类短命植物粗柄独尾草器官生物量分配与估测

粗柄独尾草(Eremurus inderiensis)是古尔班通古特沙漠特有类短命植物。采用全株挖掘法研究粗柄独尾草盛花期的生物学特征、器官生物量分配及生物量估测模型。结果表明：粗柄独尾草地上形态指标之间及其与器官生物量间均呈显著正相关,协同生长关系较强。粗柄独尾草地下生物量平均为(12.00±5.85) g/株,占全株58.23%±6.07%,地上生物量平均为(9.15±5.75) g/株,占全株41.77%±6.07%,根冠比为1.44±0.34。根生物量所占比例最大(51.61%±5.93%),其次为有性繁殖器官(25.14%±5.02%)和光合器官(16.63%±3.75%),这种分配模式体现了类短命植物生活型的特点。根冠比与地上形态指标间均为负相关关系。叶片、花序、地上及地下生物量间的相关生长分析表明,仅叶片重与地上生物量、叶片重与花序生物量间呈等速生长关系,其他均为异速关系。基于D (花柄基径)、HD² (H为株高)的地上、地下和总生物量直接估测模型均较为精确,且地下生物量的直接和间接估测(基于异速关系)效果相同。     

保水剂对梭梭（Haloxylon ammodendron）、白梭梭（Haloxylon persicum）种子萌发及幼苗根系的影响

在盆栽条件下,研究保水剂对梭梭（Haloxylon ammodendron）、白梭梭（Haloxylon persicum）种子萌发和幼苗根系形态的影响。结果表明：0.05%浓度的保水剂对梭梭、白梭梭种子萌发有明显的促进作用,发芽率较对照分别提高了18.7%和24.0%;0.05%浓度的保水剂能够抑制梭梭幼苗根系的垂直生长,有效促进侧根数量的增加和根系生物量的积累;0.1%浓度保水剂处理下,白梭梭的主根长度、侧根数量、根系生物量均达到最大;保水剂浓度达到0.2%时,梭梭、白梭梭种子萌发和幼苗根系的生长均受到抑制,表明梭梭幼苗生长最适宜的保水剂浓度为0.05%,白梭梭的浓度以0.05%～0.1%为宜。     

古尔班通古特沙漠白梭梭群落林下层物种多样性的空间分异

以野外样方调查数据为基础,采用重要值计算了多样性指数、均匀度指数、丰富度指数、优势度指数,对古尔班通古特沙漠南缘至腹地白梭梭群落林下植被的物种多样性进行了研究。结果表明:受降水梯度的影响,从南缘至腹地植被盖度变化范围在14%～36%,除南缘取样点(S1)受人类扰动较大,盖度有些波动外,总体呈现明显的下降趋势。但植株种群密度差异较小,初步推断,植被盖度的差异主要是由植株个体大小造成的,而不是植株种群密度。南缘至腹地,各样地的多样性指数、均匀度指数、丰富度指数均表现为先减后增的变化趋势,优势度指数变化趋势则与之相反。各指数的变化范围:物种数在5.9～11.4种/m2,多样性指数变化范围在1.0340～2.0971,各样地均匀度指数在0.6068～0.8760,优势度指数为0.2767～0.6643。距沙漠南缘6.57km处是物种多样性的一个重要转折点,是物种多样性较不丰富的地带。同时,对白梭梭群落林下植被在1m×1m,20m×20m,100m×100m三种尺度下,南缘到腹地植物物种数的变化分析得出,在100m2尺度以下,白梭梭群落林下植被的物种多样性随空间尺度的增大而增大。     

古尔班通古特沙漠南缘土壤风蚀与其抑制因子的空间变异性

对面积约0.15 km2的古尔班通古特沙漠南缘土壤风蚀强度与其抑制因子进行取样检测,应用地统计学方法对取得数据进行了半方差函数分析.结果表明:该研究区土壤风蚀强度与其抑制因子(植被盖度、土壤含水量)的实测数据均服从正态分布,其中植被盖度变异函数曲线的理论模型符合指数模型,而土壤含水量和土壤风蚀强度指数变异函数曲线的理论模型符合球状模型.通过对2009年5月监测资料的分析,得出试验区植被盖度、土壤含水量、土壤风蚀强度指数在空间上存在显著的变异性,土壤风蚀强度与其抑制因子之间存在着较强的负相关性.即土壤风蚀强度指数随着植被盖度和土壤含水量的增大(或减小)有减小(或增大)的趋势,因此土壤风蚀强度对植被盖度和土壤含水量具有较强的空间依赖性.在风力空间差异不大的小尺度范围内,干旱区土壤风蚀强度的大小主要取决于植被盖度和土壤含水量的大小.植被盖度与土壤湿度则是抑制土壤风蚀的主要因子,也是保持古尔班通古特沙漠南缘沙面稳定的主导因子.     

HYDRUS-1D／2D在土壤水分入渗过程模拟中的应用

介绍了HYDRUS-1D／2D软件的特点及其组成,并以古尔班通古特沙漠融雪水入渗过程为例,基于各项土壤物理特征参数,应用该软件模拟了沙漠垄间及垄顶距树干不同距离处的土壤含水量随入渗时间的变化过程,并以实测数据进行验证,模拟效果良好。总结了模型应用步骤、该软件的优点。     

基于像元二分法的沙地植被景观格局特征变化分析

景观格局与过程的关系研究是目前景观生态学的主要目标和研究热点,而沙漠化是一种典型的景观演化过程。基于景观生态学原理,运用遥感与地理信息系统技术,以古尔班通古特沙漠南缘为研究区,选择近40 a(1977-2010年)间不同年降水量梯度的代表年份(1977年、1990年、2001年和2010年),利用Landsat MSS/TM/ETM+遥感数据对沙地植被景观格局变化进行了分析。结果表明:1977-2010年间,古尔班通古特沙漠南缘沙地植被呈现恢复—退化—恢复交替变化趋势,总体处于恢复趋势中;景观水平上沙地植被破碎化程度处于增加趋势,景观异质性增强,斑块形状趋于复杂;类型水平上不同盖度沙地植被破碎化程度呈不同趋势波动,总体呈盖度相对高的植被破碎化程度增加,而盖度相对低的植被破碎化程度降低的趋势。1977-2010年间,沙地植被斑块重心在西南-东北方向交替呈现,重心轨迹形成"Z"形。总体来看,植被斑块由沙漠西南缘向沙漠腹地东北方向扩张。年降水量波动与沙地植被盖度演化方向、景观破碎化程度、不同盖度沙地植被比例、不同盖度沙地植被破碎化程度、不同盖度沙地植被斑块重心迁移方向均具有密切关系,即干旱区沙地植被景观格局演化特征与年降水波动具有很强的关联性。     

古尔班通古特沙漠南缘梭梭固沙林土壤粒度的分异规律

[目的]分析梭梭林地的防风固沙效果,为当地的沙漠化防治提供基本的资料,为生态建设提供可靠的依据。[方法]以古尔班通古特沙漠南缘莫索湾地区的梭梭(Haloxylon ammodendron)林地为研究区,按照距离沙源远近,分别选取了4种典型的梭梭样地,进行土壤样品采集,分析其粒径分布特征。[结果]位于沙源处的梭梭林由于沙尘来自古尔班通古特沙漠,沙源均一性以及分选性良好。土壤粒径主要受植被盖度的影响,使得沙地表层细粒成分增加;在一定的植被覆盖下,随着沙源距离的增大,表层土壤平均粒径依次减小,主要是因为植被拦截沙尘物质,使得表层土壤粒径产生差异;表层土壤平均粒径相对于下层呈增大趋势,且距离沙源越近变化幅度越大,但是土壤粒径峰度、偏度差异不大。[结论]表层土壤粒度特征存在差异反映了各梭梭林在不同的植被覆盖下风沙活动强度对其的影响,自然植被带与人工梭梭林能够有效拦截和固定大量的风蚀物质,但由于自然植被生长状况不如人工林,在植被大量衰退和强风蚀作用下对风沙的拦截作用较弱,因此,在自然植被带外围人工造林对当地风沙的阻挡作用起到至关重要的作用。     

古尔班通古特沙漠腹地输沙风能及地貌学意义

根据古尔班通古特沙漠腹地2个气象台站2003-2006年气象资料,分析起沙风况和输沙势,并对其地貌学意义进行探讨。结果表明：沙漠中部全年起沙风出现频率为0.25%,以东北风和西北风为主;南部起沙风出现频率为0.11%,以西北风和西南风为主。沙漠中部和南部均属于低风能环境,中部地区的总输沙势（DP）为66.7VU,合成输...     

不同植被覆盖度沙垄土壤化学性质的空间分异

为了研究温带固定半固定沙漠土壤化学性质与地表植被的关系,本文以古尔班通古特沙漠西南缘莫索湾地区沙漠–绿洲过渡带为研究区,分别选取植被覆盖度为10%和15%的半固定沙垄及植被盖度为30%的固定沙垄。采集了各沙垄不同地貌部位的土壤样品,室内测试了土壤pH、电导率、有机质、全氮和全磷等指标。结果表明：① 随着植被覆盖度下降,沙垄西坡、坡顶和东坡,土壤pH、电导率、有机质、全氮和全磷呈逐渐降低趋势;② 不同地貌部位的分布格局各沙垄表现不一致,沙垄A和沙垄B的 pH、电导率、有机质、全氮和全磷含量最大值均出现在垄间地,其他部位之间没有明显的规律,沙垄C 的pH和电导率最大值出现在垄间地,而土壤养分含量于坡顶部位富集;③ 各沙垄不同土层土壤性质分布规律相对一致,土壤pH、电导率随着土层深度的增加呈上升的趋势,而土壤养分随着土层深度的增加而降低;④ 土壤化学性质空间分布异质性与植被的分布格局密切相关,相互影响,当植被覆盖度较高时,生物作用起主导作用,当植被覆盖度较低时,风蚀、地形等非生物因素作用加强,影响生物作用,植被对土壤颗粒和养分的拦截及富集作用逐渐减弱或消失。     

古尔班通古特沙漠腹地土壤水分时空分异研究

古尔班通古特沙漠土壤水分补给以积雪融水和雨水为主，土壤水分是维系古尔班通古特沙漠荒漠植被发育最主要的制约因子。选取沙漠腹地典型沙垄为研究区，并分地貌部位布设了土壤水分监测点、植物监测样方以及沙面蚀积监测铁钎和气象观测站，从而形成以土壤水分监测为主的综合监测场。通过野外标定，利用中子水分仪对典型沙垄的不同地貌部位土壤水分动态进行系统监测，结果表明：土壤水分受季节性积雪、降雨、地貌部位、地形起伏、植被盖度等因素的影响而出现明显的空间分异与时间变化。土壤水分的空间差异整体表现为垄问土壤水分高于垄顶，坡下高于坡上。土壤水分的时间变化表现：3～4月为土壤水分的补给期，5～6月为土壤水分快速损耗期，7～10月土壤水分最低，11月～次年2月表层土壤水分积累，而次表层、深层土壤水分相对稳定。