塔克拉玛干沙漠腹地10种灌木光合器官的滞尘能力评价

通过全株光合器官取样,利用质量差减法,对塔中植物园10种灌木的滞尘能力进行多指标比较。结果表明：① 植物光合器官滞尘量与所处环境条件有关,在沙漠地区同种植物光合器官滞尘量大于沙漠以外区域。② 梭梭和沙拐枣的光合器官退化为同化枝,形态类似针叶树种的针叶,但尚有极度退化的叶片,其滞尘量大于其他区域针叶树种;与沙拐枣相比,梭梭同化枝节间距较短,叶片数量相对较多,因此梭梭的滞尘能力大于沙拐枣。③ 柽柳属植物虽然叶片也极度退化,但具有数量众多、分布密集、被覆绒毛、分泌盐分等特性,而且树冠光合器官密度大,具有很强的滞尘能力,光合器官滞尘量大于梭梭和沙拐枣,也大于阔叶灌木和阔叶乔木;由于光合器官表面滞尘特性、叶片数量以及树冠光合器官密度的差异,柽柳属植物光合器官滞尘能力也存在种间差异。④ 全植株光合器官滞尘量、单位重量光合器官滞尘量、单位表面积光合器官滞尘量都只能从一个侧面反映植物光合器官的滞尘能力,而单位树冠体积的光合器官滞尘量则可较全面地反映植物光合器官的滞尘能力。以单位体积树冠空间光合器官滞尘量为评价指标,10种灌木光合器官滞尘能力的排序为：甘蒙柽柳>长穗柽柳>华北柽柳>紫杆柽柳>刚毛柽柳>多花柽柳>多枝柽柳>沙生柽柳>梭梭>头状沙拐枣。     

塔克拉玛干沙漠腹地参考作物蒸散量与蒸发皿蒸发量的对比分析

利用2005-2010年塔克拉玛干沙漠腹地气象资料计算了极端干旱区塔克拉玛干沙漠腹地参考作物蒸散量(ET0),并与气象站蒸发皿蒸发量(Ep)进行了对比分析及影响因素的灰色关联度排序。结果表明:极端干旱区ET0最大值出现于7月,最小值则出现在1月;Ep最大值分别出现在6月,最小值出现在12月。灰色关联分析表明,在年时间尺度上与ET0关系最为紧密的气象因子是Umean,其次是Tmax,而影响Ep气象因子最为紧密的气象因子是Tmax,其次是Umean;在春、夏、秋、冬四个季节尺度上夏季对影响ET0和Ep的气象因子差异最大。ET0与Ep在春、秋、冬三个季节都成极显著关系,而在夏季呈显著线性关系,因此在不同时间尺度上二者可以进行互相替换。     

北非埃及地区风蚀沙尘时空变化研究北大核心CSCD

通过分析1990—2020年北非埃及气象观测数据和卫星遥感资料,研究风蚀沙尘的时空变化特点,并阐明主要影响因素。结果显示:埃及近30 a沙尘天气发生频次在20~65 d·a^(-1)之间变化,整体呈现出逐渐降低的变化趋势,总悬浮颗粒物(Total Suspended Particulates,TSP)年均浓度在400~1200μg·mg^(-3)之间波动,在全球干旱区处于较高强度水平;扬沙天气发生频率最高,其次是浮尘、沙尘暴和强沙尘暴天气,其中春、夏两季扬沙天气日数占全年沙尘天气总日数的60%以上,环境TSP浓度与沙尘天气发生频次高度相关;近30 a埃及地面风速呈现减小趋势,风力侵蚀作用是影响地区空气质量的关键因素;沙尘天气频率与大西洋多年代际振荡(Atlantic Multidecadal Oscillation,AMO)指数显著负相关,相关系数约为-0.67。本研究为全面了解北非埃及地区风蚀沙尘的时空变化特征和预防沙尘暴灾害提供理论依据和数据支持。     

塔里木公路防护林生态工程营建与维护

塔里木公路防护林生态工程建设是在沙漠腹地生物防沙试验研究的基础上,依据公路沿线自然条件和立地条件,选择和确定防护林生态工程营建的植物种、林地结构布局以及灌溉方式。塔里木公路防护林生态工程全长436km,林带宽度72～78m,林带面积3128hm~2；植物种选用抗逆性极强的柽柳、沙拐枣、梭梭、胡杨、沙枣等灌木及乔木；树种配置采用行间混交,林带结构选用株行距为1m×2m或1m×1m；整体布局包括阻沙带和固沙带；灌溉方式为滴灌；水源为公路沿线的高矿化度地下水。初步观测表明,防护林工程防护效益和环境改善作用明显,防护林灌溉取水没有对地下水环境形成负面影响。     

沙漠腹地人工绿地土壤微生物变异与土壤环境因子关系的研究

通过野外采样与室内分析,研究了不同定植年限下塔里木沙漠公路防护林人工绿地土壤微生物的变异规律及其与土壤物理和化学因子间的关系。结果表明:随林龄的增加,土壤微生物数量明显增加,土壤养分含量有所提高,土壤肥力状况明显改善;在土壤微生物的区系组成中,细菌为优势种,占微生物总数的80%以上,放线菌次之,而真菌最少,不到微生物总数的0.1%;土壤微生物数量受土壤环境因子的影响,其中土壤容重、总孔隙度、含水量、有机质和全氮、全磷、全钾及速效氮、速效磷、速效钾含量与细菌、放线菌和真菌的数量均存在极显著相关关系;防护林建设后土壤颗粒逐渐细化。说明防护林的定植促进了咸水灌溉条件下风沙土的发育,土壤质量提高,利于植物的生长,塔里木沙漠公路防护林防风固沙效益明显。     

沙漠公路防护林影响下近地表风沙流粒度特征的空间分异

利用BSNE集沙仪对沙漠公路两侧灌木混交防护林影响下的近地表风沙流粒度特征进行了研究,结果表明:在水平方向上,风沙流粒度沿主风向从林带上风侧到下风侧邻近林带流沙地,平均粒径减小,分选变差,而且越向下风向变化越大,但两条阻沙林带间风沙流粒度受沙丘影响不同于其他点,其平均粒径增大,分选性变好;在垂直方向上,风沙流平均粒径随高度先减小后增大,在植物冠层高度之上略有增大。受防护林影响,风沙流粒度的垂直分异减缓,而不同观测点之间的季节变化增大。防护林影响范围内近地表风沙流粒度的时空变化特征与防护林垂直疏透度、季节以及防护林内具体位置的微环境有关。     

塔克拉玛干沙漠腹地横向沙丘表面紧实度分异特征

沙丘表面紧实度是量化沙丘紧实程度的一个综合性指标,紧实度指标与沙丘的风蚀与堆积成因关系密切,对风成沙丘的形成具有重要意义。基于对塔克拉玛干沙漠腹地垄间平地的4种简单横向沙丘〔饼状沙丘(PD)、盾状沙丘(SD)、雏形新月形沙丘(PCD)、新月形沙丘(TCD)〕表面紧实度、容重、孔隙度和平均粒径的测量,通过最小显著差异法(LSD)分析和多重比较,对简单横向沙丘表面紧实度的空间分异特征及其形成机制进行了分析。研究结果表明:1 4种沙丘的沙面紧实度均具有较大的空间差异性,并且此差异性具有方向性,纵向差异性最大,横向差异较小;2 4种沙丘表面紧实度平均值表现为:盾状沙丘饼状沙丘雏形新月形沙丘新月形沙丘,而紧实度空间差异性却表现为:饼状沙丘盾状沙丘雏形新月形沙丘新月形沙丘,最大值和最小值点出现的位置也不同;3沙丘表面紧实度和容重、孔隙度具有很好的相关性,在质地相似的沙物质中,容重和孔隙度均可以作为衡量紧实度的指标。     

白榆(Ulmus pumila L.)光驯化后的快速光曲线变化特征

用饱和脉冲调幅式叶绿素荧光测定仪PAM-2100,分别测定了驯化于强光和弱光下的白榆(Ulmus pumila L.)叶片的快速光曲线。结果表明,驯化后的白榆叶片样品,其光合特征值发生明显改变。①强光驯化使得瞬时荧光Ft值升高,弱光驯化下非光化学淬灭系数NPQ高于强光驯化值;②弱光驯化后,吸收能量的比例参数Y(Ⅱ)大大减小,主动散失能量的能力参数Y(NPQ)增加,但是对于结构性保护能力参数Y(NO)影响不大;③强光驯化后的白榆叶片的最大电子传递速率rETRmax远大于弱光驯化后的相应值,相应的初始斜率α和半饱和光强Ik也具有类似的规律。市内环境的光合有效辐射不会对白榆造成光合机构的损伤,强光驯化更有利于白榆的光合作用;在干旱区植物中,白榆具有较强抗性和竞争力;市内绿化规划时,建议将白榆种植在阳光直射处,既可以充分发挥白榆的强光抗性,又可以为一些阴生绿化植物减少阳光直射伤害。     

塔里木沙漠公路生态防护林沿线土壤表层盐分特征

根据56个土壤表层样品、49个水样的分析,探讨了塔里木沙漠公路生态防护林带沿线土壤表层盐分的基本特征,并研究了防护林沿线土壤盐分的分布规律。结果表明:表层土壤具有盐分含量高、表聚性强烈的特征;地下水矿化度与地下水电导率、土壤电导率与土壤盐分含量均呈现极显著相关性,土壤盐分属于碱性钠型氯化物。     

4种固沙植物在塔克拉玛干沙漠腹地的水势特征

利用Model1000植物水分压力室,测定了塔克拉玛干沙漠腹地塔中沙漠植物园引种的西伯利亚白刺(Nitraria sibirica)、花棒(Hedysarum scoparium)、多枝柽柳(Tamarix ramosissima)和梭梭(Haloxylon ammodendron)当年定植幼苗小枝的水势日变化特征,分析了气象因子对这4种植物水势的影响,结果表明:一天中,4种植物最低水势为梭梭<西伯利亚白刺<多枝柽柳<花棒,说明梭梭抗旱性最强,西伯利亚白刺次之,而多枝柽柳和花棒抗旱性较差。多元回归表明:水势相对较高的花棒和多枝柽柳与平均总辐射的相关性最强(p<0.01),而水势较低的西伯利亚白刺和梭梭则与冠层温度的相关性最强(p<0.01)。西伯利亚白刺较适合作为塔里木沙漠公路防护林的更新树种,促进沙漠公路的可持续发展。