策勒县流动性沙地沙拐枣属的引选和造林研究

策勒县南倚昆仑山,北入塔克拉玛干沙漠腹地,属极端干旱的荒漠地区。沙拐枣属在这里选优获得成功,筛选出的主要种:东疆沙拐枣,头状沙拐枣、乔木状抄拐枣。本文研究了沙拐枣属抗干旱、抗风蚀、沙埋等的内在机制,以及抗逆性造林技术。     

沙拐枣属种间抗干旱抗风蚀性比较试验研究

本文研究了8种沙拐枣造林后的成活生长状况、抗旱性水分生理指标及抗风蚀性能。应用主成分分析法对8种沙拐枣的当年成活率、第4年保存率、水势、束缚水/自由水、细胞液浓度、抗脱水力、受风蚀致死率、相对含水量等8项指标进行了综合分析,得出8种沙拐枣抗干旱、抗风蚀性强弱的顺序为:红皮沙拐枣>东疆沙拐枣>密刺沙拐枣>白皮沙拐枣>泡果沙拐枣>头状沙拐枣>乔木状沙拐枣>网状沙拐枣。从中筛选出红皮沙拐枣、东疆沙拐枣、密刺沙拐枣三种抗逆性较强的种。     

沙漠公路防护林乔木状沙拐枣的平茬效益分析

在极端生境胁迫下,乔木状沙拐枣种植7-8年后即出现长势减弱,自然枯死等现象,本文对7a生乔木状沙拐枣植株进行了人工平茬试验,并对其平茬效益做了分析,得出以下结论:(1)乔木状沙拐枣的再生能力较强,第一次平茬后新生枝株高,冠幅,地径等迅速增长,且经过第二次平茬后仍能保持良好的生长状态,生物效益显著。(2)平茬后乔木状沙拐枣生长旺盛,特别是同化枝表面积增长最快,第一次平茬植株生长2年后其同化枝面积大小已接近未平茬植株。(3)在沙漠公路防护林现有的管理模式和灌溉制度下,对老化衰退的乔木状沙拐枣植株进行平茬后,取得了良好的效果。平茬促进了乔木状沙拐枣的生长发育,从复壮更新的角度来看,有利于乔木状沙拐枣的再生和防护林生态利用率的提高。     

裸露与沙埋对极端干旱区凋落物分解和养分释放的影响

为了评估沙漠公路防护林林带裸露与沙埋处理下的凋落物分解和养分动态特征,以梭梭（Haloxylon ammodendron）和乔木状沙拐枣（Calligonum arborescens）同化枝、多枝柽柳（Tamarix ramosissima）叶凋落物为研究对象,用凋落物分解袋法进行分解试验。结果表明：（1）3种凋落物的质量损失在2种处理下均存在显著差异,沙埋处理下凋落物质量损失大于裸露处理,至分解试验结束,裸露处理下梭梭、乔木状沙拐枣和多枝柽柳的失重率分别为7%、6.8%、18.1%;沙埋处理下梭梭、乔木状沙拐枣和多枝柽柳的失重率分别为23.7%、9.7%、21.9%;(2)分解过程中,2种处理下凋落物C、N、P含量变化不太一致,梭梭与乔木状沙拐枣同化枝的N与P含量均呈净富集状态,而C含量则呈现净释放状态;多枝柽柳叶的N和P含量分别呈净富集、净释放状态,C含量为富集-释放状态;（3）分解速率k值与相关因素分析表明,凋落物初始N、P、C:N与C:P含量对分解速率影响显著（P<0.01）。这些结果说明,在极端干旱区,沙埋对凋落物的分解过程有显著的积极影响。     

固沙植物苗木生长与沙地水分的关系

通过对头状沙拐枣、白梭梭苗木在春季不同沙地含水量试验地造林调查,和体内水分平衡状况的测定,建立了萌发率、成活率和株高生长量与沙地含水量关系的数学模型。指出头状沙拐枣造林的沙地含水量应保证在5.5%左右,白梭梭应保证在5.0%左右。     

塔里木沙漠公路防护林乔木状沙拐枣耗水特性

利用植物茎流计,测定了塔里木沙漠公路塔中段乔木状沙拐枣茎干液流变化及耗水特性.结果表明3株乔木状沙拐枣在一个生长季内的日平均耗水量为4 183.4 g;在现行的灌溉管理条件下,4～10月3株基径为3.6,3.1,1.9 cm的乔木状沙拐枣日平均耗水量分别为6 203.5,4 829.1,1 517.5 g;7月份是耗水量最大的季节.乔木状沙拐枣液流日变化呈单峰曲线型,并随环境因子的变化有所波动;液流高峰值出现在12:00～15:00,最小值出现在0:00～3:00,夜间仍保持较高的液流速率.乔木状沙拐枣液流速率与基径呈正相关关系,在6月底,3株基径为3.6,3.1,2.1 cm的乔木状沙拐枣日耗水量分别为9 521.2,5 803.1 g/d和1 818.8 g/d.不同天气条件下沙拐枣日平均率日耗水量的排列顺序为:小雨＜阴天＜浮尘＜沙尘暴＜多云＜晴天.干旱的环境条件和较为充足的水分供应是耗水量大的一个重要原因.     

塔里木沙漠公路防护林乔木状沙拐枣平茬复壮技术的研究

为了塔里木沙漠公路防护林持续稳定的发展,对防护林内衰退的乔木状沙拐枣进行不同留茬高度和不同灌水量的平茬实验,选取萌蘖条数、株高、冠幅、萌蘖条地径、地上生物量5项指标评价平茬效果。结果表明:1)平茬后乔木状沙拐枣的萌芽期推迟10天左右,但萌蘖株的生长势明显好于未平茬植株,合理的留茬处理更能促进这一优势的发挥。2)平茬当年,不同留茬高度处理萌蘖株月生长动态一致,即株高、冠幅和地径均呈"S"型增长,而萌条数呈对数增长,但留茬高度对萌蘖条生长状况和地上生物量积累及分配均有显著影响(P0.05),不同留茬高度平茬效果为:10cm20cm15cm5cm。3)灌水量引起的土壤水分状况的差异极大的影响着防护林内乔木沙拐枣的平茬效果,单次灌水量45L/株的平茬效果明显好于22.5L/株。     

大鱼鳞坑双苗造林技术在黄土沟壑区的应用效果

通过2013—2014年黄土沟壑区坡面的造林试验,对新型造林整地技术——大鱼鳞坑双苗造林技术(简称大鱼鳞坑)的林地土壤体积含水量、土壤侵蚀量和植被状况等进行研究,并与该地区如水平沟/传统鱼鳞坑等传统整地方式进行对比。结果表明:大鱼鳞坑的月平均土壤体积含水量分别比传统鱼鳞坑和水平沟整地高3.34%和1.95%;大鱼鳞坑的土壤侵蚀总量分别比传统鱼鳞坑和水平沟少1.11%和18.15%,差异显著(P0.05);大鱼鳞坑整地乔灌木的平均株高比其他整地高(2014年末,乔木显著高于传统鱼鳞坑整地,灌木显著高于传统鱼鳞坑与水平沟整地)(P0.05),且树木存活率分别比传统鱼鳞坑和水平沟整地高10.84%和8.34%、树木保存率分别高10.00%和8.33%。综合对比可见,大鱼鳞坑整地的林地土壤含水量较高,土壤侵蚀量较少;造林成活率较高,林分郁闭快。因此,大鱼鳞坑双苗造林技术适宜在黄土沟壑区的造林过程中应用和推广。     

羽毛三芒草的生态生物学特性及其评价

羽毛三芒草(Aristida Pennata)喜生于流动半流动沙地,在我国集中分布新疆北部古尔班通古特沙漠,它抗旱、耐风蚀、耐沙埋,是固定流沙地不可多得的一种固沙植物,常与白皮沙拐枣、白梭梭等适沙耐沙植物有机结合形成群落。另外,羽毛三芒草富含营养,生长季节叶片嫩绿,为羊、驴和骆驼等家畜喜食,冬季枯黄时,叶片在风雪中保存完好,也是     

土壤风蚀量随风速的变化规律研究

使用野外风洞作为风蚀研究的试验手段,通过农田土壤、沙及生土的风洞试验研究发现,农田土壤的风蚀量随风速呈指数函数变化,沙及生土的风蚀量随风速呈幂函数变化。试验研究还表明,农田土壤的风蚀量与表土层(3cm)的含水量呈显著负相关,沙的风蚀量与含水量的相关性不显著。风蚀导致土壤中的细颗粒成分大量损失,这是土壤颗粒粗化的原因所在。     

内蒙古半干旱地区沙质过牧草地的沙漠化过程

为了掌握我国北方半干旱地区沙质放牧草地的沙漠化过程，在内蒙古东部的科尔沁沙地进行了为期5年的放牧试验。结果表明，在牧草利用率为70％的过牧条件下，草地植被盖度、高度、个体大小和根量急剧降低，第5年分别只有10.1％、1.0cm、2.5cm^3／株和18.7g/m^2（0－30cm土层内），是禁牧区的12.0％．3.02％．0.86％和22.1％。同时，家畜觅食活动增加，对草地践踏作用增强，如第5年其单位面积的蹄印6数和每只羊单位面积的蹄印数达到36.4n/m^2和8.5n/m^2，分别是轻牧区的9.6倍和8.25倍，土壤紧实度是禁牧区的3.75倍。植被盖度、高度、根量和植物个体普遍降低，家畜喜食植物首先从草地中退出后，草地开始出现小块裸斑，随着过牧的继续，这种裸斑迅速增加和扩大，使之相互连接成为大片裸地，如试验当年过牧区裸斑数仅为19个，而且73.7％≤2.5m的裸斑，到第3年裸斑数迅速增至358个，＞2.5m的裸斑比例从26.3％增加到31.3％，裸地率由1.8％增加到35.8％，第5年裸斑平均长度由2.4m增加到4.1m，＞2.6m的裸斑比例增至45.7％，裸地率达到了51.6％。当地面出现裸斑后，即使冬季不进行放牧，在风力的作用下草地中的裸地面积也会自然扩大，如第5年秋季过牧区的裸地率为51.6％，到第6年春季自然扩展到71.6％。裸地出现以后，冬春季在风力作用下地面迅速出现风蚀，过牧区第3年70％的测点发生风蚀，平均风蚀深度8.5cm，第5年90％的测点发生风蚀，平均风蚀深度25cm，最大风蚀深度90cm，地面呈现出凹凸不平的风沙地貌。研究结果表明，试验期间夏季放牧啃食对地表裸露的贡献率为41.3％，而冬春季节土壤风蚀对地表裸露的贡献率高达58.7％，这说明在内蒙古半干旱风沙区地表一旦裸露，马上就会因风蚀而迅速扩大。     

Interactions between wind and water erosion change sediment yield and particle distribution under simulated conditions

Wind and water erosion are among the most important causes of soil loss, and understanding their interactions is important for estimating soil quality and environmental impacts in regions where both types of erosion occur. We used a wind tunnel and simulated rainfall to study sediment yield, particle-size distribution and the fractal dimension of the sediment particles under wind and water erosion. The experiment was conducted with wind erosion firstly and water erosion thereafter, under three wind speeds(0, 11 and 14 m/s) and three rainfall intensities(60, 80 and 100 mm/h). The results showed that the sediment yield was positively correlated with wind speed and rainfall intensity(P<0.01). Wind erosion exacerbated water erosion and increased sediment yield by 7.25%–38.97% relative to the absence of wind erosion. Wind erosion changed the sediment particle distribution by influencing the micro-topography of the sloping land surface. The clay, silt and sand contents of eroded sediment were also positively correlated with wind speed and rainfall intensity(P<0.01). Wind erosion increased clay and silt contents by 0.35%–19.60% and 5.80%–21.10%, respectively, and decreased sand content by 2.40%–8.33%, relative to the absence of wind erosion. The effect of wind erosion on sediment particles became weaker with increasing rainfall intensities, which was consistent with the variation in sediment yield. However, particle-size distribution was not closely correlated with sediment yield(P>0.05). The fractal dimension of the sediment particles was significantly different under different intensities of water erosion(P<0.05), but no significant difference was found under wind and water erosion. The findings reported in this study implicated that both water and wind erosion should be controlled to reduce their intensifying effects, and the controlling of wind erosion could significantly reduce water erosion in this wind-water erosion crisscross region.     

Effects of deficit irrigation on daily and seasonal variations of trunk sap flow and its growth in Calligonum arborescens

Water deficit in arid and semiarid regions affects whole-plant sap flow and leaf-level water relations. The objectives of this study were to clarify how sap flow of Calligonum arborescens responds to different drought stress conditions and to understand its acclimation mechanism to drought environments. A field experiment was conducted for C. arborescens during the growing season to evaluate the effects of deficit irrigation on the daily and seasonal variations of trunk sap flow in the shelterbelt along the Tarim Desert Highway, Xinjiang, China. Three different water regimes (2,380, 1,960 and 1,225 m3 /hm2 ) were applied at different stages of plant growth. From 1 May to 30 October 2007, a heat-balance stem flow gauge was used to monitor the sap flow dynamics of C. arborescens under different water regimes. Atmospheric evaporation demand and soil moisture conditions for differentially irrigated C. arborescens were also monitored. The result showed that sap flow exhibited a clear diurnal pattern regardless of treatments; the diurnal patterns of sap flow and vapour pressure deficit were very similar under different water regimes and growing seasons, while the slope of the linear regression of this correlation confirmed an increasing water regime. The sap flow decreased under reduced water regimes and there was nocturnal sap flow regardless of water regimes, which was mainly contributed to nocturnal transpiration and water recharge. The sap flow peaked before midnight and dropped afterwards with obviously higher values in summer than in other seasons. It is speculated that the water consumption of C. arborescens during the day can be supplemented through the sap flow at night, which increased with increasing irrigation amount. Net radiation was the most significant correlated factor that influenced sap flow velocity and transpiration under different water regimes (R2 >0.719). Compared with the commonly practiced water regime, the growth of C. arborescens was significantly slower in the stress deficit irrigation, but not significantly different from that in the moderate deficit irrigation. The moderate deficit irrigation would not affect the stability of the shelterbelt and was a more efficient use of water resources compared with the current watering amount.     

巴图湾水库风沙入库量的估算

风沙入库给干旱、半干旱地区的水库带来了严重的填淤危害。本文通过对内蒙古乌审旗南部巴图湾水库岸边流动沙丘不同部位风速与风沙流的同步观测,计算出库岸流动沙丘表面的平均输沙率。利用巴图湾水库1986~2005年9月份的5期TM遥感影像统计出水库两岸受不同风向影响的流动沙丘断面的平均长度,结合巴图湾水库附近乌审旗河南乡气象站1985~2004年的气象资料,统计出不同风向大于起沙风的风速年均持续时间,初步计算出巴图湾水库的年均入库风沙量。结果表明:(1)巴图湾水库的年均入库风沙量为3.65万t,其中西岸风沙入库量为3.55万t,东岸为0.10万t。西岸风沙危害最为严重,是治沙工作的重点。(2)巴图湾水库的风沙入库具有明显的时间性和方向性。受季风气候的影响,风沙入库的方向会随着风向的变化而改变。东南风与西北风是造成东西两岸风沙入库的主要风向。西北风对风沙入库量的贡献最大。(3)在大于起沙风的风速中,5~12 m/s风速段是风沙入库的主要风速。当风速中7 m/s以上的风速持续时间有一个较小的增加时,入库风沙量将会有一个巨大的增加。(4)库岸半固定沙丘的风沙入库,降尘和风水复合侵蚀引起的库岸坍塌也是入库风沙量的重要组成部分。因此,巴图湾水库的实际年入库风沙量应该大于3.65万t。     

塔克拉玛干沙漠腹地灌溉土壤水分循环特征

通过对塔克拉玛干沙漠腹地三种灌溉方式土壤水分连续测定 ,研究了该土壤水分蒸发移动规律、灌溉周期动态和植物对土壤水分循环的影响。并对该地区植物固沙的灌溉制度进行了初步的研究 ,结果表明 ,虽然沙土水分蒸发移动性与一般规律相同 ,但蒸发强度及其衰减速度比质地较重的土壤大。沙漠腹地造林区土壤水分动态属灌水周期型 ,而不是一般的年周期型。植物对土壤水分循环过程的影响是巨大的 ,畦灌地、沟灌地和滴灌地在 8天时间内由于植物蒸腾损失的土壤湿度分别达到 2 .73 %、1 .70 %和 1 .82 %。三种固沙植物蒸腾水量顺序为 :甘蒙柽柳 >沙生柽柳 >沙拐枣。反过来三种固沙植物的抗旱能力则为沙拐枣 >沙生柽柳 >甘蒙柽柳     

在喷洒乳化渣油条件下建立中滩站铁路防沙植被试验研究

<正> 中滩站地属内蒙古自治区乌海市,1958年包兰线通车后铁路常遭沙害。曾经采用过卵石复盖、草方格、截沙沟、阻沙堤等多种工程防治措施,但均未得到根除。1981年铁道部西北所与呼铁局乌达治沙站在这里开始了“乳化渣油与植物相结合的固沙试验”,他们在有沙害的线路两侧约150米的范围内,用刺丝围成宽100米、长数百米不等的试验     

敦煌月牙泉景区沙丘表面沙物质的粒度特征

结合风况和蚀积监测数据,系统分析月牙泉南侧线性沙丘、北侧金字塔沙丘表面沙物质粒度特征及其环境指示意义。结果表明:(1)线性沙丘SW坡面以风蚀为主,NE坡面以风积为主,由此导致NE坡面表面沙物质较SW坡面细、分选性好。(2)月牙泉北侧金字塔沙丘SW坡面以风蚀作用为主,沙物质粒径最粗,分选最差。NW坡面也是主要的风蚀面,但由于靠近绿洲防护林,底部以风积为主。E坡面以风积作用为主,沙物质粒径最细、分选最好。(3)从风场、粒度和蚀积变化监测结果来看,对月牙泉危害最大的是南侧线性沙丘NE坡面的积沙。金字塔沙丘SW坡面中部的持续积沙也会对月牙泉构成潜在的威胁。因此,为了更好的保护月牙泉这一自然奇观,应该加强景区周边环境监测与管理。