荒漠-绿洲过渡带风况及输沙势分析——以策勒县为例

以中国科学院新疆策勒荒漠草地生态系统国家野外观测研究站2005-2006年的气象资料为依据,分析了塔克拉玛干沙漠南缘荒漠-绿洲过渡带的风况特征和输沙势变化情况.结果表明:①研究区风向以W风为主,频率占62.43%～76.25%,WNW风次之,频率占17.75%;②该区起沙风主要发生在春夏两季,其频率占全年的11.93%～61.84%,6月出现频率最高,且春夏两季起沙风平均风速较大,最大达7.90 m/s;③在风沙活动期内,研究区风向变率指数(RDP/DP)为0.94,属于单风风况,合成输沙势(RDP)及合成输沙方向(RDD)分别为27.98VU和92.10°(ESE),属于低风能环境.输沙势的季节变化幅度较大,主要集中在春夏两季.     

中国干旱区浅层地下水的形成、分布与运移

地球陆地浅层地下水的形成过程是大气降水、地表水与地下水相互转化的过程.主要依赖山区河流出山口径流维系生存和发展的中国干旱区,浅层地下水的形成过程完全不同于我国东部湿润区和青藏高寒区.研究表明:中国干旱区山地地下水以降水(雪冰融水)入渗补给为主,且最终转变为地表水补给河流,并参与平原盆地浅层地下水的形成过程;而盆地平原浅...     

不同干扰方式对疏叶骆驼刺生长及生理特征的影响

本实验以塔克拉玛干沙漠南缘疏叶骆驼刺为研究对象,设置春季刈割、春季火烧、秋季刈割、对照4个处理,研究干扰对其生长及生理特征的影响。研究结果表明,1)秋季刈割叶片长宽比、叶片厚度显著大于其他处理,叶片进行能量交换、物质积累的能力最强。2)不同干扰方式均降低了疏叶骆驼刺株高,不利于疏叶骆驼刺的恢复与再生,3种人为干扰方式比较秋季刈割骆驼刺再生能力最强。3)秋季刈割叶片叶绿素含量显著高于其他处理。4)3种干扰在生理上降低了疏叶骆驼刺受外界逆境的损害,秋季刈割抗逆性最强。因此,秋季适度刈割是疏叶骆驼刺最佳的保护性利用措施。     

塔克拉玛干沙漠南缘３个沙拐枣种的抗旱特性比较

 采用盆栽试验,研究了网状、心形和红皮沙拐枣在干旱胁迫和复水过程中的生理生态响应特征,并采用隶属函数法对３个沙拐枣种的抗旱性进行综合评价。结果表明,干旱胁迫下,红皮沙拐枣的相对含水量、水势和叶绿素含量均较高,但在复水后,恢复较慢。在干旱和中等灌溉处理下红皮沙拐枣的ＭＤＡ含量最低,质膜损伤程度最轻,复水后恢复却较慢;在最高灌溉处理下,红皮沙拐枣的ＭＤＡ含量却最高,复水后恢复也最快。干旱处理后３个沙拐枣种均有大量的渗透调节物质（脯氨酸和可溶性糖）累积,在最低灌溉量下为心形＞ 红皮＞ 网状沙拐枣,中等和最高灌溉处理下则为网状＞心形＞红皮沙拐枣,复水后降低幅度则为心形＞红皮＞网状沙拐枣。不同处理下心形沙拐枣的根冠比均显著高于其他种,网状沙拐枣相对较低。抗旱性综合评价结果为红皮＞网状＞心形沙拐枣。可见,各项测定指标的种间差异和综合评价结果并不完全一致,总体来看红皮沙拐枣对干旱胁迫的适应性最强,可优先推荐在当地种植。     

春季与秋季刈割对疏叶骆驼刺叶片功能性状的影响

本研究以塔克拉玛干沙漠南缘策勒县荒漠-绿洲过渡带为研究区,探讨了春季刈割与秋季刈割对自然植被疏叶骆驼刺(Alhagi sparsifolia)叶片功能性状的影响。结果表明,骆驼刺经刈割处理后,比叶面积均极显著升高(P0.01),且春季刈割比秋季刈割升高幅度更大;叶干物质含量极显著降低(P0.01),而春季刈割与秋季刈割之间差异不显著(P0.05);各处理对全碳含量和叶绿素a/b无显著影响(P0.05);而春季刈割与自然生长和秋季刈割相比,全氮含量、氮磷比、叶绿素a、叶绿素b和总叶绿素含量均极显著升高(P0.01)。从叶片功能性状对植物适应环境的指示作用分析,刈割可能会造成骆驼刺植被的养分保有能力和资源利用效率下降。但在经济效益方面,秋季刈割会增加骆驼刺的生物量。因此,综合考虑对骆驼刺植被最小程度的破坏以及满足牲畜饲草供应量的要求,推荐秋季刈割作为一种适时利用骆驼刺资源的管理措施。     

中昆仑山北坡策勒河流域生态因素对植物群落的影响

为探讨干旱区山地生境对植被格局的影响,以中昆仑山北坡策勒河流域为研究对象,在对海拔1960~4100m范围内63块样方进行植被学调查的基础上,采用18个环境指标描述群落的空间位置、地形和土壤特征。利用双向指示种分析、无偏对应分析和无偏典范对应分析,从植物种、群落与环境的生态关系方面探讨研究区的植被分布格局,并给予合理的环境解释。为消除环境因子中存在的冗余变量,采用前向选择法及MonteCarlo检验,筛选出对植物群落产生显著影响(P<0.05)的环境因子参加分析。结果表明,1)采用TWINSAN数量分类方法,将植被划分为4个群落类型;2)对于特定的研究区域策勒河流域,制约群落类型、植物种分布格局的主要因素是海拔,即水、热2个环境因子,同时物种丰富度随着海拔增加呈单调递增趋势;3)对群落产生显著影响的环境因子主要有海拔、pH等6个变量。DCCA排序图明显反映出排序轴的生态意义,第1轴突出反应了群落所在环境的海拔,沿第1轴从左到右海拔逐渐升高,各群落也沿着海拔依次分布。相比于其他区域,干旱区山地物种稀少,植被格局分异明显,其中海拔是环境因子中对植被群落分布起决定性作用的因子,利用数量生态学方法可以有效的揭示其植被群落同环境之间的关系。     

绿洲边缘不同土地利用方式下土壤粒径分布特征

为探讨绿洲化进程中不同土地利用方式对土壤粒径分布属性的影响,基于塔里木盆地南缘策勒绿洲边缘的果园、棉田、沙拐枣林地等人为垦殖土地利用方式及自然状态骆驼刺覆被下0～20,20～40,40～60 cm内的土壤粒径分布数据,利用分形理论及典范对应分析排序方法,分析各深度下不同土地利用方式土壤粒径分布特征变化状况,及其与土壤有机质等8项指标的相关性,进而判别并探讨绿洲边缘合理的土地利用方式.结果表明:粒径50.59 μm范围内的细粒体积分数同粒径分布分维值显著正相关,与土壤有机质、全氮含量呈显著正相关,与密度呈显著负相关;具体分维值变化上,沙拐枣林地在各层均显著处于最低水平,其余样地总体上无显著差异,但果园相对处于高位水平;自然状态下骆驼刺样地随着土壤深度增加分维值有增加的趋势,其对土壤养分的持有力也逐渐优于其余样地.在水资源相对有保障前提下,在绿洲边缘发展果园或棉田有利于土壤粒径分布及其余属性的提高,相反,则应保持原有的自然植被状况,而对自然植被进行替代的沙拐枣林地则会加剧土壤退化.     

绿洲农田不同深度土壤粒径分布特性及其影响因素——以策勒绿洲为例

绿洲土壤环境变异状况及其影响因素的研究对于维护绿洲稳定、绿洲化进程的合理发展具有重要意义。以塔里木盆地南缘策勒绿洲为研究区,根据农田为绿洲主要土地利用方式的特点,通过其不同深度土壤粒径分布（PSD）物理特性的探讨,描述绿洲农田PSD的差异性,同时对其影响因素进行分析。基于绿洲范围内取样点0～20cm,20～40 cm,...     

极端干旱区3种植物液流特征及其对环境因子的响应

运用热平衡法包裹式茎流计,对塔克拉玛干沙漠南缘地区优势植物种梭梭(Haloxylon ammodendron)、头状沙拐枣(Calligonum caput-medusae)和疏叶骆驼刺(Alhagi sparsifolia)（以下简称骆驼刺）生长季茎干液流速率变化规律进行持续观测。利用自动气象站对气象因子如太阳辐射(Rs)、气温(Ta)、相对湿度(RH)以及风速进行同步观测,并对气象因子与不同植物液流速率之间的相关关系进行分析。结果表明:① 梭梭液流速率日变化趋势为双峰或多峰型,表现出明显的“午休”现象,而头状沙拐枣呈单峰或多峰型,骆驼刺则表现为单峰型,两者均没有明显的“午休”现象;头状沙拐枣与骆驼刺液流启动时间比梭梭延后1 h左右,却提前1 h左右到达液流峰值,液流速率下降时间基本一致;② 整个生长季中,梭梭单枝液流量均保持较高水平,在7月达到最大值,而头状沙拐枣和骆驼刺则在8月时达到最大值;③ 3种植物在不同天气条件下液流速率大小依次为：晴天>沙尘暴>阴天>雨天;④ 3种植物液流速率与太阳辐射(Rs)、空气温度(Ta)和空气水汽压差(VPD)呈极显著的正相关(P<0.01),与空气相对湿度的关系则表现为极显著的负相关(P<0.01)。     

疏叶骆驼刺根系的田间离体繁殖

以塔克拉玛干沙漠南缘疏叶骆驼刺(Alhagi sparsifolia)离体根系为研究对象,在策勒沙漠-绿洲过渡带人工控制试验田设置3种根长处理、3种种植深度处理、5种灌溉处理,进行三因素完全交互试验。结果显示,在其它两种影响因素相同情况下,疏叶骆驼刺出苗率随根长的增加而减小,根长为10cm时出苗率最高;随着种植深度的加深出苗率逐渐增大,种植深度为30cm时出苗率最高;出苗率在灌水10m~3·m~(-2)、7月30日灌溉一次处理下最高。除灌水处理与种植深度的交互作用外,其它影响因素及其交互作用对出苗率影响差异显著(P0.05)。研究得出,10cm根长、30cm种植深度、10m~3·m~(-2)灌溉一次为最优处理组合。