乌兰布和沙漠东北缘近地层风速和降尘量特征

选择乌兰布和沙漠东北缘荒漠-绿洲过渡带和绿洲为定位监测点,基于磴口生态站近地层(0~50 m)风沙监测塔2013年全年的风速和降尘数据,分析了沙漠东北缘近地层风沙时空变化规律。研究结果如下:1)过渡带和绿洲内近地层的风速均随着高度增加而增大,风速廓线特征可用幂函数表示;过渡带风速显著高于绿洲内风速。2)过渡带和绿洲内近地层沙尘水平通量和降尘量均随着高度增加而减少,其分布特征遵循幂函数关系;过渡带沙尘水平通量显著高于绿洲内,说明绿洲防护体系对沙尘具有明显的削弱作用;过渡带沙尘水平通量与降尘量之间为线性关系,而绿洲内二者之间为指数函数关系。3)在春、夏、秋、冬季,过渡带和绿洲内近地层沙尘水平通量和降尘量均随着高度增加而减小;春季是沙尘水平通量和降尘量集中的季节,其次为夏季,秋季和冬季相对较低;一年四季中,过渡带沙尘水平通量和降尘量均高于绿洲内。     

乌兰布和沙漠东北部人工绿洲地下水位动态变化研究

根据乌兰布和沙漠东北部人工绿洲2006—2012年10眼地下水位观测井资料,利用传统统计学对该地区地下水位时空变化动态进行了研究。结果表明,近7年来不同灌溉区地下水位动态变化呈现不同的规律:(1)黄灌区比井灌区及荒漠区地下水位均高。与荒漠区相比,第一、第二实验场黄灌区地下水位平均高出3.543m和3.316m,而井灌区则低出0.792m。从空间位置看,地下水位东南高,西北低。(2)黄灌区年内地下水位变化相似,均为1—3月,地下水位持续下降,4—10月,地下水位抬升,并在抬升中有回落;而井灌区与黄灌区不同,从1月开始,地下水位持续下降,至8月达到一年内地下水位埋深最深处,随后又缓慢上升。第二实验场荒漠区,年内地下水位基本不随月份的变化而变化。     

绿洲防护林生态、经济与胁地负效益评价

通过对磴口绿洲11条农田防护林带结构参数调查和防护效益观测,得出不同林带结构模式下的防护效益。并指出树高与胁地影响关系最为密切,其回归方程为T=3.3434HG0.7669。又以主要造林树种新疆杨、二白杨为例,建立了单树冠不同径级的蓄积量和树高的增长模式,结合木材市场和实地调查得到木材价格与农作物产值,在保证防护效益的基础上,进行林带木材经济效益与胁地负效益综合评价,为防护林林带结构设计、防护林效益综合评价、林权改革提供了参考依据。     

杠柳在北方地区造林绿化中的利弊

杠柳是一种优良的防风、固土树种,其根皮为著名药物??北五加皮。现在参阅大量相关研究成果的基础上,详细总结了杠柳在植被恢复、园林绿化中的应用及其药用价值和经济价值,分析了乌兰布和沙区杠柳引种栽培的现状,并结合当前存在的问题,对今后北方地区造林和园林绿化中如何选择杠柳提出了3点建议。     

农田防护林带主根生物量空间分布

绿洲农田防护林作为三北防护林的重要组成部分发挥着重要的固碳作用,其生物量直接决定碳储量的大小,尤其根生物量,而主根生物量是根生物量的主体部分,故探明干旱区绿洲农田防护林带主根生物量空间分布结构和规律,为干旱区乃至三北防护林修复过程根生物量的计算提供重要的指导价值。在内蒙古自治区乌兰布和沙漠磴口绿洲选择20 a、2行结构新疆杨农田防护林带,按径级、固定样方尺寸和深度测量不同土层主根生物量,利用SPSS 18.0统计软件建立生长模型,模拟主根生物量变化过程。通过调查分析得出新疆杨11个不同土层主根生物量及分配比例模型;发现0~0.5 m和0.5~1.0 m土层囊括了87.11%~100%的主根生物量,且主根生物量分配比例在生长过程中基本恒定;0~1.5 m土层主根生物量随胸径增长而增长,唯1.5~2.0 m土层有先增长后下降的趋势;1.0~1.5 m和1.5~2.0 m土层在林带平均胸径长到0.228 5 m和0.363 0 m时有主根生物量分布,按胸径年增0.02 m计算,到11~18 a时新疆杨的垂直根系才能向下生长到1.0~2.0 m土层。新疆杨农田防护林主根生物量空间分布结构及规律：主根生物量主要集中分布在0~1.5 m土层内,占主根97%以上的生物量;胸径达一定值时,1.5~2.0 m有主根分布;主根生物量空间分布呈近地表集中分布趋势。主根生物量近地表集中分布形成原因是：沙漠季风气候、土壤干旱和地下水位低造成植物生境干旱,植物根系生长向水性使其向水资源富集于地表灌溉水系和灌溉农田生长,是植物对干旱气候土壤和农业灌溉环境的一种适应性进化。     

电阻率成像法监测人工梭梭林土壤水分

土壤水分是影响干旱半干旱沙区植物生长发育的主要限制因素。快速、准确地监测土壤水分时空动态可为干旱半干旱区植被建设与生态恢复提供科学依据。以乌兰布和沙漠东北部人工梭梭固沙林土壤为研究对象,在林内、外(根际、冠中、冠缘、行间、林外)设置了5条监测样线,分别于一次强降雨后的第2天、第15天、第55天用多电极电阻仪定位测定了土壤电阻率,同步采取土样用烘干法测定了土壤实际含水率,建立了土壤含水率与土壤电阻率之间的相关关系,并对二维剖面土壤水分空间分布特征进行了分析。结果表明:1)土壤含水率与土壤电阻率之间为极显著负相关关系(P0.01),可用幂函数表示。2)5条测线的土壤电阻率在3次监测时均随土层深度增加而减小,而土壤含水量随土层深度增加而增大,根际冠中冠缘行间林外。强降水后的不同时间内,由于受土壤属性、树冠对水分再分配、树干径流、根系吸收水分等影响,二维剖面上土壤水分空间分布格局有明显变化。随着雨后干旱时间的延长,0～51 cm水分含量由于受蒸发、植物吸收利用的影响而明显降低。3)电阻率成像技术在野外能快速准确,长期定位监测土壤水分含量;对地表扰动小,实现了非破坏性测量;保证测定精度的同时,还能提供尺度较大的土壤水分空间分布的详实数据,可高效快速地获取连续的土壤水分分布信息。     

近52年来磴口地区扬沙天气变化特征

分析了磴口近52年(1954—2005)逐月扬沙天气。结果表明:(1)该区扬沙天气一年四季均出现,但主要发生在春季,其次为冬季;一年中扬沙天气高峰出现在4月,低谷出现在8-9月。(2)年及春季、冬季、夏季扬沙日数各年代际变化规律一致,均为逐年代递减。秋季与其他三季扬沙日数变化略有不同。(3)年及四季扬沙日数均为线性下降,线性方程均通过了置信度0.001的显著性检验,下降率为年>春季>冬季>夏季>秋季,20世纪80年代为转折期,体现为"先多后少"的特点。年扬沙日数与春季扬沙日数滑动序列的波动趋势比较接近。     

乌兰布和沙漠绿洲不同生态功能区划分及其建设策略

绿洲是乌兰布和沙漠最重要的生态经济区域,绿洲寓于沙漠而异于沙漠。本文采用样线与样方相结合的方法,综合调查了绿洲-荒漠综合体的景观、地貌、植被、水土资源特征、经济活动及生态环境问题等因子,依据各因子特征的差异,将乌兰布和沙漠绿洲-荒漠综合体划分为绿洲生态经济核心区、绿洲—荒漠生态缓冲区和自然荒漠生态恢复区三个生态功能区;并论述了各功能区的特征、存在的生态环境问题,提出了不同生态功能区今后的建设方向和策略。     

西鄂尔多斯荒漠夏季大气降水氢氧同位素特征与水汽来源

[目的]内蒙古西鄂尔多斯荒漠生态环境脆弱、气候变化较敏感,探究该地区大气降水氢氧稳定同位素组成及其水汽来源,对揭示我国西鄂尔多斯荒漠生态系统水循环过程、减缓或防止土地沙漠化和制定区域水资源合理利用策略等具有重要的理论意义。[方法]本研究运用稳定同位素技术,分析了西鄂尔多斯荒漠夏季大气降水的δD和δ18O组成、关系及其影响因素,同时,运用HYSPLIT气团轨迹模型判定了该地区夏季大气降水的水汽来源。[结果]西鄂尔多斯夏季大气降水氢氧稳定同位素关系为δD=7.287δ18O+1.170;大气降水δD(δ18O)与降水量呈负相关关系(P0.05),与温度无显著相关性(P0.05);大气降水过量氘(d-excess)均为正值且小于全球平均d值(10‰),表明该地区受到了海洋季风作用的影响;HYSPLIT气团轨迹模型得出西鄂尔多斯荒漠在6月和8月的水汽来源于大量局地蒸发和西北方向的水汽,特大暴雨(30 mm)是受到东南季风的影响;而7月的水汽来源于东南和西南方向海洋性水汽团。[结论]西鄂尔多斯荒漠大气降水经历了一定程度的蒸发作用;西鄂尔多斯夏季降水量效应显著,温度效应不显著;夏季降水受到西北方向、东南和西南方向季风以及局地蒸发水汽的共同影响。     

沙生饲用灌木树种的适应性评价

试验对５个沙生灌木对种的引种、生物量、抗旱笥、饲料成分及营养价值作了测试和分析，并与乌兰布和沙漠传统饲用灌木、牧草、农副产品饲料进行了比较。表明；花棒、梭梭和乔木状沙的另枣不同产地间在高生长，地径生长两个性状上差异显著；乔要森太沙拐枣和杨柴的地上生物量低于多枝柽柳１０．６９％和 １８．８７％，花棒梭梭、毛条分别于对照１６．９８％和２７．０４％和２．６４％。