基于RS和GIS的沙漠湖泊动态变化研究——以巴丹吉林沙漠为例

沙漠湖泊动态变化的常规观测方法在沙漠的大部分地区无法实施,遥感(RS)与地理信息系统(G IS)技术的发展为研究沙漠湖泊动态变化提供了有效的技术手段。及时准确地掌握和研究沙漠湖泊资源的现状和动态变化过程,对于沙漠湖泊的合理开发、保护和可持续发展都有着及其重要的意义。因此,以巴丹吉林沙漠为例,利用1973年、1990年、2000年、2007年的(多光谱扫描仪)MSS、(专题制图仪)TM、(增强型专题制图仪)ETM+、(中巴地球资源卫星)CBERS_CCD遥感资料为信息源,综合监督分类与目视判读方法提取沙漠湖泊信息,以G IS为工具对湖泊动态变化信息进行分析。结果表明:研究区1973年湖泊面积为28.56km2,2007年的湖泊面积为17.01km2,减少了11.55km2,减少的速度为0.34km2/a,其中1973-1990年间减少的速率最快,为0.66km2/a,1990-2007年间几乎没有发生变化。     

不同生境准噶尔无叶豆群落特征及物种多样性研究

采用样带调查方法对古尔班通古特沙漠南缘的3种典型生境(沙垄顶部、人工沙障和积沙平缓处)的准噶尔无叶豆(Eremosparton songoricum)群落特征和物种多样性进行调查。结果表明,准噶尔无叶豆群落中包含19个物种,隶属于11科18属,单种科、单种属多,区系优势现象明显;依据Dufrene和Legendre的计算方法将准噶尔无叶豆群落划分为3个群丛:准噶尔无叶豆+白茎绢蒿+角果藜群丛、囊果薹草+准噶尔无叶豆+黑沙蒿群丛和准噶尔无叶豆+艾比湖沙拐枣+蛇麻黄群丛;植物区系种类以北温带广布成分占优势,主要特点为:具有典型的旱生植物分布特征;植物组成主要为适沙和耐旱的种类,结构、层次单调;准噶尔无叶豆群落多样性指数和丰富度指数均表现为积沙平缓处最高,沙垄顶部次之,人工沙障处最低,优势度指数则表现为相反的趋势。物种的丰富度指数、多样性指数与群落的结构以及立地环境条件等有密切的关系,结构复杂的群落较其他群落的多样性指数高,但由于人工沙障的特殊生境所形成的准噶尔无叶豆单优群落物种多样性指数则较低。     

Effect of desert plant ecophysiological adaptation on soil nematode communities

Nutrient source limitation in desert ecosystems enhances competition among plant communities, leading to creation of microhabitats beneath the shrubs that can determine composition and abundance of soil organisms. The aim of the study was to determine the effect of plant ecophysiological adaptation on soil nematode communities in the rhizosphere of tightly interweaving shrubby communities. Soil samples were collected monthly under the canopies of three perennial desert shrubs: Artemesia herba-alba, possessing the allelopathic ability to dominate in relationships with other plants; Reaumuria negevensis, a salt-resistant plant; and Noea mucronata, a typical dry desert shrub. An inter-plant area was used as a control. The results demonstrated that soil water content (SWC) and total organic carbon (C_org) were significantly different under different plants and inter-plant areas, with the highest values found under R. negevensis (SWC) and N. mucronata and R. negevensis (C_org). Plant parasite and omnivore-predator nematodes were more sensitive to the ecophysiological individual features of observed plants versus the total number of nematodes and bacteria- and fungi-feeding nematodes. Generally accepted ecological indices such as Wasilewska (WI), trophic diversity (T), maturity (MI, MMI), basal (BI), enrichment (EI), structure (SI), and channel (CI), pointed to specific ecological conditions under canopies of the observed plants.     

榆阳区刀兔大漠海子保护地两栖爬行动物资源调查

2017年9月和2018年6月,采用围栏陷阱法对榆林市刀兔大漠海子保护地的两栖爬行物种多样性进行了调查研究,探讨了湿地面积的变化对两栖爬行动物的威胁。监测历时36d,5组围栏陷阱共捕获2纲2目4科4种66只两栖爬行动物,捕获率为18.3%。通过1973年和2014年刀兔大漠海子面积的变化,发现人类活动对于湿地的侵蚀和淤积起着重要作用,提出了两栖爬行动物栖息地的保护和管理建议。     

不同干扰程度对巴音温都尔沙漠球果白刺灌丛空间格局影响的研究

球果白刺(Nitraria sphaerocarpa)作为巴音温都尔沙漠的重要建群种,具有很高的饲用价值和防风固沙作用。为了探究巴音温都尔沙漠球果白刺在不同干扰程度下灌丛空间格局分布的差异,通过每公顷放牧骆驼的数量来划定不同干扰程度的群落(未干扰群落,骆驼0峰/hm^2;轻度干扰群落,骆驼约0.6峰/hm^2;中度干扰群落,骆驼约1峰/hm^2),分析不同干扰程度对球果白刺灌丛空间点格局分布的影响。结果表明:(1)群落内的球果白刺现存量干重从大到小依次为未干扰的群落(73.33 g/m^2)>轻度干扰的群落(17.67 g/m^2)>中度干扰的群落(13.58 g/m^2);空斑总面积从大到小依次为中度干扰的群落(2 335 m^2)>轻度干扰的群落(2 241.25 m^2)>未干扰的群落(2 143 m^2)。(2)样方内的球果白刺数量从多到少依次为中度干扰的群落(459株)>轻度干扰的群落(272株)>未干扰的群落(142株),随着干扰程度的降低,个体在逐渐增大。(3)中度干扰的球果白刺群落内,在0~3 m、4~19 m的尺度内表现为随机分布,在3~4 m、19~25 m的尺度内表现为聚集分布。轻度干扰的球果白刺群落内,在0~12 m、13~25 m的尺度内表现为随机分布,在12~13 m的尺度内表现为聚集分布。未干扰的群落内,球果白刺表现为随机分布。     

玉米秸秆对风沙土土壤微生物的影响

本研究以新型沙袋沙障为研究对象,分别对不同内部添加物、不同外层材料袋沙障内部、外部风沙土土壤细菌、真菌、放线菌及土壤微生物总量进行了测定。结果表明:沙袋沙障内添加玉米秸秆、玉米芯营养物质能够有效改善沙袋沙障内部风沙土环境,沙障内部微生物数量显著提高,微生物总数量分别达到了7.35×10~7 cfu/g、9.47×10~7 cfu/g,分别是对照(只灌装风沙土)沙袋沙障的113.11倍、145.62倍,并且添加玉米芯的作用效果更加显著,土壤微生物总数比添加玉米秸秆的高28.77%;添加玉米秸秆、玉米芯均对土壤真菌的影响较大,真菌数量可升高至微生物总数量的50%以上;玉米秸秆、玉米芯添加量越多,微生物数量越多,添加物体积百分比达到20%时,土壤微生物总数达到了1.01×10~8 cfu/g,随着添加量的继续增加,沙障内微生物数量无显著增加趋势;3种外层材料黄麻纤维、玻璃纤维、稻草沙袋沙障内部微生物总数排序为黄麻纤维>稻草>玻璃纤维,黄麻纤维沙障内部土壤细菌、真菌、放线菌三者总数分别比稻草、玻璃纤维的高58.80%、112.64%。     

科尔沁沙地典型沙丘植被光谱特性

采用Field Spec4(美国ASD)的便携式光谱仪对科尔沁5种典型沙丘植被的光谱曲线进行测量,并对其特征进行提取分析。结果表明,1)5种典型沙丘植被黄柳(Salix gordejevii)、冷蒿(Artemisia frigida)、麻黄(Herbal ephedrae)、差巴嘎蒿(Artemisia halodendron)和小叶锦鸡儿(Caragana microphylla)的光谱形态大致相同。根据原始光谱差异和多个光谱特征参数可以区分植被类型。"红边斜率"由高到低依次为冷蒿(0.99%)小叶锦鸡儿(0.68%)黄柳(0.59%)麻黄(0.58%)差巴嘎蒿(0.56%)。2)对差巴嘎蒿不同季节光谱反射率特性进行比较分析得知,随植被生长期推移,差巴嘎蒿呈现出"双峰"和"红移"现象,但该现象并不明显。由于研究区在7月份出现持续干旱,植被缺水严重,导致差巴嘎蒿的"红边位置"在7月6日出现微小浮动,显现两个"红边平台"。3)分析不同覆盖度下差巴嘎蒿的光谱特性,差巴嘎蒿的导数光谱呈现"双峰"特性,且当覆盖度大于40%时,"红边位置"与覆盖度并无直接联系,但"红边斜率"与覆盖度呈正比关系。对不同覆盖度下差巴嘎蒿光谱可见光波段的连续统去除,得到吸收深度随覆盖度的增加而增大,吸收峰面积随覆盖度的增加而减小,对覆盖度敏感性参数比较可知,研究该地区差巴嘎蒿覆盖度变化优先考虑吸收峰面积。因此,基于植被高光谱特性的分析,对于今后利用遥感监测沙丘植被长势、植被分类识别及反演植被覆盖度等的应用提供重要的参考价值。     

古尔班通古特沙漠人工梭梭林群落生态特征研究

为探究古尔班通古特沙漠南缘莫索湾地区33年来人工梭梭林群落(依靠天然降水)的生态特征,本文对两种造林技术(积雪-客沙造林和秋灌造林)人工梭梭林地梭梭的长势、草本植物、土壤水分进行了调查和监测。结果表明:(1)积雪-客沙造林和秋灌造林梭梭至今生长良好,目前植株高度和冠幅均大于2 m和2 m~2,当年新生枝条长度均大于20 cm;初始造林梭梭存活率较高,分别为40%和63%;经过自然更新,现有密度均有所提高,人工林形成异龄复层混交林,林下生长有不同优势种的草本植物;土壤含水量均2.00%,能够满足梭梭生长。(2)由于两种造林技术的土地处理方式和初期水分供给量不同,导致两种林地梭梭生长、林下草本植物盖度和多样性以及天然更新梭梭植株数量均有很大差异,整体秋灌造林地的状况优于积雪-客沙造林地。(3)两种造林技术对于当地生态条件均有很好的适应性,虽然积雪-客沙造林密度相对较低,但优于自然植被状况,且造林成本低;秋灌造林密度较大,天然更新植株数量较多,但造林成本高,后期生长较缓慢,需要采取一定的人工措施调整密度。综上可知,积雪-客沙造林和秋灌造林梭梭目前生长均较稳定,后者对该区生态条件适应性更强。     

库布齐沙地人工生物结皮区植被恢复状况

[目的]调查库布齐沙地人工生物结皮区高等植被恢复状况,揭示人工生物结皮形成后高等植被群落演替过程。[方法]采用样方法对不同接种年份的人工生物结皮区高等植被的种类、数量、盖度进行系统全面的调查。[结果]共发现42种高等植物,分属于31属10科,优势种为油蒿、沙蓬、绳虫实、猪毛蒿、羊草、披碱草。随着人工生物结皮发育演替时间的延长,高等植被的种类、数量、盖度、生物量、物种多样性和均匀度也逐渐增大。[结论]在人工结皮区,高等植被群落的演替顺序为油蒿、沙蓬、猪毛蒿、羊草群落。     

平茬时期与留茬高度对宁夏荒漠草原柠条营养成分和再生的影响

以宁夏荒漠草原的人工柠条林带为对象,研究不同月份平茬和留茬高度为0、5、10和15cm对柠条营养成分及再生性能的影响。结果表明,各个生育期内,柠条蛋白质、粗脂肪、酸性洗涤纤维、中性洗涤纤维和粗灰分质量分数呈现波动变化,其中粗蛋白质量分数变幅为11.19%~15.38%,6月最高。留茬高度对柠条当年再生速度、分枝数、地上生物量无显著影响;留茬0cm植株地径的日增量和冠幅最高,留茬15cm最低;返青率随着留茬高度的增加而降低。5、6月平茬柠条的再生速度、冠幅增量、地径增量和萌枝长增量显著好于其他月份平茬,返青率以5-7月平茬柠条较高。研究认为,从饲用营养成分和柠条再生考虑,宁夏荒漠草原柠条最佳平茬时期为6月,高度为齐地平茬。