生物基可降解沙障对毛乌素沙地表层土壤水分空间异质性研究

采用经典统计学与野外实地调查相结合的方法,对毛乌素沙地铺设的生物基可降解(PLA)沙障内和对照裸沙丘土壤含水量空间异质性对比分析,研究结果表明:铺设PLA沙障后沙丘土壤含水量较对照裸沙丘有明显增加的趋势,土壤含水量在不同深度土层间差异显著;铺设PLA沙障后沙丘土壤含水量变异系数较裸沙丘升高了6%左右,其基台值显著高于裸沙丘,变程由8. 91减少到3. 25,其土壤含水量空间异质性增强,使得土壤水分空间分布趋于离散状态,但两者均属中等程度变异。PLA沙障的铺设对沙丘表面土壤水分保持具有一定固持作用,可为后期天然植被恢复提供有利的先决条件。     

模块沙障对流动沙丘土壤水分动态的影响

在流动沙丘设置具有"肥岛"功能的"一字型"模块沙障,并采用HOBO土壤水分记录仪定位定时测定土壤水分,研究不同外包装材料及不同内部填加物对流动沙丘土壤降水入渗及其水分动态变化的影响。结果表明:模块沙障影响降水向沙障覆盖下深层土壤入渗,模块沙障下40 cm土层含水量变化范围为5.23%~6.03%,对照处理为7.86%;黄麻袋外包装、内填20%玉米芯处理土壤含水量为7.61%,而其他处理为5.23%~5.99%;9.2 mm降雨后黄麻模块沙障内部水分含量由7.2%增加到8.96%,而纤维袋模块沙障覆盖下20 cm土层水分则由2.99%急剧增加到9.97%,以后均逐渐下降。     

沙袋沙障对沙丘表层粒径影响的研究

PLA纤维是一种新兴固沙材料,用它灌沙形成的筒状沙袋铺设于沙丘上形成沙障,可以改变近地表风沙流结构和地表粗糙度等因子。为了解该PLA沙障对沙丘地表土壤粒径的影响情况,在铺设沙障沙丘及对照沙丘分别取0～11 cm土样,用Rise-2008型激光粒度分析仪测定土样平均粒径,对比研究不同规格、不同部位PLA沙障与对照沙丘表层平均粒径的差异。结果表明：1 m×1 m、2 m×2 m、3 m×3 m PLA沙障3种规格相比,规格越大其平均粒径反而越小,但是均显著高于对照沙丘（P〈0.005）;铺设沙障沙丘的迎风坡、坡顶和背风坡平均粒径分别比对照沙丘高11.4%、26.8%和1.8%;并且坡顶平均粒径最大,迎风坡次之,背风坡最小,对照出现相同的变化趋势。     

不同材料沙障对流动沙丘水分含量的影响

为了探明不同材料沙障对流动沙丘土壤含水量的影响,在乌兰布和沙漠刘拐子沙头设置了不同材料沙障,采用土钻取土,烘干法测定了土壤水分含量。结果表明:纱网沙障沙层含水量比对照样地提高1. 80%,粘土沙障沙层含水量比对照提高3. 77%～8. 65%,但粘土沙障严重阻碍降雨入渗过程和入渗深度,导致粘土沙障下存在5～10 cm厚干沙层,而纱网沙障不影响降雨入渗过程,并随土层深度增加,土壤含水量逐渐升高,且4 m×4 m纱网沙障对土壤水分的保持作用尤为明显。     

彰武北部沙地不同植被覆盖下土壤水分状况研究

通过对彰武北部沙地乔、灌、草、农田、沙丘的土壤水分和物理性质研究得出:沙土表层(0~50 cm)含水量受降雨影响显著,100 cm以下影响不明显;地表植被不同则对水分的保持效果、水分在土壤中的垂直分布(0~300cm)、水分有效性和土壤下渗影响有所不同。     

PLA沙障防风效益研究

为了解新材料PLA沙障对近地表气流的影响,通过测定铺设PLA沙障沙丘距地表不同高度的风速,并以铺设麦草沙障沙丘及裸沙丘为对照,对比研究各种规格、迎风坡、坡顶及背风坡地表粗糙度、风速效能及风速廓线差异。     

直压立式PE纱网沙障土壤种子库特征研究

流动沙地铺设沙障后土壤种子库变化对自然植被恢复评价和有效预测生态恢复进程具有重要作用。采用野外取样和温室内发芽测定方法,研究了浑善达克沙地固定沙丘活化风蚀坑铺设不同规格纱网沙障后,0～5 cm土层深度内土壤种子库的变化特征。结果表明,4 m×4 m网格沙障内土壤种子库为每平方米547.20粒,分别比4 m带状和6 m带状沙障增加143.00粒和288.90粒。网格沙障内积沙部位土壤种子库为每平方米718.75粒,风蚀部位为每平方米350.00粒。在4 m带状沙障前段位置土壤种子库为每平方米412.50粒,中段位置土壤种子库为每平方米645.80粒,沙障后段位置土壤种子库每平方米只有154.20粒。铺设沙障后,沙化草地土壤种子库为每平方米675.00粒,比平缓风蚀坑内土壤种子库高70.00%。直压立式PE纱网沙障对土壤种子具有明显的拦截作用,其中4 m×4 m网格沙障对土壤种子的拦截效果最好。     

肠式沙障固沙作用及其结构稳定性研究

通过对肠式沙障沙埋程度、积沙宽度、位移程度及沙障控制区域植被盖度等指标进行调查,分别研究了不同规格、不同类型的肠式沙障稳定性及其所在沙丘植被恢复程度。研究结果表明:品字沙障位移距离最大,移动平均距离达到了58.72 cm,方格沙障移动距离最小,仅为36.11 cm。4 m品字形沙障的移动距离最大,达到了70.67 cm,2 m带状沙障的次之,移动距离为52.33 cm,说明规格越大,移动程度也越大。方格沙障铺设沙丘的植被盖度较大,其中4 m×4 m方格沙障铺设沙丘植被盖度达到最大。     

章古台沙地樟子松人工林土壤水分动态研究

对章古台地区沙地樟子松人工林和流动沙地土壤水分动态进行了定位研究，结果表明，在整个生长季节内，降雨、蒸散、地形及土壤质地等因素对沙地土壤水分变化影响显著。0-100cm土层土壤贮水量以沙丘下部林地为最高，流动沙地次之，丘顶林地最低。表层0-5cm土壤含水量受降雨影响变幅较大，林地高于流动沙地；樟子松主要根栖层25-50cm土壤含水量低于流动沙地。5、6、9月为失墒期，7—8月为蓄墒期，其中以6月份土壤贮水量为最低。     

库布齐沙漠不同沙障内沙物质粒级特征分析

文章通过对库布齐沙漠裸沙丘及5种沙障内沙物质进行测定,对裸沙丘和沙障内的沙物质粒径进行对比,分析沙物质粒径变化规律。结果表明:低立式沙柳格状沙障和平铺式玉米秆格状沙障下沙物质细物质含量最多,防护效果最好。     

Relationships between <Emphasis Type="Italic">Artemisia ordosica</Emphasis> communities and environmental factors following sand-dune stabilization in the Mu Us desert,northwest China

Artemisia ordosica is an excellent sand-fixing shrub for sand stabilization in northwestern China. Sand dune stabilization, a critically important process, leads changes in abiotic factors, such as soil structure and nutrient contents. However, the effects of factors on an A. ordosica community following sand stabilization remain unclear. In this study, we used canonical correspondence analysis (CCA) to examine the relationships between A. ordosica communities and environmental factors at three habitats: semi-fixed dune (SF), fixed dune with low-coverage biological soil crust (F), and fixed dune with high-coverage biological soil crust (FC) in Mu Us desert. The mean height and coverage of plants increased with sand stabilization, while species diversity and richness increased initially and then reduced significantly. Correlation analysis and CCA revealed that slope, soil organic carbon, and nutrient contents, proportion of fine soil particles, soil moisture, and thickness of biological soil crust were all highly correlated with vegetation characteristics. These environmental factors could explain 40.42 % of the vegetation–environment relationships at the three habitats. The distribution of plant species was positively related to soil moisture in the SF dune. Soil moisture, soil nutrient, and fine-particle contents mainly affected plants distribution in the F dune. In the FC dune, distribution of plant species was positively and negatively correlated with the thickness of biological soil crust and soil moisture at a depth 0–20 cm, respectively. The dominance value of typical steppe species increased significantly following sand-dune stabilization and relations between species and samples in CCA ordination bi-plots showed that perennial grasses could invade the A. ordosica community on FC, indicating A. ordosica communities had a tendency to change into typical steppe vegetation with the further fixation. We conclude that the significant differentiation not only occurred in community characteristics, but also in the relationships between vegetation and environmental factors among the three stages of dune fixation. So, restoration of degraded dune ecosystems should be based on habitat conditions and ecological needs.     

不同固定程度沙地油蒿叶水势的日动态及其环境影响因子的研究

用WP4露点水势仪观测不同固定程度沙地上油蒿叶水势日动态,同时分析各环境因子与油蒿叶水势的关系。结果表明,3种样地油蒿的叶水势均在5砄00最高,之后随着太阳辐射强度的增强,叶水势逐渐降低,直到中午13砄00左右达到最低值,此后随着太阳高度角的降低,叶水势又逐渐开始升高;相关性分析表明,油蒿叶水势变化主要受大气温度和光合有效辐射强度的影响,大气相对湿度及土壤水分对油蒿叶水势的影响并不显著;中午13砄00以前3种沙地油蒿叶水势的基本情况是流动沙地＞半固定沙地＞固定沙地,而15砄00～17砄00这段时间3种沙地油蒿叶水势与中午相反,这主要是由不同固定程度沙地上油蒿植株的年龄差异及浅层土壤水分自身的差异导致的。在大气温度和光合有效辐射强度较高的情况下,流动沙地上油蒿植株吸收水分的能力最强,而固定沙地上油蒿植株的吸水能力最弱,加之固定沙地自身匮乏的土壤水分条件,必将导致固定沙地上油蒿群落的衰退。     

民勤流沙治理中机械沙障的防风固沙效益分析

通过分析研究民勤流沙治理中机械沙障的防风固沙效益,对设置的6种不同类型沙障进行测定和分析,得出如下结论:机械沙障设置后,可以提高流沙下垫面的粗糙度,降低近地表风速,固定流沙,减少风速。6种机械措施相比,塑料网格沙障价值系数最高,依次为:粘土方格沙障、麦草方格沙障、土工编织袋沙障、砾石方格沙障、棉花秆方格沙障。     

沙漠生物结皮层覆盖对风沙土水分蒸发特征的影响

生物结皮作为流动沙丘固定的标志之一,影响着风沙土水文的变化特征。本文研究结果表明：生物结皮覆盖直接影响着风沙土水分的再分配过程;不同类型生物结皮对土壤自然含水状况和降水再分配的影响不同。生物结皮覆盖对0～5cm土层的土壤自然含水量具有一定的保护作用。同时,随着土层深度的增加,不同覆盖状态下,土壤自然含水量发展趋势不同。沙土表层覆盖方式和降水条件不同时,生物结皮层覆盖均不能有效地阻止水分的蒸发过程,并因生物结皮类型的差异,表现出不同的变化趋势。     

聚乳酸纤维沙障对植被生长的影响——以巴音温都尔沙漠封禁保护区为例

巴音温都尔沙漠的治理关乎整个河套平原的生态安全,然而,由于降水少,植被盖度低,导致其治理难度大。聚乳酸纤维沙障具有便于移动、使用寿命长、可生物降解无污染的特点,具有较好的发展前景。本研究将聚乳酸纤维沙障应用于巴音温都尔沙漠封禁保护区,并对其影响下植被的盖度、生物量及土壤的水分含量等指标进行为期4 a的监测。结果表明:(1)自沙障布设的第2 a起,沙障内的植被盖度和土壤含水量显著提高(P<0.05);(2)沙障内的植被地上生物量自沙障布设的第2 a起便开始显著增加,而地下生物量自沙障布设的第4 a起才显著增加(P<0.05)。总体来看,聚乳酸纤维沙障可通过提高土壤含水量来促进植被生长,可作为生物固沙难以实施区域的固沙措施,但其效果还有待更长期的研究。     

PLA沙袋格状沙障的合理运用

PLA沙袋沙障是一种新兴的固沙材料,具有施工运输方便,可重复利用和环保等优点。通过观察沙丘迎风坡、坡顶、背风坡铺设的1×1(m)、2×2(m)、3×3(m)三种不同规格格状沙障凹曲面深度,分析三种不同规格的凹曲面形态和剖面特征。     

毛乌素盐渍化沙地不同亚环境土壤差异性浅析

以毛乌素盐渍化沙地典型的裸沙丘、放牧草地和人工灌木林地下的土壤为研究对象,通过野外实地观测、采样和室内实验,对土壤含水率、全盐量、pH值、有机质、土壤容重进行测定分析。结果表明：人工植被样地的土壤容重、土壤盐分、土壤pH值明显低于坡后丘间草地、坡前丘间地、迎风坡坡中、迎风坡坡底、迎风坡坡顶、沙脊线处。植被恢复对降低土壤盐分、土壤容重和土壤pH值有一定积极作用。同时发现人工植被样地对提高土壤有机质也有一定的影响作用,人工植被样地土壤有机质含量达到0.60%,而坡前丘间地仅为0.27%。     

荒漠草原不同土地利用方式下春季表土水分变化研究

通过对阴山北麓荒漠草原不同土地利用方式下春季表土水分的动态监测,对土壤水分变化特征进行分析和探讨,结果表明：阴山北麓荒漠草原不同土地利用春季表土含水量大部分小于10%;不同耕地利用中,免耕地土壤含水量最高,且第3次采样中土壤含水量增加最明显;已翻耕地第2次采样土壤含水量变化很大;林地较其他土地利用表土水分含量高,且波动幅度较小。研究区不同土地利用类型土壤含水量依次为：林地〉草地〉灌丛〉耕地,这主要与土地利用状况和植被覆盖度有关。