荒漠区狭叶锦鸡儿灌丛的微气候特征

用手持微气候仪测定了内蒙古高原荒漠区狭叶锦鸡儿(Caragana stenophylla)灌丛内部、灌丛背风面、裸地(对照)的风速、温度、湿度指标,掌握了狭叶锦鸡儿灌丛导致的微气候特征,进而讨论微气候特征对新生苗形成和定居的意义。结果表明:狭叶锦鸡儿灌丛降低了灌丛内部和周围的风速,灌丛背风面的风速降低幅度比灌丛中心更大;灌丛减小了内部及周围的温度波动,使之保持平稳;灌丛提高了内部和周围的湿度,灌丛中心的湿度增加幅度比灌丛背风面更大;灌丛改变微气候的效应随灌丛体积的增大而增强。这些微气候特征有利于新生苗在灌丛内部的定居。     

内蒙古高原小叶锦鸡儿灌丛沙堆对气流结构与风蚀的影响

小叶锦鸡儿(Caragana microphylla)灌丛沙堆是内蒙古高原东南部农牧交错区的主要风沙堆积类型。通过对该区典型灌丛沙堆周围风沙气流的野外观测,结果表明,气流方向与强度和输沙率,随沙堆不同位置而发生变化。绕过沙堆两侧的气流和越过沙堆上部的气流在背风侧汇集,并在同等沙堆高度的范围内和1.5倍沙堆高度的水平范围内出现涡流。从灌丛沙堆迎风坡脚经南北两侧至背风坡脚以及背风侧5倍沙堆高度的水平距离间,风速依次出现逐渐增大—最大—逐渐减小—最小—回増至旷野风速的变化过程。在不同风向条件下,灌丛沙堆背风侧气流的风速廓线,并不完全遵循对数变化规律,沙堆南侧气流在0.3~0.6 m高度处出现变异。另外,沙堆周围输沙率在迎风侧和南北两侧与风速变化基本一致,但在背风侧因气流方向紊乱而出现变异。输沙率随高度增加,在沙堆迎风侧至两侧各部位呈有规律递减,但在背风侧无规律。     

科尔沁沙地小叶锦鸡儿灌丛下土壤水分对降雨响应的空间变异性

采用地统计学的方法,研究了科尔沁沙地小叶锦鸡儿(Caragana microphylla)灌丛下土壤水分对降雨响应的时空变化规律。结果表明:降雨后第1,5,10,15 d的4次土壤水分测定中,锦鸡儿灌丛下表层(0~20 cm)和亚表层(20~40 cm)土壤水分随着时间的延续均逐渐降低;表层土壤水分首先是外围大于灌丛内部,然后达到内外基本一致,最后灌丛内高于灌丛外;亚表层土壤水分一直是外围高于灌丛内部。4次测定的土壤水分含量均能较好地拟合成变异函数的理论模型。两层土壤水分除第4次表层在本研究范围内不具有空间自相关性外,其他的均具有较强的空间自相关性。4次测定中,表层土壤水分含量的变程均小于亚表层,表层土壤水分的空间依赖性小于亚表层。     

短脚锦鸡儿灌丛对植物群落和土壤微生物群落的促进效应研究

以内蒙古荒漠区短脚锦鸡儿灌木为研究对象,采用野外调查法分析灌丛对植物群落的影响,采用传统培养法,结合分子鉴定法分析灌丛对土壤微生物群落的影响。结果表明:(1)灌丛内植物群落多度和总生物量显著大于灌丛外,但是物种丰度和Shannon-Wiener指数灌丛内外无显著差异;(2)随土壤深度的增加,表层土与深层土的土壤可培养细菌丰度和真菌多度差异不显著,其余土壤微生物群落多样性特征均表现为:表层土显著大于深层土;(3)灌丛对土壤微生物群落具有正效应,且表层土正效应最大;(4)灌丛对植物群落的促进作用大于对土壤微生物群落的作用。     

绿洲-沙漠过渡带柽柳灌丛沙堆形态特征及空间分布格局

以策勒绿洲-沙漠过渡带为研究区域,分析位于过渡带内侧、中部及外围的柽柳灌丛沙堆的形态特征、形态参数间关系、大尺度内空间分布格局以及相应的变化规律。结果表明：① 柽柳沙堆的典型形态呈凸起半椭球状,上部被柽柳灌丛覆盖,沙堆高0.27～3.21 m,体积0.30~291.63 m3,树冠面积2.39～128.76 m2。过渡带由内向外单体沙堆及灌丛尺度显著增加,且沙堆外形向着沿风向拉长的不对称蝌蚪状发展。② 柽柳灌丛沙堆各形态参数间存在良好的相关性,其中沙堆长度与宽度、底面积与高度间的显著回归关系会随过渡带由内向外逐渐由线性关系变为二次函数;柽柳树冠面积与沙堆体积间呈显著线性关系,其斜率会随过渡带由内向外逐渐增加。③ 柽柳沙堆分布密度沿过渡带由内向外逐渐降低,且空间格局类型会在100~250 m较大尺度范围上从聚集转向随机,整体聚集强度增加,而聚集强度峰值所在尺度和聚集规模则逐渐缩小。目前,该区域柽柳沙堆整体处于增长阶段,且可判定沙堆的产生是由土地退化引起的,其中过渡带外侧现处于快速退化时期。     

亚玛雷克沙漠猫头刺和小叶锦鸡儿灌丛结构与风影沙丘间的关系

以亚玛雷克沙漠丘间地猫头刺(Oxytropis aciphylla Ledeb.)及小叶锦鸡儿(Caragana microphylla Lam.)2种典型灌丛及其风影沙丘为研究对象,采用摄影测量法获得了灌丛及其风影沙丘野外测量数据,分析了2种灌丛结构及其与风影沙丘间的关系。结果表明:在生境相同的情况下,猫头刺的平均积沙面积远小于小叶锦鸡儿,但平均积沙量却大于小叶锦鸡儿。植株高度、冠幅及植株迎风面剖面面积均为控制灌丛积沙效果的关键特征参数。在灌丛大小相近的情况下,猫头刺灌丛结构与风影沙丘特征参数间相关性更大些,积沙效果要优于小叶锦鸡儿。2种灌丛高度及灌丛迎风面剖面面积与其风影沙丘底面积、沙丘长度与沙丘体积总体上具有较高的拟合程度。2种灌丛的阻沙能力随着灌丛高度和灌丛迎风面剖面面积的增加呈不同增加趋势,且猫头刺阻沙能力大于小叶锦鸡儿。     

高寒沙区典型人工林土壤水分空间分布特征研究

揭示生长阶段以及土壤深度对于中间锦鸡儿(Caragana intermedia)人工林土壤水分分布的影响,对于解决植被的经营与巩固、重建与恢复等方面都具有重要意义。利用ECH2O土壤含水量监测系统对不同深度(10cm、20cm、30cm、40cm、60cm、90cm、120cm、150cm)不同生长阶段(3a、5a、16a、30a)中间锦鸡儿人工林土壤水分进行连续监测,检验土壤层次之间的差异显著性和相关性并进行空间插值,分析不同深度的土壤水分的分布状况。测定期间,3a、5a、16a、30a不同深度的VWC均值分别在15. 50-38. 25%、16. 00-42. 38%、15. 15-38. 09%、18. 28-42. 05%之间。四个不同生长阶段的人工林中,10cm和20cm表现为中等变异性,60cm以下深层土壤的VWC表现为弱变异性。不同深度的土壤水分都具有显著差异性和相关性。垂直分布上,土壤水分表现为增大-减小-再增大的总体趋势,各层深度都具有显著的差异性和相关性,且相关性随着距离的增大而减小。土壤水分的变异性随着深度的增加而减小,表层土壤一般表现为中等变异,深层土壤一般表现为弱变异性。3a的土壤水分在垂直方向上波动性最大,30a最小。水平空间上,土壤表层水分随着林龄的增加而增加,而土壤深层深度随着深度的增加而减小。     

鄂尔多斯高原藏锦鸡儿（Caragana tibetica）个体层次对干旱的生态适应性

藏锦鸡儿（Caragana tibetica）群落是草原与荒漠过渡带上的一个地带性植物群落类型,分布面积大,是牧草地重要的环境保护屏障。通过野外观察,对藏锦鸡儿地上部分和地下部分的形态特征以及沙堆内外的土壤水分进行了测定;采集藏锦鸡儿的根和茎的样品,在室内分析根和茎的劈裂现象。结果显示：研究区藏锦鸡儿个体平均长57 c...     

科尔沁沙地混生小叶锦鸡儿和人工杨树光合特性及其对气候的响应

利用LI-6400光合作用仪野外原位测定混生的小叶锦鸡儿(Caragana microphylla)和人工杨树(Populus spp.)的光合特性,通过对比分析这两种天然和人工植物干旱时期与降水后光合特性的差异及其与生理环境因子的关系,揭示其对干旱和降水的适应特性和响应机制。结果表明：① 干旱时期,两种混生植物的净光合速率(P_n)、蒸腾速率([T_r)和气孔导度(G_s)大幅下降,出现明显的“午休”现象,且峰值提前,降水后小叶锦鸡儿“午休”现象消失;② [G_s和光合有效辐射(PAR)是影响小叶锦鸡儿和人工杨树Pn的主要生理和环境因子,干旱时期,小叶锦鸡儿光合特性主要受气孔调节作用的影响,降水后主要受环境因子(PAR)的影响;人工杨树不论在干旱时期还是降水后,其光合生理特性都相对较为稳定,且主要受PAR的影响;③ 小叶锦鸡儿通过保持较低的气孔开放程度,维持较低的Tr和较高的水分利用效率(WUE),以适应干旱环境,人工杨树则通过较高的P_n、T_r和较低的WUE避免干旱胁迫的影响;降水后,小叶锦鸡儿光合特性的变化较人工杨树显著,对降水的响应更加强烈。混生群落中,小叶锦鸡儿和人工杨树对干旱和降水的适应机制明显不同,小叶锦鸡儿对环境变化的适应性更强。     

祁连山东段土壤水分时空分布特征及其与环境因子的关系

基于时域反射仪(TDR)观测的土壤水分数据,探讨了祁连山东段旱泉沟流域2009年土壤水分的时空分布特征,并利用典范对应分析(CCA)方法分析了海拔、坡度、坡向、坡位、地貌类型、土地利用类型、土壤孔隙度等7个环境因子与土壤水分时空分布的相关关系。研究结果表明:在整个观测期间,灌草地和林灌地的土壤含水量最高,灌木地、林地次之,然后依次为退耕还草地、农地、退耕还林地和荒草地;海拔、坡向、土壤孔隙度和土地利用类型是影响土壤水分季节动态分布的主要因子,且不同月份土壤水分含量的主要影响因子各不相同,7月份与坡向相关性最大,8、9月份土壤水分含量与土地利用类型相关性最大,10月份与海拔相关性最大;研究区内23个样点0~10 cm土层含水量的总体变异系数(CV)最大,10~20 cm土层含水量的总体CV最小,且样点1和9以及样点14~17的土壤剖面含水量的CV较大;土壤孔隙度对土壤水分垂直分布的影响最为显著,坡位、坡向与海拔的影响次之,而地貌类型、坡度和土地利用类型的影响较小。     

荒漠草原不同地形条件下土壤水分和地上生物量的时空分异

运用方差分析、多重比较、Pearson相关系数及克里格插值方法,在时间和空间尺度上分析了荒漠草原地形因素对土壤水分及草地生物量异质性的影响以及土壤水分和生物量的关系。结果表明：荒漠草原地区土壤水分垂直分布规律明显,土壤水分的变异系数在0～20 cm最小、60～80 cm最大;地上生物量在整个生长季的空间异质性较大。3种地形条件下土壤水分含量及时空分布格局各不相同,说明地形是土壤水分异质性的关键影响因子;地形对植物的生长动态规律影响很大,却对地上生物量的空间分异影响较小。不同生育期,土壤水分与地上生物量的关系不同,生长初期地上生物量与60～100 cm土壤水分显著负相关,说明生长初期的土壤水分是植物生长的关键影响因子,并且植物生长耗水主要来自60～100 cm土层;生长旺期和末期的生物量与土壤含水量相关性较弱,这可能与干旱区植物耐旱器官的建成有关。
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半干旱退化山区灌草立体配置与水分调控研究

半干旱退化山区干旱与水土流失并存,降雨量时空分配不均,且水热不同步(在春夏,植物常因缺水而枯死),致使生态环境建设中恢复植被的难度大。为此,采用工程整地措施与灌草立体配置模式,发展集流灌草植被。集蓄土壤水分,随着时间的延续土壤水分可不断得到补充和调节,促进灌草植被的快速恢复,实现林业经济的可持续发展。     

基于GIS的绿洲土壤含水量空间变异性研究

干旱区降水稀少 ,气候干燥 ,土壤水分成为维持地表植被的重要因素之一。由于不同区域受地形、土壤特性、地下水位等的影响不同 ,其土壤含水量的分布也有很大的差异性。因此 ,为深入分析干旱区绿洲土壤含水量的空间变异性及其分布趋势 ,通过实测土壤含水量数据 ,利用地理信息系统的空间分析方法 ,研究了三工河流域土壤含水量的空间变异特征 ,并对其分布规律进行了探讨和评估 ,其目的是为了深入了解干旱区土壤水分变化规律及其对植被的影响。     

土壤盐分和水分对浆果猪毛菜(Salsola foliosa)种群分布的影响

研究了准噶尔盆地土壤盐分和水分含量对浆果猪毛菜种群分布、幼苗存活的影响。结果表明:浆果猪毛菜在苗期对土壤表层盐分含量非常敏感。表层土壤盐分含量显著影响浆果猪毛菜种群优势度、密度和盖度。土壤含水量仅在表层土壤盐分含量较低时,影响浆果猪毛菜种群密度和分盖度。深层土壤盐分含量(90 cm)显著影响浆果猪毛菜种群在群落中的优势度,土壤含盐量增加,浆果猪毛菜种群优势度降低,个体数量减少。     

田块尺度下土壤水分和盐分的空间变异性

通过对 16m× 16m田块 2 89个土壤剖面的取样分析 ,测定土壤水分、pH、盐分、电导率。结果表明 ,土壤含水量均服从非正态分布 ;盐分的分布类型除 6 0～ 80cm呈非正态分布外 ,其它各层均服从正态分布。土壤水分和盐分的变异系数均呈中等变异强度。通过结构分析 ,发现土壤水分和盐分在一定范围内存在空间相关性。对土壤水分和盐分空间分布的动态变化进行了比较 ,同时采用CoKriging方法进行估值 ,与Kriging法相比 ,其估计方差减少百分数最大达到了 12 1.4 8% ,117.83%。     

不同土壤含水量对二色补血草生长状况的影响

二色补血草是内蒙古草原广泛分布的野生花卉之一。通过对二色补血草在不同的土壤含水量条件下生长状况的观测研究,确定了适宜的温室引种栽培野生二色补血草土壤含水量范围,为野生二色补血草的引种扩繁提供了依据,通过试验证明,在其它条件均相同的情况下,野生二色补血草种子的出苗数随着土壤含水量的升高呈单峰曲线。在土壤含水量为33.1%时出现峰值;在土壤含水量小于33.4%时,二色补血草的最大叶长、最大叶宽、叶片数、冠幅等形态特征与土壤含水量呈正相关。     

不同覆盖方式对新疆棉田土壤温度和水分的影响

土壤温度和水分是棉花生长的重要环境因子,通过测定不同覆盖下土壤温度的变化发现,覆膜对土壤的增温效应主要表现在棉花生长前期,5月份不同程度的覆膜可使土壤温度增加0.9～2.3℃,秸秆覆盖土壤温度比无覆盖情况低3.6～6.5℃.土壤温度最大日变幅与深度可拟合成对数函数关系,且两者间有很好的相关性.在整个观测过程中秸秆和地膜覆盖对土壤都有很好的保水作用,窄膜、宽膜、全膜以及秸秆覆盖条件下土壤含水量较之裸露地可分别提高0.15%～5.01%,0.19%～5.26%,1.34%～7.71%和0.47%～4.55%.但是,覆盖秸秆在棉花的生长过程中对株高几乎没有提高作用,而不同面积的覆膜对棉花株高均有显著的促进作用.