林火强度对兴安落叶松林土壤氮循环功能基因的影响

为了探究林火强度对土壤氮素循环的影响,本研究以内蒙古大兴安岭兴安落叶松林火烧迹地为研究对象,通过DNA提取及定量PCR分析测定了不同火烧强度样地内土壤氮循环功能基因丰度以及土壤基本的理化性质。结果表明：固氮nifH功能基因丰度随着火烧强度的增加而减少,而硝化amoA-AOA和amoA-AOB功能基因丰度呈相反变化趋势;反硝化nirS,nirK和nosZ功能基因丰度在重度火烧后显著降低,在轻度火烧后显著升高。火烧同样也会对土壤基本理化性质产生显著影响,RDA分析和Pearson相关性分析表明土壤氮循环功能基因与土壤理化因子之间存在密切的联系,有机碳、速效磷、全氮含量和pH值是影响火后土壤氮循环功能基因差异变化的主要因子。本研究为火干扰对土壤氮素循环的影响机制和火后植被快速更新提供数据支撑。     

环境因子对大兴安岭南段白桦树干液流变化特征的影响

为揭示半干旱区大兴安岭南段白桦(Betula platyphylla)树干液流变化特征及其对环境因子的响应,以该地区赛罕乌拉国家级自然保护区的主要树种白桦为对象,在2019年6月初至9月末,运用Granier热扩散边材树干液流探针(TDP)对白桦进行树干液流观测,并利用WS1000自动气象站同步监测太阳辐射、空气温度、空气相对湿度等环境因子,分析白桦树干液流特征及其对环境因子的响应。结果表明:各月的日累计液流密度值由大到小依次为7月(70.769 5 cm3·cm-2·d-1)、8月(69.045 9 cm3·cm-2·d-1)、9月(67.955 3 cm3·cm-2·d-1)、6月(57.292 4 cm3·cm-2·d-1)。液流密度日变化表现为单峰曲线,总体变化规律为昼高夜低。液流密度与各环境因子相关系数由大到小依次为太阳辐射Rs(0.837)、空气温度Ta(0.608)、空气水汽压亏缺VPD(0.589)、空气相对湿度RH(0.453),并且均达到极显著检验水平(P<0.01),在7月时液流密度对林内小气候有极显著响应。采用多元线性回归分析建立液流密度与各环境因子的回归方程的决定系数R2=0.747,拟合度较高,总体回归效果显著,且模拟值与实测值动态变化规律较为一致,绝对误差为8.76%。白桦树干液流密度对太阳辐射以及空气温度的变化具有较高敏感性,液流密度与各环境因子之间存在显著线性相关性。     

基于灌木林碳储量估算的植被含碳率取值

利用内蒙古东部3种灌木各器官含碳率的实测数据,探讨评估灌木林碳储量的含碳率取值问题。结果表明,1)各灌木林叶、枝和根的生物量分别占树种生物量的10%~20%、40%~60%和30%~40%,表明枝生物量占总生物量1/2左右,而根系生物量占1/3左右。2)天然山杏(Prunus sibirica)、人工山杏、人工柠条(Caragana korshinskii)和虎榛子(Ostryopsis decne)的叶、枝、根含碳率的范围分别为0.428 7~0.456 7、0.445 9~0.462 8、0.397 3~0.431 3g C·g~(-1),根的含碳率均与地上器官含碳率差异较大,叶和枝含碳率之间的差异较小。3)当天然山杏、人工山杏、虎榛子和人工柠条的地上部分和根系含碳率分别取值0.45和0.42时,其地上碳密度分别为1.370 7、1.167 7、198.873 0和2.157 3t·hm~(-2),根系碳密度分别为0.941 6、0.401 5、100.908 8和0.721 1t·hm~(-2),与实测碳密度相比,其相对误差均在6%以内。     

兴安落叶松林土壤物理化学性质的研究

为了探讨兴安落叶松林的生产机理,文章以大兴安岭地区现有不同森林类型为研究对象,应用土壤农化分析的常规方法对各林分类型的土壤水分、pH、有机质、全N、全P、全K、速效N、速效P、速效K含量进行测定并比较分析,土壤pH除溪旁兴安落叶松林pH在中性范围,其它显酸性;土壤水分随着土层厚度的增加表现出下降趋势,不同森林类型不同层次土壤水分性质存在明显差异;不同林分类型下的土壤肥力存在较大差异:同一林型的表层土壤因土层深度的增加各养分指标均有明显的差异,其它兴安落叶松林土壤肥力达到中上等养分水平。     

在干旱区农业开发中对人工沸石作用的探讨

本项研究是从干旱区普遍存在的土壤保水能力低和土壤盐渍化程度高的问题出发,论述了由废弃物循环技术开发的人工沸石在土壤保水和盐渍化土地改良方面的作用。试验是在日本鸟取大学干旱地研究中心内完成的。得到以下结论:①对于沙质土壤这样透水性大的土壤来说,如果混入人工沸石,可以增大土壤的有效水含量和有效雨量,从而可以减少灌溉用水量。②土壤中混入人工沸石后,土壤中初期Na离子含量和pH有所增大,随着灌溉的进行,由于离子交换和淋溶的作用,Na离子含量和pH大幅度下降,逐步恢复到正常水平,所以在植苗初期有必要对土壤进行淋溶。     

土壤调理剂界面改性对黄灌区盐碱离子迁移特性的影响

[目的] 通过调理剂进行亲水和疏水处理,探究调理剂不同界面特性对黄灌区土壤水盐运移规律的影响,揭示粉煤灰基土壤调理剂对盐碱地的改良机理,为不同类型盐碱地改良提供科学参考。[方法] 以宁夏回族自治区苏打盐碱土为例,设置土柱试验探究调理剂改性前后土壤中不同盐离子在空间上的运移规律。[结果] 添加未改性调理剂、亲水改性调理剂、疏水改性调理剂后,表层脱盐率分别为79.72%,59.91%和84.79%,远高于未加调理剂的12.64%。较添加未改性调理剂组相比,亲水性处理组含水量提高6.59%,全盐量提高了47.13%;疏水性处理组土壤含水量降低了0.67%,全盐量降低了25.22%;pH值分别从10.5降低至8.08,8.71;表层Na⁺含量分别降低10.39%和30.46%,K⁺含量分别降低10.22%和45.93%。[结论] 调理剂的界面特性可显著影响土壤中水盐运移。疏水处理更能提升调理剂对盐碱地的改良效果,强化盐分随土壤水的下渗对盐碱地改良更为重要。     

沙漠地区高速公路工程防沙体系效益分析

沙漠地区高速公路建设在西部大开发中的战略地位和重要作用，决定了高速公路沙害防治已成为交通线路沙害防治的主要内容之一。以新地-麻黄沟高速公路为例，对防沙体系的防护效益进行研究。认为新地-麻黄沟高速公路防沙体系设计合理，符合当地自然环境条件；阻沙带、固沙带改变了风沙流结构，降低了输沙强度，增加了地表粗糙度，有效的起到了削弱风速，阻截流沙，控制沙丘形态变化，保持地表稳定的作用；防沙体系建成后仅节省清沙费一项，3年可收回体系建设投资，而防沙体系设计使用寿命为5～7年，若日常维护及时并辅以封育恢复天然植被措施，其使用寿命还可延长甚至长期发挥防沙作用；该地区公路防沙体系的结构配置对干旱、半干旱沙漠地区高速公路沙害防治具有一定的借鉴作用。     

大兴安岭南段华北落叶松人工林径向生长对气候变化的响应

【目的】华北落叶松是内蒙古大兴安岭南段主要的人工林树种,分析华北落叶松年轮宽度指数的变化以及与气象因子的相关性,以此判断华北落叶松人工林在大兴安岭南段地区的适应性,为可持续经营管理提供理论依据。【方法】赛罕乌拉是大兴安岭南段次生林的典型地段,并且是内蒙古最大的次生林区。在1986年种植的华北落叶松人工林区域内,按国际树木年轮库(ITRDB)的要求,2013年随机采集54棵华北落叶松108根树芯,其中死树14棵。运用树木年轮气候学方法,建立华北落叶松年轮宽度年表,利用相关函数分析1986-2013年的气温和降水气象因子与年表的相关性,揭示华北落叶松径向生长对气候响应规律。【结果】(1)华北落叶松径向生长与上一年5、7月的平均最高温和平均气温呈显著性负相关(P <0.05),与当年冬季11月的降水量具有显著性正相关(P <0.05),和其它月份也均成正相关但显著性不明显,表明华北落叶松主要受到冬季降水量的影响。(2)通过年轮与气象因子的响应分析得出,华北落叶松对气候的响应具有明显的"滞后性",具体表现为,干旱胁迫对当年树木的径向生长量影响不显著,对第2年树木的径向生长量影响显著。2006年发生极端干旱年,发生后的4年内华北落叶松发生死亡现象。【结论】大兴安岭南段华北落叶松人工林的径向生长主要受到当年冬季11月降水量的显著性影响。华北落叶松受到干旱胁迫时有明显的"滞后性",影响体现在第2年即形成窄轮。这可能意味着,随着未来干旱的加剧,冬季降水对华北落叶松的生长变得更加重要。     

基于大样地的乌拉山油松天然林种群空间结构

2010年5-8月于乌拉山自然保护区内建立油松天然林固定监测样地10hm2,应用Ripley’k点格局法对油松种群空间格局和不同生长阶段油松空间关联性进行分析。结果表明:乌拉山油松在研究尺度上呈聚集分布,聚集强度随研究尺度增大持续上升,在尺度达到55m后开始下降,并且在油松的幼树、小树、大树三个生长阶段均呈聚集分布。油松幼树与小树在研究尺度内始终是正关联,幼树与大树在尺度小于48m时呈正相关,小树与大树在研究尺度内呈正相关。     

中子水分仪在黄土丘陵区的标定研究

通过在黄土丘陵地区进行中子水分仪的标定研究,运用分段标定方法、线型标定及非线型标定相结合、数据平滑处理得到了土壤不同深度的3条标定直线:0-30cm土层标定曲线采用一元二次回归方程,r值为0.93;其余两层采用直线回归方程标定,r值均大于0.93。结果表明:以上方法结合标定可提高中子水分仪标定方程的准确性,证实了中子水分仪在黄土丘陵地区野外长期水分动态变化监测中的可行性及可靠性。同时证明了与容积权重平滑法相比,三点平滑法更具有实际的应用意义。