民勤绿洲人工梭梭林群落结构及种群生态特征

采用野外样方调查方法,分别对生长于民勤绿洲盆地不同立地类型的人工梭梭群落内的物种重要值、多样性等生态特征进行分析,将其划分为3个类型：梭梭-一年生植物群聚、梭梭-一年生植物-灌木群聚和梭梭-灌木群落;分别分布于流动沙丘、半固定沙丘和固定沙地上,随着沙地固定程度的增加,人工梭梭群落由梭梭-一年生植物群聚（先锋群落,盖度23%、多样性指数0.26）演替到梭梭-一年生植物-灌木群聚（盖度30%、多样性指数0.34）再演替到梭梭-灌木群落（盖度40%,多样性指数0.60）;在人工梭梭群落演替过程中,人工梭梭种群在不同沙地类型上生长状况不同,沿着流动沙地→半固定沙地→固定沙地为衰退型,这种衰退与土壤水分的含量有关。     

民勤盐渍荒漠草地盐爪爪群落和芦苇群落的季相变化特征

为了掌握民勤荒漠草地盐生植物群落的季相变化特征,为民勤荒漠草地保护、生产力的恢复与合理利用提供科学依据。采用样线法和样方法对民勤盐渍荒漠草地盐爪爪群落和芦苇群落进行调查,通过对5月、7月和9月调查数据的统计,分析2个群落的组成及季相变化特征。结果表明：民勤荒漠草地盐生植物群落灌木层伴生物种组成相对稳定;盐爪爪群落灌木层和草本层的盖度7月份最大;芦苇群落灌木层和草本层的盖度9月份达到最大。从5月到9月份盐爪爪群落和芦苇群落草本层伴生种组成随季节变化不大,盐爪爪群落草本层植物的种数、盖度和冠幅7月份最大;芦苇群落草本层植物的种数、盖度和冠幅逐渐增大,9月份植物种最多、盖度和冠幅最大,结构变得复杂。这主要是由于民勤盐渍荒漠草地气候特点、植物自身生理生态特性、分布的立地条件的差异所决定的。     

民勤荒漠植物非称量蒸渗仪试验系统研发与应用

基于民勤荒漠植物非称量蒸渗仪试验系统研发过程,对民勤不同监测时段的非称量蒸渗仪结构设置、试验监测及其监测结果应用情况进行对比分析。结果表明:民勤非称量蒸渗仪试验研究起步较早,先后经历了5代非称量蒸渗仪试验系统的研发改造过程。第1、2、3代非称量蒸渗仪试验系统的建立,使民勤荒漠植物蒸渗试验得到逐步发展与完善;第4代荒漠植物非称量蒸渗仪试验系统增设了渗漏监测,模拟了荒漠植物真实的补水状态,设计出不同地下水恒位补偿式蒸渗仪和渗漏型蒸渗仪,实现了地下补水与地面灌水试验的同步监测;第5代荒漠植物非称量蒸渗仪试验系统通过扩容改造,实现了荒漠植物林木与林分尺度蒸渗试验的同步监测,并基于电子传感技术实现蒸渗监测自动化管理,为尺度水平荒漠植物蒸散耗水研究及其监测数据的网络资源共享提供保障。     

民勤绿洲水资源状况与生态建设研究

利用实地调查资料和多年定位观测资料,分析民勤绿洲水资源状况,结果表明：民勤绿洲可用水资源日益减少,状况不容乐观,不仅制约了经济发展,而且制约了生态建设;在民勤绿洲,水资源的无效损耗量很大,主要是水面蒸发和裸地表蒸发。另外,对民勤绿洲的节水措施进行了分析。     

基于Lysimeter的人工固沙林地生态需水量

人工固沙林是绿洲生态系统的重要组成部分,是保护绿洲农田、村落和城镇的重要屏障.近年来,随着绿洲区水资源危机的不断加剧和地下水位的大幅度下降,绿洲外围防风固沙林出现大面积的衰退和死亡.因此,研究人工固沙林地生态需水量和水分平衡对于恢复和重建绿洲防风固沙林具有重要的意义.在甘肃省治沙研究所研制的Lysimeter场的工作基础上,应用其研究结果,探讨了人工固沙林地生态需水量的计算方法、步骤及Lysimeter场的研究结果在固沙造林树种的选择和造林密度的确定方面的应用.     

干旱区盐碱地草坪建植的坪床土改良

在干旱区盐碱地草坪建植中,淡水洗盐可降低土壤含盐量,洗盐灌水量不与盐分的淋溶量成正比。土壤全盐量为2.0%的硫酸盐型土壤,1次洗盐灌水量为0.09～0.18m3/m2,即可将土壤全盐量降至1.3%以下。种植3年紫花苜蓿后,0～30cm土层的Mg2+离子下降55.1%,K++Na+离子减少79.0%,Cl-离子下降95.86%,土壤全盐量下降77.05%,土壤容重减小,孔隙度增大,有机质含量增加。覆沙是改良盐渍化土壤的方法,覆沙厚度增至2cm时,土壤盐分明显下降。覆沙厚度增至4cm后,再增加覆沙厚度,土壤盐分下降幅度无明显增加。干旱区草坪建植的覆沙厚度应在2～4cm之间。     

干旱区盐渍化土地三系统治理技术研究

运用工程改良、生物种植改良、养殖业发展增加土壤有机质的“三系统”治理盐渍化土地技术把“食物链－生产链－产业链”有机地连成一条主线,实现了农林牧互促相长的盐碱地治理利用可持续发展的目的。在干旱区临泽县小泉子盐渍化土地中实施4a来,使土壤含盐量降低40．6％－76．3％,土壤有机质增加29．2％左右,土壤孔隙度提高4．28％,全氮增加11．7％;示范区粮食产量增加了69．13％,示范农户经济收入增加23．37％。     

民勤防沙治沙新技术和新材料试验研究

通过固沙植物材料选育和新型机械沙障的研制开展民勤防沙治沙新技术、新材料研究,结果表明:①民勤梭梭(Haloxylon ammodendron)种源种子质量好,育苗造林成活率高,生长良好,苗木耐盐性较强,可作为民勤沙区固沙造林首选的种源梭梭材料;②固沙小灌木沙蒿(Artemisia arenaria)种子萌发期抗旱性较强,沙土出苗率最高,是沙区飞播造林较为理想的固沙伴生植物新材料;③研发的棉杆沙障具有良好的防风固沙效果,且沙障就地取材、无污染,设置形式灵活多样,可根据需要制成不同结构和规格的沙障进行设置.因此,棉杆沙障以其独有的特性成为干旱区工程治沙措施的有力补充.     

民勤绿洲边缘不同演替阶段白刺灌丛水分利用动态

白刺(Nitraria tangutorum)灌丛是民勤绿洲边缘的建群种,也是绿洲风沙灾害防治的重要天然屏障。水分是干旱区植物生存发展的限制性因子,研究不同演替阶段白刺灌丛水分利用动态对民勤绿洲边缘生态恢复与重建具有重要的理论和实践意义。通过测定白刺灌丛不同季节降水、土壤水、地下水、植物木质部水的稳定氢氧同位素变化特征,结合IsoSource模型,定量分析了不同演替阶段白刺灌丛生长季的水分利用策略。结果表明:不同演替阶段白刺灌丛土壤水分0-200cm垂直分布的季节变化差异明显,土壤水分排序表现为衰退阶段>发育阶段>稳定阶段。5月-9月民勤绿洲大气降水线性方程LMWL为δD=6.59δ~(18)O-4.38,R~2=0.90,n=114。土壤水、地下水、植物水、降水δ~(18)O随季节和演替阶段的变化规律各异。白刺灌丛发育阶段,春季主要利用中层土壤水,夏季和秋季利用地下水。稳定阶段,春季主要利用浅层土壤水分,夏季主要利用降水,秋季主要利用地下水。衰退阶段,春季主要利用深层土壤水,夏季和秋季主要利用地下水。地下水埋深、结皮覆盖度、灌丛与农田之间距离等环境因子以及植株枯枝程度共同影响着不同演替阶段白刺灌丛的水分利用策略。