民勤荒漠区人工沙拐枣林平茬更新复壮技术试验研究

通过设置不同平茬时间、不同留茬高度,开展了退化沙拐枣林平茬复壮的田间试验,以研究区域内植物多样性、不同处理下沙拐枣生长状况和土壤含水量为评价指标,综合分析了平茬措施对退化沙拐枣林的更新复壮效果。结果表明：(1)不同平茬时间、不同留茬高度下,沙拐枣均表现出较好的生长特性,但在冬季平茬,留茬高度为0 cm时沙拐枣的冠幅、新枝高度、新枝基径高于其他处理;(2)研究区中植被有沙拐枣、梭梭、沙米、刺沙蓬、雾冰藜5种,沙拐枣为优势种,沙米、刺沙蓬和雾冰藜为一年生草本植物,且其重要值比较高;(3)研究区0～20 cm深度土层平茬区土壤含水量高于未平茬区,20～60 cm深度土层平茬区土壤含水量低于未平茬区,60～120 cm深度土层平茬区与未平茬区土壤含水量变化无明显规律。因此,荒漠区退化沙拐枣林可以通过冬季平茬措施进行更新复壮,且留茬高度为0 cm时沙拐枣林生长状况更好。     

晋西北低效柠条林老龄复壮技术及能源化利用

柠条是西北地区水土保持、防风固沙造林中的重要灌木树种,同时也具燃料、饲料等多种功能,但存在随林龄增加生长衰退、效益下降等问题.以晋西北偏关县30 a生老龄柠条林为研究对象,对其平茬后生长1～5 a各生长指标、生物量及热值进行了对比;对3种立地条件(阴缓坡、阳缓坡、梁峁顶)下不同平茬方式(留茬高度、覆土与不覆土、带状与块状)进行了对比,研究形成柠条能源林的合理平茬技术.结果表明:(1)平茬5 a后各生长指标:株高、地径、分支数分别比CK(35 a老龄林)提高了20.96％,10.03％,104.82％;单丛生物量最大达到2.89 kg丛,比对照提高了25.65％;林分的总生物量达到10 110～11 560 kg/hm2,比对照高出25.51％o～156.70％;生物量年均增长量达到2 022～2 312 kg/(hm2·a),较对照提高了7.8倍.(2)对3种立地条件下,5种平茬高度(2,5,10,15,20 cm)进行处理,留茬5 cm单丛生物量最大,且与其它处理差异显著;覆土与不覆土处理、带状与块状处理间无显著差异.建议对我国西北地区大面积柠条林进行合理平茬及能源化利用,特别是对退化老龄柠条林更需要进行平茬复壮(平茬周期至少需要5 a,留茬高度控制在5 cm左右).     

民勤荒漠区物候与四季划分

利用民勤荒漠区30a以上的气温和植物物候观测资料对比分析以气温划分的四季和以物候划分的四季间的区别。结果表明：在民勤荒漠区,气温四季的春季来临过迟,冬季来临过早,以物候划分的四季更适合当地季节变化;如果以气温划分四季,在低纬度地区就会没有冬季,而在高寒地区就会没有夏季,因而,物候四季较气温四季的适用范围广泛,且与农业生产具有更为直接的联系。但是,以物候现象观测四季时,应同时观测多种指示性物候;在选择指示性物候时,应注意选择在当地有代表性的、生长健康的植物。     

民勤荒漠区人工梭梭林返青的气象因子分析

以民勤国家基准气候站在民勤县苏武镇荒漠地段的人工梭梭林观测资料为基础,与民勤国家基准气候站的气温、降水、大气相对湿度、日照等气象观测资料进行对照分析,结果表明:梭梭返青大约在候温≥10 ℃后1候时间出现和完成。返青前期降水量以及大气的干湿度状况对梭梭返青基本没有影响,返青前期的日照时间可满足梭梭返青生长所需。     

不同平茬周期柠条的燃烧特性及热值

柠条是西北地区水土保持,防风固沙造林中的重要灌木树种,可作为生物质燃料使用,但随林龄增加出现生长衰退,效益下降等问题。利用平茬技术可以提高柠条利用率,该文以宁夏盐池平茬1～5 a生柠条为研究对象,对其生长指标、工业分析、硫含量、热值和热重进行了分析。结果表明：1）经平茬后的柠条生长指标每年递增,但3 a以后增幅不大,选定平茬期为3 a的柠条株高、地径和分支数分别比6 a老龄林提高了16.67%、11.54%和160.00%,表明平茬技术有利于柠条生长。2）通过热值分析对1～5 a生柠条进行了比较,发现3～5 a生柠条发热量较好,但三者相差不多;考察了不同月份收割柠条的影响因素,研究表明10－12月柠条各项指标处于最优值。3）比较了柠条和煤的硫含量,分析表明柠条硫含量是烟煤的1/12倍,柠条作为燃料会大大减少硫化物的排放。4）工业分析和热重分析表明,柠条和煤产生的灰分作相比,柠条产生的灰分是烟煤的1/9倍,可减少颗粒物的排放,有利于环境保护。5）采用一级反应动力学模型和积分法对生物质燃烧动力学参数的研究表明,柠条具有较低的活化能,有利于燃烧。综上所述,采用平茬期为3 a且每年10－12月生的柠条最适宜作为热电厂燃料。柠条作为发电燃料具有含硫量低,灰分少,对环境保护和减少可吸入颗粒物具有重要的意义。     

荷兰Groasis保水节水造林技术在民勤荒漠区的应用

[目的]研究荷兰Groasis(水盒子)在民勤荒漠区保水节水造林的初步应用,为荒漠区困难立地条件下进行大规模的节水造林和农业推广提供参考数据。[方法]选择了11种荒漠植物造林树种,在民勤沙区的退耕地、丘间地、引种圃3种类型的田间进行试验,测定成活率、土壤水分等。[结果](1)11种抗风沙树种在退耕地的土壤含水率的高低顺序为:沙拐枣花棒毛条柽柳沙地云杉樟子松胡杨蒙古扁桃沙棘榆树沙枣。(2)各种抗风沙树种在典型的3种土壤类型中,利用水盒子栽培的土壤含水率明显高于普通栽培的土壤,要高出2~5倍。(3)不同抗风沙树种和蔬菜利用水盒子在3种典型土壤类型中成活率比对照不同程度提高25%~70%左右。[结论]利用水盒子可以有效地提高抗风沙树种的成活率。     

民勤地区水资源特征分析研究

民勤地区大气降水少,且年际间和年内分布不均匀,加之地表水被上游截流、地下水超采,致使地下水位快速下降,资源性缺水不仅严重制约着社会经济的发展,也影响了生态环境。在民勤,水资源的无效损耗量很大,主要是水面蒸发和裸地表面蒸发。解决民勤水资源问题的基本思路是"外调内节",即积极从外面调水的同时,采取各种措施节约水资源。近年来,随着国家对民勤水资源问题的高度关注,当地政府采取了一系列的管理和节水措施,现已初见成效。     

干旱荒漠区沙地衬膜樟子松育苗技术研究

沙地衬膜试验结果表明：衬膜沙地栽植的樟子松苗木当年平均成活率高于对照地,不同越冬处理的苗木越冬事从大到小为埋土,衬膜深度90cm露地,衬膜深度70cm露地,不衬膜露地越冬。高生长量显示出第一年、第二年衬膜苗高于对照苗,而第三年衬膜苗弱于对照苗。灌水量相同的条件下,衬膜苗在生长季节利于苗木旺盛生长;秋冬春季苗地土壤水分过多,地块低洼处的苗木保存率降低,生长量也较低,对照地苗木则相反。建议通过控制灌水量,积极探索衬膜种植的栽培学技术,创造条件,实行少量多次的定额灌溉,是干旱区进一步提高樟子松育苗成活事、保存率的一种新的有效途径。     

黄土丘陵区柠条种植技术研究

柠条作为治理水土流失的先锋植物被引种于黄土丘陵区,但成活率一般只有30%~60%,需补种3~4次成活率才能达到75%以上。结合21世纪初期首都水资源可持续利用规划水土保持项目的实施,对这一问题进行了研究,认为黄土丘陵区柠条种植的关键技术是整地,通过整地使土壤疏松,接近柠条原生的沙质土壤,可以提高柠条的成活率。柠条旱直播与移栽均能繁殖,旱直播适于地形比较完整的地块,移栽适于地形比较破碎的地块。     

平茬对柠条根-土复合体抗剪特性的影响研究

平茬是灌木人工林培育中常用的手段,灌木多通过平茬达到复壮目的。以内蒙古砒砂岩区典型水土保持功能灌木柠条根-土复合体为研究对象,进行剪切试验研究,分析平茬复壮对柠条根-土复合体抗剪特性的影响,阐明柠条人工灌木林平茬复壮机制,确定最佳平茬方案,进而为柠条人工灌木林管理提供科学依据。结果表明,在12.5 kPa、25 kPa的条件下,2 a生柠条根-土复合体的抗剪强度分别为31.43%和11.02%,而未平茬柠条根-土复合体的抗剪强度分别为24.01%和7.35%,根系的存在明显提高了浅层土体的抗剪强度;平茬和未平茬柠条根-土复合体粘聚力相对于素土的增长率分别为37.24%和52.23%,平茬和未平茬柠条根-土复合体内摩擦角相对于素土的增长率分别为10.11%和4.78%。表明在12.5 kPa和25 kPa下平茬后的效果优于未平茬,其中摩擦力发挥了重要的作用。     

黄土丘陵沟壑区柠条人工林地土壤养分特征研究

为了促进黄土丘陵沟壑区人工柠条群落的更新,以定西市巉口镇龙滩流域的人工柠条群落为研究对象,对其5种平茬处理方式(全部平茬、隔株平茬、隔行平茬、隔株隔行平茬、未平茬)下3个土层深度(0～20、20～40、40～60 cm)的8个土壤养分指标(pH值、有机质含量、全氮含量、全磷含量、全钾含量、碱解氮含量、有效磷含量、速效钾含量)进行了测定和分析研究。结果表明:平茬方式对土壤养分的影响不明显,不同平茬方式间土壤养分含量差异不显著;土层深度对土壤养分的影响很明显,不同土层间土壤养分含量差异显著,尤其是有机质、全氮和碱解氮含量,而且土壤养分含量总体上呈现出随着土层深度的增加而下降的趋势,养分呈一定的表聚效应。     

刺槐林和柠条林土壤剖面理化性质对比及相关性分析

为了研究黄土高原退耕林地土壤理化性质变化特征,探索土壤剖面不同深度土壤有机碳(SOC)及相关因素的相互响应机制,对安塞县纸坊沟流域1975年柠条林(N75)、1974年农地(H74)和1978年刺槐林(C78)100 cm深度土壤剖面的有机碳、全N、粒度、碳酸钙进行了差异度分析和线性相关性分析,结果表明:两个退耕林地SOC和全N含量在0—100 cm深度都有增加,但是C78主要表现在0—20 cm深度,而N75则主要表现在20—100 cm深度。相关度分析表明,H74在20—100 cm深度SOC含量、C/N值与0.002—0.02 mm粒径含量达显著、极显著相关,C78在40—100 cm深度SOC含量与<0.002 mm粒径含量显著相关,C/N值与<0.02 mm粒径含量由0—100 cm的负相关变为正相关。结果证明,退耕后柠条林地SOC和全N含量的变化主要表现在深层土壤上,刺槐林地的变化则主要表现在浅层土壤上;农地和刺槐林地深层土壤SOC主要吸附在细颗粒土壤上,性质较稳定。     

柠条锦鸡儿茎叶水浸提液对4种农作物幼苗生理特性的影响

采用改进的水浸提液法制得浸提母液,土培法对玉米、小麦、糜子和荞麦进行幼苗生长试验,研究不同浓度柠条锦鸡儿茎叶水浸提液对4种牧草幼苗的影响.结果表明:25.0 mg/ml的柠条茎叶水浸提液使4种农作物幼苗丙二醛(MDA)含量增加,但根系活力却明显降低,而叶片细胞膜透性显著增加;4种农作物幼苗叶绿素含量分别下降了45.00％,29.00％,46.67％和35.71％.当柠条茎叶水浸提液浓度为25.0 mg/ml时,4种农作物幼苗体内超氧化物歧化酶(SOD)活性仅糜子表现出显著的促进作用;糜子、荞麦和小麦幼苗体内过氧化氢酶(CAT)活性显著增高;过氧化物酶(POD)活性均表现出显著增加;当浓度为100.0 mg/ml时,4种农作物幼苗体内SOD、CAT和POD的活性均有显著抑制.从化感综合效应指数来看,柠条茎叶水浸提液对4种农作物幼苗生理特性的化感抑制效应大小为糜子＞荞麦＞小麦＞玉米.     

塔克拉玛干沙漠腹地人工绿地生长季的小气候特征

利用小气候观测资料,分析了塔里木沙漠腹地人工灌溉林地小气候特征及其影响因素,并与林地外原始流沙地进行了对比.结果表明,人工灌溉林地具有调节地表温度和贴地层气温,缩小温差,提高大气湿度等重要生态作用.人工灌溉林地地表温度与流沙地差异极显著,白天林地的地表温度低于流沙地而夜间相反,林地土壤温度的日较差比流沙地低18.26℃;在09:00-15:00期间,林地的气温高于流沙地,平均温度高1.44℃,其它时段,林地的气温低于流沙地,平均温度低3.22℃;两者之间温差夜间大于白昼,林地的气温日较差较流沙地高4.41℃.全天林地绝对湿度和相对湿度均大于流沙地.不同树种的林地温湿度存在差别,但是差异不显著.不同覆盖度林地地表温度、空气温湿度都表现出不同的特征.研究结果对于进一步探讨极端干旱条件下人工灌溉林地近地层物质和能量交换具有重要意义.     

行带式配置柠条林防风效益风洞试验研究

柠条(Caragana korshinskii)是我国重要的固沙灌木造林种,在沙区植被重建中被广泛使用.为了使柠条防护林更加稳定高效的发挥防护效应,需要对其空间配置结构进行研究.针对柠条防护林空间配置的问题,该研究设计了风洞模拟试验.试验结果表明:柠条林的空间结构分布对其防护效益具有重要影响.疏透度是影响防护林的防风效果的重要参数,低矮灌木防护林疏透度以0.5左右为优.盖度对防护林的防风效果具有更重要的意义,盖度在20%左右就能有效的降低风速,且连续的行带式配置中林带对气流具有逐级削弱的能力.     

金川尾矿库土壤与植物重金属富集特征

以金川公司老尾矿库主要造林树种柠条锦鸡儿为植物材料,以尾矿库主要重金属元素Ni、Cu为研究对象,对金川公司尾矿区柠条种植地的土壤和柠条中重金属富集状况进行研究。结果表明,尾矿库土壤极端贫瘠、重金属含量高,其中Cu、Ni的含量超过国家土壤三级标准,是一类被重金属复合污染的土壤;在不同的栽植措施下柠条不同部位吸收重金属的能力差异较大,柠条中Ni含量地上部分大于地下部分,Cu含量地上部分小于地下部分,而且对Ni的转运能力较对Cu转运能力强;柠条根系对Cu的滞留率在80%以上,而对Ni的滞留效应相对较弱。综合分析结果表明,柠条能吸收富集Ni和Cu,并具有一定的耐性。基于其具有生物量大、生长速度快的特点,作为镍铜尾矿库的修复植物有较好的应用前景。