乌兰布和荒漠生态系统防风固沙功能价值初步评估

运用生态经济学理论与研究方法,对乌兰布和荒漠生态系统2009年防风固沙功能价值进行了初步评估。结果表明:乌兰布和荒漠生态系统2009年防风固沙物质量为2.75×108t;价值量为44.204×108元。其中,减少农田经济损失价值为8.148×108元;减少草地经济损失价值为0.407×108元;保持土壤肥力价值为31.962×108元;减少泥沙淤积灾害价值为1.65×108元;减少交通运输经济损失价值为2.037×108元。可以看出,荒漠生态系统具有巨大的生态经济价值,因此,建议在今后的开发与建设过程中应对荒漠生态系统进行保护与合理利用。评估结果可为生态环境建设政策的制定及国家宏观决策提供一定的科学依据。     

平茬年限和林龄对沙冬青叶片功能性状及土壤化学计量特征的影响

为阐明平茬年限和林龄对沙冬青叶片功能性状及灌丛下土壤碳(C)、氮(N)、磷(P)化学计量特征的影响,采用方差及相关性分析方法研究沙冬青被平茬后更新恢复生长的机理和策略,探讨C、N、P化学计量特征对沙冬青种群生长及恢复的指示意义,从而更好地解释平茬复壮后植物补偿性生长机理与持续年限,以期在理论与技术上解决孑遗植物种质资源的保存与修复,为天然沙冬青种群在生态系统中演变特征进行预测和评估提供基础资料。结果表明:1)沙冬青经平茬处理后,叶片面积显著增大(P<0.05)。平茬恢复生长1年的沙冬青比叶面积、叶片N含量、叶片P含量显著升高(P<0.05),且随平茬年限和林龄的增加呈下降趋势,叶片干物质含量变化趋势与比叶面积相反,叶片碳含量在不同平茬年限和林龄下无显著差异(P>0.05)。叶片N含量与叶片P含量、比叶面积呈极显著正相关,叶片干物质含量与比叶面积呈极显著负相关,且与叶片N含量、叶片P含量呈显著负相关。2)叶片与土壤中的C、N、P化学计量特征对平茬年限和林龄变化的响应不完全一致。平茬年限和林龄对沙冬青灌丛下土壤有机碳含量产生显著影响(P<0.05),但对土壤P含量无显著影响(P>0.05),仅林龄对土壤全N含量影响显著(P<0.05)。随着平茬年限和林龄的增加,土壤C、N含量呈上升趋势,土壤P含量呈下降趋势。3)在叶片C、N、P化学计量特征中,叶片P与C:P对平茬年限和林龄变化反应最为敏感,对于沙冬青更新恢复生长及种群动态变化规律具有指示意义。平茬恢复1、3和8年的沙冬青叶片N:P平均值分别为14.79、15.77、17.81,幼龄林、中龄林和成熟林沙冬青叶片N:P平均值分别为15.32、18.23、21.76,可见随着平茬年限和林龄的增加,沙冬青生长由N、P共同限制逐渐转向更受P的限制。     

乌兰布和沙漠油蒿叶片PSⅡ叶绿素荧光动力学参数及其光响应曲线动态

本研究以内蒙古磴口原生油蒿(Artemisia ordosica)为对象,分析了7–9月生长期油蒿比叶面积、叶片氮含量、叶片PSⅡ荧光动力学参数及快速光响应曲线光合生理指标动态变化。结果表明,油蒿比叶面积(specific leaf area,SLA)在8月达到最大值,9月显著降低(P 0.05),叶氮含量(N_(mass))呈现相反的变化趋势;油蒿的初始荧光(F_o)、最大荧光(F_m)以及最大光化学效率(F_v/F_m)在保持相对稳定;光下最小荧光产量(F_o′)和最大荧光产量(F_m′)以8月最高,9月显著下降(P 0.05);光合电子传递量子效率(ΦPSⅡ)及光化学猝灭(qP)随着光强的增加而降低,非光化学猝灭(NPQ)和光合电子传递速率(ETR)随光强的增加而增加;同光强作用下,油蒿叶片ETR和NPQ以9月最高,而8月最低。表明油蒿叶片具有相对较高的光能捕获和光抑制自我保护能力。     

乌兰布和东北部典型土地利用的土壤养分特征

采用野外实地调查采样、室内样品分析相结合的方法,研究了乌兰布和沙漠东北部3种不同利用类型土地（耕地、林地、荒漠灌丛）的土壤养分特征,并对土壤肥力进行了综合评价。结果表明：研究区有机质含量、全氮、全钾、全磷分别为8.02±4.35、0.34±0.14、0.37±0.09、16.10±2.04 g·kg-1,碱解氮、速效磷、速效钾分别为18.48±8.27、3.76±0.89、135.04±83.35 mg·kg-1,pH值为8.8±0.20; 土地利用方式对有机质、全磷、碱解氮、速效磷、速效钾、pH值影响显著（P＜0.05）,对全氮、全钾影响不显著（P＞0.05）; 三种土地利用方式下土壤有机质、土壤全氮、碱解氮、全磷、速效磷、全钾、速效钾随着土层深度的增加呈下降趋势; 土壤肥力综合评价的排序为荒漠灌丛(0.443)＞林地(0.409)＞耕地(0.312), 荒漠灌丛与林地的土壤肥力为中等级水平,而耕地的肥力为低等级水平。荒漠灌丛与林地比耕地有利于土壤保肥。     

沙冬青种子形态和比叶面积沿降水梯度的变化特征

种子形态学性状对种子植物繁衍具有重要的调控作用,比叶面积反映植物截获光能的能力,这二大功能性状反映了植物对环境的适应策略及自身调控机制。以天然沙冬青种群为研究对象,沿270-50mm年降水梯度,测量分析了6个分布区内的标准株的种子和叶片。结果表明:6个自然分布区的沙冬青种子长度、宽度、体积、表面积及千粒重均有显著性差异(P<0.05),而种子长宽比差异不显著(P>0.05)。其中种子体积变异程度最大,且种子多项形态指标的协同作用显著,说明种子通过调节大小和性状间的最优组合来适应环境的变化。不同区域的环境因子中仅年平均降雨量对沙冬青比叶面积的影响显著,且随着雨量的增加,比叶面积呈增大趋势,表现出显著的正相关性(P<0.05)。沙冬青种子各性状与比叶面积之间存在负相关关系,但仅种子长度与比叶面积的相关性显著,说明植物的资源营养生长和种子繁殖生长的时期本身不完全同步,两者间的权衡关系体现了沙冬青对外界环境变化的适应策略。     

防风固沙林研究进展

防风固沙林具有降低风速、防治风沙侵蚀、固定流沙、改变微环境等重要作用。随着荒漠化防治工作的逐步深入,国内外对防风固沙林的空间配置、研究方法、防护效益等展开了大量研究。文中梳理了防风固沙林的研究进展,并简要论述了其主要成就及存在的问题,以期为未来防护固沙林的建设、管理及研究提供新思路。     

不同农田防护林配置结构下玉米水分来源研究

由于气候条件干旱,合理平衡防护林与农田作物水分需求是河套灌区农田防护林林网体系建设的关键问题。为研究河套灌区典型农田防护林对农田作物水分来源的影响,选择河套灌区3种典型配置的防护林系统,测定并分析附近农田距农田边缘0.3,0.4,0.6,2 H处土壤含水率、土壤和作物茎秆水氢氧同位素值。结果表明：(1)7—9月各农田样地土壤含水率普遍较低,4,5行样地在近林端处土壤含水率均低于远林端处,8行样地各处土壤含水率没有明显差异。(2)各样地土壤水氢氧同位素随着土层深度的增加而贫化,其中,8行样地距农田边缘0.4～0.6 H处40—60 cm土层的土壤出现较大的同位素富集。(3)4行样地内距农田边缘0.3～0.4 H处玉米主要利用40—80 cm土层土壤水,0.6～2 H处玉米利用0—40 cm土层土壤水。5行样地0.3 H处玉米利用20—60 cm土层土壤水,0.4～2 H处玉米利用0—60 cm土层土壤水。8行0.3,2 H处玉米主要利用0—40 cm土层土壤水,0.4～0.6 H处玉米则更多地利用20—80 cm土层土壤水。研究认为,8行配置的防护林对农田作物水分利用范围影响更广,在不影...     

我国绿洲防护林冬季相防风效应的估算

以林网区贴地层相对风速为目标函数,以动力平衡为基础,利用立木蓄积量指数(单位面积农田所拥有的立木蓄积量)与林网冬季相防风效应的近似对应关系,估算我国北方农田林网化对冬春季地面风力的影响。结果表明：我国北方绿洲防护林立木蓄积量整体不足,冬春季防风效应较差,局部可观测到很好的防风效应但不具有普遍性;立木蓄积量指数较小时增量效益较好,立木蓄积量指数越大增量效益越小,裸耕地和蓄积量很少的地区存在较大的防风效应增益区间;修枝对防风效应的影响在立木蓄积量指数较小的区域明显,立木蓄积量指数较大的区域不必牺牲木材经济价值而保留很多侧枝;对于立木蓄积量指数已经很大的地区,没有必--求生长量大于采伐量、蓄积量持续增长。     

乌兰布和沙漠白刺与沙蒿群落多样性及其对降水的响应

通过对乌兰布和沙漠白刺群落与沙蒿群落进行固定样方监测,分析白刺与沙蒿群落多样性的变化及其对降水的响应。结果表明:2个典型灌木群落物种数对降水响应明显;白刺群落与沙蒿群落中1年生草本对降水响应明显,而灌木与多年生草本对降水无响应;白刺与沙蒿群落的物种丰富度与多样性对降水响应明显,沙蒿群落与白刺群落的相似性对降水响应明显;降水量与2个典型灌木群落的物种数、盖度、丰富度指数、均匀度指数、多样性指数均呈正相关关系,相关系数均大于0.600 0。