塔里木河不同河段胡杨径向生长及径流的影响差异

利用塔里木河上、中、下游采集的胡杨年轮数据和1957-2010年的径流资料,分析塔里木河干流地区胡杨径向生长量与径流量的对应关系。结果表明：① 塔里木河上、中游4个断面的胡杨径向生长量存在显著变化,在20世纪80-90年代出现峰值,总体呈下降趋势。下游2个断面胡杨径向生长量在2000年前年际变化较小,2000年后,受生态输水影响胡杨径向生长量变化幅度较大,英苏和依干不及麻断面分别在2003年和2006年出现峰值。② 塔里木河肖夹克、新渠满、沙子河口、阿其克、英苏和依干不及麻断面的胡杨径向生长量突变分别发生在1996、1999、1991、2000、1998年和1960年或1968年或1978年。③ 塔里木河上、中游胡杨径向生长量与当年1-2月的径流量正相关性最高,下游胡杨径向生长量与当年1-2月的径流量负相关性最高。     

塔里木河下游胡杨对水分条件变化的响应

通过对塔里木河下游应急输水河畔胡杨样枝的年轮分析,结果表明:第3次应急输水后,喀尔达依断面胡杨的横向响应范围达到离河1 000 m;应急输水后不同断面、不同离河距离,地下水埋深梯度、过水时间梯度随着离河道和大西海子水库距离增加,胡杨生长量减少;输水量大的年份胡杨生长量明显大于输水量少的年份,在相同输水量和输水时间前提下,春秋季持续输水对胡杨生长恢复效果要优于夏秋季输水;在持续输水后,胡杨生长量增长幅度减小,其大小逐步趋于近似.     

塔里木河上游河岸胡杨径向生长对温度的敏感性

基于塔里木河上游近64 a的气象数据和上游河岸胡杨年轮资料,分析塔里木河上游河岸胡杨径向生长特征及其与气候因子的关系,并采用敏感度分析方法研究胡杨径向生长的敏感温度。结果表明:(1)近170 a来,胡杨年轮生长出现了两个峰值和一个低值,两个峰值出现在1857年和1879年。在1879年以后年轮生长呈现明显下降趋势,1955年达到最低值。此后年轮生长又开始出现增加趋势,1989年以后年轮生长略微降低。(2)树轮年轮指数与6—9月的平均温度呈现显著负相关,说明温度是限制塔里木河上游河岸胡杨径向生长的主要因子。随着温度的上升,胡杨径向生长呈现逐渐减小的趋势。(3)河岸胡杨径向生长对温度变化响应敏感度不同。随着温度上升,胡杨径向生长灵敏度降低幅度呈现先增强后减弱的趋势,灵敏度最大值所对应的温度为18.6℃。因此,该采样区域的胡杨径向生长的最佳温度是18.6℃。     

不同时间尺度环境因子对黑河下游胡杨(Populus euphratica)径向生长的影响

本研究以黑河下游额济纳旗成熟的河岸胡杨林为对象,分析不同年龄胡杨(Populus euphratica)的年轮宽度序列与不同时间尺度环境因子的关系。结果表明:①在年尺度上,气温是影响胡杨径向生长的主要因子,但不同年龄胡杨对气温的响应有所不同。②在季节尺度上,休眠季气温越高越有利于壮龄胡杨的径向生长,而生长季气温越高越不利于老龄胡杨的径向生长。③在月尺度上,前一年3月和当年9月的平均气温越高,对壮龄胡杨的径向生长越有利,而当年10月平均气温越高,对老龄胡杨的径向生长越不利;前一年7月径流量的增加对老龄胡杨的径向生长有利,而当年2月径流量的增加对壮龄胡杨径向生长有利。综上所述,在季节和年等相对较长的时间尺度上,气温是影响胡杨径向生长量的主要因素,随着时间尺度的缩小,胡杨对环境因子的响应更为细化,并且表现出一定的滞后效应。径流量作为重要的环境因子在月尺度上才突显出来,前一年7月和当年2月的径流补给对胡杨径向生长有极大的促进作用。因此,在黑河统一调度管理过程中,可通过适度调增2月和7月洪水的下泄量来满足胡杨径向生长对水分的需求。     

塔里木河上游河岸胡杨径向生长对温度的敏感性北大核心CSCD

基于塔里木河上游近64 a的气象数据和上游河岸胡杨年轮资料,分析塔里木河上游河岸胡杨径向生长特征及其与气候因子的关系,并采用敏感度分析方法研究胡杨径向生长的敏感温度。结果表明：（1）近170 a来,胡杨年轮生长出现了两个峰值和一个低值,两个峰值出现在1857年和1879年。在1879年以后年轮生长呈现明显下降趋势,1955年达到最低值。此后年轮生长又开始出现增加趋势,1989年以后年轮生长略微降低。（2）树轮年轮指数与6—9月的平均温度呈现显著负相关,说明温度是限制塔里木河上游河岸胡杨径向生长的主要因子。随着温度的上升,胡杨径向生长呈现逐渐减小的趋势。（3）河岸胡杨径向生长对温度变化响应敏感度不同。随着温度上升,胡杨径向生长灵敏度降低幅度呈现先增强后减弱的趋势,灵敏度最大值所对应的温度为18.6℃。因此,该采样区域的胡杨径向生长的最佳温度是18.6℃。     

祁连山青海云杉直径结构及其对径向生长的影响

为了探究祁连山青海云杉的径向生长变化规律,以祁连山排露沟小流域的青海云杉林为研究对象,通过对森林分布上、下限的样地调查和生长尺的连续观测,分析树木直径结构对青海云杉年内径向生长的影响。结果表明:(1)海拔2 500 m的青海云杉林以4~8 cm径阶的树木居多,林分直径结构分布趋势呈反"J"形,基本符合天然异龄林分布曲线;海拔3 300 m的林分中,大径级树木数量较海拔2 500 m明显增多,林分直径结构分布呈现为近似余弦曲线分布,属于异龄林分布曲线的中间型。(2)海拔2 500 m和3 300 m青海云杉的生长季均于5月开始至9月底。可将其生长期划分为启动生长期(5月)、快速生长期(6—8月)和缓慢生长期(9月),平均径向生长速率分别为-0.66μm·d~(-1)·株~(-1)、7.59μm·d~(-1)·株~(-1)、5.16μm·d~(-1)·株~(-1)。(3)树木径向生长速率随着树木直径的增大而增大。大树平均生长速率为6.91μm·d~(-1)·株~(-1),是中树的1.65倍,是小树的7.3倍。(4)不同径级的青海云杉年径向累积生长量为:中树小树大树。中树的年径向累积生长量为9 137.5μm,是大树的2.85倍,是小树的3.38倍。     

新疆艾比湖自然保护区阿奇克苏河沿岸胡杨年龄结构和生长量状况研究

利用在新疆艾比湖自然保护区阿奇克苏河沿岸设立的三块胡杨监测样地,根据4a来的实地观测数据对该区胡杨的年龄结构以及生长量情况进行了统计与分析。结果表明,该区胡杨年龄分布结构呈倒金字塔型,部分样地的Ⅰ～Ⅴ龄级胡杨甚至有缺失现象。在各龄级胡杨四年的生长量比较中,胡杨胸径和树高生长均随龄级的增加呈递减趋势,而冠幅生长则呈递增趋势。而在各样地胡杨的年平均生长量比较中,样地A1胡杨的胸径和冠幅生长均好于另两块样地,且差异比较结果显著(P<0.05),但各样地树高生长差异并不显著;结合各样地未缺失龄级(Ⅵ～Ⅺ)胡杨年平均生长量与林分密度、地下水位、土壤总盐含量、土壤pH值以及土壤有机物含量等生境因子进行相关性比较显示,胡杨胸径和冠幅生长量均与土壤总盐含量有高度相关性,地下水位则次之,而树高生长量与各生境因子相关性均不高。     

塔里木河下游胡杨生物量动态模拟

文中运用2000-2015年塔里木河下游胡杨测量数据以及2015年胡杨伐倒木称重资料,首先运用森林材积源生物量法研究了2000年胡杨生物量和净生产力,然后对胡杨生物量变化特征进行了动态模拟。结果表明:1)建立了胡杨地上生物量模拟方程F=128.09(D2h)0.6318(R2=0.892)与胡杨树龄模拟方程B=12.711/(1+3.339×e-0.208D)(R2=0.9971),通过模拟可得2000年胡杨总生物量和总净生产力分别为20.329×104t、1.134×104t·a-1,单位面积生物量与生产力分别为2.386t·hm~(-2)、0.133t·(hm~2·a)-1。2)建立了生态输水量与胡杨净生产力之间的关系模型Y=1.0448Ln(x)+1.1154(R~2=0.8608);通过成长模型模拟,可得胡杨生物量增长潜力很大,在合理生态输水并加强保护的前提下,胡杨生物量可以从2000年的20.329×104t增加到2040年的71.62×104t。     

黑河下游荒漠河岸林不同林龄胡杨对脉冲式降雨的响应

分析干旱区不同林龄胡杨对脉冲式降雨的响应,对制定气候变化下胡杨保育恢复策略具有重要意义。通过对降雨前、后黑河下游不同林龄胡杨木质部水及其不同潜在水源稳定同位素组成(δD、δ18O)的测定,分析不同深度的土壤水、地下水和降水对胡杨水分利用的贡献比例,并结合胡杨样地土壤剖面含水量的变化,探讨降雨前、后不同林龄胡杨水分利用变化及对脉冲式降雨的响应。结果发现:1降雨前、后胡杨幼苗木质部的δ18O值变化较大,分别为-3.498‰和-7.928‰,而胡杨成熟木木质部的δ18O值变化不大,分别为-7.202‰和-7.225‰;2降雨前、后胡杨幼苗对不同水源水分利用变化较大,降雨前主要利用0~30 cm的土壤水,利用比例达88%~90%,平均值为89.9%,对地下水的利用仅为2.9%。降雨后对降水的利用最高达60%,平均值为19%;降雨前、后胡杨成熟木都主要利用地下水和深层土壤水。     

哈萨克斯坦阿尔泰山树木径向生长及其对气候要素的响应

针对哈萨克斯坦阿尔泰山南坡西伯利亚云杉（Picea obovata）和西伯利亚落叶松（Larix sibirica）开展树轮研究,建立树轮年表,计算年平均树轮宽度值和年平均断面积生长量（BAI）,并分析在1988年发生升温突变前后,这2个树种树轮宽度指数变化趋势,及其树木径向生长对气候因子的响应。结果表明：在升温突变前后,2个树种树轮宽度指数变化趋势一致。但是,在升温突变后,其变化趋势均由不显著增加转为显著下降。即树木径向生长减缓;升温突变后,2个树种树木径向生长对降水的响应有所减弱,而对气温的响应有所增强,并且发生了树轮指数和气候因子间相关性“正负转换”的情况。     

胡杨林的初次灌溉效应

对胡杨次生林适宜灌溉量的研究表明 ,在一定范围内 ,林木材积生长量随灌溉量的增加而增加 ,在 0 (对照 )、75 0、1 5 0 0、2 2 5 0、30 0 0m3/hm2 .a处理中 ,年产材积量分别为3.76E - 0 5、3.42E - 0 5、4.94E - 0 5、0 .0 0 0 1 2 3、5 .75E - 0 5m3/株。 2 2 5 0m3/hm2 .a灌溉量的产材量最高 ,高含水量 1 1 0mm线上升的最高 ,较其他处理都为明显。在水资源日益短缺的塔里木河流域 ,胡杨林的灌溉量应以 2 2 5 0m3/hm2 .a为宜。     

瓜州绿洲胡杨林下土壤水分空间特征研究

利用地统计学方法及ArcGIS中的Kriging空间插值法对瓜州绿洲胡杨林下土壤含水量的空间变化规律进行了研究.结果表明:在垂直方向上,QZ、SG和BL三个样地的土壤含水量随深度的增加而增加,TG样地,由于土壤板结,导致其含水量随深度的增加呈减少趋势.瓜州绿洲胡杨生长阶段与其林下土壤含水量呈负相关关系,且土壤含水量越向...     

额济纳胡杨林生态效益评价及保护对策探讨

胡杨是古地中海残遗植物种 ,胡杨林生态系统在绿洲演替与发展的不同阶段发挥着主要作用。额济纳胡杨林是我国第二大胡杨林 ,是维系额济纳绿洲存在的重要天然屏障。本文通过对胡杨林生态效益的评价 ,提出胡杨林不仅在生态系统方面有重要作用 ,而且对当地及周边地区的经济、社会发展也有不可替代的作用。并对当前胡杨林存在的问题 ,利用保护生物学和恢复生态学加以研究 ,为胡杨林的保护提出一些措施。     

塔里木河下游生态输水后胡杨林恢复效应与预测研究

塔里木河下游大西海子水库以下河道,自2000年5月至2004年10月,共进行了六次间歇性的生态输水。本文通过对胡杨样枝生长量的分析,表明输水对胡杨林的恢复具有显著的作用;同时依据历史期间的生态水量与胡杨林的对应关系,预测了在现状输水条件下大西海子水库以下可以恢复的胡杨林面积。     

输水作用下的地下水水质变化与胡杨林更新--以塔里木河下游英苏断面为例

通过对塔里木河下游地下水化学特征在4次生态输水后的变化分析,揭示英苏断面地下水矿化度对生态输水的时空响应特点。结果表明,在空间上,每一次输水后地下水矿化度的响应范围都不断扩大,但4次输水对地下水矿化度的影响不超过距离河道1000m的范围;在时间上,每次输水后地下水矿化度都有明显响应,在受输水影响的初期,矿化度明显上升,然后逐步下降,下降速度先快后慢。在分析胡杨幼苗对地下水质的耐受性的基础上,提出生态输水时间的选择对胡杨林更新的重要性,并进一步指出胡杨林更新的关键是加强河道整治。     

荒漠河谷胡杨残林复壮更新试验研究

胡杨(Populus euphratica)在额济纳荒漠绿洲中的生态地位极其重要,与绿洲的兴衰息息相关。额济纳荒漠绿洲的胡杨林,目前由于河水泛滥受控制,使依赖于河漫滩而发芽生长的幼林所占林地面积比例下降,林地日趋老化、衰残,致胡杨日渐衰败,绿洲退缩。文中依据多年的试验调查数据,对荒漠河岸林胡杨残林复壮更新效果进行了分析研究。结果表明:围栏封育对加快荒漠河岸林的复壮更新和林下天然植被的恢复,起到了积极而显著的作用。开沟断根,打破了土壤表皮板结层,疏松了土壤,利于根蘖苗萌生,同时也促进了苗木侧根和须根的增加,扩大了根系吸收面积,使苗木生长量提高。间苗定株有效地促进了胡杨老树的根蘖更新。确定了河岸胡杨更新林合理密度为幼龄期为3330株/hm2,中龄期为1665株/hm2,近熟林期为600株/hm2,成熟林期为135株/hm2。在此基础上提出了全面保护好沿河现有胡杨残林的措施,实行分片、分段围栏封育和充分引用季节性河道来水浇灌的前提下,积极促进胡杨残林的复壮和根蘖更新,复壮更新。     

不同灌溉量梯度下胡杨和新疆杨苗期的抗旱性比较

在新疆和田地区墨玉县选取两年生的胡杨和新疆杨实生苗,栽植于苗圃进行不同灌溉水量的处理。不同处理下土壤的含水量分别为田间持水量的85%,70%,47%和24%。测定不同处理水平下胡杨和新疆杨在不同时刻的叶片水势,结果表明:胡杨和新疆杨的水势在一天中的变化趋势呈"V"字型,胡杨的水势日平均值高于新疆杨。利用Licor-6400便携式光合仪对两种杨树的净光合速率和蒸腾速率进行了测定,结果显示相同处理下胡杨的净光合速率和蒸腾速率的日平均值大于新疆杨,胡杨的瞬时水分利用效率高于新疆杨。此外,还测量了两种杨树的叶片的稳定碳同位素比率,结果显示胡杨的δ13C值显著大于新疆杨(p<0.05),表明它的长期水分利用效率较高。运用隶属函数综合各个指标的比较结果来看,胡杨的抗旱性强于新疆杨。     

Physiological responses of Populus euphratica Oliv. to groundwater table variations in the lower reaches of Heihe River, Northwest China

Riparian vegetation in the lower reaches of Heihe River serves important ecological functions. However, the riparian ecosystems have been constantly deteriorating in the past 30 years simply due to water interception for oasis agricultural irrigation in the middle reaches of the river. This study pays a particular attention to Populus euphratica Oliv. forest because it is a dominant component of the riparian ecosystem in the lower reaches of Heihe River where the depth of groundwater table is the controlling factor in sustaining riparian ecosystems. To reveal leaf-related physiological responses of Populus euphratica Oliv. forest to groundwater table variations, we analyzed the relationships between the depth of groundwater table (DG) and three leaf-related parameters, i.e. leaf stomatal density (SD), specific leaf area (SLA), and stable carbon isotopic composition (δ 13 C). Our results show that the relationship between DG and leaf SD is a bi-mode one shaped by both salt stress and water stress. That is, salt stress appeared in shallow groundwater conditions and water stress happened in deep groundwater conditions, and the thin layer around 2.7 m of DG is a stress-free layer. Leaf SD fluctuated according to the DG variation, first decreased with increasing DG, then increased at depths ranging 2.7-3.7 m, and after a relatively stable plateau of SD at depths ranging 3.7-5.2 m, decreased again with increasing DG. Our results also show that SLA decreased exponentially with increasing DG and foliar δ 13 C values are also strongly dependent on DG, further demonstrating that these two parameters are sensitive indicators of water stress. The exponential curve suggests that SLA is more sensitive to DG when groundwater table is shallow and 3 m seems to be a threshold beyond which SLA becomes less sensitive to DG. Foliar δ 13 C becomes more sensitive when the groundwater table is deep and 7 m seems to be a threshold below which the δ 13 C signature becomes more sensitive to DG. These findings should be helpful in monitoring the growth and development of Populus euphratica Oliv. forests and also in providing protection measures (i.e. DG related) for Heihe River riparian forests.     

黑河中游湿地胡杨蒸腾速率与叶性状的关联性分析

干旱区湿地植物叶片蒸腾作用与叶性状的关联性研究,对揭示植物叶片叶脉网络性状、叶片形态构建模式与植物体内水分平衡间的内在联系至关重要.以黑河中游湿地胡杨(Populus euphratica)为研究对象,按胡杨林距离水域的远近分别设置:I(离水域30～110 m,土壤含水量(SMC)58.23％)、II(离水域160～2...