河西走廊盐碱地治理模式研究

河西走廊由于其独特的地形、地质、水文结构和干旱气候条件,极易形成盐渍化土地,利用工程改良模式、草畜培肥地力模式、林药栽培模式治理盐碱地,使盐碱地资源得到持续利用,取得了较好的效益。     

民勤霸王群落结构和物种多样性特征研究

研究民勤霸王群落物种多样性对霸王资源的合理保护与利用具有重要意义.在民勤不同霸王分布区,采用样方调查法,对霸王群落结构和物种多样性特征进行了分析.结果表明:(1)民勤霸王草地群落结构简单,物种相对单一,所调查群落中共有植物种39种,分属13科32属;单科单属种较多,占到了总科数的一半;(2)在砂砾质地上,霸王种群密度大,物种相对丰富,但是生长量较小,而在固定半固定沙丘则相反.霸王群落所处生境影响了霸王的密度及生长;(3)在砾质地上生长的霸王群落物种相对丰富,多样性指数高,群落稳定性好,群落优势度较低,而在固定半固定沙丘上生长的霸王群落组成物种单一,结构简单,多样性指数较低,生态优势度较高,群落稳定性较差.     

人工梭梭林对沙地土壤理化性质和微生物的影响

选取民勤生长20年的人工梭梭林沙丘和流动沙丘为对象,研究梭梭林发育过程中沙丘土壤理化性质、微生物数量的变化以及二者之间的相关性,旨在探讨人工梭梭林对沙丘土壤形成的影响,为干旱区沙化土地治理提供科学依据。结果表明,营造梭梭林使其林内土壤得到较好的改善。1)土壤粘粒、粉粒和细砂粒含量分别增加71.51%,70.64%,12.09%;有机质、全氮、全磷、全钾、水解氮、速效钾、速效磷和CaCO₃含量均增加;2)细菌、放线菌数量分别增加38.43%,32.52%,真菌数量减少75.38%,土壤碱化程度得到缓解;3)在50~100 cm土层,梭梭蒸腾消耗使土壤水分含量相对减少;4)土壤微生物和土壤理化性质均具较好的相关性,尤其是真菌和放线菌数量与pH值呈显著的负相关关系(P<0.05),有机质含量与细菌和真菌数量呈显著的正相关关系(P<0.05);土壤微生物数量与土壤粒度大小、土壤含水量之间呈线性关系且不显著(P>0.05)。可见,梭梭林的建立有利于改善土壤物理结构,提高土壤肥力,加快沙地成土进程。     

荒漠绿洲过渡带白刺灌丛沙堆土壤水分空间分布及入渗特征

本研究选取民勤荒漠绿洲过渡带白刺灌丛沙堆3个演化阶段:雏形阶段(流动白刺沙堆)、沙堆形成阶段(发育20年,半固定白刺沙堆)和结皮与土壤形成阶段(发育40年,固定白刺沙堆)为研究对象,采用空间代替时间的方法,研究不同类型沙堆土壤物理属性对水分空间分布及入渗的影响,探索白刺灌丛沙堆土壤水分运行规律,为绿洲荒漠过渡带防护林体系优化配置、绿洲生态安全管理奠定理论基础。结果表明,1)土壤紧实度和结皮厚度:固定白刺沙堆>半固定白刺沙堆>流动白刺沙堆。2)表层土壤密度流动、半固定、固定白刺沙堆分别为2.32,2.30,1.95 g/cm³;最大持水量、毛管持水量、田间持水量和总孔隙度大小为:固定白刺沙堆>半固定白刺沙堆>流动白刺沙堆,而深层土壤各因子变化不稳定。3)在干旱季节,固定、半固定和流动白刺沙堆分别以0,70,150 cm土层含水量最小,50,130,110 cm土层含水量最大;在多雨季节,表层土壤含水量波动幅度较大,深层土壤含水量基本保持不变。4)不同演化阶段沙堆降雨量与累计入渗量之间存在显著的正相关性(P<0.01)。其中固定、半固定白刺沙堆随降雨事件的发生立即开始入渗,流动白刺沙堆当降雨量达到临界降雨量后才开始入渗。在降雨量相同情况下,当降雨量大于0.12 mm时,累积入渗量依次为:固定白刺沙堆>半固定白刺沙堆>流动白刺沙堆。     

绿洲——荒漠交错带活化沙丘的植物群落特征分析

以民勤绿洲-荒漠交错带活化沙丘上的植物群落为对象,研究了活化沙丘不同部位的沙地植物群落物种组成、结构和多样性的变化。研究结果表明:从活化沙丘的下部、中部、丘顶,到背风坡的中部、下部,再到丘间低地,每一个生境对应着不同的群落类型。各部位不仅植物种类和数量存在差异,而且群落结构差异明显,其中丘顶为一年生草本植被构成,而丘间低地处只有灌木。群落物种多样性与相似性指数表明,从沙丘下部到丘顶再到丘间地,生态因子的差异对物种的分布格局产生了影响,从而导致了群落结构和功能发生了变化。活化沙丘植被简单,退化严重,需加强保护,防止继续退化。     

民勤荒漠植物非称量蒸渗仪试验系统研发与应用

基于民勤荒漠植物非称量蒸渗仪试验系统研发过程,对民勤不同监测时段的非称量蒸渗仪结构设置、试验监测及其监测结果应用情况进行对比分析。结果表明:民勤非称量蒸渗仪试验研究起步较早,先后经历了5代非称量蒸渗仪试验系统的研发改造过程。第1、2、3代非称量蒸渗仪试验系统的建立,使民勤荒漠植物蒸渗试验得到逐步发展与完善;第4代荒漠植物非称量蒸渗仪试验系统增设了渗漏监测,模拟了荒漠植物真实的补水状态,设计出不同地下水恒位补偿式蒸渗仪和渗漏型蒸渗仪,实现了地下补水与地面灌水试验的同步监测;第5代荒漠植物非称量蒸渗仪试验系统通过扩容改造,实现了荒漠植物林木与林分尺度蒸渗试验的同步监测,并基于电子传感技术实现蒸渗监测自动化管理,为尺度水平荒漠植物蒸散耗水研究及其监测数据的网络资源共享提供保障。     

民勤绿洲边缘不同演替阶段白刺灌丛水分利用动态

白刺(Nitraria tangutorum)灌丛是民勤绿洲边缘的建群种,也是绿洲风沙灾害防治的重要天然屏障。水分是干旱区植物生存发展的限制性因子,研究不同演替阶段白刺灌丛水分利用动态对民勤绿洲边缘生态恢复与重建具有重要的理论和实践意义。通过测定白刺灌丛不同季节降水、土壤水、地下水、植物木质部水的稳定氢氧同位素变化特征,结合IsoSource模型,定量分析了不同演替阶段白刺灌丛生长季的水分利用策略。结果表明:不同演替阶段白刺灌丛土壤水分0-200cm垂直分布的季节变化差异明显,土壤水分排序表现为衰退阶段>发育阶段>稳定阶段。5月-9月民勤绿洲大气降水线性方程LMWL为δD=6.59δ~(18)O-4.38,R~2=0.90,n=114。土壤水、地下水、植物水、降水δ~(18)O随季节和演替阶段的变化规律各异。白刺灌丛发育阶段,春季主要利用中层土壤水,夏季和秋季利用地下水。稳定阶段,春季主要利用浅层土壤水分,夏季主要利用降水,秋季主要利用地下水。衰退阶段,春季主要利用深层土壤水,夏季和秋季主要利用地下水。地下水埋深、结皮覆盖度、灌丛与农田之间距离等环境因子以及植株枯枝程度共同影响着不同演替阶段白刺灌丛的水分利用策略。     

沙埋和种子大小对沙蒿种子萌发及幼苗生长的影响

研究实验室条件下不同深度的沙埋和种子大小对沙蒿种子萌发及幼苗生长的影响。结果表明，沙埋深度对沙蒿的种子萌发率、休眠率、幼苗出土率及生物量均有显著影响。没有沙土覆盖时沙蒿种子即可萌发；0.5~5 cm的浅层沙埋下，种子萌发率、出苗率、幼苗存活率及生物量最高，休眠率最低；沙埋深度>5 cm 时，沙蒿的种子萌发率、出苗率、幼苗存活率及生物量随沙埋深度增加显著降低，而休眠率却显著升高；沙埋深度为12 cm时，种子不出苗，幼苗也不能存活。种子大小对沙蒿种子萌发率、出苗率、幼苗存活率及休眠率均无显著影响，但对幼苗生物量大小具有显著影响，在0~12 cm的沙埋深度中，除5 cm和7 cm深度下中粒种子和小粒种子萌发的幼苗的生物量间没有显著差异外，其他深度处理时，大粒种子萌发的幼苗的生物量显著高于同一沙埋深度下中粒种子萌发的幼苗生物量，后者又显著高于小粒种子萌发幼苗的生物量，因此研究认为，沙蒿种子最适宜沙埋深度为 1~ 3 cm的浅层沙埋。     

冬枣在河西走廊东部的适应性

在河西走廊东部,冬枣可以正常生长,但受霜冻影响,不能正常落叶;其开花时间、座果时间和果实变色时间均较民勤小枣和鸣山大枣迟,果实的生育期相对较长,耐霜冻,果实的含糖量较其原产地高;果实较民勤小枣和鸣山大枣脆,但风味较后者淡。冬枣果实在10月上中旬才完熟,早霜期在9月中旬的河西走廊应谨慎种植。     

民勤防沙治沙新技术和新材料试验研究

通过固沙植物材料选育和新型机械沙障的研制开展民勤防沙治沙新技术、新材料研究,结果表明:①民勤梭梭(Haloxylon ammodendron)种源种子质量好,育苗造林成活率高,生长良好,苗木耐盐性较强,可作为民勤沙区固沙造林首选的种源梭梭材料;②固沙小灌木沙蒿(Artemisia arenaria)种子萌发期抗旱性较强,沙土出苗率最高,是沙区飞播造林较为理想的固沙伴生植物新材料;③研发的棉杆沙障具有良好的防风固沙效果,且沙障就地取材、无污染,设置形式灵活多样,可根据需要制成不同结构和规格的沙障进行设置.因此,棉杆沙障以其独有的特性成为干旱区工程治沙措施的有力补充.