乌兰布和沙区周边荒漠植物多样性保护与可持续发展探讨

乌兰布和沙区地处亚洲中部荒漠区和草原区的过渡地带,是一条极为重要的植物地理学分界线。经过对该区植物种群多样性的初步研究显示:研究区有本底植物约312种,荒漠植物种多样性相对较为丰富,以蒙古种、戈壁-蒙古种、戈壁种以及地中海区系的荒漠种类占主导地位,旱生、沙生、盐生类灌木及半灌木种类占绝对优势,荒漠植物生活型多样(有11个类型);本区与周边毗邻地区植物区系相互联系既紧密又广泛。通过对荒漠植物多样性丧失原因的分析,提出了多样性保护与可持续发展的对策。     

人工绿洲近缘植被对风沙活动降减作用的研究

通过野外定位监测试验,对干旱荒漠区灌草植被防风固沙、阻沙效应、风蚀和风沙沉降影响进行了研究,结果表明:灌草植被能显著增加地表粗糙度,是其具有防蚀、阻沙功能的内在机理;随着植被盖度的增加,输沙量、风(积)蚀量、沙尘沉降量均大大下降,固定沙丘、半固定沙丘随植被盖度的增加其输沙量较新垦沙地输沙量分别下降93.6%和59.8%,绝对风蚀量最大月份,固定沙地、半固定沙地绝对风蚀量仅为新垦沙地的32.6%和73.4%;沙尘沉降量的分布表现出共同的规律性,降尘均集中在4—6三个月,4月份最大,为总降尘量的1/4~1/2强,在水平和垂直梯度上各月降尘量差异显著。     

农田防护林持续发展问题及政策研究

阐述了乌兰布和沙漠东北部农田防护林持续发展的基础,分析了影响当地农田防护林发展的主要缺陷,有针对性地从改进农田防护林的经营管理和促进农田防护林发展的政策等方面,为乌兰布和沙漠东北部农田防护林的可持续发展提出了合理的建议。     

乌兰布和沙漠东北部磴口绿洲近52a水分因子的变化

本文分析了磴口52年(1954-2005)逐月降水量、蒸发量及相对湿度。结果表明:60年代降水量、蒸发量、相对湿度均偏大,70年代降水量、蒸发量、相对湿度均偏小。90年代降水量偏大,蒸发量偏小而相对湿度偏大,近5年降水量偏小,蒸发量最大,相对湿度反而偏大。降水量与蒸发量均为夏季最大,冬季最小。而相对湿度则是夏秋季相近,春季最小。降水量与蒸发量夏季波动形式与年的波动形式比较相近。     

乌兰布和沙漠5种灌木的水分利用策略

利用稳定性同位素技术测定乌兰布和沙漠黑沙蒿、沙冬青、白刺、柠条锦鸡儿和梭梭5种灌木枝条木质部和土壤各层水分的δD值,分析它们在不同季节对不同深度土壤水分的选择性利用;并通过测定灌木叶片(同化枝)的δ13C值,分析4种C3植物的水分利用效率。结果表明:白刺在夏初和秋末主要利用土壤浅层30～60cm的水分,而其他4种灌木则随着季节的变化选择性利用不同深度的土壤水分;白刺在夏初的水分利用效率显著高于秋末(P0.05),黑沙蒿、沙冬青和柠条锦鸡儿的水分利用效率则比较稳定;沙冬青、白刺和柠条锦鸡儿的水分利用效率均高于黑沙蒿。     

乌兰布和沙漠流动沙丘风沙流结构的定量研究

为研究乌兰布和沙漠流动沙区0~50 cm风沙流结构,揭示流动沙区风沙流的运动规律,在对乌兰布和沙漠流动沙丘风沙流实测的基础上,运用拟合曲线和拟合方程等方法对0~50 cm垂直高度内的风沙流结构进行分析。结果表明：（1）0~50 cm总输沙量与各高度层的输沙量与风速均呈幂函数关系。（2）各高度层输沙量与高度呈指数递减关系。（3）上、中、下3层的输沙量均与总输沙呈幂函数递增关系。     

平茬年限对沙冬青光合特性与比叶面积的影响

【目的】为在理论与技术上解决孑遗植物种质资源的保存与修复,探究沙冬青被平茬后更新恢复生长的机理和策略。【方法】利用Li-6400便携式光合仪测定了不同平茬年限沙冬青的光合生理特性,同时分析了不同平茬年限沙冬青比叶面积(SLA)与光合速率(Pn)、水分利用效率(WUE)的关系,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。【结果】平茬后沙冬青净光合速率(Pn)和蒸腾速率(Tr)显著提高,且日变化趋势一致,除平茬后恢复1 a的沙冬青为单峰型,其它平茬年限和未平茬(CK)均为双峰型,且均在11:00左右出现最大值,有第二峰值的出现在15:00左右,不同平茬年限沙冬青水分利用效率日变化趋势也呈单峰或者双峰型,但峰值出现的时间存在差异。随着平茬年限的增加,恢复生长的速度减慢,其净光合速率、蒸腾速率和水分利用效率也逐渐降低,日均值的大小顺序均为:平茬后恢复1 a>平茬后恢复3 a>平茬后恢复8 a>未平茬CK。不同平茬年限沙冬青的比叶面积差异性显著(P <0.05),且随着平茬年限的增加,比叶面积不断减小。不同平茬年限沙冬青比叶面积与净光合速率存在显著的正相关关系,与水分利用效率存在显著的负相关关系,随着平茬年限的增加,沙冬青比叶面积与净光合速率、水分利用效率的回归方程斜率均逐渐减小,即植株单位叶面积净光合速率和水分利用效率均逐渐降低。【结论】有必要通过对衰老、干枯的沙冬青进行合理平茬,以促进林分复壮和生长,同时提高生产力,有利于促进荒漠生态系统有效恢复。     

乌兰布和沙漠绿洲防护林杨树叶片性状研究

以新疆杨（Populus alba var. pyramidalis Bge.）、美青杨（Populus deltoides×Populus cathayana）杂种2个无性系（93-8-6、3-69）为研究对象，测定了3种杨树的叶片性状，分析了叶面积、叶干物质含量等叶片性状之间的相关性，并探讨了3种杨树对乌兰布和沙漠贫瘠与干旱环境的适应能力。结果表明：①叶面积、叶长、叶宽、叶周长、叶长宽比均为美青杨杂种93-8-6>美青杨杂种3-69>新疆杨，叶形指数为新疆杨>美青杨杂种93-8-6>美青杨杂种3-69。②3种杨树之间的比叶面积与叶干物质含量均存在显著差异（P<0.05）。美青杨杂种93-8-6、美青杨杂种3-69、新疆杨比叶面积分别为20.570±1.506、17.562±2.827和13.347±0.824 m2·kg-1，叶干物质含量分别为220.748±4.493、246.015±7.594和299.431±6.011 mg·g-1。③比叶面积与叶干物质含量存在显著负相关关系（P<0.05），两者呈指数函数关系（y=ae-bx）；干重与叶面积存在显著正相关关系（P<0.05），两者呈幂函数关系（y=axb）；干重与比叶面积存在显著负相关关系（P<0.05），两者呈线性函数关系（y=-ax+b）。比叶面积、叶干物质含量能够很好地反映3种杨树对乌兰布和沙漠贫瘠与干旱环境的适应能力，新疆杨适应能力更强，建议今后该区防护林体系的更新可适当增加新疆杨的种植比例。     

基于风速流场分析的乌兰布和沙漠绿洲防护林防风效果研究

  目的  基于风速流场分析方法对比乌兰布和沙漠绿洲5种典型配置结构防护林的防风效果，通过量化不同林网内的风速流场分布特征，分析各林网内的风速统计参数，进一步优化防护林配置结构，以期为干旱区绿洲防护林建设提供理论依据和参考模板。  方法  在乌兰布和沙漠磴口绿洲防护林中，选取5种不同配置结构林带的防护林林网为研究对象（紧密型乔木林网1，疏透度为0.13；疏密型乔木林网2，疏透度为0.24；疏透型乔灌混交林网3，疏透度为0.27；通风型乔木林网4，疏透度为0.39；疏透型乔木林网5，疏透度为0.27），在林网内采集多点同步风速数据信息，结合地学和统计学分析方法，分析不同林网内的风速流场特征、风速分布统计参数和防风效能等。  结果  研究表明5种防护林林网其防风效能范围各不相同，林网1为65% ~ 95%，林网2为67% ~ 85%，林网3为46% ~ 82%，林网4为44% ~ 67%，林网5为56% ~ 72%。其中2行乔木构成的疏密型林网2防风效能在67%以上，具有较高的防风效益和节约水土资源优势；由2行乔木2行灌木混交林带构成的林网3，当防风效能为60%时，其防护面积是2行纯乔木林带（林网4）的2.47倍，具有较好的防护效益和应用推广前景。  结论  乌兰布和沙漠绿洲中由2行乔木构成的疏密型林网和“窄林带，小网格”配置的乔灌混合林网均发挥了较好的防风效果。