不同降水对荒漠灌丛土壤理化性质和地表植被分布的影响

[目的]揭示荒漠灌丛土壤理化性质及地表草本分布特征对降水分布变化的响应,为干旱风沙区人工植被建设模式选择、沙漠化防治及未来应对气候变化提供依据.[方法]在榆林市榆阳区、盐池县、沙坡头保护区,以共有人工栽植灌丛柠条(Caragana korshinskii)、油蒿(Artemisia ordosica)为研究对象,以灌丛...     

流动沙地灌丛内外地面/地下土居节肢动物空间分布及其影响因素

在宁夏盐池沙地选择花棒和油蒿灌丛为研究对象,以灌丛外流动沙地为对照,采用陷阱诱捕法和挖土直接手拣法,分别调查了地面和地下土居节肢动物群落,依据灌丛内外节肢动物数量相对比率(R),分析了灌丛内外节肢动物空间分布规律及其影响因素。结果表明:1 97.7%(42/43动物类群数)的节肢动物类群主要生存于灌丛下。尽管一些地面土居动物如蠼螋科、步甲科在灌丛外亦有分布,但其R值均高于1。地下土居动物除鳖甲属动物主要分布于灌丛外(R值小于1),其余多分布于灌丛下。2除地面土居动物个体数R值小于1之外,节肢动物丰富度和地下土居动物个体数的R值均高于1,且地下土居动物个体数和丰富度的R值均高于8。3无论是地面还是地下土居动物,节肢动物个体数和丰富度的R值均表现为油蒿高于花棒(P0.05)。4流动沙地对地面土居动物个体数分布影响较大,而灌丛下生境对节肢动物丰富度影响较大。油蒿灌丛对土壤节肢动物分布的影响高于花棒,特别是对地下土居动物,呈现出显著灌丛虫岛现象。     

荒漠草原区土壤动物分解作用对土壤C、N、P、K含量分布的影响

选择半干旱(宁夏盐池)、干旱(内蒙古乌拉特后旗)荒漠草原区为研究样地,以牛枝子枯落物为研究对象,采用网孔分解袋法研究土壤动物分解功能对枯落物C、N、P、K分布的影响,结合枯落物分解过程中土壤有机碳(SOC)、全氮(TN)、全磷(TP)、全钾(TK)含量分布特征,阐明土壤动物分解作用对土壤营养元素含量分布的影响规律。结果表明：(1)共捕获土壤动物226只,隶属14科(属)。土壤动物个体数表现为盐池地区均高于乌拉特地区,而类群数差异较小,仅在乌拉特地区灌丛高于裸地。土壤动物Simpson指数、Shannon指数和Margalef指数在不同生境下均无显著差异,Pielou指数在裸地生境下表现为乌拉特地区显著高于盐池地区。(2)不同网孔分解袋中枯落物养分元素均处于不同程度的释放状态。其中枯落物C、N元素累积系数在盐池地区表现为2 mm网孔显著低于0.01 mm网孔,在乌拉特地区表现为2 mm网孔显著高于0.01 mm网孔;枯落物P、K元素累积系数分别在乌拉特地区和盐池地区表现为2 mm网孔显著高于0.01 mm网孔,且土壤动物对盐池枯落物C、N、P、K元素释放均表现为正效应;对乌拉特枯落物C、...     

干旱与半干旱区红砂枯落物分解初期节肢动物群落结构特征

选择宁夏盐池半干旱区和内蒙古乌拉特后旗干旱区荒漠草原为研究样地,以红砂枯落物为研究对象,利用网孔分解袋法,在灌丛内外微生境布设分解袋。通过调查分解袋中节肢动物群落组成与多样性分布特征,结合枯落物化学分析和土壤环境因子测定,研究灌丛微生境红砂枯落物分解初期节肢动物群落结构分布规律。结果表明：1）红砂枯落物节肢动物优势类群在盐池半干旱区灌丛中有3类,裸地中仅2类;而在乌拉特后旗干旱区表现为灌丛内外优势类群均有3类。常见类群在盐池半干旱区灌丛中有7类,而裸地中仅3类;而乌拉特后旗干旱区灌丛中有7类,裸地中有4类。稀有类群在盐池半干旱区表现为仅在裸地出现,而乌拉特后旗干旱区表现为仅在灌丛内出现。2）红砂枯落物节肢动物个体数和类群数在盐池半干旱区均表现为裸地显著高于灌丛,而在乌拉特后旗干旱区均表现为裸地显著低于灌丛（P<0.05）。红砂枯落物节肢动物Shannon-Wiener指数、Simpson指数、Margalef指数以及Pielou指数在盐池半干旱区和乌拉特后旗干旱区均表现为灌丛内外无显著差异（P>0.05）。3）红砂枯落物节肢动物个体数在盐池半干旱区仅与土壤pH值呈显著正相关性,而与土壤砂粒含量呈显著负相关性;类群数在盐池半干旱区仅与土壤砂粒呈显著负相关性（P<0.05）。在乌拉特后旗干旱区红砂枯落物节肢动物个体数和类群数与环境因子间均无相关性（P>0.05）。冗余分析（RDA）和偏RDA分析结果表明,枯落物K含量是影响干旱与半干旱区红砂枯落物节肢动物个体数分布的主要环境因子。4）综合表明,红砂枯落物节肢动物个体数和类群数受到灌丛微生境和气候因子的双重影响,但群落多样性受灌丛微生境和气候因子的影响均较小。并且,随干旱程度的加强,灌丛微生境对红砂枯落物节肢动物个体数和类群数分布的影响从溢出效应转变为聚集效应。     

干旱风沙区路域柠条灌丛林地土壤重金属分布及其与土壤分形维数的关系

为了解干旱风沙区路域柠条林地土壤重金属的分布特征,探究其与不同粒径土壤颗粒和土壤分形维数的相关关系,为公路旁柠条林地土壤污染评价提供参考。以青银高速旁人工柠条林地为研究样地,调查了距高速公路0,30,60,100,150,200m灌丛林下表层土壤重金属Pb,Cu,Cd,Zn含量,并对土壤重金属含量与土壤粒径分布及土壤分形维数进行了相关分析。结果表明:(1)0~200m,土壤重金属Pb,Cu,Cd,Zn变化曲线均呈"单峰"型,峰值分别出现在150,30,0,60m处。(2)随着距高速公路距离的增加,土壤黏粒含量呈上升趋势,而极细砂粒呈下降趋势;土壤分形维数呈缓慢上升趋势。(3)相关分析显示,土壤Cd和Zn在土壤黏粒中存在明显富集作用,而土壤Pb和Cu在各粒径颗粒中均无富集作用。土壤Pb,Cu,Cd,Zn与土壤分形维数间均未表现出相关性(p0.05),而土壤黏粒(r=0.71,p0.05)和极细砂粒(r=0.73,p0.05)与土壤分形维数间均表现出线性相关关系。研究表明,干旱风沙区路域柠条灌丛林不同种类土壤重金属空间分布变化较大,且存在阈值。土壤粒径较小的黏粒更容易吸附重金属,其分布特点对路域土壤重金属扩散范围的研究有重要的参考意义。并且,土壤分形维数变化能够反映该区土壤理化性状的变化特征,可以将其作为路域土壤结构、土壤退化恢复程度的一个定量指标。     

气候梯度下潜在蒸散分布差异及影响因素

在荒漠、半荒漠生境,选择气候梯度下的榆阳区、盐池县和沙坡头区为研究样地,利用各研究样地气象站点11 a（2008-2018年）逐日气象数据计算潜在蒸散量,分析潜在蒸散量的空间分布及影响因素。结果表明:1）平均风速、日照时数、平均气温空间分布均存在显著差异（P<0.05）,而相对湿度空间分布无显著差异（P>0.05）。日照时数和平均气温均呈地带性特征分布,而平均风速呈非地带性分布。2）全年、春季和秋季潜在蒸散表现为榆阳区和沙坡头区显著>盐池县（P<0.05）,夏季潜在蒸散表现为沙坡头区显著>榆阳区和盐池县（P<0.05）,冬季潜在蒸散无显著变化（P>0.05）。3）相关分析表明,潜在蒸散与平均气温、平均风速、日照时数和相对湿度存在相关性（P<0.05）。多元回归分析表明,全年、春季和秋季潜在蒸散受平均气温、日照时数和平均风速的综合控制,而夏季主要受日照时数的影响,冬季受平均气温和相对湿度的影响。研究表明,潜在蒸散与气象因子密切相关,其空间变化受到平均气温、日照时数和平均风速的综合影响。但是,季节变化会改变气象因子的贡献率,夏季会削弱平均风速的贡献率,使夏季潜在蒸散的地带性特征明显,而冬季会提升相对湿度的贡献率,使冬季潜在蒸散分布无显著变化。     

科尔沁沙地土地利用变化对大型土壤节肢动物群落影响

土地利用类型是地球表层系统最突出的景观标志,不仅可以客观地展示地球表面特征空间格局的活动,还反映着地球表面景观的时空动态过程[1-2].由于土地利用变化与人类活动和全球气候变化密切相关,对生物多样性消长、生态环境演变、生态安全水平以及人类可持续性发展有着重要影响,因而其研究已成为当今全球变化研究的前沿和热点课题[1,3].     

沙地生态系统中蚂蚁活动与地表植被及土壤环境间的互作关系

动物扰动与植被和土壤环境的之间互作关系是土壤生态系统的重要一环,对植被结构、动物分布和土壤特性具有重要的调节作用,对沙地生态系统恢复过程具有不可估量的影响。文中根据在科尔沁沙地土壤动物的研究结果,总结了地表植被和土壤条件对蚂蚁活动分布的影响,分析了蚂蚁活动对植被分布、结构和土壤性状的反馈作用,详细地探讨了蚂蚁筑丘活动与...     

土壤易氧化有机碳与溶解性有机碳对荒漠草地沙漠化过程中土壤碳库变异的表征

以干旱、半干旱地区荒漠草地不同沙漠化阶段土壤为研究对象,研究不同沙漠化阶段土壤易氧化有机碳与溶解性有机碳含量和分配比例变异规律,分析不同沙漠化阶段土壤碳库指数变化,探讨荒漠草地沙漠化过程中土壤易氧化有机碳与溶解性有机碳对土壤碳库的表征作用。结果表明,随着荒漠草地沙漠化程度的加剧,易氧化有机碳含量表现出一定的波动性,但整体呈下降趋势,溶解性有机碳含量呈线性下降。易氧化有机碳和溶解性有机碳分配比例均在荒漠草地达到最大值,在半固定沙地达到最小值。利用易氧化有机碳含量计算的土壤碳库管理指数随荒漠草地沙漠化程度增加表现出先下降后上升趋势,利用溶解性有机碳含量计算的土壤碳库管理指数呈线性下降趋势。易氧化有机碳、溶解性有机碳含量与土壤有机碳均显著正相关,但溶解性有机碳的相关系数略高于易氧化有机碳。通过比较活度敏感指数和碳库管理指数敏感指数发现,荒漠草地逆向演替至固定沙地过程中,易氧化有机碳的各项敏感指数均高于溶解性有机碳。固定沙地演替至流动沙地过程中,溶解性有机碳的各项敏感指数均高于易氧化有机碳,表明易氧化有机碳能够较好地表征荒漠草地沙漠化前期土壤碳库变化,而荒漠草地沙漠化中期和后期利用溶解性有机碳表征效果更好。