冷荒漠草本植物数量特征对不同水分输入和气象因子的响应

草本层是古尔班通古特沙漠植被的重要组成部分，在维持沙漠稳定、养分循环等方面具有重要意义。水分通常以积雪和降雨形式输入到土壤，输入方式及数量变化对荒漠植物的存活和生长有重要影响。本文以古尔班通古特沙漠南缘草本层为研究对象，利用人工增减积雪的方法，共设置4个积雪处理(0，50%，100%，200%积雪，其中100%积雪为对照)，于2009—2016年春季调查草本植物的数量特征和物种丰富度，分析草本植物数量特征对水分变化的响应；同时结合气象数据，分析不同年份一年生荒漠草本植物数量特征与主要气象因子的关系。结果表明：表层土壤含水量与积雪厚度成正比，相应的草本植物的幼苗密度与积雪水当量、表层土壤含水量成正比关系；2009—2016年，年内积雪量的变化对物种丰富度没有显著影响，各积雪处理间物种丰富度差异不显著；2009—2016年自然处理下年际间物种丰富度差异显著，2015年物种丰富度显著小于其余年份。结合气象数据分析发现，物种丰富度年际变化主要受幼苗建成期的降雨调控，并且干旱年份过后的湿润年份物种丰富度不受前一年降水的影响，说明荒漠草本植物层片具有较强的自我调节能力；自然处理下，不同年份草本植物旺盛期的存活数量与大气干旱程度(空气饱和差)呈显著负相关关系（R²值为0.611，P<0.05），与生长季的降雨量呈正相关关系（R²值为0.162, P>0.05），说明大气干旱程度更能表征荒漠草本植物生长峰值期的存活情况。     

不同结构尼龙网防风效应的风洞模拟

为对比不同结构尼龙网不同风速下的防风效应,开展对均匀型(A)、上密下疏型(B)、上疏下密型(C)3种不同结构尼龙网在6 m·s~(-1)、9 m·s~(-1)、12 m·s~(-1)指示风速下的风洞模拟试验。通过对不同结构尼龙网各风速下加速率等值线图和防风效能的对比分析,结果表明:1 3种结构尼龙网风场存在相似性但差异明显。B型尼龙网风影区下部存在加速区,A、C型则不存在;C型风影区中心位置较低。2 A、C型尼龙网防风效应随风速增大而降低,B型则相反。3测量范围内C型尼龙网防风效应明显优于A、B型。实际应用中应综合考虑沙障结构、风况等因素,尼龙网栅栏的布设建议选用上疏下密型结构。     

盛果期库尔勒香梨园土壤主要养分与产量数值关系分析

[目的]选择综合管理水平较高的库尔勒香梨(Pyrus Bretschneideri Rehd)示范园,分析主要养分含量与产量曲线回归模型的数值,对库尔勒香梨目标产量进行定量推荐施肥.[方法]测定香梨园土壤主要营养元素含量,构建库尔勒香梨土壤主要营养元素与产量之间关系模型.[结果]0～ 20 cm土壤有机质含量和速效磷含量高于20～80 em,而碱解氮含量和速效钾含量则是0～20 cm低于20～80 em.0～20 cm土壤层有机质含量与香梨产量关系不显著,呈对数函数,20～80 em土壤层有机质与香梨产量关系显著(P =0.026),呈幂函数关系.0 ～20 em土壤层碱解氮与产量呈幂函数且关系不显著,而20 ～ 80 em土壤层碱解氮与产量呈对数函数,相关性显著(P=0.096).0～20 em土壤层有效磷与产量有相关性但不显著(P =0.174),相关模型为幂函数;20～ 80 cm土壤层有效磷与产量关系显著(P =0.024),为对数关系模型.0～ 20 em和20～ 80 cm土壤层土壤速效钾与产量关系模型均为幂函数且相关性显著(P =0.074,0.085).[结论]20～80 em土层有机质、碱解氮、有效磷和速效钾含量与库尔勒香梨产量显著相关,施肥时应深施,施肥深度≥20 cm;建立了土壤养分(x)和产量(y)关系模型,即有机质:y=45.77x0.21、碱解氮:y=10.43 Ln(x)+29.39、有效磷:y=6.60 Ln(x)+99.30、速效钾:y=29.45x0.20,达到对库尔勒香梨目标产量进行定量推荐施肥的目标.     

沙漠公路防护林不同林带位置的风沙流结构

利用BSNE集沙仪对沙漠公路两侧防护林的近地表风沙流结构进行研究,结果表明:(1)随着高度的增加,不同林带位置上部的输沙量趋于一致,各点风沙流输沙量差异主要集中在近地表处,而植被覆盖与否对近地表气流中的输沙量有决定性作用,输沙量表现为:迎风面流沙地林带间背风面林带内。(2)迎风面及流沙地风沙流输沙量主要分布在距地表20 cm高度内,背风面则集中分布在50 cm高度内,均占观测高度输沙总量的74%以上,林带间及林带内风沙流输沙量在各高度层分布较为平均,介于11%~23%之间。(3)护林体系外(迎风面、背风面及流沙地),风沙流输沙垂直分布差异很大,输沙量随高度增加呈幂函数形式降低,而防护林体系内(林带间及林带内),风沙流垂直分布差异趋于减小,输沙量随高度增加呈多项式形式先降低后增加。     

塔河流域天然胡杨林不同林龄地上生物量及碳储量

[目的]探讨不同林龄单株胡杨地上部分生物量、林分的生物量及碳储量的分布特征,为进一步开展胡杨天然林生态系统碳循环、碳储量、固碳速率和潜力研究提供基础。[方法]以新疆维吾尔自治区轮台县天然胡杨林为研究对象,利用不同林龄下不同径阶的标准解析木样本数据,构建胡杨地上部分各器官的生物量回归模型,探讨不同林龄胡杨地上部分的生物量组成、分配以及各器官生物量随年龄的变化规律。[结果]随着林龄的增加,单株胡杨地上部分各器官生物量呈上升趋势,其中树干占主导地位。幼龄林、中龄林、近熟林、成熟林、过熟林的林分地上生物量分别为:4.91,7.95,19.47,61.95,47.64t/hm2,且随林龄的增加胡杨林地上部分生物量先增加后稍有降低;胡杨林地上部分不同器官平均含碳率从大到小依次为:树干(48.17%)树枝(47.75%)树皮(46.13%)树叶(44.90%),且随林龄的增加不同器官含碳率先增加后降低,但各器官之间含碳率差异不显著;塔河流域胡杨林碳储量随林龄先增加后降低,大小顺序为成熟林(30.38t/hm2)过熟林(23.26t/hm2)近熟林(9.30t/hm2)中龄林(3.69t/hm2)幼龄林(2.20t/hm2)。[结论]地上部分各器官碳储量按依次排列为:树干树枝树皮树叶,树干是胡杨林地上部分碳储量的主要器官。     

两条尼龙阻沙网不同组合间距的积沙量对比分析

在塔克拉玛干沙漠腹地垄间平沙地布设了两条尼龙阻沙网4种水平组合间距(2H、5H、10H、15H,H为阻沙网间距)的防沙实验,分析两条尼龙阻沙网的积沙量大小和空间分布,及其与阻沙网组合间距的关系。实验结果表明:1阻沙网积沙量与组合间距呈弱线性负相关,其中2H和5H积沙量最大,但两者差异不大,10H最小,15H居中,与常规认识不同。2不同组合模式的积沙量空间分配格局也明显不同,2H主要堆积在下风侧,而5H、10H、15H则均位于网间和下风侧,上风侧和下风侧积沙量与组合间距呈线性负相关,而网间积沙量与组合间距呈线性正相关。3两条尼龙阻沙网积沙量及其空间分布差异主要与特殊的近地表流场结构有关,但其分异机制还需要深入研究。     

两种固沙方格沙障的防护效益及地形适应性对比

[目的]探究当前我国各区域水土资源承载力的异质性变化规律,为现阶段我国宏观水土流失治理提供实证建议。[方法]基于2011年的省际面板数据选用多指标评价体系运用因子分析法进行了水土资源承载力的综合评价,在此基础上,结合各区域经济发展水平构建综合评价矩阵对31个省区进行聚类分析。[结果](1)河北、山东和河南省的综合分值位于全国前3位;青海省、天津市和上海市位于后3位。(2)河北、山东和湖北等8个地区属于"承载力强—经济强"型。河南、四川、黑龙江等7个地区属于"承载力强—经济弱"型,吉林、陕西、福建等7个地区属于"承载力弱—经济强"型,而云南、新疆、海南等9个地区属于"承载力弱—经济弱"型。[结论]地区第一产业生产总值、农村改水累计受益人口、废水排放总量等是导致我国水土资源承载力状况存在一定程度区域差异的主要因素。     

咸水灌溉对三种柽柳幼苗成活和生长状况的影响

为了开发利用塔里木沙漠公路沿线地下咸水进行沙漠公路绿化,文中选取公路两侧三种典型柽柳植物(多花柽柳(Tamarix hohenackeri Bge.)、刚毛柽柳(Tamarix hispida Willd.)和中华柽柳(Tamarix chinensis Lour.))为研究对象,以塔克拉玛干沙漠风沙土土壤为基质进行植苗大田试验,分别选用2,5,10,15,20,28 g/L等6种矿化度咸水对其进行灌溉处理。基于植物存活率、保存率和生长量分析了咸水灌溉对三种柽柳生长状况的影响。结果表明:1)三种柽柳属植物在灌溉水矿化度<15 g/L时生长最好;2)从萌发至成活阶段,中华柽柳对于高矿化度水灌溉的适应能力强于多花柽柳和刚毛柽柳,但在后期生长阶段,适应能力比多花柽柳和刚毛柽柳弱;除矿化度2 g/L灌溉的植物生长量略低于5~10 g/L外,其余基本随灌溉水矿化度增加而减小;3)从三种植物对比来看,中华柽柳对不同矿化度的灌溉水适应能力最强,多花柽柳次之,刚毛柽柳适应能力最弱。     

不同林龄胡杨林叶片与土壤的化学计量特征

为了解天然胡杨林生态系统的C、N、P、K含量及化学计量特征,在新疆轮台县轮南镇选取5种不同林龄胡杨林(幼龄林、中龄林、近熟林、成熟林和过熟林),研究不同林龄胡杨叶和林下土壤C、N、P、K含量及化学计量特征。结果表明:(1)不同林龄胡杨叶的C、N、P、K含量分别为437.77、13.67、1.87、5.26 g·kg-1,林龄对叶片C、N、P、K含量影响不显著。不同林龄胡杨叶片C∶N、C∶P、C∶K、N∶P、N∶K、P∶K为35.46、187.04、87.86、8.40、2.66、0.57,林龄对叶片的C∶P、C∶K影响显著,对C∶N、N∶P、N∶K、P∶K影响不显著。(2)土壤的C、N、P、K含量分别为6.89、0.62、0.57、18.69 g·kg~(-1),林龄对土壤C、N、P、K含量影响显著。不同林龄土壤C∶N、C∶P、C∶K、N∶P、N∶K、P∶K为11.48、12.34、0.36、1.12、0.032、0.032,林龄对土壤化学计量影响差异显著。(3)胡杨叶片N∶P比为8.40,远远小于阀值14,表明胡杨生长发育过程中严重受土壤氮素含量限制。     

固沙网沙障积沙凹曲面特征及其固沙效益分析

在塔克拉玛干沙漠垄间平沙地布设了3种固沙网沙障试验,6个风季后对沙障内积沙和破损状况进行了测量和调查.结果表明:在地形平坦、主风向明显的区域,这3种布设模式的固沙网沙障均发挥了良好的固沙效益,在沙障内发育了积沙凹曲面,凹曲面的纵横断面基本呈光滑的抛物线形,积沙厚度和水平距离符合二次函数,蚀积系数k均小于1/12,k值1 m×1 m＞2 m×2 m＞2 m间距行列式;3种固沙网沙障的固沙能力1 m×1 m＞2 m×2 m＞2 m间距行列式,固沙成本2m间距行列式＜2m×2m＜1 m×1 m,破损率2m×2m＞ m×1 m＞2m间距行列式.研究结果可为固沙网沙障在防沙工程中的应用提供科学参考.