沙棘林能源价值及平茬复壮技术研究

沙棘作为鄂尔多斯地区一种生态经济树种,但是生长到一定年龄就会出现"老化"现象,挂果量明显下降,病虫害严重,使得经济收入严重受损。通过现地平茬试验,基于平茬前沙棘的树高、冠幅、地径的调查以及平茬后的树高、冠幅、分枝数以及生物量测定数据为依据,研究发现沙棘最佳平茬树龄为8龄,留茬高度在距地表10cm为佳,茬口进行涂漆处理后萌芽生长状况较好;采用WZR-1TCⅡ型电脑自动热量计测定不同林龄沙棘植株以及各器官的热值研究结果表明:沙棘是一种高热值能源树种,去灰分热值大致在19-20KJ.g-1。沙棘各器官平均去灰分热值由大到小依次为:根﹥枝﹥叶﹥皮。最后对2010年鄂尔多斯地区营造的7118.27hm2沙棘生态经济林在生长8龄平茬后地上部分的能源价值进行估算,其能源价值相当于3.995×106t原煤的价值。     

采煤塌陷后风沙区土壤水分的环境变异性研究

通过对多种环境因素影响下毛乌素沙地南缘补连塔矿采煤塌陷区的土壤含水量的研究,为塌陷风沙区植被建设提供理论依据。研究表明:土壤冻结与积雪覆盖可以显著抑制塌陷区土壤水分亏缺。双因素方差分析表明对照区与2个塌陷区土壤含水量差异在土层未冻结时显著(P=0.0002)而在土层冻结与冻结且有积雪覆盖时不显著(P分别为0.09与0.85)。土层解冻后对照区与塌陷区的土壤含水量开始产生显著差异。解冻后不利于冻结的坡位、坡向率先进入水分亏缺状态并表现更加严重。降雨对塌陷区土壤水分亏缺有短时缓解作用。积雪融化并未显著改善解冻后塌陷区土壤水分状况。解冻后塌陷区浅层与水分剧烈变化层的水分散失在塌陷后2~3年表现明显。     

阿拉善高原植被覆盖动态监测与驱动因素分析

阿拉善高原作为我国生态环境重度危急区,定期评价植被动态变化对区域生态环境保护和建设、保障北方地区生态安全及维护社会经济可持续发展具有极其重要的作用。利用遥感影像和气象数据,辅以趋势分析、重标极差及偏相关分析等方法,从全区及旗县尺度对2000-2015年阿拉善高原植被覆盖时空变化及其影响因素进行分析研究。从时间变化特征来看,额济纳旗、阿拉善右旗、阿拉善左旗植被覆盖度均呈增加趋势,其中,阿拉善左旗植被覆盖度最高。总体而言,近16 a阿拉善高原植被覆盖度呈现改善趋势,但以低植被覆盖区为主,植被覆盖区域占阿拉善高原总面积的24.77%。从空间分布特征来看,阿拉善高原植被覆盖具有明显的空间差异,具有东南部高,西北部低的分布特征。Hurst指数表明阿拉善高原植被覆盖度未来变化趋势为东南部持续改善,西北部严重退化。从驱动因子来看,植被覆盖对降水和潜在蒸散存在时滞效应。此外,阿拉善高原植被覆盖度的增加与当地牲畜数量的下降具有负相关关系。     

不同林龄人工梭梭林对土壤的改良作用

为了深入了解不同林龄梭梭林对土壤的改良作用,以不同林龄(3、6、11、16 a)人工梭梭林为研究对象,以自然恢复样地为对照(CK),采用野外取样与室内试验相结合的方法,对各样地不同层间土壤物理性质(土壤密度、土壤总孔隙度、土壤含水量)与化学性质(全盐量、pH值、有机质、速效磷、速效氮、速效钾)进行测定。研究了不同林龄人工梭梭林土壤理化性质分布特征,分析梭梭林龄对土壤的改良效果。结果表明:(1)不同林龄人工梭梭林在20～40 cm土层对土壤物理性质改良效果优于0～20 cm和40～60 cm;(2) 4种林龄梭梭各层间土壤全盐量和pH值均以16 a含量最高,表明梭梭具有聚盐效应;(3)土壤各层养分(有机质、速效氮、速效磷和速效钾)变化量随梭梭林龄增大而增加,且在16 a土壤养分积累量达到最大;(4)根据主成分分析得出,梭梭对土壤改良效果由高到低为16 a、11 a、6 a、3 a、CK。     

吉兰泰盐湖氢氧同位素及湖水来源分析

研究内蒙古吉兰泰盐湖流域不同水体的同位素,分析判断其水分补给来源特征。采用氢氧稳定同位素方法和水化学特征法,研究了吉兰泰盐湖稳定同位素δ¹⁸O和δD特征。结果表明:吉兰泰盐湖δD、δ¹⁸O平均值为-47.86‰和-6.4‰,黄河水δD、δ¹⁸O的平均值分别为-59.95‰和-7.7‰,水库水δD、δ¹⁸O的平均值分别为-59.26‰和-5.4‰,浅层地下水δD、δ¹⁸O的平均值分别为-69.69‰和-9.3‰,深层地下水δD、δ¹⁸O的平均值分别为-82.7‰和-10.85‰;吉兰泰盐湖蒸发趋势线方程为δD=7.54δ¹⁸O+1.87(R^2=0.96)。湖水的氢氧同位素值最大,其次为水库水、黄河水和浅层地下水,深层地下水氢氧同位素值最小;大气降水对地下水直接补给作用很小,黄河水补给方式为侧渗;西侧的巴彦乌拉山和南侧的贺兰山都以地下水的形式补给吉兰泰盐湖。     

生物基可降解聚乳酸沙障的蚀积特征

[目的]分析不同铺设规格生物基可降解聚乳酸(PLA)沙障障格内风蚀稳定凹曲面形态特征、断面轮廓及蚀积效应等指标,为聚乳酸沙袋沙障规格优选提供理论依据。[方法]以内蒙古自治区吉兰泰盐湖周边流动沙垄铺设的0.5 m×0.5 m,1 m×1 m,1.5 m×1.5 m和2 m×2 m规格的聚乳酸沙袋沙障为研究对象,待风季后测量障格内稳定凹曲面蚀积形态,绘制凹曲面形态图并计算蚀积参数等。[结果] 4种规格沙障障格内均能形成稳定的凹曲面,且呈四周高中间低的整体格局。0.5 m×0.5 m,1 m×1 m,1.5 m×1.5 m和2 m×2 m障格内的净堆积强度分别为17.29,7.09,0.61,-8.2 g/cm~2。[结论]障格内稳定的凹曲面形成前,0.5 m×0.5 m和1 m×1 m障格内以堆积为主;1.5 m×1.5 m障格内风蚀堆积近乎平衡;2 m×2 m障格内部在布设初期呈风蚀状态,但稳定凹曲面形成后,仍可控制地表风蚀。     

植物响应大气氮沉降研究进展

人类活动和自然因素改变导致的大气氮沉降增加对生态系统氮循环产生了显著影响。氮是植物细胞的组成部分,也是植物生长需求量较大的营养元素,氮素水平的高低将直接影响到植物的生长发育和新陈代谢。文中在全面总结国内外文献的基础上,综述了氮沉降导致的氮素可利用性变化对植物生长、代谢过程中营养元素的吸收和利用、光合生理以及凋落物特征等造成的影响及其机理,以期为深入研究氮沉降与植物生长及生理生态机制的相互作用提供参考。     

伊敏露天煤矿排土场坡面水蚀特征研究

本文以伊敏露天煤矿排土场为研究对象,对露天煤矿的3个排土场坡面(内排土场、沿帮排土场、西排土场)的侵蚀沟、地表糙度、容重、植被进行详细的调查,在一定的条件下对比分析各排土场的侵蚀状况和恢复情况。实验结果表明:伊敏露天煤矿排土场坡面侵蚀较为严重,排土场的水土流失(水蚀)主要受容重、地表糙度、植被覆盖度和植被类型4个因素影响,且植被覆盖度、植被类型等可变因子对排土场坡面水土流失影响程度最为明显。     

吉兰泰盐湖防护体系的防风阻沙效应

[目的] 定量描述防护体系防风阻沙能力及地表蚀积变化,揭示盐湖防护体系的防风阻沙作用规律,为吉兰泰盐湖防护体系防护效果评估提供数据支撑,为中国西北风沙区及荒漠盐湖沙害治理提供理论依据。[方法] 选择吉兰泰盐湖防护体系为研究对象,通过野外原位监测,对3,10月两场典型强风沙尘天气下不同下垫面0—30 cm高度内输沙以及逐月地表蚀积情况进行观测。[结果] ①2 m高度处风速由流动沙垄到盐湖湖心表现为衰减—急剧衰减—恢复阶段,到盐湖湖心时风速恢复至旷野风速。从白刺灌丛至盐碱滩地风速均较流动沙垄降低了70%～90%。②从白刺灌丛至盐湖湖心输沙量呈现为急剧降低—降低—缓慢增加的状态,整体较流动沙垄降低了83.89%～94.90%。③防护体系对两种主害风的防风阻沙效果明显,其风速及输沙量分别较流动沙垄降低了98.71%,91.79%,且西北风向下的防风阻沙效果优于西南风向。④6—9月白刺灌丛至盐湖湖心地表呈现为风积状态,且净蚀积强度较流动沙垄最高可降低157.04%。[结论] 虽然受季节和风向影响,但防护体系防风阻沙效果仍保持较好状态,它对风沙流的阻滞作用使地表由风蚀转为堆积,并使风速及输沙量均降低了90%以上,从而有效避免盐湖湖面积沙。