基于多目标的生态脆弱区柠条平茬模式优化研究

为探究脆弱生态条件下柠条适宜平茬技术,提高灌木林生态保护与无粮化饲草料转化利用程度,基于内蒙古生态脆弱区实际情况设计机械平茬(T₁)、生物平茬(T₂)、轮换平茬(T₃)3种技术,通过试验采集及多元主体问卷调查,构建涉及经济、社会、生态效益的9个层次30个指标的柠条平茬技术综合效益评价指标体系,利用GI CRITIC EWM组合赋权法对其进行关键影响因素识别、效益评价,以筛选并评价优选平茬技术。研究表明：1)柠条平茬技术效益评价中,重要性程度为生态效益>经济效益>社会效益,饲化利用、水土保持和技术盈利能力为主要影响指标。2)三种平茬技术实现的综合效益排名为T₃>T₁>T₂,其中,经济效益排名为T₂>T₃>T₁、社会效益排名为T₁>T₃>T₂、生态效益排名为T₃...     

科尔沁沙地人工黄柳林平茬复壮技术研究

针对科尔沁沙地人工黄柳林的生存现状和生长动态规律,分析不同预留盖度和留茬高度的平茬处理后黄柳和林间草本植被的恢复情况及其防风固沙效益,结果表明:1)平茬对黄柳及其林间草本的生长均有极大的促进作用;2)在平茬后的第一年内和现有的4个预留盖度下,不同预留盖度对黄柳生长无显著影响;留茬高度以0cm(齐地刈割)为佳;3)综合风速和风蚀量的测定分析发现,在全面围封、林间草本较好的情况下,留茬盖度在10%已经完全可以满足沙地人工灌木林的生态防护功能。     

塔里木沙漠公路防护林乔木状沙拐枣平茬复壮技术的研究

为了塔里木沙漠公路防护林持续稳定的发展,对防护林内衰退的乔木状沙拐枣进行不同留茬高度和不同灌水量的平茬实验,选取萌蘖条数、株高、冠幅、萌蘖条地径、地上生物量5项指标评价平茬效果。结果表明:1)平茬后乔木状沙拐枣的萌芽期推迟10天左右,但萌蘖株的生长势明显好于未平茬植株,合理的留茬处理更能促进这一优势的发挥。2)平茬当年,不同留茬高度处理萌蘖株月生长动态一致,即株高、冠幅和地径均呈"S"型增长,而萌条数呈对数增长,但留茬高度对萌蘖条生长状况和地上生物量积累及分配均有显著影响(P0.05),不同留茬高度平茬效果为:10cm20cm15cm5cm。3)灌水量引起的土壤水分状况的差异极大的影响着防护林内乔木沙拐枣的平茬效果,单次灌水量45L/株的平茬效果明显好于22.5L/株。     

防护林沙拐枣人工平茬更新复壮效果分析

为保证古尔班通古特沙漠渠道防护林防护效益的持续性，对林中沙拐枣进行3种不同平茬数量规格的试验，即平茬沙拐枣的数量分别为样地中沙拐枣总量的50%、67%和78%，结果表明：① 人工平茬处理在一定程度上促进了沙拐枣根系对土壤水分的吸收。② 人工平茬后， 沙拐枣植株生长迅速，生长活力旺盛，平茬当年已经起到良好的防风固沙效果；③平茬增大了沙拐枣同化枝的有效表面积，生物量增加，提高了沙拐枣的生产力。3种平茬规格处理下，沙拐枣更新复壮都取得了显著的效果，在78%平茬数量规格下沙拐枣生长状况最好，平茬效果最佳，防护效益随着后期生长将持续增大。     

沙漠公路防护林乔木状沙拐枣的平茬效益分析

在极端生境胁迫下,乔木状沙拐枣种植7-8年后即出现长势减弱,自然枯死等现象,本文对7a生乔木状沙拐枣植株进行了人工平茬试验,并对其平茬效益做了分析,得出以下结论:(1)乔木状沙拐枣的再生能力较强,第一次平茬后新生枝株高,冠幅,地径等迅速增长,且经过第二次平茬后仍能保持良好的生长状态,生物效益显著。(2)平茬后乔木状沙拐枣生长旺盛,特别是同化枝表面积增长最快,第一次平茬植株生长2年后其同化枝面积大小已接近未平茬植株。(3)在沙漠公路防护林现有的管理模式和灌溉制度下,对老化衰退的乔木状沙拐枣植株进行平茬后,取得了良好的效果。平茬促进了乔木状沙拐枣的生长发育,从复壮更新的角度来看,有利于乔木状沙拐枣的再生和防护林生态利用率的提高。     

黄土高原西部人工灌木林土壤水分分布规律

利用便携式中子水分测定仪,对黄土高原西部丘陵区不同立地条件、不同灌木类型覆盖下土壤水分含量进行观测研究,同时对人工灌木林土壤水分分布规律进行了初步的探讨。结果表明：阴坡土壤水分储量最高,其次为半阴坡和半阳坡,阳坡最低,坡向因子与土壤水分储量呈显著正相关,坡位因子与土壤水分储量相关性不显著。柠条(Caragana korshinskii)、半日花(Helianthemum songaricum)耗水量较大,沙木蓼(Atraphaxis bracteata）、梭梭(Haloxylon ammodendron)等耗水量居中,荒漠锦鸡儿(Caragana roborovskyi)、甘蒙锦鸡儿(Caragana opulens)、枸杞(Lycium chinense)耗水量较低,在植被恢复过程中,应根据物种抗旱性的不同在不同坡向进行合理的配置。从单株植物对土壤水分水平分布的影响看,随着离树干距离的加大,土壤水分含量越高,但在不同的土层深度土壤水分水平分布特征有差异。     

沙棘林能源价值及平茬复壮技术研究

沙棘作为鄂尔多斯地区一种生态经济树种,但是生长到一定年龄就会出现"老化"现象,挂果量明显下降,病虫害严重,使得经济收入严重受损。通过现地平茬试验,基于平茬前沙棘的树高、冠幅、地径的调查以及平茬后的树高、冠幅、分枝数以及生物量测定数据为依据,研究发现沙棘最佳平茬树龄为8龄,留茬高度在距地表10cm为佳,茬口进行涂漆处理后萌芽生长状况较好;采用WZR-1TCⅡ型电脑自动热量计测定不同林龄沙棘植株以及各器官的热值研究结果表明:沙棘是一种高热值能源树种,去灰分热值大致在19-20KJ.g-1。沙棘各器官平均去灰分热值由大到小依次为:根﹥枝﹥叶﹥皮。最后对2010年鄂尔多斯地区营造的7118.27hm2沙棘生态经济林在生长8龄平茬后地上部分的能源价值进行估算,其能源价值相当于3.995×106t原煤的价值。     

荒漠草原区不同林龄柠条林物种多样性研究

开展对荒漠草原区固沙人工柠条林生长过程中地上植被的物种多样性变化特征研究,对于分析种植人工柠条林对退化荒漠草原治理效果评价具有重要的指导意义。文中采用时空替代法,以天然草地为对照,对7a、16a、25a、37a柠条林组成的序列进行地上植被的物种多样性研究,并用方差分析和LSD多重比较的方法研究了植物群落间多样性指数的差异程度。研究表明:1)在退化荒漠草原区,种植柠条林后比未种植前的半固定沙丘地上植被物种数目明显增加,种植柠条林对干旱半干旱荒漠草原区退化荒漠草原具有显著的生态恢复效应。2)不同林龄柠条林物种多样性存在显著差异。3)种植柠条林后,相邻生态系统之间地上植被物种逐渐被新物种替代,而建林末期与初期相比物种组成发生了较大变化,约有42%的物种被其他物种替代。4)建议研究区在建植20年左右时,对其进行平茬处理。     

平茬与间伐对古尔班通古特沙漠人工林土壤水分的影响

以古尔班通古特沙漠免灌溉人工林为研究对象,对选取的样地进行不同强度的平茬与间伐处理,观测地表100 cm内土壤的含水量。结果表明：抚育后人工林对土壤水分的利用规律发生了明显的变化,梭梭林经过间伐后各土层含水量的下降减小了,且间伐强度越大这种趋势越明显,甚至在梭梭的生长季内50～70 cm层和70～100 cm层间伐样地土壤含水量升高了。此外,间伐处理使不同月份土壤含水量的变异趋于平稳;沙拐枣林经过平茬后各土层含水量的下降增大了,且平茬处理使不同月份间土壤含水量的变异增大了。因此,对古尔班通古特沙漠无灌溉人工梭梭林进行间伐抚育,有助于对沙漠土壤100 cm土层内水分的保蓄,而对沙拐枣林进行平茬促进了沙拐枣对沙漠土壤100 cm土层内水分的吸收。     

毛乌素沙地南缘不同林龄人工柠条林土壤渗透性研究

为了探讨不同林龄人工柠条林对土壤渗透性能的影响,以天然草地为对照,以土壤初渗速率,稳渗速率,平均渗透速率和渗透总量表征土壤渗透性,运用主成分分析及散点聚类法对毛乌素沙地南缘不同林龄人工柠条(Caragana korshinkii)林地土壤渗透性进行了研究。结果表明:不同林龄人工柠条林地土壤渗透性能大小依次为:15a>24a>36a>天然草地(CK)。即随着人工柠条林林龄的增加,其土壤渗透性能力逐渐减弱,对照天然草地的土壤渗透能力最小。不同林龄人工柠条林地土壤入渗过程回归模拟结果表明:土壤水分入渗过程符合Kostiakov模型,相关系数在0.8003～0.9535之间,且F检验均达到极显著水平。Kostiakov模型是比较适用于干旱、半干旱区的人工柠条林地土壤入渗特征的模型。。     

宁夏盐池毛乌素沙地柠条锦鸡儿茎流及蒸腾特征

利用Dynamax茎流测量系统、JA2103N千分之一天平和自动气象站对毛乌素沙地优生灌木树种柠条锦鸡儿的液流变化、蒸腾速率及其周围的环境因子进行观测.结果表明:①柠条锦鸡儿茎干液流速率日变化趋势呈多峰曲线;液流启动时间为7:00,9:00左右达液流峰值,峰值大小168～450 g/h,20:00左右降为最低,晚间有明显的液流活动现象.②柠条锦鸡儿的茎干液流日变化曲线与叶片蒸腾速率日变化曲线并不吻合,实验测得的叶片蒸腾速率不能同步反映茎干液流的动态变化特征.③柠条锦鸡儿白天液流速率变化趋势与环境因子变化趋势相吻合.相关性分析表明,影响灌木液流变化的主因子依次是太阳有效辐射、土壤含水量、空气温度和相对湿度.     

内蒙古西部干旱地区柠条开花结实特性及其果荚、种子发育研究

在柠条锦鸡儿、中间锦鸡儿和小叶锦鸡儿3种柠条中,中间锦鸡儿花期最短;小叶锦鸡儿和中间锦鸡儿的盛花期约在5月中下旬,并在5月下旬、6月上旬进入结实盛期,柠条锦鸡儿较前两者晚约半个月;种子采收前,92.42%的柠条锦鸡儿种子长度大于3mm,完全发育成熟,较小叶锦鸡儿高22.49%,较中间锦鸡儿高21.41%;3种柠条果荚长度均在20mm以上,但在20~30mm、30~40mm两个长度段上的比例分配有较大差距;3种柠条所有果荚的宽度均大于3 mm,但在3~6mm、6~9mm两个宽度段的构成比例有明显差异;柠条锦鸡儿花果总损失率最大,为82.37%;小叶锦鸡儿为75.96%;中间锦鸡儿为65.98%。     

低覆盖度柠条固沙林不同配置对植被修复的影响

低覆盖度行带式固沙林具有显著的防风固沙效果,已经在我国的半干旱地区广泛推广。针对内蒙古自治区呼和浩特市和林格尔县不同配置的柠条锦鸡儿人工林,进一步研究不同带间宽度带内植被自然恢复过程及物种多样性的差异,结果表明:(1)在覆盖度为20%左右时,合理的行带式格局分布的柠条锦鸡儿人工林带间植被的恢复效果优于随机分布格局的样地。(2)柠条行带式造林不宜太窄和盖度太大,会影响其林下物种丰富度。(3)宽的带间距带内物种丰富度与物种多样性和均匀度以及其生物量变化曲线呈现了两个高峰,出现在距柠条带6-8m左右,而窄的带间距带内只有一个高峰。因此,该地区柠条带宽度为12m-16m可以使其带内的草本物种多样性和生物量达到最大。     

四种固沙灌木苗期抗热抗旱性的研究

本文对四种豆科灌木苗期的抗热性和抗旱性做了比较研究。结果表明：四种植物幼苗受害温度范围不同，杨柴＞３７℃≤４５℃，柠条＞４５℃≤５０℃，花棒和大白柠条＞５０℃≤５５℃。高温和干旱均导致幼苗细胞膜伤害，膜透性的增加与植物的抗热性、抗旱性呈负相关。综合评定四种植物幼苗抗热能力为：大白柠条≥花棒＞柠条＞杨柴；抗旱能力为：大白柠条≥柠条＞花棒＞杨柴。     

宁夏盐池沙地不同密度人工柠条林土壤水分时空变化分析

对宁夏盐池退化沙地不同密度的人工柠条林地的土壤水分时空特征进行分析。结果表明:1)林下土壤体积含水量随着深度的增加呈先增大后降低的趋势,在垂直剖面上可分为土壤水分速变层(0-20cm)、活跃层(20-80cm)、相对稳定层(80-100cm);2)土壤水分季节动态变化可划分为:积累期(4-5月);消耗期(6-9月);稳定期(10月至次年4月)3个时期;3)土壤体积含水量随人工林密度增加呈下降趋势,2490丛/hm2和1665丛/hm2可作为该区人工柠条林调控密度的参考依据。     

四种灌木幼苗对水分胁迫的生长响应

柠条锦鸡儿(Caragana korshinskii)、白皮锦鸡儿(C.leucophloea)、刺叶锦鸡儿(C.acanthophylla)和长枝木蓼(Atraphaxis virgata)在植被恢复中具有潜在价值,可作为荒山绿化的先锋植物种。通过人工控制水分,比较4种灌木幼苗对干旱胁迫的生长响应。结果表明:幼苗的株高、基径、生长率和生物量均随着水分胁迫的加剧而降低,柠条锦鸡儿和长枝木蓼在水分胁迫下各指标的减少量较白皮锦鸡儿和刺叶锦鸡儿明显。幼苗在干旱胁迫下将生物量更多的分配给根系,幼苗的根冠比增加,光合生物量比基本维持恒定,长枝木蓼的根冠比基本不变。4种灌木对干旱均有一定的耐受能力,其排序为:白皮锦鸡儿>刺叶锦鸡儿>柠条锦鸡儿>长枝木蓼。     

6种常用固沙植物的生态经济价值比较

通过分析小叶锦鸡儿(Caragana microphylla Lam)、中间锦鸡儿(Caragana in-termedia Kuang)、柠条锦鸡儿(Caragana korshinskii Kom)、塔落岩黄芪(Hedysarumleave Maxim)、细枝岩黄芪(Hedysarum scoparium Fisch)和山竹岩黄芪(Hedysarum fruti-cosum Pall)的光合作用、水分利用效率、生物量、营养成分、土壤改良作用和防风固沙作用,结果表明,岩黄芪属3种植物的生态经济价值明显优于锦鸡儿属3种植物。     

黄土高原土壤生物结皮对植物种子出苗和生长的影响

为了解生物土壤结皮对植物种子萌发出苗和植物生长的影响,于2009年7～8月在陕西省吴起县进行野外调查,对油松（Pinus tabulaeformis）、柠条（Caragana korshinskii）、沙棘（Hippophae rhamnoides）和杜梨（Pyrus betulae-folia）种子进行萌发实验,研究...     

内蒙古鄂尔多斯市锦鸡儿属植物资源研究

锦鸡儿(Caraganaspp.)属的植物群众通称柠条,是内蒙古鄂尔多斯市重要的植物资源,具有很大的开发利用价值。经我们调查研究后,确认锦鸡儿属在鄂尔多斯市有9种,它们是:柠条锦鸡儿(Caragana korshinskiiKom.)、中间锦鸡儿(C.intermediaKuang etFu)、荒漠锦鸡儿(C.roborovskyiKom.)、垫状锦鸡儿(C.tibeticaKom.)、狭叶锦鸡儿(C.stenophyllaPojark.)、短脚锦鸡儿(C.brachypodaPojark.)、甘蒙锦鸡儿(C.opulensKom.)、秦晋锦鸡儿(C.purdomiiRehd.)以及矮锦鸡儿(C.pygmaea(L.)DC.)。     

Characteristics of Caragana korshinskii and Hippophae rhamnoides stemflow and their significance in soil moisture enhancement in Loess Plateau, China

Stemflow of xerophytic shrubs represents a significant component of water replenishment to the soil-root system and influences water utilization of plant roots at the stand scale,especially in water-scarce semi-arid ecosystems.The stemflow of two semi-arid shrubs(Caragana korshinskii and Hippophae rhamnoides)and its effect on soil moisture enhancement were evaluated during the growing season of 2011 in the semi-arid loess region of China.The results indicated that stemflow averaged 12.3%and 8.4%of the bulk precipitation for C.korshinskii and H.rhamnoides,respectively.Individual stemflow increased in a linear function with increasing rainfall depth.The relationship between funneling ratios and rainfall suggested that there existed a rainfall depth threshold of 11 mm for both C.korshinskii and H.rhamnoides.Averaged funneling ratios were 156.6±57.1 and49.5±30.8 for C.korshinskii and H.rhamnoides,respectively,indicating that the canopy architecture of the two shrubs was an effective funnel to channel stemflow to the root area,and C.korshinskii showed a greater potential to use stemflow water in the semi-arid conditions.For individual rainfall events,the wetting front depths were approximately 2 times deeper in the rooting zone around the stems than in the bare area outside canopy for both C.korshinskii and H.rhamnoides.Correspondingly,soil water content was also significantly higher in the root area around the shrub stem than in the area outside the shrub canopy.This confirms that shrub stemflow conserved in the deep soil layers may be an available moisture source for plant growth under semi-arid conditions.