荒漠-绿洲过渡带土壤温度变化分析

根据中国科学院临泽内陆河流域站2004-2014年的土壤温度与气象要素数据,分析了河西走廊中部荒漠-绿洲过渡带土壤温度年内和年际变化规律及主要影响因素。结果表明:土壤温度日变化与月变化大致呈正弦曲线,各层土壤最高、最低温度出现的时间随着土壤深度的增加逐渐推迟;年均土壤温度总体上随着土壤深度的加深先减小后增加;气温是与土壤温度变化相关性最强的气象要素;同时,明确了该区3个特征差异明显的土壤温度层次:020cm土壤温度活跃层,40cm土壤温度过渡层和60100cm土壤温度稳定层,与其他地区结果有所差异。最后,利用相关性分析、多元逐步线性回归方法建立了气象指标与各层土壤温度之间经验预报方程。     

绿洲-荒漠过渡带蒸散与主要环境因子关系分析

以实测气象资料为基础,通过波文比能量平衡法对芨芨草地蒸散量进行计算,分析了不同天气条件对蒸散与主要环境因子之间相互关系的影响,建立了适合新疆天山北麓绿洲-荒漠过渡带的蒸散预测模型。结果表明:1)影响过渡带蒸散的四大主要环境因子依次是净辐射(Rn)、土壤热通量(G)、气温(T气)、相对湿度(RH)。2)不同天气条件下各主要环境因子及蒸散日变化曲线特征差异显著。晴天蒸散曲线呈"单峰型",阴天表现为"多峰型",而雨天显示为"偏峰型"。平均情况下基本与晴天一致。3)除Rn外,其它主要因子与蒸散线性拟合度均表现为雨天最大,晴天、平均次之,阴天最差。4)适合不同天气条件下的蒸散预测模型表明:除阴天外,热量是影响干旱区绿洲-荒漠过渡带蒸散的主导因素。     

吉兰泰荒漠绿洲过渡带白刺灌丛沙堆形态示量特征

白刺（Nitraria tangutorum）灌丛沙堆是吉兰泰荒漠绿洲过渡带常见的自然景观。在不同背景植被盖度下,白刺灌丛生长与沙堆形态特征如何变化,仍然未知。通过对白刺灌丛和沙堆形态参数的测量,定量分析不同背景植被盖度下白刺灌丛和沙堆形态参数的差异性,以及白刺灌丛生长特征与白刺灌丛形态之间的关系。探讨背景植被盖度对白刺灌丛沙堆演化的影响。结果表明：（1）4种背景植被盖度下白刺灌丛沙堆演化稳定,白刺灌丛沙堆各形态参数随着背景植被盖度增加逐渐向大规模、小密度方向发展。（2）从整体来看,不同背景植被盖度下白刺灌丛沙堆各形态参数之间存在良好的相关关系。（3）吉兰泰荒漠绿洲过渡带白刺灌丛沙堆长轴与短轴之间存在二次函数或幂函数关系;除样地1外,白刺沙堆高度和水平尺度之间存在幂函数关系。（4）吉兰泰荒漠绿洲过渡带白刺灌丛盖度主要集中于40%～80%,占灌丛沙堆总量的64.62%,说明研究区白刺灌丛生长状况良好。据此认为研究区白刺灌丛沙堆发育良好,暂时不会成为风沙危害绿洲的策源地。     

黑河中游荒漠-绿洲过渡带斑块状植被区积沙量的空间异质性分析

基于2012-2013年黑河中游荒漠-绿洲过渡带斑块状植被区的野外观测资料,并结合临泽内陆河流域综合野外气象观测站资料,利用空间异质性方法对积沙量进行分析.分析结果表明:1)2012年和2013年各月积沙量均存在着明显的空间异质性,2012年各月(除8月外)的积沙量变异主要为随机变异(83.00％-93.04％),起沙风速、起沙风频率的增加或RDP/DP的减小,有利于积沙量的增加,而降雨及降雨过程对积沙量具有消减作用;2012年8月2013年各月的积沙量变异为结构性变异(88.38％-94.85％),变异主要受到表层土壤干湿状况,植被分布和走向、微地形变化的影响.2)2012年和2013年积沙量分布各有特点,2012年积沙量空间分布呈片状分布,从西北向东南递减;而2013年各月积沙量呈带状分布,临近样地中央的两条样带积沙量较高,与植被和微地形走向较为一致.3)积沙量的变异类型与模型类型具有一致性,2012年各月(除8月外)变异类型为随机变异,变异模型为Linear型;2012年8月2013年各月变异类型为结构性变异,变异模型为Exponential型.这种一致性与积沙过程相关,尤其与风蚀积沙的积累效应(经数月的风沙物质积累,在春季得到放大)有关.     

新疆北部绿洲-荒漠过渡带植物种类多样性分析

在“国家重点基础研究发展规划项目”( G1 9990 4 35 - 3)的研究中 ,为了探索绿洲环境的特征 ,对新疆北部进行了植被生态学考察 ,比较分析了北疆的绿洲与荒漠、山地生物多样性之中的优势植物和特征植物。在考察中 ,采集植物标本 1 5 4种 ,隶属 34科 ,1 0 0属 ,其中发现1个新种 ,有中国新分布 3种 ,有 1 0 2种增添了在新疆的新分布地点。     

绿洲-荒漠过渡带早春自然植被的物种组成及其防风效应

以新疆准噶尔盆地南缘的绿洲-荒漠过渡带为研究区,研究该区早春自然植被的物种组成与分布,并探讨其防风效应。① 过渡带的自然植被以灌木为主,梭梭是优势种。不同样地物种的丰富度指数、多样性指数和均匀度指数差异都较大。② 对自然植被的平均高度、覆盖度、地势起伏度与0.5 m和1.5 m高度的平均风速进行线性相关分析,发现只有地势起伏度与0.5 m和1.5 m高度的平均风速呈极显著正相关关系,且平均风速随植被平均高度和覆盖度的增大有减小的趋势。③ 以Wasson 和 Nanninga 的第一种建模思路为基本模型,构建了自然植被覆盖度与相对风速的数学模型,发现两者存在负指数函数关系,并预测不同风速下,在0.5 m高度,当有效植被覆盖度达到23.16%时,自然植被的防风效能为60%;而在1.5 m高度,当有效植被覆盖度达到36.33%时,自然植被的防风效能为50%。
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策勒绿洲地下水和地表覆被时空变化的研究

策勒绿洲是新疆典型的荒漠绿洲区,地下水是维持该绿洲及过渡带植被生长的关键因素,以绿洲灌区为主体,以2008—2015年地下水时空变化为主线,采用遥感、GS+地统计学、优化K-means聚类和空间信息叠加等方法分析绿洲地下水和地表覆被的变化特征。结果表明:(1)绿洲地下水埋深变幅最大是11号井,为9.66 m;变幅最小是25号井,为0.1 m;地下水埋深存在明显的空间自相关,相关距离为11.852 km;绿洲东北部地下水埋深明显下降,下降区域面积为184.85 km²,占绿洲面积的72%;(2)对绿洲地下水埋深进行优化K-means聚类分区,结果分为4个子区,其中第一、第二聚类中心的地下水埋深均呈现下降趋势;(3)2000—2015年绿洲土地覆盖类型发生较大转变,林地面积显著性减少了26.02 km²,草地面积增加了11.15 km²,农田向东北部明显扩增;(4)绿洲不同地表覆被类型的地下水埋深从深到浅依次为:农田>林地>草地。     

策勒绿洲-荒漠过渡带风沙前沿近地面不同方向的输沙特征

利用策勒绿洲-荒漠过渡带风沙前沿输沙资料及风速风向资料,分析这一区域近地面输沙的方向分布特征。结果表明：① 风沙前沿起沙风风向以W、WNW为主,风向变化比较单一;② 观测点输沙量集中于NW、WNW、W、SW、WSW 5个方位,合计占总输沙量的68.3%;0～40 cm高度年输沙量为96.0 kg,年合成输沙量为45.9 kg,合成输沙方向为102.5°;③ 观测点年输沙势为43.2 VU,年合成输沙势为31.04 VU,输沙势的方向分布与实测输沙量存在较大差异。     

民勤荒漠绿洲过渡带粘土夹层水力性质及其生态水文意义探讨

土壤水力性质是土壤水文功能的重要组成部分及影响因子，其对土壤水分分布状态、土壤水分循环的强度与速率具有重要影响。粘土夹层虽在干旱区呈不连续分布的状态，但其植被覆盖率却远高于相同水热条件下的非夹粘土壤。文中以民勤荒漠绿洲过渡带粘土夹层为研究对象，对其土壤物理性质、土壤持水性和导水性质进行测量，同时利用壕沟法对该地15年林龄的深根系乡土物种多枝柽柳根系进行了调查，分析了夹粘土壤剖面的水力性质变化特征及其影响因素，探讨了粘土夹层对干旱区植被恢复和重建的生态水文意义。结果表明：1)土壤颗粒组成和有机质含量是影响土壤持水性和导水性的重要因子。2)15年林龄多枝柽柳根系生物量(d<2mm)在粘土夹层上下界面处呈现明显增加的趋势。3)粘土夹层具有较高的持水性，其可通过毛管作用补给其他土层，同时，粘土夹层阻滞了土壤水分的运移，二者的共同作用改善了粘土夹层上下界面处的土壤水分条件。粘土夹层可以改变土壤水分入渗和存储的环境，在含有粘土夹层的土壤上进行植被建设，有助于干旱区固沙植被的恢复和建设。文中研究为了解荒漠绿洲过渡带土壤水文过程、生态恢复和重建提供了一定的数据支持。     

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。     

农牧交错带不同植被群落对土壤微生物量碳氮磷的影响

为了解荒漠化土地植被恢复对土壤微生物量的影响,以地处毛乌素沙地南缘的榆林市沙生植物园植被恢复30年的乔木、灌木和草地3种植被群落下土壤为研究对象,分析了植被恢复对土壤微生物量碳、氮、磷含量及比值的影响及其与土壤理化性质的相关性。结果表明,农牧交错带荒漠化土地植被恢复可以明显提高表层土壤微生物碳、氮、磷的含量。土壤微生物量碳以灌木林地为最高,含量为288.35 mg·kg-1,显著高于草地和乔木,分别是乔木林地和草地的3.99和2.10倍;土壤微生物磷在三种植被群落间差异不明显;三种植被群落下土壤微生物碳氮比的高低为乔木林地草地灌木林地,土壤微生物碳磷比表现为草地略高于乔木林地和灌木林地。相关性分析结果显示微生物量碳、氮、磷与土壤理化性质相关性极为密切,其中与土壤养分各指标大多呈现极显著相关,与土壤容重多为极显著负相关。说明土壤微生物量可以作为评价土壤质量的生物学指标。     

西北内陆盆地天然植被的地下水生态埋深

西北内陆盆地的天然植被对生态环境起到至关重要的作用,而天然植被的生长状态与地下水埋深息息相关。本文给出地下水生态埋深的定义,在分析了天然植物生长状态与土壤含水量关系、土壤含水量与地下水埋深关系,以及天然植物生长状态与地下水埋深关系的基础上,确定了天然植物的地下水生态埋深。所得结论对于西北地区水资源合理开发利用和生态环境保护具有重要意义。     

北方农牧交错带不同土地利用方式下表层土壤含水量对比研究

通过对北方农牧交错带不同地区不同土地利用方式下的不同深度土壤水分含量进行分析,得出以下几点初步结论:土壤水分含量的空间差异显著,各采样点不同土地利用方式下土壤水分含量相差较大,但在具体表现上不尽相同;同一地区,不同土地利用方式下的土壤含水量变化明显;同一地区,同一土地利用方式下,不同深度的土壤含水量变化幅度较小,但仍体现出上层偏小,下层偏大的特点。降水、蒸发、土地利用方式、土壤质地、海拔高度、坡度、人类活动等因素是影响不同采样点土壤含水量变化的主要原因。     

额济纳平原植被分布与地下水关系的研究

本文在分析论述额济纳平原植被类型和分布规律 ,区域地下水基本特征的基础上 ,阐述了额济纳平原的植被分布及演化与地下水的关系 ,提出了根据区域地下水特点 ,进行植被恢复与保护的措施。     

中国干旱区地下水资源及开发潜力分析

中国干旱区地下水资源是在国土资源部"新一轮全国地下水资源评价"(截至1999年)的基础上,利用2006年的最新资料进行修正计算获得。经修正计算,新疆地下水天然补给资源量为578.53×108m3/a,其中南疆7地州(含吐鲁番—哈密盆地)为326.96×108m3/a,北疆8地州为251.56×108m3/a。平原区地下水可开采资源全疆为230.39×108m3/a,其中南疆为152.32×108m3/a,北疆为78.07×108m3/a。2006年全疆地下水开发利用量为58.93×108m3/a,尚有162.02×108m3/a的开发潜力,其中南疆为117.75×108m3/a,北疆为44.27×108m3/a。河西走廊地区地下水天然补给资源量为51.80×108m3/a,平原区地下水可开采资源量为25.70×108m3/a,2006年开采利用量为21.51×108m3/a,尚有4.20×108m3/a的开发潜力。     

银川地区地下水环境演化

本文在总结银川地区地下水监测点的多年水位和水质资料的基础上,研究地下水水位的动态变化和水质随时间的变化。分别对潜水和第一承压水的水位埋深及水质进行分析,结果表明:潜水水位动态变化受外界影响较大,由于人类的合理调控,盐化水域面积缩小,土壤盐渍化面积减小;承压水的水位动态受开采的影响,集中开采区第一承压水降落漏斗范围扩大,并逐渐引起水化学场发生改变。     

昌马水库运行后疏勒河流域盆地地下水补给资源及其水位变化分析

通过对昌马水库运行前后不同时期疏勒河流域各盆地地下水补给量与地下水水位动态变化分析表明:流域地下水资源呈减少趋势,地下水位表现为较强的区域性下降。昌马水库运行后,中游玉门踏实盆地地下水补给量大幅减少,比上世纪60年代、90年代末分别减少了3.11亿m3、2.95亿m3,下游安西敦煌、花海盆地地下水补给量小幅增加,中游昌马洪积扇前缘泉水量与60年代比削减了53.2%。各盆地水量补给减少区水位下降,增加区水位上升,下降(上升)幅度随补给量减少(增加)而增大。     

中国西北干旱区生态地下水埋深适宜深度的确定

干旱区影响天然植被生长的土壤水分和盐分,都和地下水埋深密切相关。地下水埋藏浅,在强烈的蒸发作用下,溶解于地下水中的盐分沿毛管上升水流于地表聚集,使土壤发生盐渍化,产生盐胁迫。地下水埋深过低,毛管上升水流不能到达植物根系层,植物生长受到水分胁迫,发生荒漠化。因此,确定既不会使土壤发生盐渍化和荒漠化的地下水埋深十分重要。本文根据地下水、土壤水及植物生长状况综合研究,把适宜的地下水埋深界定为在温带荒漠区1.5—4m,暖温带荒漠区2.0~4.0(4.5)m,即在潜水的强烈蒸发深度以下和蒸发极限深度之上的区间,为防治土地盐渍化、荒漠化和估算生态用水提供了科学依据。     

恢复生态地下水位的需水量及恢复方案研究——以额济纳盆地天然植被为例

在综合分析有关研究文献的基础上,确定了额济纳天然植被恢复的合理生态地下水位是2～4 m.给出恢复生态地下水位的需水量计算方法,并计算了恢复到合理生态地下水位的需水量为32.57×1O8～20.44×108m3.还通过对地下水不同补给途径的分析,计算出地下水的补给量共计8.45×108m3/a.按照黑河流域调水方案,要将不同现状地下水位恢复到合理生态地下水位还有一定难度.因此,考虑在不同恢复期限内,按不同恢复程度逐步恢复的方案.经分析论证后,最后提出了5年80%恢复生态地下水位到4 m和5年50%恢复生态地下水位到2 m作为规划方案.2种方案的实施均可使额济纳退化的天然植被得到有效恢复.     

人工控制潜水位下苏打盐渍土水盐动态分析

土壤盐渍化是松嫩平原的主要生态环境问题之一。潜水埋深及矿化度对盐渍化的发生和盐渍土的水盐运移有着重要的影响。本文通过在"中国大安碱地生态试验站"进行野外定位实验,研究了人工控制潜水位下的土壤水盐动态,进一步探讨了不同潜水位下的苏打盐渍土水盐运移规律。通过对人工控制不同潜水位(1.0m、1.4m、1.8m、2.2m、2.5m)下苏打盐渍土土壤含水量和盐分在剖面深度和试验期间内的变化进行分析,发现:试验期间的土壤盐碱化程度较重;基本上地下水埋深越浅,土壤体积含水量在剖面中的变化越小;受降水和蒸发等因素的影响,深度80cm以上土壤体积含水量随深度变化幅度较大,深度40cm以上土壤含水量在整个试验期间(7月~10月)变化比较明显;土壤盐分和主要离子含量(Na+、HCO3-)在深度60或100cm处表现为最大值;且在降水和蒸发的共同作用下,试验期间(7、8、9月)土壤盐分和主要离子含量表现出高-低-高的变化趋势。