鄂尔多斯高原西部阿拉巴斯山地区第三纪残遗植物避难所的自然保护问题

阿拉巴斯山地区为干旱区第三纪残遗植物的避难所,是内蒙古地区植物特有现象最明显的地区。共有维管植物251种。地带性植被为草原化荒漠,主要群落类型为四合木荒漠、半日花荒漠、绵刺荒漠、沙冬青荒漠等荒漠群系。以戈壁种和东阿拉善种为主的荒漠成分构成了本地区植物区系的主体。古老残遗种及特有种在植物区系和植被组成中均起主导作用。但是这块宝地目前面临严重破坏,应该尽快成立阿拉巴斯第三纪残遗植物保护区。     

阿拉善—鄂尔多斯生物多样性中心的特有植物和植物区系的性质

阿拉善—鄂尔多斯是我国西北干旱区特有植物的集中分布区,有中国种子植物特有属１５个。其中,当地特有属５个、戈壁荒漠特有属２个、蒙古高原特有属１个。有当地种子植物特有种１２８个,其中贺兰山等山地特有种６２个、平原荒漠特有种６６个。该中心特有植物的性质,表现为古地中海旱生植物后裔的古老性和温带干旱荒漠性质,以及山地森林植物与华北或东亚植物的亲缘联系     

阿拉善荒漠几种典型灌木种子水分响应与繁殖对策研究

本文以阿拉善荒漠分布的沙冬青(Ammopiptanthus mongolicus)、梭梭(Halox-ylon ammodendron)、红砂(Reaumuria soonorica)、阿拉善沙拐枣(Calligonum alaschanicum)、膜果麻黄(Ephedra przewalsetina)、绵刺(Potaninia mongolica)和四合木(Tetreana mongol-ica)等灌木为研究对象,以种子吸胀过程中对水分的吸收速度和水分利用效率作为对水分的响应特性。研究结果表明:所供实验的各种灌木种子吸胀所需时间顺序依次为:梭梭<四合木<绵刺<膜果麻黄<红砂<阿拉善沙拐枣<沙冬青,与之相对应的种子千粒重为沙冬青>阿拉善沙拐枣>红砂>梭梭>四合木>膜果麻黄>绵刺,种子千粒重与吸胀时间呈极显著的正相关关系;吸胀过程中水分吸收速度和水分利用效率分别是阿拉善沙拐枣>沙冬青>四合木>红沙>梭梭>绵刺>膜果麻黄,梭梭>膜果麻黄>绵刺>四合木>阿拉善沙拐枣>沙冬青>红沙。响应于荒漠水分的变化,荒漠灌木可分为对水分敏感性植物和迟钝性植物。对水分敏感性植物,繁殖对策表现为典型的r-对策,千粒重较小,对水分利用效率较高,如绵刺、梭梭等,对水分迟钝性植物,繁殖对策为典型的k-对策,千粒重较大,水分利用效率较低,如阿拉善沙拐枣和沙冬青等。响应于荒漠环境为极度胁迫下的易变环境,水分敏感的植物对荒漠植被的稳定具有重要贡献,响应于相对稳定时间尺度内,水分迟钝植物对荒漠植被构建起着关键作用。这种r-对策和k-对策荒漠灌木对水分不同的利用方式和繁殖方式,既能在干旱多变的气候环境变化下保持一定的荒漠景观植被,又能在稳定气候环境下保持另一种荒漠景观植被,从而确保荒漠地表环境的稳定。     

西北干旱区景观要素镶嵌结构的分形研究——以黑河流域为例

以黑河流域为区域背景，运用分形理论，定量化地研究西北干旱区景观镶嵌结构的复杂性与稳定性。研究结果表明：（1）各景观要素，按照镶嵌结构的复杂性程度（分维值D）排序，依次分别为：高山草原＞河滩地绿洲＞漫灌戈壁绿洲＞高山寒漠＞土质平地盐漠＞土质平地荒漠＞中山森林＞低滩地绿洲＞中山草原＞高山草甸＞草原化荒漠＞河湖滩地盐漠＞冰川和永久性积雪＞平沙地沙漠＞固定沙丘沙漠＞低平滩地盐漠＞人工绿洲＞荒漠草原＞居民点（城市）＞荒漠戈壁＞荒漠剥蚀戈壁＞高山草甸沼泽＞半固定沙丘沙漠＞流动沙丘沙漠＞丘陵山地荒漠＞高山灌丛草甸＞中山灌丛草原＞中山草甸草原。（2）各景观要素，按照镶嵌结构的稳定性程度（SK）排序，依次分别为：高山草原＞河滩地绿洲＞中山草甸草原＞中山灌丛草原＞高山灌丛草甸＞丘陵山地荒漠＞漫灌戈壁绿洲＞高山寒漠＞流动沙丘沙漠＞半固定沙丘沙漠＞土质平地盐漠＞土质平地荒漠＞中山森林＞低滩地绿洲＞高山草甸沼泽＞中山草原＞荒漠剥蚀戈壁＞高山草甸＞荒漠戈壁＞居民点（城市）＞荒漠草原＞草原化荒漠＞人工绿洲＞低平滩地盐漠＞固定沙丘沙漠＞平沙地沙漠＞河湖滩地盐漠＞冰川和永久性积雪。（3）在各景观要素的镶嵌结构中，高山草原是最复杂，同时也是最稳定的；自然绿洲的复杂性和稳定性都大于人工绿洲。镶嵌结构最为简单的是中山草甸草原。最不稳定的景观要素，恰恰就是维系绿洲生存的关键－冰川和永久性积雪。（4）在沙漠和荒漠化景观中，固定沙丘和平沙地沙漠的复杂性虽然高于半固定沙丘、流动沙丘、荒漠戈壁、荒漠剥蚀及壁及荒漠草原，但是其稳定性却低于半固定沙丘、流动沙丘、荒漠戈壁、荒漠剥蚀戈壁、荒漠草原及草原化荒漠。这就是说，固定沙丘并不稳定。（5）在草原景观中，荒漠草原的稳定性最差。     

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...     

新疆策勒县开始扭转沙进人退局面

策勒县近二十多年来,由于对生态平衡的重要意义认识不足,在风沙前缘大面积毁林开荒,破坏了本来就脆弱的荒漠植被,造成沙漠南移。仅策勒乡风沙前缘的几个村,建国以来被流沙埋没的耕地达一万亩,沙丘前移了五公里,沙化面积达二万余亩,六十多户农民搬迁,局部地区沙丘距县城不足二公里,风沙前沿不能种植棉花,小麦,给群众生产和生活造成严重困难。为此,在新疆维吾尔自治区人民政府的关怀下,于1980年成立了策勒治沙试验站,开始了有计划,有步骤的治沙工程和试验研究。策勒治沙站,针对本县干旱少雨,风沙频繁,植被稀疏,植物种类少的特点,制定了以治水为先导,以生物治沙为主的四项综合防护体系措施。一、建立自然植被带;对绿州外围、河流两岸、沙丘洼地稀疏的红柳、骆驼剌等自然植     

中国北方典型流域河道与沙丘空间格局及其动态变化

风水交互作用是干旱区常见的地貌现象和重要的地表过程,河谷沙丘是发育在河谷环境中迭置于河流地貌之上,受风水两相作用的一种特殊类型的风沙地貌。本文选择不同气候区克里雅河、毛布拉格孔兑、西拉木伦河3条河流作为研究区,分析其典型河段近30 a河道与沙丘空间格局及其变化,结论表明:自西向东3个流域空间格局分别为河道穿越流沙区、河道穿越流沙区与沙丘斑块镶嵌河道二者兼有、沙丘斑块镶嵌河道3种格局;同一气候区不同河段具有不同的空间格局动态变化特征:河道穿越流沙区的格局为上中游河段不稳定型、中下游平衡型、尾闾段的稳定型三种类型;沙丘斑块镶嵌河道的空间格局均以支流入河口的动荡型以及主河道"短命沙丘"变化比较突出。气候因素影响风水交互作用的强弱和方式,从而形成不同河岸风沙地貌格局及其变化特征。     

民勤荒漠植被的形成与演替过程及其发展趋势

甘肃省民勤县是我国的典型荒漠化地区,自西汉以来生态环境逐渐退化,植被经历了一个从沼泽植被到盐生草甸植被再到荒漠植被的退化过程。水资源的变化是决定当地植被退化的主导因子,在大面积湖泊、河流背景上是沼泽植被,在干涸湖泊、河床背景上的是盐生草甸植被,在沙质荒漠背景上的是荒漠植被。目前,荒漠植被正处于进一步退化过程中。退化演替的同一阶段存在多种演替过程,现阶段存在着荒漠植被退化演替和盐生草甸植被向荒漠植被演替2种退化过程。20世纪中叶,在当地是从盐生草甸植被向荒漠植被演替的过渡时期,20世纪50年代以来,荒漠植被逐渐占据了优势。目前的天然种子植物共有22个科,72个属,127个种,其中以典型荒漠为主,共有3个植被型,7个群系组,17个群系。植物种类少,群落结构简单,群落随生境的分异性较大。目前的植被正处在进一步退化过程中,植物种类和面积减少,大面积枯梢、死亡,优势种的优势度增大。现阶段决定荒漠植被生长状况的主要是大气降水,植被盖度和密度随年际降水量变化较大,尤其是一年生草本植物。目前影响植被退化的人为因素主要是上游来水量减少,地下水严重超采、草场严重超载和造林密度过大等。在干旱内陆盆地,一旦水资源供给减少,湖盆、河道干涸,泥沙出露,形成沙漠和沙漠化则是必然结果。     

塔克拉玛干沙漠植被的生态学性质和持续发展

塔克拉玛干沙漠生态环境十分亚酷，植物多样性的组成有限。大多数植物的生存与一定的浅层地下水相联系，是一些中生、盐生和耐盐的种类，典型的沙生和旱生植物不多，由它们所形成的大多数植物群落也是中生性的。其分布格局明显受沙漠中水分状况的支配，表现为隐域分布性质。其中，荒漠河岸林的兴衰和更新，与荒漠河流水文特征适应，使其种群得以持续繁衍，保证了这一古老的第三纪落叶阔叶林，在沙漠中各大河流沿岸整体上的相对稳定性     

绿洲的界外区与干旱区生态环境建设

干旱区在开发过程中,造成绿洲、界外区及维持原状的荒漠三部分。界外区生境的极度退化,将动摇绿洲的存在基础。因而整治界外区是扭转干旱区环境恶化、实现生态复原与建设的关键。恢复与扩展荒漠植被即是生态建设的根本手段。实施保护、利用与建设相结合的方针,以荒漠植被自然侵移规律,依靠自然降水以最大限度发展可供饲用的灌林,将能实现生态环境建设的目的。     

河西走廊典型绿洲景观格局比较研究--以张掖、临泽、高台、酒泉为例

以地处河西走廊的张掖、临泽、高台和酒泉等县 /市级行政区为景观单元 ,利用LandsetTM影像资料的目视解译 ,在ArcView 3.1和景观格局分析软件FRAGSTATS的支持下 ,计算各绿洲景观格局指标。结果表明 :荒漠类型在四个绿洲景观组分中占绝对优势 ,其次为水浇地 ,但不同绿洲水浇地所占比例相差较大 ,酒泉最高 ,张掖其次 ,高台最低 ;斑块数、斑块密度、边缘密度和平均斑块面积的差异表明 ,张掖绿洲景观类型最多且斑块粒径小 ,而高台则完全相反 ,体现出单调而粒径粗大的荒漠绿洲特征。     

Spatial heterogeneity of soil water content in the reversion process of desertification in arid areas

Sandy soils in arid,rain-fed environments have low and limited water content,which is a principal factor limiting vegetation development,and a key constraint controlling the structure and functions of the ecological systems in arid areas.The spatial heterogeneity of soil water content is a major soil property,and a focus of soil science and hydrology.On the southern edge of the Tengger Desert,sample plots were selected from mobile sand dunes in desertified lands that had been enclosed for 5,15 and 25 years,respectively.This study explored the dynamic and spatial heterogeneity of soil water content in these different layers of soil that were also in the reversion process of desertification.The results showed that the soil water content of the mobile sand dunes was highest when in the initial stages of the reversion process of desertification,while the soil water content in the 0-20 cm,20-40 cm and 40-60 cm layers of soil was 1.769%,3.011%,and 2.967% respectively,presenting a restoring tendency after 25 years of enclosure.There were significant differences,as a whole,in the soil water content among different restoration stages and different soil layers,respectively.Changes in soil water content,in different soil layers,at different restoration stages,exhibited exponential or spherical patterns.The spatial distribution of soil water content exhibited a mosaic patch pattern with obvious spatial heterogeneity.The ratio of the heterogeneity of spatial autocorrelation to gross spatial heterogeneity was greater than 50%.The gross spatial heterogeneity of the 0-20 cm layer of soil improved gradually,while those of the 20-40 cm and 40-60 cm layers improved initially,then weakened in the reversion process of desertification.This study revealed that restoration with sand-binding vegetation reduced soil water content,and increased its spatial heterogeneity in arid areas.However,after 25 years of vegetation-soil system restoration,the soil water content started to increase and its spatial heterogeneity started to weaken.These results will further benefit the understanding of the ecological mechanism between soil water and sand-binding vegetation.     

基于GIS的祁连山森林景观格局分析

在地理信息系统软件ArcGIS环境下 ,将祁连山区DEM图和坡向图分别同植被图叠加 ,分析研究区各景观组分在空间的分布特征 ;用定量分析景观结构和景观格局程序Fragstats计算景观和各景观组分的相关指数 ,分析其连通性、完整性、破碎化程度及聚集程度。结果表明 :研究区各景观组分分布受海拔高度和坡向的影响非常明显。各景观组分的完整性、连通性和破碎化程度也很不均衡。草地是研究区面积最大、连通性和完整性最好的景观组分 ;青海云杉林呈斑块状或带状分布在阴坡和半阴坡 ,形状最为不规则 ,平均斑块面积小且距离近 ,易受干扰而发生重大变化 ;宜林地和祁连圆柏林相对于农田、疏林地有较强的扩张特征 ;而杨类阔叶林各斑块间相隔距离大 ,斑块之间的邻接性差 ,破碎化程度最为严重。     

科尔沁沙地沙丘植被发育过程及物种组成变化

以处于流动沙地、半固定沙地、固定沙地等阶段的群落样地为对象 ,研究了沙地植被发育过程群落物种组成的变化。研究结果表明 ,从流动沙地到半固定沙地、再到固定沙地 ,每一阶段对应着典型的群落类型 ,每一群落类型优势种的作用明显。植被发育过程物种丰富度、Shannon Wiener指数、生活型结构和科属组成的变化 ,都表明了植被发育程度的提高和群落生态功能的恢复。禾本科植物在群落中的地位和作用不断上升 ,植被的草原成分增加 ,草地质量改善和提高。     

Monitoring desertification processes in Mongolian Plateau using MODIS tasseled cap transformation and TGSI time series

Most remote sensing studies assess the desertification using vegetation monitoring method. But it has the insufficient precision of vegetation monitoring for the limited vegetation cover of the desertification region. Therefore, it offers an alternative approach for the desertification research to assess sand dune and sandy land change using remote sensing in the desertification region. In this study, the indices derived from the well-known tasseled cap transformation(TCT), tasseled cap angle(TCA),disturbance index(DI), process indicator(PI), and topsoil grain size index(TGSI) were integrated to monitor and assess the desertification at the thirteen study sites including sand dunes and sandy lands distributed in the Mongolian Plateau(MP) from 2000 to 2015. A decision tree was used to classify the desertification on a regional scale. The average overall accuracy of 2000, 2005, 2010 and 2015 desertification classification was higher than 90%. Results from this study indicated that integration of the advantages of TCA, DI and TGSI could better assess the desertification. During the last 16 years, Badain Jaran Desert, Tengger Desert, and Ulan Buh Desert showed a relative stabilization. Otindag Sandy Land and the deserts of Khar Nuur, Ereen Nuur, Tsagan Nuur, Khongoryn Els, Hobq, and Mu Us showed a slow increasing of desertification, whereas Bayan Gobi, Horqin and Hulun Buir sandy lands showed a slow decreasing of desertification. Compared with the other 11 sites, the fine sand dunes occupied the majority of the Tengger Desert, and the coarse sandy land occupied the majority of the Horqin Sandy Land. Our findings on a three or four years' periodical fluctuated changes in the desertification may possibly reflect changing precipitation and soil moisture in the MP. Further work to link the TCA, DI,TGSI, and PI values with the desertification characteristics is recommended to set the thresholds and improve the assessment accuracy with field investigation.     

乌兰布和沙漠地区土地利用动态变化分析

以乌兰布和沙漠为研究靶区,以GIS和RS技术为手段,利用解译的1986,1995,2000年和2004年的土地利用现状图,对该区域的土地利用动态变化过程及其驱动因素进行分析.结果表明:不同年份其景观基质差异较大,1986年为沙漠和其他未利用土地,1995年为沙漠和草地共同构成,呈现出复合型特点;而2000年之后,沙漠以其57%以上的面积而成为唯一的景观基质.从土地利用类型的稳定性来看,耕地、建设用地和沙漠的稳定性最强,在不同时间段内,其保持自身面积不变的比例均在85%以上.从土地利用类型的变化方向来看,最重要的转化方向有两个,一是林地、草地、水体、建设用地向耕地的转化;一是耕地、林地、水体和建设用地向草地的转化;另外盐碱地、沙漠和其他未利用土地之间的相互转化也非常重要.从不同时期土地图斑随时间的双向变化分析发现,该区域既有退耕还林还草、积极治理沙漠、改造盐碱地的事实,也同时存在着毁林毁草开垦荒地,以及荒漠化土地扩展的现实.该区域土地利用变化的驱动因素主要为降水、人口和牲畜数量,以及农牧业经济地位变动,同时大的政策因素影响也不容忽视.     

浑善达克沙地景观格局变化研究

在遥感和GIS技术的支持下,通过采用转换矩阵和斑块伸长指数、破碎度指数、多样性指数、优势度指数、均匀度指数等景观指数分析了80年代末期到2000年浑善达克沙地景观动态变化,结果显示:①景观要素类型尺度上,研究区草原景观和固定沙丘景观面积明显缩小,半固定沙丘景观和流动沙地景观向外扩展,反映出整个沙地向荒漠化方向发展的趋势;②景观尺度上,斑块伸长指数有所下降,破碎度变大,反映出人类活动对景观的干预作用不断增强;景观多样性指数和均匀度指数减小,优势度指数增加,表明景观的组成趋向简单,主要景观对区域景观变化起到主导作用,景观中的支配能力和影响力在增强。     

塔里木河下游天然植被恢复的生态学机制

在分析塔里木河下游植被退化的基础上,系统阐述了塔里木河下游植被恢复的生态学机制。封闭的内陆盆地和干旱少雨的自然环境是塔里木河下游生态系统极度脆弱的内在因素,而人为干扰是塔里木河下游植被退化的主要驱动力。塔里木河下游植被的恢复,必须遵循干旱区植物的生态学性质,密切结合植被发生所需的环境条件,特别是干旱区植被分布格局与地下水的关系。2000年5月以来的生态输水使近河道地段地下水响应明显,横向于河道一定宽度范围内植被恢复明显,但这种恢复是有限的。     

Species composition and diversity,and carbon stock in a dune ecosystem in the Horqin Sandy Land of northern China

In this study, we determined carbon allocation and carbon stocks in the plant-soil system of different dune ecosystems in northeastern China. We quantified the species composition, above- and below-ground biomasses, and carbon stocks of three dune types(i.e. active dunes, semi-stabilized dunes and stabilized dunes) and their corresponding inter-dune lowlands(i.e. interdune lowlands of active dunes, interdune lowlands of semi-stabilized dunes and interdune lowlands of stabilized dunes) in the Horqin Sandy Land. The results showed that the succession series on interdune lowlands of the Horqin Sandy Land confirmed differences in species composition of the various dune types. Aboveground carbon(AGC) on the interdune lowlands of semi-stabilized dunes(33.04 g C/m2) was greater(P<0.05) than that on the interdune lowlands of active dunes(10.73 g C/m2). At the same time, the different dune types did not show any significant differences(P>0.05) in belowground plant carbon(BGC). However, the percentage of plant BGC in interdune lowlands of active dunes(81.5%) was significantly higher(P<0.05) than that in the interdune lowlands of semi-stabilized dunes(58.9%). The predominant carbon pool in the study dune ecosystem was in the soil. It accounted for 95% to 99% of total carbon storage. Soil organic carbon(SOC) was at least 55% greater(P<0.05) in the interdunes than in the dunes. Stabilized dunes showed at least a 37% greater(P<0.05) SOC content than active dunes up to a 1-m soil depth. Meanwhile, SOC content of interdune lowlands of semi-stabilized dunes was greater(P<0.05) than that of interdune lowlands of active dunes only up to a 20-cm soil depth. The dune ecosystem showed a great potential to store carbon when interdune lowlands of active dunes were conversed to interdune lowlands of semi-stabilized dunes, which stored up to twice as much carbon per unit volume as interdune lowlands of active dunes.     

塔里木河生态环境演变及整治途径

在以农业为主的生产方式下 ,塔里木河生态环境演变是绿洲与沙漠同时扩大 ,而处于两者之间的自然林地、草地、野生动物栖息地和自然水域不断缩小 ,也即荒漠与绿洲之间过渡带缩小 ,这主要是由于人类活动改变了区域水量平衡、水盐平衡和生态平衡造成。塔里木河整治应实行治理上游、改造中游、拯救下游 ;合理利用水资源 ,使上、中、下游相对平衡 ;保护自然植被使下游绿色走廊得以恢复