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。     

典型荒漠植物白刺叶绿素荧光特性对模拟增雨的响应

我国西北干旱区未来降水有增加趋势,研究不同增雨条件下典型荒漠植物白刺叶片叶绿素荧光变化规律能够揭示未来气候变化条件下荒漠植物对降水增加的响应与适应机制,对准确评估陆地生态系统碳收支具有重要意义。基于乌兰布和沙漠东缘白刺荒漠生态系统人工模拟增雨试验平台,除对照（自然降水）外,共设置4个增雨处理,即在自然降水的基础上分别增加多年平均降水量（145 mm）的25%、50%、75%和100%,分别测定不同增雨条件下白刺的叶绿素荧光参数。结果表明:1）增雨对白刺叶片叶绿素荧光特性有显著影响的时间主要在白刺自身生理活性强、生长速率快且对水分需求较高的生长季前期(6月);2）增雨后,原初光化学量子效率(F_v/F_m)、实际光化学量子效率(ΦPSⅡ)、电子传递速率(ETR)、光化学猝灭系数(q_p)和非光化学猝灭系数(nPq)上升,增雨使白刺叶片对光能的吸收、利用和转化效率提高的同时,也增加了其热耗散能力;3）原初光化学量子效率、电子传递速率和非光化学猝灭系数三者对最大净光合速率变化的解释量分别为29%、26%和23%,说明PSⅡ反应中心活性增强、光能转化效率和电子传递速率提高是促进白刺光合生产能力提高以及光合产物积累增加的关键过程。总之,白刺对新的水分条件表现出较强的适应性,这种适应性主要体现在调控自身生理特性及增加光合产物积累上,研究结果对揭示全球变化背景下荒漠生态系统对降水增加的响应机制具有重要意义。     

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。     

基于数字图像处理的防护林体系三种杨树叶面积测定

快速、准确地测定植物叶面积对于开展植物生理生化和植物滞尘能力等方面的研究具有重要的意义。为此,应用3种不同的方法(数字图像处理法、方格法和称重法)对乌兰布和沙漠绿洲防护林体系3种杨树(新疆杨、小叶杨和二白杨)的叶面积进行了测定,并对3种方法的测定结果进行了比较分析。结果表明:数字图像处理法与其他两种方法的测定结果具有极显著正线性相关关系(R2=0.997 5～0.999 8)。数字图像处理法能够准确地测定植物叶面积,具有省时、省力的优点。因此,该方法在植物叶面积测定工作中值得推广与应用。     

几种沙生灌木的抗旱性综合评价

为了给沙生灌木抗旱性评价指标体系及优良树种的筛选提供依据,以乌兰布和沙漠地区生长的唐古特白刺、西伯利亚白刺、柠条、长叶红沙、沙冬青、霸王6种沙生灌木的一年生幼苗作为试验材料,通过盆栽试验的反复干旱法,在测定的一系列形态、生长指标以及光合、水分生理指标的基础上,经过主成分分析的降维分析,采用隶属函数对6种沙生灌木的抗旱性进行了综合评价。结果表明：筛选出的气孔导度、水分利用效率、水势、枝条长度、根干重、侧根数、叶片总数、侧枝数等生理、根系与枝条形态生长两类因子可作为沙生灌木抗旱性评价鉴定的指标;相比于对照处理,各树种在水分胁迫处理下的气孔导度和水势值都降低,而水分利用效率增加,其中长叶红沙的变化幅度最大。而各个形态生长指标在树种间表现出不同的变化差异。结合多种指标分析的综合评价,6种植物的抗旱性由强到弱的顺序为：长叶红沙、霸王、柠条、唐古特白刺、沙冬青、西伯利亚白刺。     

梭梭种子性状和繁殖力的遗传变异与评价

通过对梭梭6个种源的种子性状和繁殖力的研究,结果表明:(1)不同种源间种子性状和繁殖力存在显著差异,其质量指标差异大于形态指标,即单株种子重差异最大,千粒重次之,果翅长度最小;成活率的差异性明显大于发芽率。(2)各种源区间的种子性状和繁殖力之间的遗传差异为极显著水平,环境差异为显著水平,梭梭种子质量主要受遗传基因控制,而种子繁殖力则受遗传基因和环境因素及土壤等多重因素控制。(3)种子各性状与成活率均呈正相关。除果翅长度与成活率相关不密切外,其它性状之间均为极显著相关。(4)在种子果翅长度、千粒重、单株种子重、发芽率和成活率等5个指标中,变异程度最高的是单株种子重,最低者为成活率;各种源区种子各性状具有较高的重复力(0.8580~0.9737),受强度遗传基因控制,通过种源选择可望获得良好效果;通过对发芽率指标选择,可比直接从成活率选择提高2.40%~24.86%(10%的选择率)的遗传进度;经综合选优评价,内蒙磴口种源的种子性状和繁殖力最好,青海次之,其次为甘肃和内蒙乌后旗,内蒙额旗和新疆最差。     

乌兰布和沙漠引种抗虫杨树品种中龄期生长适应性评价

为了更好地选择杨树优良品种进行推广栽培,通过调查不同品种的树高、胸径、成活率、保存率、干型、冻害、虫害7项指标,运用隶属函数法对乌兰布和沙漠东北部16种抗虫杨在中龄期的适应性进行了综合评价。结果表明：16种抗虫杨的适应性综合评价结果排序为北抗16-22>08-09>中林315>08-03>天黑>08-08>中林2005>北抗16-27>08-02 >08-07>京2>京6>Simplot>北抗16-8>08-14>DN-34。北抗16-22在中龄期保存率高、年生长量大、抗虫性强,各个方面均表现最优,应作为本区域的主推品种,可进行大规模造林。08-14成活率和保存率均最低,且易感病;DN-34保存率低,冻害严重,年生长量最低,这两个品种不适于在当地大面积推广。中林315、08-03、08-08、中林2005、北抗16-27、08-02可适当推广栽植。08-09和天黑成活率及保存率高,年生长量也较大,但易感染虫害,在侵害初期要早预防、早治理,不要把虫害带到造林地,否则容易导致相互感染。     

乌兰布和沙漠绿洲北抗杨家系6个无性系叶片性状研究

以乌兰布和沙漠绿洲防护林体系北抗杨家系6个无性系为研究对象,通过测定叶片饱和鲜重、干重及叶面积,分析了北抗杨家系6个无性系比叶面积、叶干物质含量的差异,探讨了6个无性系的适应性。结果表明,叶面积、叶长、叶周长为北抗16-4>北抗16-17>北抗16-18>北抗16-8>北抗16-22>北抗16-27,叶宽为北抗16-4>北抗16-17>北抗16-18>北抗16-27>北抗16-8>北抗16-22,叶长宽比、叶形指数为北抗16-4>北抗16-18>北抗16-27=北抗16-17>北抗16-22=北抗16-8。北抗16-27、北抗16-17、北抗16-18、北抗16-22、北抗16-8、北抗16-4比叶面积分别为(21.156±2.540)、(19.454±1.059)、(18.514±1.215)、(17.596±1.512)、(16.787±2.677)、(16.778±1.296)m^2·kg^-1,叶干物质含量分别为(221.963±6.467)、(220.104±5.854)、(225.956±5.409)、(244.393±11.469)、(242.057±9.251)、(235.088±9.618)mg·g^-1。比叶面积与叶干物质含量存在显著负相关关系(P<0.05),两者之间的关系可用指数函数y=ae^-bx表示。干重与比叶面积存在显著负相关关系(P<0.05),两者之间的关系可用线性函数y=ax^-b表示。干重与叶面积存在显著正相关关系(P<0.05),两者之间的关系可用线性函数y=ax+b表示。北抗16-22、北抗16-8、北抗16-4的适应性优于北抗16-17、北抗16-18、北抗16-27,建议今后该区防护林体系的更新可优先选择北抗杨家系中的北抗16-22、北抗16-8、北抗16-4。     

乌兰布和沙漠东北部绿洲灌区水资源供需平衡及其承载力研究

根据乌兰布和沙漠东北部绿洲灌区存在多水源状况以及水资源的可供给量与需求量均与引黄水量有关的特点,以引黄水量为因素划分了2010年规划水平年的高中低3个方案,对绿洲灌区的水资源供给与需求量进行了分析评价。并在此基础上通过3个方案的水资源承载力平衡指数及绿洲规模、人口及人均GDP承载力等分量指数的度测,综合阐述了绿洲灌区的水资源承载力。