荒漠草原区固沙人工柠条林生长过程中土壤性质演变规律

开展荒漠草原区固沙人工林生长过程中土壤性质研究,对于沙化草地土壤质量演变规律分析和人工林有效管理均具有重要的指导价值。通过野外调查取样和室内分析,测定6,15,24,36年柠条林地土壤机械组成、土壤养分、pH和电导率以及土壤水分与温度等指标变化,分析荒漠草原区种植固沙柠条人工林对土壤性质的影响。结果表明,从6年到15年柠条林地,土壤粗沙粒和细沙粒成分显著升高(P<0.05),但从24年柠条林地开始土壤粗沙粒和细沙粒含量显著下降(P<0.05),土壤极细沙粒和粘粉粒含量开始显著增加(P<0.05)。从24年柠条林地开始,土壤有机碳、全N和全P含量显著升高,土壤电导率和水分含量呈现增加趋势,而土壤pH和温度显著下降;而且土壤全N积累量高于土壤有机碳,土壤C/N随着柠条林龄的增加呈逐渐下降趋势。在荒漠草原区,人工柠条林发育生长有利于土壤肥力的提高和土壤环境的改善,而且需要经历一个较长的发育过程。     

肃北县草原资源调查

通过应用3S技术一体化与固定样地、路线调查相结合,对肃北县天然草原资源进行调查,确定了肃北县草地类型、面积、分布及物种组成,并对草地盖度、高度和产草量进行了监测研究。结果表明,1)肃北县有天然草原5 181 889 hm2,划分为9个类,17个亚类,19个组,29个型;2)肃北县各类草原鲜草产量从高到低依次为:低平地草甸5 093 kg/hm2,温性草原化荒漠3 094 kg/hm2,高寒草甸2 561 kg/hm2,高寒灌丛草甸1 933 kg/hm2,高寒荒漠1 822 kg/hm2,温性荒漠化草原1 665 kg/hm2,温性荒漠1 183 kg/hm2,高寒草原1 143 kg/hm2,温性草原760 kg/hm2;3)肃北县天然草原年总产鲜草886 091.71万kg,折合干草(风干)304 763.85万kg;肃北天然草原理论载畜量为135.42万羊单位,目前全县各类牲畜折40.75万羊单位;4)肃北县具有丰富而珍贵的植物资源,南部祁连山区分布的植物有210种,分属42科129属,其中中低等以下的牧草有185种,占植物群落的88%;中等以上的有25种,占12%;马鬃山区分布的植物种有86种,分属23科54属,其中优良牧草有70种,占植物群落的81%。     

沙区农田长期耕作对土壤节肢动物群落的影响

为了深入认识沙区农田土壤节肢动物多样性演变规律,在相近种植制度与施肥灌溉管理措施条件下,选择科尔沁沙地免耕翻、耕作3 a、耕作10 a和耕作20 a 4种类型农田为研究样地,采集了不同类型农田生境中土壤节肢动物,研究了沙区农田长期耕作对土壤节肢动物多样性的影响。结果表明：耕作20 a农田土壤含水量、pH、有机碳和全氮含量较高,免耕农田与耕作3 a和10 a农田土壤性质相近,沙区农田耕作时间对土壤环境产生了深刻影响。4种农田共采集216只土壤节肢动物,隶属3纲10目,其中蜱螨目和弹尾目为优势类群,啮虫目、蜘蛛目、鞘翅目和膜翅目为常见类群。免耕农田土壤节肢动物密度最高,其次是耕作10 a和20 a农田,耕作3 a农田土壤节肢动物个体数最少。耕作20 a农田土壤节肢动物类群数和多样性较高,其次是耕作10 a和免耕农田,耕作3 a农田土壤节肢动物类群数和多样性最低。相关分析表明,不同耕作年限土壤pH可能是影响不同耕作农田土壤节肢动物群落多样性分布的重要因素。初步研究表明,沙区农田免耕有利于土壤节肢动物个体存活,短期耕作活动（<10 a）不利于土壤节肢动物定居,但长期耕作（>20 a）有利于提高和维持土壤节肢动物多样性,从而有利于沙区农田土壤生物多样性保育和农田生态系统管理。     

肃北地区裸果木荒漠群落构成特征及物种多样性研究

于2006-2008年对稀有植物裸果木在甘肃肃北的分布情况及其群落特征进行了调查研究,结果表明,在肃北北山地区裸果木主要分布在海拔1 500~1 600 m,在南山地区主要分布在海拔1 900~2 780 m,均分布于山前冲积扇、沙砾质戈壁和干河床地带。裸果木荒漠群落物种组成共计44种,隶属13科,31属,植物区系以古地中海、西亚至中亚分布型为主,约占54.8%。植物区系与古地中海植物区系有密切的联系。其次是北温带分布型,约占19.4%,裸果木分布区与北温带分布型植物区系联系紧密。第3是世界分布种,约占9.7%。群落的多样性指数均较高。但其高度和盖度较低,裸果木中老龄植株较多,而幼龄植株很少。种群有衰退趋势。     

肃南、肃北草地类型及草地植物物种多样性现状

“草场类型和草地植物资源调查”于2007-2008年在甘肃省肃南裕固族自治县和肃北蒙古族自治县实施。调查共测定草本植被样方226个,灌丛植被样方125个,草灌乔植被样方32个;现场标图约22500km²,调查路线长18500km。按照《中国草地类型的划分标准和中国草地类型分类系统》确定肃南县草地类型有9类、18个亚类、24组、29型;肃北县草地类型有9类、17个亚类、19组、29型;采集植物标本986份381种,分属53科,176属;其中牧草类植物300种。肃北、肃南草场的总体状况在退化,局部地方保护较好;除气候因素外,超载过牧是加速草场退化的主要原因,其次为鼠害;蝗虫不是造成草场植被退化的原因。调查区草地植物的物种多样性没有遭到大的破坏,但各种群的优势度变化较大,表明群落中种群关系已经发生了变化,生物多样性受到威胁。     

河西走廊肃北地区中亚紫菀木-裸果木荒漠群落特征

中亚紫菀木(Asterothamnus centrali-asiaticus)为半灌木超旱生植物,为亚洲中部特有种,广泛分布于亚洲中部荒漠区,但形成群落的较少。在我国主要分布于新疆、甘肃、宁夏、青海和内蒙古的荒漠地区(中国科学院植物研究所,1985;中国科学院中国植物志编辑委员会,1985;中国科学院兰州沙漠研究所,1992),喜生于疏松的砂砾质冲积扇和洪积土壤上。常沿干河床和流水线形成群落,也生于石质丘陵和山前洪积坡地上(中国饲用植物编辑委员会,     

荒漠草原区柠条林地地面节肢动物功能群对补播牧草和平茬措施的响应

以荒漠草原区25年龄人工柠条林为研究对象,调查了未平茬未补播(对照)、非平茬补播、平茬非补播与平茬兼补播处理柠条林地中地面节肢动物类群数和生物量,结合功能群划分,分析了柠条平茬和林带间补播牧草及其交互作用对柠条林地地面节肢动物功能群分布的影响。结果表明,调查样地共捕获地面节肢动物11目31科34个类群,划分为5种不同营养功能群:植食性、捕食性、腐食性、尸食性和杂食性,其中植食性动物是荒漠草原区人工柠条林地地面节肢动物区系的主要组成部分。非平茬补播处理可以显著增加植食性动物的生物量(P<0.05);平茬非补播处理可以显著增加植食性动物的生物量(P<0.05)、捕食性(P<0.05)和杂食性动物的类群数(P<0.01);平茬兼补播处理显著提高植食性和捕食性动物的生物量(P<0.05)。研究表明,荒漠草原区对柠条林地进行平茬和补播可以丰富地面节肢动物功能群数量和提高食物网的复杂性,有利于促进沙化草地生态系统有效恢复。     

肃南肃北草原野生动物资源调查研究

通过对肃南、肃北草原野生动物资源3年的调查研究分析,结果表明,祁连山地及马鬃山区草原地带活动的主要陆生脊椎野生动物种群可划分为5个类群,高山寒漠动物群、高山草甸动物群、荒漠动物群、沼泽动物群和村庄农田动物群,有蹄类、食肉类、爬行类、两栖类、鱼类、啮齿类、鸟类及昆虫类约有800多种;国家级保护动物共有34种,占肃南、肃北鸟兽种数的26%。其中国家一级保护动物有10种;国家二级保护动物有24种。     

草地农业生态系统4个生产层理论对肃北县畜牧业可持续发展的指导

草地农业生态系统包含4个生产层,即前植物生产层、植物生产层、动物生产层和后生物生产层,每个生产层次都可以通过科学的管理和利用获得相应的经济效益和价值。4个生产层之间可发生系统耦合,产生的效益成倍地扩大。4个生产层理论对草原牧区的可持续发展具有重要的指导作用,处理好4个生产层之间的关系,有利于草原牧区牧业社会的转型(由传统畜牧业向现代畜牧业,由粗放型向集约型,由靠天养畜向建设养畜转变)。4个生产层的理论和实践对建设草原生态文明、实现人与自然的和谐发展、经济与社会的可持续发展具有重大意义。     

肃北地区稀有植物裸果木种群的空间分布格局

为了探索肃北荒漠地区裸果木种群分布格局、成因和维持机制,根据植被类型、地形地貌和海拔,选择了6个样地,共随机设置60个样方,应用方差/均值、负二项参数、扩散型指数、丛生指标、平均拥挤度指数和聚块性指数、Poisson分布等方法,采用Kolmogogorov-Smirnov检验进行显著性检验,分析在不同样地、不同海拔下的裸果木种群空间分布格局。研究表明,在红柳峡干沟和一棵树干河床地带,裸果木种群呈集聚分布,集聚原因主要是由于与裸果木克隆生长特性及其对恶劣环境的适应性密切相关。在芦草沟和干沟口子山前干河床地带,裸果木种群为随机分布,是由于裸果木自身有性繁殖力衰退,幼龄的植株少,中老龄植株多,各物种间和裸果木种内的竞争是主要原因,还受地形地貌、生境、洪水和泥石流等自然灾害的影响。野马河种群是随机分布与集群分布的混合类型,各物种间和裸果木种内竞争造成其随机分布,而强烈的洪水和泥石流冲刷作用促成集群分布。马鬃山金庙井种群为集群分布,但集聚程度并不高,集聚原因跟其生境和土壤有关。由于这一地带地处洪积扇平原,地势平坦,上游裸果木的种子随着洪水的缓缓冲刷和泥沙的淤积,沉积在这一带,是造成这一地区裸果木集群分布的原因。依据海拔来看,在1500~1550m区段,为集群分布,但集聚程度并不高。海拔在2400~2450和2450~2500m区段,均为随机分布,是肃北裸果木的集中分布区。海拔在2700~2750m区段,属于集群与随机混合型分布格局。裸果木在肃北地区的种群空间分布格局是由自身的繁殖特性和自然灾害两大主要因素共同作用的结果,同时与其他生物特性、环境因子和人为因素也密切相关。