垂直方向的增加效应集中在柠条灌丛20cm土层以下,同层相比水平方向增加效应表现为根围灌缘灌丛间,根围土增加效果最为显著,1.5m小行距柠条灌丛无论在水平方向还是在垂直方向上影响最大。