2000-2014年宁夏草地蒸散时空特征及演变规律

蒸散是水文-生态过程耦合的纽带,对草地生态系统的稳定性十分重要,研究生态环境脆弱地区草地生态系统蒸散变化特征对于区域农牧业发展、生态恢复与重建和构建生态屏障意义明显。基于2000-2014年MOD16地表蒸散数据,利用回归分析、相关分析和重新标度极差分析等方法,研究了宁夏草地近15年的蒸散时空分布格局与演变规律,并讨论了可能影响因素。结果表明,2000-2014年,宁夏草地蒸散量介于177.51~274.43 mm,平均值为228.03 mm;受降水的年际波动影响,全区草地蒸散量在近15年呈不显著的上升趋势(P>0.05),不同类型草地的年蒸散量和月蒸散变化动态差异明显;从空间上来看,宁夏草地的多年平均蒸散量存在较强的空间异质性,呈现南高北低的分布格局,北部最低为135.84 mm,南部最高可达732.12 mm,但波动性不强;近15年,宁夏北部草地的蒸散以下降为主,降幅自北向南递减,中部和南部以上升为主,增幅自北向南递增,但大部分区域的蒸散变化幅度较小,总体变化不显著;未来,全区草地蒸散的正向特征显著,趋势发生反转的草地比例较小;降水量是决定全区草地蒸散空间分布格局和年际波动的主要因素,人类生产活动主导的土地利用类型变化对局部蒸散的影响不容忽视。     

基于SEBAL模型评估干旱半干旱区人工灌丛植被对陆表蒸散的影响

评估人工灌丛植被重建对干旱半干旱区陆地生态系统蒸散的影响,不仅能揭示植被变化与水文过程的耦合机理,又可为区域生态治理与水资源管理提供科学指导。该研究利用Landsat-8OLI/TIR遥感影像及气象数据等驱动SEBAL模型,反演宁夏盐池县的年内不同日期的陆表蒸散,结合目视解译选取的人工灌丛区与对照草地,评估了人工灌丛植被对陆表蒸散的影响。结果表明:1)SEBAL模型的蒸散反演精度与站点观测结果较为一致,可用于干旱半干旱区蒸散反演及空间特征研究;2)盐池县人工灌丛植被区日平均蒸散为1.20mm/d,高于对照草地1.17mm/d的日平均蒸散量,即干旱半干旱区人工种植灌木林增加了生态系统水分消耗,但不同季节和不同生物地理条件下的蒸散增强作用存在差异,蒸散增强在8月份最大,而3、4月份呈现负效应;3)人工灌丛的密度越大、植被盖度越高,对陆表蒸散的增强作用越强,特别在NDVI0.4的高盖度情况下蒸散增强作用更加明显。由此可知,在水资源紧缺的干旱半干旱区开展以灌木树种为主的植被重建需在合理的生态水文阈值范围内开展,才能构建出稳定可持续的人工生态系统。     

不同青贮玉米大喇叭口期和成熟期耐盐碱性综合评价

以25个不同青贮玉米品种为试验材料，在宁夏银川北部盐碱地，通过测定不同品种大喇叭口期和成熟期的表型性状和光合气体交换参数进行耐盐碱性鉴定，并利用主成分分析和模糊隶属函数法对不同青贮玉米的耐盐碱强弱进行综合评价。结果表明：各青贮玉米品种处于不同生育期时对盐碱的敏感程度不同（发育阶段性），同一时期不同品种之间耐盐碱性也存在着差异（品种特异性）。根据综合评价值（D值）大小，将耐盐碱性分为三级：D值大于0.6为强耐盐碱性材料；D值在0.2~0.6之间为中耐盐碱性材料；D值低于0.2为对盐碱敏感的材料。其中，在大喇叭口期时具有强耐盐碱性的材料有：科多8号、桂青贮1号和133-2/1528，D值分别为0.770、0.705和0.614；在成熟期时具有强耐盐碱性的材料有：H14/A18和桂青贮1号，D值分别为0.761和0.728；而表现为敏盐性的材料为H14/1528，D值在大喇叭口期和成熟期时分别为0.140和0.155；其余品种均属于中度耐盐碱材料，D值处于0.2~0.6之间。     

典型生态保育区农户对环境变化的感知研究——基于宁夏党家岔湿地自然保护区的农户调研

以典型生态保育区宁夏党家岔湿地自然保护区社区农户为研究案例,采用参与式农户评估方法,计量了当地社区农户生计多样性,分析了农户对环境变化的感知,测度了农户对自然保护区保护与发展的策略选择的认知。结果表明:1)当地农户多为贫困人口,受教育程度普遍较低,老龄化问题突出,三代同堂的大家庭占90. 91%。小型家庭、主流家庭和巨型家庭的生计多样性指数分别为1. 45、2. 68和2. 64; 2)不同背景标签的农户对湿地生态环境变化的感知表现出认知偏差,对居住村落环境变化的感知体现出空间层次性; 3)当地农户更关注短期生计利益,更关心居所村落"小环境"的改善,对自然保护区不能直接获得经济效益的"大生态环境"的保育与恢复不太关注。     

围封与放牧对荒漠草原土壤理化性质的影响

以宁夏盐池典型荒漠草原为研究对象,选择围栏封育区和围栏外放牧区的芨芨草群落和沙蒿群落,研究围封与放牧区2种群落草地的含水量、pH及土壤理化性质的变化。结果表明:放牧干扰对荒漠草原土壤水分和pH均表现出显著影响(P0.05),沙蒿群落土壤含水量各层在放牧干扰下比围栏区相应高12.0%、12.3%和16.6%,芨芨草群落各层均表现为围封区含水量大于放牧区,放牧区土壤pH明显低于围封区;除速效磷(AP)以外,其它养分元素含量均呈现为围封区大于放牧区,围封内外土壤的有机碳(SOC)、全氮(TN)、速效氮(AN)、速效磷(AP)、速效钾(AK)的达到差异显著水平,对全磷(TP)、全钾(TK)的影响不明显;芨芨草群落各层土壤各指标含量均比沙蒿高,同时相对增幅也大。     

渗透胁迫和pH对中间锦鸡儿种子萌发和幼苗生长的影响

以中间锦鸡儿种子为试材,采用中心组合试验设计和响应曲面分析方法,在实验室条件下,探讨了渗透势(-1.76~0.00MPa)和pH(5.0~8.5)对中间锦鸡儿发芽指数(Gi)、活力指数(VI)、发芽率(GR)、相对发芽率(relative GR)、胚轴长(H)、胚根长(R)、茎粗(SD)的协同影响。结果表明:不同渗透势下,渗透胁迫越大,Gi、GR、relative GR越低。当渗透势为-0.88的情况下,pH过高(pH 8.5)和过低(pH 5.0)时均低于pH在6.8时的GR、relative GR。A~2(Ψπ~2)对SD的影响接近(P=0.050 4)显著水平;pH对5个指标的影响达到极显著或显著水平,即B-pH和B2(pH2)分别对Gi、VI有极显著(P=0.009 5,P=0.001 2)和显著(P=0.034 9,P=0.034 6)影响,B2分别对GR、relative GR有显著(P=0.048 7)影响,B-pH对R有显著(P=0.035 2)影响。相同pH处理下,渗透势越高茎粗值越大。基本上渗透势越靠近中心点SD越小,越往两边SD值越大。pH 6.9~8.5时,随着pH的增大,VI、GR、relative GR、H均呈逐渐变小的趋势。pH 6.0~8.5时,R随着pH的增大而降低;渗透势和pH分别为-0.26MPa和5.9时,各生长指标达到最优值,Ψπ、pH、H、R、SD、GR、relative GR、Gi、VI分别为-0.26 MPa、5.9、11.78 mm、7.45 mm、1.70mm、73.75%、92.19%、35.85、4.99,可靠性为0.75。可见微量的渗透胁迫和微偏酸的环境有助于中间锦鸡儿种子的发芽和幼苗的生长。     

银川平原草甸湿地土壤分形特征

【目的】探究银川平原草甸湿地土壤的分形特征、粒径分布特点以及它们在土壤垂直剖面上的变 化规律,并对研究区土壤分形维数与植物群落多样性的关系做初步探索。【方法】以银川平原草甸湿地的土壤 为研究对象,利用水分和盐分差异将研究区分为低湿草甸、典型草甸和盐生草甸 3 种生境,采用粒径质量分布 表征土壤的分形特征,选用 Simpson 物种优势度指数、Shannon-Weiner 物种多样性指数、Margalef 物种丰富度指 数和 Pielou 物种均匀度指数作为植物的多样性指数,进行对比研究。【结果】银川平原草甸湿地土壤以粘粒的 微团聚体为主,分形维数值趋于 2.28~2.84;3 种草甸湿地的土壤分形维数存在显著差异,表现为典型草甸（2.74） ＞盐生草甸（2.72）＞低湿草甸（2.66）;土壤分形维数与粘粒含量呈极显著正相关,与极细砂粒和细砂粒含量 呈极显著负相关;土壤垂直剖面上表层粘粒和粉粒含量较高,深层极细砂粒和细砂粒含量较高,中砂粒波动较大, 粗砂粒仅出现在表层或深层;低湿草甸的植物群落物种多样性较高,多样性指数平均值达 1.15。【结论】银川 平原草甸湿地土壤粒径和分形特点受局部地形环境的水文关系影响较明显;水土过程对植物群落物种多样性产 生直接影响,土壤物理结构对植物群落物种多样性起间接驱动作用,同时人为因素起着至关重要的作用。     

不同基因型玉米杂交种大喇叭口期的耐盐性

以25个不同基因型玉米品种为试验材料,在宁夏银北盐碱地(土壤含盐量为2.337~6.935 g·kg~(-1)),通过测定不同品种大喇叭口期的表型性状和生理生化指标进行耐盐性鉴定,并利用主成分分析和模糊隶属函数法对不同基因型玉米品种的耐盐性强弱进行综合评价。结果表明:随着盐胁迫程度的增加,不同玉米品种的株高、茎粗、相对叶绿素含量(SPAD值)均明显降低;轻度胁迫(土壤含盐量为2.337 g·kg~(-1))时,株高、茎粗、SPAD三者之间均呈极显著正相关;严重胁迫(土壤含盐量为6.935 g·kg~(-1))时,茎粗、SPAD值、冠层温度三者之间均呈显著正相关,冠层温度与超氧化物歧化酶(SOD)呈显著负相关,膜透性与SOD呈极显著正相关,其它各农艺性状与生理指标间均没有达到显著相关。不同基因型玉米品种的耐盐碱能力根据综合评价值(D值)大小来评价,将耐盐碱性分为四级:宁3-2/1528、A3高/1519为A类的玉米材料,其D值0.8,代表强耐盐性的品种;B类的玉米材料有6份,其0.6D值0.8,代表较耐盐性的品种;C类的玉米材料有12份,其由0.4D值0.6,代表弱耐盐性的品种;D类的玉米材料有5份,分别为H242/1522、北21/1522、A18/1506、A49/1528、TY1,其D值0.4,代表盐敏感性品种。     

六种花卉植物对甲醛的耐受力研究

针对家装后居室甲醛的植物净化吸收问题,选用6种室内观赏植物进行了耐受力试验。测定了胁迫后6个时段的被试植物甲醛含量和在12 h后的生理指标。结果表明,6种试验植物均可作为去除净化室内甲醛的可选植物,在吸收总量上,常春藤虎尾兰绿叶吊兰绿萝芦荟长寿花,在单位叶面积吸收量上,常春藤绿叶吊兰虎尾兰芦荟绿萝长寿花,吸收效果上表现为常春藤最佳,绿叶吊兰和虎尾兰次之,绿萝和芦荟再次之,长寿花最弱。从各项生理指标来看,各植物均以不同的形式表现出一定的耐受性,通入甲醛12 h后的生理指标测定结果显示:芦荟耐受力较强,其次是虎尾兰、长寿花和绿叶吊兰,接着是常春藤,最弱的是绿萝。     

基于GF-1遥感影像的宁夏盐池柠条人工林景观特征研究

以宁夏盐池县为研究区,利用高分一号遥感影像和谷歌地球数据,采用监督分类与目视解译结合的方法对柠条人工林进行提取,结合DEM数据和景观生态学方法,分析盐池县柠条人工林的地理分布格局与景观特征。结果表明:盐池县柠条人工林占县域面积的13.18%,斑块数量和面积南北分布差异较大;从地理分布格局来看,柠条林大量分布于高程较低和坡度较缓的地区,地势较高与坡度较大的地区仅有少量小斑块分布;不同乡镇的景观单元特征和景观破碎化程度不同,花马池镇柠条林的斑块景观内部分割较复杂,高沙窝镇的内部斑块连通性更好,麻黄山乡景观破碎化程度较高,高沙窝镇与麻黄山乡柠条林的斑块边界都较为曲折;整体来看,盐池地形平缓、高程较低的中北部以营造防沙治沙型柠条为主,面积大且景观斑块连续,地形陡峭的南部沟壑丘陵区则以营造退耕还林的柠条为主,面积小且景观破碎。