不同土地利用方式下土壤有机碳与其他土壤理化指标的关系

【目的】研究不同土地利用方式下土壤有机碳与其他土壤理化指标的关系,旨在为低山丘陵区土壤改良提供参考。【方法】2012-07-09,在内蒙古赤峰市低山丘陵区,通过野外调查和室内分析,运用灰色关联分析和逐步回归分析,对敖汉旗黄花甸子小流域山杏(Prunus sibirica)林、柠条(Caragana microphylla)林、小叶杨(Populussimonii)林、白榆(Ulmus pumila)林、天然草地、油松×山杏(Pinus tableulaeformis×P.sibirica)混交林、天然次生灌木林及农业用地8种土地利用方式下,土壤有机碳、全氮、有效磷、速效钾、微生物生物量碳含量及pH值进行了测定,并对土壤有机碳与其他土壤理化指标的关系进行了分析。【结果】山杏林、柠条林、小叶杨林、白榆林、天然草地、油松×山杏混交林、天然次生灌木林及农业用地0～100cm土层有机碳含量平均值差异明显,分别为7.72,5.23,7.40,6.11,3.14,10.26,17.51和5.33g/kg。不同土地利用方式下土壤有机碳与全氮、pH值、微生物生物量碳、速效钾及有效磷的关联系数分别为0.70,0.66,0.63,0.57及0.55。在灰色关联分析的基础上,最终建立了土壤有机碳与其他土壤理化指标的最优回归方程。【结论】不同土地利用方式的土壤有机碳含量差异较大,土壤有机碳与其他土壤理化指标的关联系数由大到小排序为:全氮>pH值>微生物生物量碳>速效钾>有效磷;建立的土壤有机碳(Y)与全氮(X2)、pH值(X5)最优回归方程为:Y=-6.269 8+19.383 2 X2-0.010 2 X5,R2=0.85。     

阿拉善经济开发区水土保持分区及其植物措施研究

阿拉善属于我国水土流失比较严重的地区,尤其以风蚀为主。本文以阿拉善经济开发区为对象,研究防治当地土壤侵蚀的水土保持植物措施。根据立地类型,结合地形、土壤、植被、水分等条件,将研究区分为6水土保持分区。同时选取耐干旱、耐贫瘠和耐风沙的植物种,作为水土保持优选草树种。分别不同区域进行水土保持措施的布设,为当地水土保持工作的开展提供科学依据。     

不同坡位下柠条根系分布特征及其与土壤含水量的关系研究

【目的】探究生态脆弱区不同坡位样地柠条（Caragana korshinskii）根系分布特征及其与土壤含水率的关系,为生态脆弱区人工植被建设与管理提供参考。【方法】以内蒙古自治区西部包头市达茂旗作为研究区,于2021年8月在研究区内选择生长在同一坡面（坡度约为6°,坡面为西北坡）的柠条（林龄为17年）林地作为试验地,分别在坡面的上、中、下选取样地,分析3个坡位样地中柠条不同径级（细根（0~2 mm）、小根（>2~5 mm）、中根（>5~20 mm）、大根（>20~50 mm）根系形态特征（长度、体积和表面积）和土壤含水率在水平、垂直方向的分布特征,且对不同坡位样地中柠条根系形态指标与土壤含水率的相关性进行了分析。【结果】在各样地中,柠条根系形态指标和土壤含水率均表现为坡下＞坡中＞坡上。柠条细根、小根、中根、大根的根长、体积和表面积均表现为随着与柠条标准丛根基处水平距离和土层深度的增加而总体减少。在水平方向上,土壤含水率随着与距柠条标准丛根基处水平距离的增加而逐渐减少;在垂直方向上,土壤含水率随着土层深度的增加而减少。柠条根系的总长度、总体积和总表面积与土壤含水率均呈极显著正相关。【结论】不同坡位下柠条根系特征和土壤含水率均存在明显差异,柠条根系部分形态指标在一定程度上能够反映土壤含水率的大小。     

农牧交错带柠条锦鸡儿根系与土壤水分空间关系研究

以内蒙古农牧交错带柠条锦鸡儿(Caragana korshinskii Kom.)人工林为研究对象,在秋季对其根系分布特征及土壤水分采用四分之一圆法分层采样分析,研究了柠条锦鸡儿根系生物量与土壤含水率空间分布规律。结果表明:(1)柠条锦鸡儿根系呈浅层化分布,根系主要集中在0~60 cm土层;(2)根系生物量与土壤水分的空间分布规律基本一致,且根系分布与同空间内土壤水分存在正相关关系,均表现为随着土层深度的增加而逐渐减少;(3)在垂直、水平方向,各实验地柠条锦鸡儿根系生物量与土壤含水率均呈显著相关,构建根系生物量与土壤含水率的经验模型,验证发现该模型可以很好地说明二者的关系。研究结果旨在为干旱区人工柠条林的栽植管理及植被恢复提供理论依据。     

准格尔旗砒砂岩区沙棘蒸腾耗水与环境因子的关系

为探究沙棘的蒸腾耗水规律及其对环境因子的响应,以内蒙古自治区鄂尔多斯市砒砂岩区典型造林树种沙棘为研究对象,采用SF60茎流计于2016年8月9—15日对沙棘(Hippophae rhamnoides Linn.)蒸腾速率进行监测,并同时结合HOBO小型气象站监测相关环境因子,对沙棘液流蒸腾速率及其与周围环境因子的连日变化的相关性进行深入研究。结果表明:1)沙棘的液流蒸腾速率表现为明显的昼夜变化规律,白天的蒸腾速率远高于夜间,夜晚有微弱的稳定的树干液流存在,呈双峰曲线趋势;2)沙棘树种液流蒸腾速率与环境因子的连日变化趋势基本相同,并且昼夜变化规律具有明显的波动性,且存在时滞效应,液流蒸腾速率与环境因子有密切的联系,同太阳辐射、空气温度、风速、10cm地温、水汽压亏缺环境因子呈正相关,而与空气相对湿度呈负相关关系;3)沙棘液流蒸腾速率与各环境因子回归方程为Vs=-0.007-0.004V-0.025T_b+0.679VPD+0.155Rs+0.011RH+0.207T_a,其中Vs为液流蒸腾速率,kg/h;V为风速,m/s;T_a为空气温度,℃;VPD为水汽压亏缺,kPa;RH为空气相对湿度,%;Rs为太阳辐射,W/m~2;T_b为10cm土层地温,℃,决定系数R~2为0.971。     

柠条锦鸡儿细根表面积密度对土壤水分空间分布的响应

为研究柠条锦鸡儿(Caragana microphylla)细根与土壤水分的空间关系,以内蒙古农牧交错带10 a生柠条锦鸡儿细根为研究对象,对细根表面积密度与土壤含水率之间的关系进行了初步探讨。分别对柠条锦鸡儿细根和土壤水分的空间分布情况进行研究发现,垂直和水平土层方向各标准地柠条锦鸡儿细根表面积密度与土壤含水率均呈极显著相关,相关系数均大于0.65(P0.01)。经回归分析建立柠条锦鸡儿细根表面积密度与土壤含水率之间的关系模型并对模型进行验证,验证结果发现该模型可以很好地描述两者之间的关系(R~2=0.84,P0.01)。撂荒地土壤含水率比柠条地高71%,研究区柠条地出现至少200 cm的土壤干层,部分土层接近凋萎湿度,柠条生长受阻。研究结果对于干旱区人工柠条林的栽植管理具有重要意义,可为北方农牧交错带生态环境建设及植被恢复提供理论依据。     

砒砂岩地区3种主要树种边材液流动态特征

为深入了解砒砂岩地区主要树种的水分利用特征,以内蒙古圪秋沟小流域砒砂岩区水土保持科技示范区为研究区域,运用茎热平衡法(SHB)对沙棘、柠条、油松3种主要树种蒸腾耗水进行研究,监测3种树种的边材液流日变化及不同天气条件下的液流速率。结果表明:(1)在生长期内,3种树种的液流速率均呈单峰曲线,其到达峰值时间大体相同。(2)在晴天时,沙棘的平均液流速率最高,可达到0.117 72cm/s,而油松与柠条的液流速率相近,3种树种的日平均流速分别为0.029 01,0.018 15,0.022 03cm/s。(3)在不同天气条件下,3种树种的边材液流速率变化规律均为晴天阴天雨天,各树种达到峰值的时间也有所差异,其规律亦为晴天阴天雨天。研究结果旨在为砒砂岩地区植物水分供求关系提供数据支撑,为该地区生态恢复与环境治理提供理论依据。     

内蒙古敖汉旗北部风沙土区两种灌木地上生物量估算模型

以内蒙古赤峰敖汉旗北部风沙土区两种主要灌木（黄柳、小叶锦鸡儿）为研究对象,利用不同函数和自变量来构建植株个体的地上生物量估测模型,筛选出与生物量相关性最显著、拟合度最好的地上生物量估测模型。研究结果表明:两种典型灌木的最优生物量回归方程均为幂函数方程。判定系数R2为0.626～0.915,SEE值为0.179～0.508,F检验达到显著性水平,黄柳以断面周长（DH）为自变量的模型最优,模型为 y=2.193x1.291（R2=0.915,p＜0.01）;小叶锦鸡儿则以冠幅（S）为自变量建立的幂函数模型最佳,为y=0.008x2.349,（R2=0.878,p＜0.01）。由于灌木的生长状况具有空间异质性,在其他研究区使用该模型时需要精度的检验和校正。      

科尔沁沙地榆树疏林草原植被研究

榆树疏林草原是温带典型草原地带、适应半干旱半湿润气候的隐域性沙地顶级植物群落 ,广泛分布于科尔沁沙地、浑善达克沙地 ,是防风固沙、保护沙区生态环境和周边土地资源的一种重要的植物群落类型 ,也是耐旱沙生植物的重要物种基因库和草原野生动物的重要避难所和栖息地。然而 ,由于人类的干扰 (如毁林开荒、过度放牧、甚至片面地建立人工林群落等 ) ,不同程度地破坏了榆树疏林的生态环境 ,影响了其特有的生态作用。遥感监测结果表明 ,分布在科尔沁沙地的榆树疏林草原总面积仅有 41 .4万 hm2 ,通常由乔木、草本或乔木、灌木、草本二个或三个层次构成 ,按疏林群落组成可分为白榆疏林草原、白榆疏林灌丛草原、大果榆疏林草原、大果榆疏林灌丛草原、白榆 +大果榆疏林草原和白榆 +大果榆疏林灌丛草原六种类型。榆树疏林草原的类型多样 ,结构复杂 ,具有多种经营利用方向 ,按照经营利用方向 ,可以划分为以下三种 : 型散生的榆树疏林草原 ,榆树稀疏地散生于沙地草原上 ,有效地保护着牧草的生长 ,同时也可以为放牧牲畜提供良好的庇护 ,属于放牧型疏林草地 ; 型团块状的榆树疏林草原 ,榆树多呈团块状分布 ,少则 3～ 5株 ,多则 1 0～ 2 0株构成一个团块 ,团块内榆树生长相对通直 ,可以成材利用 ,这种类型的草地具?     

内蒙古砒砂岩区沙棘细根生长特征对平茬的响应

针对目前内蒙古砒砂岩区生态功能退化、水土流失严重等问题,以该区已进入衰退期的沙棘(Hippophae rhamnoides)人工林为研究对象,对平茬（留茬10 cm）与未平茬（CK）条件下沙棘细根根长密度、生长速率、死亡速率和生死之比等指标进行分析。结果表明：①平茬组沙棘细根量在垂直空间上比CK组有所增加。CK组沙棘细根主要集中在浅土层;而平茬组细根在深土层的分布量明显增加,且46—100 cm土层的分布量是CK组的2倍以上。整体上,平茬后沙棘细根各项生长指标均优于对照组。②沙棘细根根长密度和生长速率在4—10月份均呈“单峰型”变化,在7—8月份增长达峰值;细根死亡速率表现为持续增长趋势,生死之比则与死亡速率规律相反。总之,平茬有利于改善沙棘植株生长状况,间接反映出平茬措施对沙棘更新复壮是有利的。研究结果可为地区沙棘人工林更新复壮及地区生态恢复提供科学依据。