再塑地貌边坡人工植被恢复适宜灌水方式研究

干旱、半干旱草原生态脆弱区大型露天煤矿的开采,对原有地表植被造成了破坏,加剧了区域沙漠化和水土流失的进程,加速了草原生态系统的退化,因此恢复和重建矿区尤其是人工再塑地貌边坡生态环境成为草原区露天矿区生态建设的一个重要内容。灌溉是保证坡面植被生长发育所需水分的主要手段之一,结合项目区水资源短缺、不具备常规电源和坡面实际情况,选择微喷、滴灌、微润灌三种灌溉方式进行了试验研究,通过对三种灌水方式的特性、坡面土壤含水量动态变化、坡面植被盖度、植被地上生物量的观测分析,确定滴灌灌水方式对人工再塑地貌边坡植被复绿较为适宜,不仅可以使有限的水资源得到合理高效利用,还可以使植被尽快成坪,达到护坡的效果,从而有效减少水土流失。     

干旱、半干旱草原沙化、退化综合整治技术优化模式

针对我国典型草原生态现状及水土流失特点，依据草地畜牧业水-草-畜平衡发展原理，充分利用有限水资源，发展灌溉饲草料地，通过线性规划数学方法求解，提出了以草地生态恢复到良性循环状态，治理区域经济效益达到最大为目标，各单项技术的最佳实施面积的草原沙化、退化综合整治实用模式，该模式依靠自然恢复（封禁、休牧）措施实施面积占94％，符合坚持以人为本，树立全面、协调、可持续发展的科学发展观，实现人与自然和谐共处的必然要求，该项研究将为我国干旱、半干旱草原沙化、退化草地生态恢复与重建提供科学依据。     

沙棘造林对吴起县土壤水蚀的影响

为定量评价沙棘造林后的水土保持效益,文章以沙棘造林的典型县域为研究对象,基于3S技术与RUSLE土壤侵蚀模型,分析评价了该县沙棘造林前后土壤侵蚀的时空变化。结果表明:吴起县实施沙棘造林后10年来,水土流失明显减少,较高强度土壤侵蚀的土地面积大幅度减少。①沙棘造林后土壤侵蚀分布以中度侵蚀最多,其面积占吴起县国土总面积的43.62%,而沙棘造林前土壤侵蚀以极强烈侵蚀为主,占吴起县国土总面积的42.76%。②沙棘造林后全县平均土壤侵蚀模数为5285t/km2.a,属于强度侵蚀,其沙棘造林前平均土壤侵蚀模数为9779t/km2.a,属于极强烈侵蚀,为沙棘造林后的1.85倍,沙棘造林后全县每年可减少土壤侵蚀量1402万t。     

荒漠草原不同植被恢复模式地上生物量与土壤水分的关系

以短花针茅荒漠草原不同植被恢复模式的天然草地为对象,研究草地地上部分生物量及不同土层深度土壤水分的变化,分析地上部分生物量与土壤含水量之间的关系。结果表明:围栏封育+灌木条带+施肥复壮、围栏封育+松土补播+草种包衣2种荒漠草原植被恢复模式草地地上生物量在生长末期分别比放牧天然草地,增加31.30g/m2、24.57g/m2;3种植被恢复模式及放牧样地的表层(0～20cm)土壤含水量均较低,随着深度增加,土壤含水量增大;短花针茅荒漠草原地上生物量与土壤含水量间呈正相关关系,围栏封育+灌木条带+施肥复壮、围栏封育+松土补播+草种包衣试验样地、放牧天然草地(CK)的地上生物量与0～20cm土壤含水量呈显著正相关(P0.05),"围栏封育+灌木条带+施肥复壮"试验样地的地上生物量与20～40cm土壤含水量为极显著正相关(P0.01);退化荒漠草原生态恢复过程中,可采取围栏封育、施肥、补播、增加防护灌木带等多种措施以提高生态恢复效果。     

矿区排土场植被恢复节水灌溉措施研究

通过野外小区观测试验结合室内分析,对不同边坡植被的需水特性和节水型灌溉措施进行了研究。结果表明,对排土场坡面植被恢复进行的3种灌水方式,地面滴灌是最适宜的灌水方式,3种牧草在非充分灌溉条件下的滴灌措施分别为:苜蓿灌水次数8次,灌溉定额192mm(1 920m3/hm2);沙打旺灌水次数7次,灌溉定额168mm(1 680m3/hm2);披碱草灌水次数9次,灌溉定额216mm(2 160m3/hm2)。该研究成果可为类似区域的相关研究和应用提供科学依据。     

锡林河流域退化草地植被恢复措施及水土保持效应研究

以内蒙古北部锡林河流域退化草地为研究对象,通过对围栏封育、免耕补播、旱作人工草地、灌溉人工草地和灌溉饲料地5种措施作用下植物生长状况、土壤水分保持作用、抗风蚀能力的试验研究。结果表明:围栏封育、免耕补播在恢复退化草地植被、提高生产力方面效果显著,是退化草地生态修复的主要措施;适地实施旱作人工草地、灌溉人工草地和灌溉饲料地面积各1hm~2,可置换出退化草地面积分别为10hm~2,18hm~2和79hm~2;通过灰色关联度进行效益评价,各种植被恢复措施之间的综合效益差异不明显,植被恢复措施实施后,综合效益均达到较高水平。     

乌兰布和沙漠沿黄段不同治理措施的风沙运移特征及其防护效果

为科学治理黄河乌兰布和沙漠沿岸风沙入黄问题,以该河段沿线流沙为对照,开展了麦草沙障、沙柳沙障、葵花杆沙障和梭梭林为代表的工程与植物固沙实验,对不同治理措施下的风速廓线、粗糙度、风沙流结构、防护效果及其相互关系进行了野外观测与室内分析。结果表明:1)各沙障和梭梭林内风速廓线发生改变,近地表风速显著降低,地表粗糙度和摩阻风速显著增加。2)流沙表面输沙量分布随高度增加呈对数递减,90%集中在0~10cm范围,98%分布在0~30m范围内。3)不同措施的输沙率随风速的增加呈增加趋势,但输沙率仅为流沙的1.07%~38.27%,可很好的控制近地表的流沙活动。4)各类固沙措施的实施效果排序葵花杆沙障>梭梭林>沙柳沙障>麦草沙障,控制流沙效果均达到75%以上,对固定流沙均能起到积极作用。综合考虑固沙效果、成本、运输以及使用寿命等,该地区选择葵花杆沙障和梭梭较为合适。该研究结果可为解决风沙入黄问题、完善黄河沿岸风沙防护体系提供参考。     

半干旱草原植被建设生态需水相关问题的探讨

重点从微观角度研究半干旱草原区植被建设生态需水相关问题。介绍植被恢复过程现状生态需水量计算方法,以充实和完善生态需水理论的研究,并为半干旱草原区生态建设提供一定科学依据。     

苜蓿节水灌溉研究

通过对苜蓿各生长阶段灌水的增产效果及缺水对产量的影响分析，应用詹森（Ｊｅｎｓｅｎ）模型计算出了苜蓿各阶段缺水敏感性指标，提出了缺水灌溉条件下苜蓿优化灌溉制度模型，并详细介绍了用动态规划法求解优化灌溉制度的方法。     

半干旱草原潜在土壤风力侵蚀空间格局研究

中国绝大多数的干旱半干旱地区遭受着严重的风力侵蚀。风蚀可导致土壤流失、肥力下降,最终导致土地荒漠化。半干旱草原区的荒漠化问题日益突出,由此带来的沙尘暴等灾害天气增多,给人们的生产生活带来诸多不便。从影响土壤风力侵蚀的风速、干燥度、植被盖度、地形起伏度、土壤可蚀性以及放牧压力6个方面出发,借助GIS技术,通过主成分分析研究半干旱草原区达茂旗土壤风力侵蚀的空间分布格局。结果表明:达茂旗潜在土壤风力侵蚀指数由南向北呈高—低—高趋势。达茂旗北部地区土壤风蚀主要受风速、干燥度和植被指数影响;中部地区风力侵蚀主要受地形起伏度的影响,地形起伏对风的消减作用增强,使得风力降低,加之该地区土壤可蚀性和干燥度相对较低,风力侵蚀指数低;南部土壤风力侵蚀主要受放牧压力影响,春季正是牧草返青季节,植被盖度低,且牲畜密度相对较大,放牧对草场的压力大,土壤风力侵蚀严重。风力侵蚀各影响因子的时空异质性是导致半干旱草原风力侵蚀空间异质性的主要原因。干旱草原风力侵蚀空间异质性的主要影响因素是风速、干燥度和植被指数,其次受地形和土壤可蚀性的影响,而放牧压力是半干旱草原区土壤风力侵蚀的主要人为因素之一。