民勤4种主要灌木植物δ13C季节变化及与气象因子的关系

对民勤4种主要灌木植物叶片/同化枝δ¹³C测定，研究不同荒漠灌木植物叶片/同化枝δ¹³C差异及其季节变化，并探讨植物叶片/同化枝δ¹³C与气象因子之间的关系。结果表明:1）4种灌木植物叶片/同化枝δ¹³C值不同月份之间存在极显著差异（P＜0.01），除梭梭外，其他3种植物δ¹³C值生长初期（5月）>生长中后期（6-10月）。4 种灌木植物叶片/同化枝δ¹³C值种间差异在5-10月都达到极显著水平（P＜0.01），沙拐枣＞梭梭＞柠条锦鸡儿＞白刺。2）4种主要灌木植物叶片/同化枝δ¹³C值受到物种、月份、物种×月份的影响，均达到极显著水平(P＜0.01)，但受物种的影响最大。3）4种灌木植物叶片/同化枝δ¹³C值与气象因子的关系因其物种而异；影响梭梭、沙拐枣、白刺、柠条锦鸡儿叶片/同化枝δ¹³C值的主要气象因子分别是平均气温、相对湿度、蒸发量。     

民勤白刺灌丛沙堆演替过程中土壤粒径分形特征

通过野外采样与室内分析相结合,研究白刺灌丛沙堆在演替过程中土壤粒度与分形维数特征,分形维数与土壤粒级及土壤理化性质的关系。结果表明:1）民勤不同演替阶段白刺灌丛沙堆土壤均以细砂（46.71%～64.06%）为主;土壤分形维数变化为1.665～2.242,在白刺灌丛沙堆演替过程中分形维数呈现先升高后降低的趋势,衰退阶段达到最大值。2）分形维数与黏粒、粉粒、极细砂呈极显著正相关（P＜0.01）,与中砂呈极显著负相关（P＜0.01）,说明黏粉粒、极细砂含量越多,土壤分形维数越高。3）分形维数与有机质、全氮含量呈极显著正相关（P＜0.01）,与速效磷含量呈显著正相关（P＜0.05）,土壤分形维数可以用来评价土壤的养分状况。研究结果可为荒漠灌丛发挥防风固沙和土壤保育功能的定量化评价提供科学依据。     

民勤荒漠绿洲过渡带白刺沙堆土壤呼吸空间异质特征

对民勤绿洲-荒漠过渡带广泛分布的白刺(Nitraria tangutorum)灌丛沙堆的土壤呼吸进行了野外观测,研究灌丛沙堆不同部位的土壤呼吸速率在空间和时间上的异质性。结果表明,1)白刺灌丛沙堆上不同部位的土壤呼吸速率日动态在不同的生长时期表现不同:生长初期和生长休眠期土壤呼吸速率日变化基本呈"单峰曲线",但是在生长旺盛期沙堆各部位日动态变化既有"单峰曲线"又有"双峰曲线";2)各部位土壤呼吸速率峰值出现的时间段不一致:生长初期峰值集中出现在11:00左右,旺盛期上午各位点的峰值集中出现在09:00左右,下午峰值在17:00左右出现,休眠期峰值出现在13:00-15:00;3)白刺沙堆各位点土壤呼吸速率对水分含量的敏感性强,在低水分含量(1%)条件下二者相关性强,而在较高水分条件下(1%)二者的相关性降低;4)沙堆上不同部位土壤呼吸速率具有时空异质性:生长初期和休眠期各部位土壤呼吸速率差异不显著(P0.05),旺盛期各部位差异显著(P0.05),不同生长期之间沙堆土壤呼吸速率差异显著(P0.01),平均土壤呼吸大小为生长旺盛期[0.53μmol·(m~2·s)~(-1)]生长初期[0.24μmol·(m~2·s)~(-1)]生长休眠期[0.12μmol·(m2·s)-1],白刺灌丛沙堆不同部位近地表层大气水分条件以及土壤5-20cm的温度和湿度共同导致了沙堆上各个位点土壤呼吸通量具有明显的异质性。     

石羊河下游青土湖大气降水氢氧同位素特征及水汽来源

青土湖属于季风边缘区内陆河尾闾封闭湖泊,以其生态脆弱性和气候敏感性是古气候、古环境等全球变化环境研究的理想区域。降水是干旱区生态系统水循环的重要输入因子,研究降水氢氧同位素特征及水汽来源对全球气候变化背景下青土湖水资源管理具有重要的理论和实践意义。基于氢氧稳定同位素技术,通过分析青土湖5月～10月6个月21个大气降水氢氧同位素组成及与环境因子的关系,结合HYSPLIT模型模拟大气降水气团传输途径和过程,判定该地区水汽来源。结果表明:5月-10月大气降水氢氧稳定同位素关系的线性方程LMWL为δD=6. 67δ~(18)O-1. 01(n=21,R2=0. 95);大气降水的δ~(18)O变化范围为-16. 97‰～3.23‰,平均值为-5. 36‰。δD的变化范围为-118. 36‰～15. 63‰,平均值为-36. 82‰。过量氘(d-excess)介于-23. 64～21. 93‰,均值为6. 03‰,低于全球平均值(10‰)。降水δ~(18)O与降雨量显著相关,但温度效应不显著。受西风水汽、局地人工季节性湖面蒸发和亚洲季风的影响,青土湖大气降水水汽来源的季节性明显,夏季主要来源于西风环流、东南季风及局地蒸发,秋季来源于西伯利亚和蒙古的极地大陆气团。连续多年生态补水形成的人工季节性湖面蒸发成为夏季降水水汽来源之一,对改善湖区生态环境具有重要的意义。     

金塔县不同固沙模式的防风效益观测研究

采用DES梯度风观测系统对金塔县滴灌生物固沙林、砾石沙障、仿真植物沙障和PLA沙障4种固沙模式的风速进行野外观测，分析不同固沙模式的防风效益。结果表明:1）设置沙障可以明显降低风速，风速降低幅度:PLA沙障＞仿真植物沙障＞滴灌生物固沙林＞砾石沙障。2）滴灌生物固沙林下风向林带边缘和中间林带内10～30 cm高度，风速减弱明显；砾石沙障布设在沙丘顶部对风速减弱较在平整地块强。3）地表粗糙度:PLA沙障＞滴灌生物固沙林＞仿真植物沙障＞砾石沙障。本研究为当地生态环境治理和防沙治沙工程提供一定的理论依据和参考价值。     

石羊河下游天然胡杨林分布特征及土壤特性分析

为了掌握石羊河下游天然胡杨资源及分布区土壤特性，采用询问、聘请向导等方式对石羊河下游天然胡杨进行了地毯式的调查，分析了天然胡杨分布特征及土壤养分、水分、地下水位等因子。结果表明:1）石羊河下游天然胡杨在原水系和河道周围呈零星、分散的点片状分布，以土地利用现状和立地条件为依据，将现存胡杨林地划分为渠路旁、耕地旁、沙丘地、老河滩地、弃耕地等5个类型，其中耕地旁胡杨林分布点（块）数最多且长势优于其他胡杨林类型。2）不同类型胡杨林0~20 cm土层中的速效P、全N、有机质含量最高，然后随土层深度增加而逐渐减少，且只有在0~20 cm土层中耕地旁胡杨林显著高于其他类型（P＜0.05），其余各土层差异性不显著（P＞0.05）；不同类型胡杨林pH差异性不显著（P＞0.05）；不同类型胡杨林土壤颗粒物体积百分比随土层不同而不同，粘粒和粉粒在土层40~60 cm中，沙丘地胡杨林与其他类型间差异性显著（P＜0.05），细沙粒和粗沙粒在同一土层不同类型间差异性显著（P＜0.05）。3）耕地旁胡杨林土壤水分高于其他类型，且在20~40、60~80、80~100 cm土层间均存在显著性差异（P＜0.05）。4）胡杨分布区地下水埋深在2.86～33.28 m，各灌区之间差别较大，对胡杨分布和生长没有造成直接影响。5）杜绝毁林垦种，合理分配水资源，适度补充胡杨分布区土壤水分是维护区域天然胡杨健康发展的有效途径；同时，可结合地方经济发展，适度开展胡杨林人工种植，以保护地方特色天然林种。     

石羊河流域下游白刺平茬复壮试验研究

白刺是石羊河下游沙区常见的植被恢复与重建的优良灌木。通过设置不同的平茬处理,研究平茬对白刺萌芽期、新枝生长、生物量、土壤水分的影响。研究结果表明:0 cm、2 cm和5 cm处理对平茬后的新枝萌芽期影响相对较少,8 cm和10 cm处理对萌芽期影响相对较大,平茬后新生枝萌芽比对照(CK)平均推迟了13.8 d。平茬处理后,新枝主枝长增长效果排序为5 cm8 cm10 cm2 cm0 cm;干枝生物量大小排序为5 cm8 cm10 cm2 cm0 cm;干根生物量大小排序为5 cm10 cm2 cm8 cm0 cm;干叶生物量大小排序为5 cm10 cm8 cm0 cm2 cm。从白刺平茬后整体效果来看,5 cm处理后的新生枝生长及生物量均比其他处理效果好。     

石羊河尾闾青土湖荒漠植物群落种间关联及生态位研究

基于野外样地调查资料,采用方差比率法、χ_²检验、Pearson相关、Spearson秩相关、联结系数Ochiai和生态位量化方法,探究了荒漠植物群落种间关系,以期为石羊河尾闾干涸湖泊植被恢复与重建提供理论支撑。结果表明：青土湖荒漠植物群落包括24个植物种,其中灌木8种,多年生草本8种,一年生草本8种,草本植物占总物种数的66.67%。不同生活型荒漠植物中重要值最大的分别为白刺(Nitraria tangutorum)、芦苇(Phragmites australis)、猪毛菜(Salsola collina)。方差比率分析表明,青土湖荒漠植物群落种间总体上呈现不显著负联结的关系,群落处于波动演替状态。Ochiai系数0~0.3的种对占总对数的72.83%,种对间的相关性较弱。生态位宽度较大的灌木有白刺(21.728)、梭梭Haloxylon ammodendron(10.321)、黑果枸杞Lycium ruthenicum(5.711);多年生草本有芦苇(12.556)、黄花补血草Limonium aureum(4.874)、荒漠黄耆Astragalus grubovii(4.248);一年生草本猪毛菜(9.340)、盐生草(7.822)、虫实(2.330)。生态位重叠较大的种对有灰绿藜和碟果虫实(0.84)、沙蒿和戈壁驼蹄瓣(0.77)、黄花补血草和画眉草(0.77)、砂蓝刺头和红砂(0.75)。群落物种生态位重叠均值为0.12,种间竞争较小。建议在石羊河下游青土湖人工植物群落构建过程中重视种间关系,选择种间竞争小的灌木和多年生草本植物作为生态恢复的植物种。     

干旱荒漠区7种紫花苜蓿品种适应性及生产性能试验研究

文章旨在为干旱荒漠区的民勤县选择优良种植材料,共引进7个紫花苜蓿品种,通过田间试验,观测返青时间和密度、越冬死亡株数、倒伏性能、叶面积、三茬苜蓿鲜重和干重、总产量、鲜干比、营养物质等指标,应用灰色关联分析综合评价其性能。结果显示,参试品种的越冬性顺序为：赛特＞北极熊＞大富翁＞前景＞巨能401＞阿迪娜＞甘农3号|生产性能依次是：前景＞赛特＞巨能401＞北极熊＞甘农3号＞阿迪娜＞大富翁|综合各类营养物质排序为：赛特＞甘农3号＞大富翁＞巨能401＞阿迪娜＞北极熊＞前景,其中粗蛋白质含量较高的品种为阿迪娜、巨能401和大富翁,无氮浸出物含量相对较高的是北极熊、赛特和甘农3号|粗脂肪含量较高的是赛特、巨能401和大富翁|粗灰分含量相对较高的品种有赛特、甘农3号和巨能401。综合排序结果是：赛特＞甘农3号＞阿迪娜＞前景＞巨能401＞北极熊＞大富翁。7种苜蓿的适应性、生产性和营养成分含量排序不同,应根据生产目的选择不同的苜蓿品种。 [关键词]干旱荒漠区|紫花苜蓿品种|适应性|生产性能|灰色关联分析     

民勤不同林龄胡杨根区土壤理化性质及相关性分析

以民勤不同林龄胡杨根区土壤为对象，采集0~200 cm土壤样品，并对土壤的物理性质、养分含量及其相关性进行了分析。结果表明:1）随着胡杨林龄增加，土壤含水量增加，土壤中黏粒含量逐渐增加，粗砂粒含量减少，粉粒、细砂粒差异不明显。2）土壤有机质、全N、电导率变化均表现为成熟林＞中龄林＞幼龄林，且表层（0~20 cm）含量显著高于其他土层，表聚性明显。3个林龄胡杨根区土壤速效P含量、pH差异不显著（P＞0.05）。3）土壤理化性质之间关系密切，土壤含水量与黏粒、粉粒、有机质、全N、速效P、电导率均呈极显著（P<0.01）正相关，与粗砂粒呈极显著（P<0.01）负相关。黏粒、粉粒含量与含水量、有机质、全N、速效P均呈极显著（P<0.01）正相关。研究结果表明，林龄的增加改善了胡杨根区土壤理化性质，为干旱区胡杨的抚育与发展提供理论依据。