浑善达克沙地沙地榆土壤种子库特征与动态规律研究

在浑善达克沙地以沙地榆为研究对象,针对60年生、46年生、30年生3种不同树龄沙地榆林进行了土壤种子库调查,研究了沙地榆土壤种子库的组成、数量及动态变化规律。结果表明:1)不同树龄沙地榆林结实量差异明显,结实量大小顺序为60年生林分>46年生林分>30年生林分,结实量分别为2101粒/m2、451粒/m2、24粒/m2;2)在整个观测期内,不同树龄沙地榆林土壤种子库内种子总数呈下降趋势。2011年9月各林分种子总数比2011年6月分别减少了75.17%、47.46%和96.15%。3)从成熟种子组成及动态变化趋势来看,60年生和30年生沙地榆林土壤中成熟种子在整个观测期内呈逐月下降趋势,46年生沙地榆土壤中成熟种子总数呈先下降后增加的趋势。2011年7月,成熟种子的比例最小,种子质量最差,2011年9月,成熟种子的比例最大,不存在腐烂虫害种子,种子质量最好。4)不同树龄沙地榆林土壤种子库种子总数分布规律基本一致,表现为枯枝落叶层>0-2cm土层>2-4cm土层。枯枝落叶层土壤种子库种子总数随时间呈持续减少的趋势,0-2cm土层和2-4cm土层土壤种子库种子总数呈先减少后增加的趋势。     

浑善达克沙地天然沙地榆种群生活史

采用公顷级样地调查,对浑善达克沙地天然沙地榆群落进行调查,以种群生命表及生存分析理论为基础,应用"空间代替时间"的方法编制白榆种群的静态生命表,绘制了沙地榆的存活曲线、生存率估计曲线和累计死亡率函数曲线,分析种群生命过程,研究了浑善达克沙地沙地榆种群动态和数量特征。结果表明:沙地榆种群在幼体向成树发育过程中存在两个死亡高峰,沙地榆存活曲线趋于Deevey-Ⅰ型,从整体上反映了沙地榆种群数量动态变化趋势,并坚定了沙地榆种群在群落中的优势地位。     

毛乌素沙地东南缘不同类型沙丘土壤水分分布特征

通过对横山县境内毛乌素沙地东南缘的实地考察,根据植被类型和植被覆盖度,将沙丘分为裸露流动沙丘、灌木覆盖沙丘、乔木覆盖沙丘,分别在各类沙丘不同地貌部位实施4 m深度钻孔取样,并进行含水量测试和粒度分析,研究沙地土壤含水量变化。结果表明:对于垂直方向0～4m深度的沙地、灌木和乔木覆盖沙丘平均含水量变化为:丘间洼地>迎风坡>背风坡,而裸露流动沙丘平均含水量变化为:丘间洼地>背风坡>迎风坡;不同类型沙丘在各地貌部位不同层段含水量变化差异明显,变化趋势不统一。沙丘的地貌部位相同,地表的植被类型和覆盖度差异是影响沙地土壤含水量的重要因素,测试结果显示,迎风坡含水量为:灌木覆盖沙丘>乔木覆盖沙丘>裸露流动沙丘;背风坡含水量为:灌木覆盖沙丘>裸露流动沙丘>乔木覆盖沙丘;丘间洼地含水量为:灌木覆盖沙丘>乔木覆盖沙丘>裸露流动沙丘。灌木覆盖沙丘土壤含水量变异系数最大,水分含量在不同层位波动较大,裸露流动沙丘和乔木覆盖沙丘含水量波动差异较小。沙丘上生长的灌木和乔木明显地改变了沙丘含水量的变化特征,灌木比乔木对沙丘含水量及其垂向变化的影响更显著。灌木对地表大气中的粉尘有较强的拦截能力,灌木沙丘平均的粉砂和黏土含量高,灌木的覆盖有利于沙地的土壤化进程和保持沙地水分,在沙地绿化过程中,应充分考虑灌木植物的作用。     

光照、温度和水分条件对沙地云杉种子萌发影响的研究

沙地云杉是内蒙古浑善达克沙地特有的常绿针叶树种。该研究对光照、温度和水分等环境因子对沙地云杉种子萌发的影响进行了测定 ,结果表明 :持续光照时沙地云杉种子萌发最适宜温度为 1 5℃ ,持续黑暗时沙地云杉种子萌发最适宜温度为 2 0℃ ,在 1 6h光照 /8h黑暗时沙地云杉种子萌发最适宜温度为 30℃ ;沙地云杉种子萌发最适宜土壤含水量为 1 5 %。     

毛乌素沙地南缘生态过渡带植被物种多样性的研究

对毛乌素沙地南缘生态过渡带流动半流动沙丘、固定半固定沙地、盐化丘间低地和缓坡丘陵梁地4种不同生境的植被物种组成及多样性进行研究。结果表明:随着沙化程度的加重,从缓坡丘陵梁地,经盐化丘间低地、固定半固定沙地到流动半流动沙丘,多年生草本植物逐渐减少,一年生草本植物及沙生灌木、半灌木逐渐增加;物种丰富度指数、多样性指数及均匀度指数均下降。     

民勤绿洲-沙漠过渡带土壤微生物数量特征

对民勤绿洲-沙漠过渡带中固定白刺沙包、半固定白刺沙包、半固定梭梭沙丘和流动白刺沙包中0-20cm土层微生物类群数量研究结果表明:1)不同类型沙地土壤微生物总数量及细菌、真菌和放线菌类群组成比例存在显著差异(P<0.05),同一类型沙地土壤微生物数量垂直分布不规律;2)土壤微生物总数量依次排列为:半固定梭梭沙丘>半固定白刺沙包>流动白刺沙包>固定白刺沙包;3)结皮层厚度和草本植物覆盖度对土壤微生物总数量没有显著影响,而灌木植物覆盖度对土壤微生物总量起着决定性的作用,土壤微生物在半固定人工梭梭林沙丘中数量最多,可见,营造梭梭灌木林对固沙及沙丘土壤形成具有重要的作用。     

策勒沙漠-绿洲过渡带不同下垫面的输沙通量及粒度差异特征

沙漠-绿洲过渡带天然植被具有良好的防风阻沙效益,对绿洲内部农田起到重要保护作用。在策勒4个不同下垫面风动力条件研究基础上,结合地表和BSNE积沙仪沙样粒度进行分析,探讨不同下垫面水平输沙通量差异及沙物质粒度特征及形成原因。结果表明:平均风速及地表输沙率从流沙前沿经半固定沙地、固定沙地、进入绿洲后大幅度减少。沿主风向随着与流沙前沿距离的增加和搬运高度的增加,地表裸平沙地和输沙沙粒平均粒径都有变细的趋势,流沙前沿和绿洲边缘地表沙粒平均粒径相差30μm,BSNE跃移输沙沙粒粒级分布范围比过渡带平沙地地表沙粒粒级分布范围较窄。     

微地形变化对沙质荒漠拟步甲科昆虫分布的影响

干旱荒漠微地形变化影响小尺度植被和土壤的分布特征,然而,如何影响拟步甲科昆虫分布的认识仍不够。以甘肃省临泽县绿洲边缘流动沙地(丘)为研究对象,采用样方法调查了丘间低地及沙丘不同部位拟步甲科昆虫的种类组成、数量及生境条件。研究发现:(1)丘间低地拟步甲科昆虫群落结构与沙丘不同并存在季节变化,5月丘间低地拟步甲科昆虫数量、多样性指数和鳖甲属昆虫数量显著高于沙丘,而8月仅有拟步甲科昆虫的数量在丘间低地显著高于沙丘;(2)5月沙丘迎风坡和背风坡拟步甲科昆虫的数量均高于坡顶,宽漠王属和东鳖甲属昆虫主要选择在沙丘迎风坡活动,而鳖甲属昆虫主要选择在沙丘背风坡活动;(3)灌木覆盖度是影响拟步甲科昆虫在丘间低地和沙丘间分布的主要环境因子,而土壤含水量是影响拟步甲科昆虫在沙丘不同部位分布的主要环境因子。总之,拟步甲科昆虫对沙丘微地形变化具有明显的选择性,而这种选择与不同拟步甲科昆虫的生理生态特征密切相关。     

毛乌素沙地过渡地带土壤水分特征及其植物利用

毛乌素沙地过渡地带沙地生态系统土壤湿度状况随着地貌部位不同而变化。沙丘迎风坡基质流动、背风坡沙埋沙压和丘间低地潜水埋深等控制着沙地土壤水分分布规律 (土壤湿度模式 )和沙地植物利用土壤水分的特点 (沙生植物分布模式 )。沙生植物的水分利用的机制主要体现在如下两个方面 :地上部分的生理生态过程和生物量 :地下部分根系分布及其土壤水环境容量。在沙丘从流动变为固定的过程中 ,固沙林形成后的土壤水分动态和灌木林群落实际蒸腾蒸发规律的关系反映不同植被覆盖、不同密度、不同年份和不同季节水分平衡状况 ,藉以确定合理的土壤水分消耗模式 ,维持固沙林群落的稳定和良性演替。为了提高沙生植物水分利用效率 ,一是从沙生植物本身的生理、生态、遗传特性进行分析研究 ,筛选出耐旱和抗水分胁迫强的品种。乡土灌木树种能有效地使个体和群落恢复 ,但也应注重引种。另一方面则是利用各种抗旱保水新材料最大限度地保存和利用固沙林地的水分以满足植物特别是在春旱期间根系的恢复与生长需要 ,即以吸水剂、保水剂、水分表面活化剂、菌根剂和土壤生物制剂 (例如细菌肥料 )等为原材料的新型抗旱造林技术 ;三是依据沙地水环境容量 ,合理确定各种灌木林的造林密度及其与沙丘发育阶段相应的种群配置格式。     

青海湖东沙地不同植被恢复措施下土壤水分变化特征

土壤水分是沙地植被格局和过程改变的主要驱动力,也是干旱半干旱区植物生长最大的限制因子.沙漠地区的土壤水分表现出明显的空间异质性.以高寒半干旱沙地青海湖东沙地为研究区,以栽植人工固沙植物(小叶杨、樟子松、沙棘和乌柳)的沙丘和自然固定沙丘(沙蒿为优势种)作为研究样地,探讨不同固沙植物影响下的沙丘不同地貌部位土壤水分变化特征...     

浑善达克沙地榆遗传多样性的研究

浑善达克沙地榆 ( Ulmuspumila var. sabulosa)是白榆的一个变种 ,天然分布于浑善达克沙地 ,在维护草原生态系统的稳定方面起着重要作用。本文应用 RAPD技术对浑善达克沙地榆的遗传多样性和系统地位进行了研究。在浑善达克沙地榆六个居群和对照白榆两个居群中 ,1 6个有效引物共获得了 1 1 5个位点 ,其中居群水平多态性位点为 49个 ,占 42 .6 ,高于 H amrick等的统计得出的平均多态位点比率 ( 3 4 ) ,表明在长期的进化过程中 ,居群内发生了较高的遗传变异 ,个体水平多态性位点为 89个 ,占 77.4。根据遗传距离进行聚类得出 :居群水平上以 0 .1为阈值 ,浑善达克沙地榆和对照白榆聚为明显的两支 ,本实验结果支持浑善达克沙地榆作为白榆一个变种的结论 ;遗传多样性指数分析表明 ,个体水平上浑善达克沙地榆各居群之间遗传距离有一定的差异 ,并与地理分布范围相关。浑善达克沙地榆由于各居群都存在相对较大的遗传变异 ,反映了在居群内具有较大的变异潜力。本实验结果也表明 ,RAPD可应用于浑善达克沙地榆遗传多样性及系统学的研究。文中还对浑善达克沙地榆的遗传变异与繁育系统的关系进行了讨论。     

科尔沁沙地樟子松人工林幼树水分生理生态特性

水分是沙地樟子松(Pinus sylvestris var. mongolica)生长最重要的生态因子,在对科尔沁沙地东南缘樟子松疏林草地土壤水分监测的同时,对13年生沙地(疏林草地)樟子松人工幼树的叶片水势(ψ)、蒸腾速率(E)、气孔导度(g)及其相应环境因子进行测定,探讨疏林草地人工樟子松幼树的水分生理生态特性.结果表明:蒸腾速率和气孔导度具有明显的日变化和季节变化规律,两者的变化趋势相似,即在生长季节樟子松蒸腾速率呈现出较明显的双峰曲线;影响其变化的主要内在因子为气孔导度,外在因子是空气湿度和气温.针叶水势在一定程度上受到降水量、土壤水分含量及树木本身生长特性的影响.樟子松针叶水势、蒸腾速率等水分生理生态特征表明,对于13年生沙地樟子松人工幼树(密度为378株/hm2),即使在年降水量较丰富的年份,疏林草地樟子松生长仍然受到一定程度的干旱胁迫.     

不同环境因素对猪殃殃种子萌发及出苗的影响

为探讨猪殃殃种子萌发的适宜环境条件,通过室内萌发试验研究了温度、光照、pH、水势、盐分对猪殃殃种子萌发以及埋土深度对其出苗的影响。结果表明,猪殃殃种子萌发的适宜环境条件为温度10~20℃、光暗12h交替培养以及pH 4~10,萌发率可达到50%以上。猪殃殃种子对水势比较敏感,萌发率随着水势的降低而降低,当水势为0时,萌发率为50.50%,水势降低至-0.6 MPa时,仅有个别种子萌发,萌发率为3.50%,当水势为-0.7 MPa时,种子萌发完全受到抑制;猪殃殃种子对盐分胁迫有一定忍耐力,当NaCl浓度为0.16mol/L时,仍有少数种子萌发,萌发率为16.50%;适于猪殃殃种子出苗的埋土深度是1~2cm,出苗率达到49.50%。研究结果为猪殃殃的出苗调控和综合治理提供了依据。     

浑善达克沙地榆树根系分布特征及生物量研究

本文采用挖掘法对浑善达克沙地榆树的根系进行了研究。研究表明 ,草被层的根系主要分布在土壤表层 ,榆树根系则占据了 2 0 cm以下的土层空间。根系的垂直分布在冠缘内主要集中在 2 m深范围内 ,冠缘外则集中分布在 1 m深的土层中 ,不同的根系剖面形成不同的根栖层 ;根系的水平分布呈近密远疏的趋势 ,其半径为 1 1 m左右。根量的垂直分布随土层深度增加呈先增加后降低的趋势 ;其水平分布随着距根基距离的增大而减少 ,以 3m内最为密集 ,冠缘内根量为冠缘外根量的 1 2倍。     

气候变化对科尔沁沙地木本植物物候期的影响

物候现象是气候变化的敏感指示器,基于物候资料分析气候变化对科尔沁沙地木本植物物候的影响,对于林业生产实践具有重要的指导意义。利用开鲁农牧业气象观测站1983—2012年小叶杨和榆树物候观测资料及同期气候数据,采用线性倾向估计、Pearson相关系数等方法,分析气候变化对科尔沁沙地小叶杨和榆树物候期的影响。结果表明:(1)1983—2012年,研究区增温明显,气候倾向率0.501℃·(10a)-1;日照时数平均每10 a增加109.65 d。(2)近30多年来,科尔沁沙地小叶杨和榆树花芽开放期"先提前后推迟"特点明显,落叶末期相对稳定。生长季呈相对缩短趋势,平均生长季长度分别为198 d和209 d。(3)气温是影响小叶杨和榆树花芽开放期的关键气象因子;落叶末期对日照时数较为敏感。     

水分处理对榆树幼苗不同器官非结构性碳水化合物的影响

设置正常供水、轻度、中度和重度干旱处理,分析两年生榆树幼苗不同器官的可溶性糖、淀粉及非结构性碳水化合物(NSC)随处理时间延长(15、30、45 d和60 d)的变化特征。结果表明:水分处理15 d时,随着干旱程度增加,叶片和细根可溶性糖含量呈下降趋势,叶片淀粉含量在中度和重度干旱处理最低,为(18.35±0.06)mg·g^-1,茎和粗根可溶性糖含量在重度干旱处理显著低于其他处理。处理30 d时,叶片淀粉和NSC含量随干旱程度增加呈上升趋势,且叶片淀粉含量在重度干旱处理最高,为(47.83±0.27)mg·g^-1,茎和粗根淀粉及NSC含量在轻度干旱处理下显著低于适宜水分处理。处理45 d时,随干旱程度增加,细根可溶性糖/淀粉呈下降趋势,叶片可溶性糖含量、可溶性糖/淀粉和茎淀粉含量在重度干旱处理显著高于其他处理。处理60 d时,随着干旱程度增加,叶片和细根可溶性糖/淀粉逐渐增加,粗根可溶性糖、淀粉和NSC含量在重度干旱处理显著高于其他处理,并且NSC含量达到最大值(68.88±1.01)mg·g^-1。以上结果表明,榆树幼苗各器官可溶性糖、淀粉及NSC含量随着处理时间延长做出不同的响应,各器官NSC下降,并在粗根中积累。这为科尔沁沙地榆树防护林的水分管理提供依据。     

箭杆杨林地蒸散的研究

本文运用１９９２－１９９４年新疆莫索湾沙漠站的试验资料，分析了箭杆杨林地蒸散与气象因子之间的关系，并且依据Ｐｅｎｍａｎ的可能蒸散与相对有效土壤湿度建立了箭杆杨林地蒸散量估算模型。     

基于微地形和土地覆被的土壤水分空间变异性——以玛纳斯河流域绿洲为例

采用经典统计学和地统计学方法,对玛纳斯河流域绿洲0～70 cm土层土壤水分的空间异质性及其影响因子进行研究.结果表明:各层土壤水分均符合正态分布.从变异系数看,均属于中等变异,变异系数介于0.293～0.371,其中表层水分变异程度最高,达到0.371;0～10 cm,10～20cm,20～30 cm和30～50 cm...     

沙地樟子松人工林土壤酶活性及其影响因子

采用通径分析的方法对辽宁省章古台地区10~60 a沙地樟子松人工林的多种土壤理化因子与5种土壤酶活性进行分析。结果表明：5种土壤酶活性与多数土壤理化因子相关性显著,土壤酶活性能够表征该区域土壤综合肥力状况。不同土壤酶活性主要影响因子不同,蔗糖酶主要影响因子综合作用排序为：有机质>黏粒>速效磷>pH;蛋白酶主要影响因子综合作用排序为：碱解氮>速效钾>含水率;磷酸酶主要影响因子综合作用排序为：全磷>速效钾>粉粒;过氧化氢酶主要影响因子综合作用排序为：pH>容重>全磷>全钾;脲酶主要影响因子综合作用排序为：pH>黏粒>全氮>含水率。与简单相关分析相比,通径分析方法能更深入地了解土壤酶活性和土壤理化因子的关系,期望通过对土壤酶活性主要影响因子的研究为樟子松人工林的抚育和土壤改良提供依据。