水分条件对巴音布鲁克高寒湿地CO_2排放的影响

在新疆天山中部巴音布鲁克天鹅湖高寒湿地,以苔草(Carex tristachya)为主要建群种的样地为研究对象,利用英国PP-systems公司生产的便携式土壤呼吸测定系统(CIRAS-2-SRC)研究了不同地表水分条件对天鹅湖高寒湿地夏季土壤CO2排放的影响。结果表明,1)湿润区的生物量大于干燥区;干燥区土壤CO2排放高于湿润区,干燥区土壤CO2排放日变化曲线为单峰曲线,CO2排放最高点出现在当地14:00-16:00,最高值为1.185 0g CO2·m-2·h-1;湿润区土壤CO2排放日变化曲线为双峰曲线,两个峰值分别出现在12:00和16:00,最高值为1.024 0g CO2·m-2·h-1。2)不同水分条件下生物量中凋落物含量影响土壤CO2排放。土壤温度是CO2排放的主要限制因子,且地表干燥区CO2排放与土壤温度的相关性更显著(P0.01)。土壤湿度与CO2排放相关性不显著(P湿润区=0.997,P干燥区=0.409)。     

新疆草地优势种植物相对生物量沿海拔梯度变化特征

优势种作为草地生态系统中地上生物量的主要贡献者,其生物量既受到环境因素的影响,也受到共存种种间关系的影响。然而,由于物种的不同和环境梯度的差异,目前有关优势种生物量与环境因素关系的研究,尚未获得一致性的结论。基于此,本研究以2011-2013年对新疆9种草地类型397个样地中优势种相对生物量的调查数据为基础,首先统计了不同草地类型中优势种组成,其次通过一般线性模型分析了优势种相对生物量随海拔梯度变化特征,以及共存优势种相对生物量之间的关系。结果显示：1）新疆草地共有169个优势种,隶属31科120属。这些优势种主要以禾本科植物为主,占据了优势种的19.53%。其中,高寒草原、温性草甸草原、温性草原、温性荒漠草原和温性草原化荒漠中,最主要的优势种均为针茅。而在高寒草甸、山地草甸和温性荒漠中,最主要的优势种则分别为珠芽蓼、千叶蓍和角果藜;2）优势种相对生物量与海拔的关系可以归为5类,分别呈现无显著关系、先降低后升高的U型变化趋势、显著正相关关系、显著负相关关系和先增加后降低的单峰型关系。这5类关系所对应的优势种数量分别为50、9、8、6和4个,分别占优势种总数的64.9%、11.7%、10.4%、7.8%和5.2%;3）24个共存优势种之间,其相对生物量共存在19对显著关系,且大多数共存优势种相对生物量之间主要表现为负相关关系。本研究表明,优势种相对生物量与海拔的关系,因物种不同呈多种变化格局且受到共存优势种的影响,结果可对未来新疆草地地上生物量的维持和管理,提供一定的参考依据。     

近40a凯拉库姆库区土地利用/覆盖变化及景观格局分析

为研究近40 a凯拉库姆库区土地利用/覆盖和景观格局时空变化状况,该文以凯拉库姆库区1975年Landsat MSS、1990年Landsat TM、2000年Landsat ETM+和2011年Landsat TM遥感影像为数据源,利用ENVI软件得到各时期的土地利用/覆盖类型转移矩阵,建立土地利用面积变化量、单一土地利用类型动态度以及区域土地利用综合动态度模型;同时,在景观格局分析中采用景观格局数量分析方法,在类型水平和景观水平分别选取不同的指数,系统分析凯拉库姆库区土地利用/覆盖和景观格局变化的时空特征。研究结果显示:近40 a凯拉库姆库区的土地利用/覆盖发生了剧烈变化,建设用地面积呈现出持续增加的态势,低覆盖度草地和未利用地的面积随时间序列呈"V"型变化,而水体、耕地、中覆盖度草地的面积随时间序列呈倒"V"型变化;建设用地和耕地大面积急剧扩张,并伴随着低覆盖度草地、中覆盖度草地和未利用地面积的减少,大量的中覆盖度草地、未利用地转化为耕地,同时部分耕地又转化为建设用地,使得建设用地和耕地面积显著增加,研究区区域土地利用综合动态度呈"V"字型变化,并有逐渐加快的趋势,活跃土地利用/覆盖类型由早期和中期的水体转化为近期低覆盖度草地,稳定土地利用/覆盖类型由早期的耕地和中覆盖度草地,过度到中期未利用地,进而转化为近期的耕地;景观格局分析表明,中覆盖度草地和耕地对整个景观发挥主导作用,与水体相邻的景观要素多,建设用地斑块数目多且相对分散,但有集中分布的趋势,在人类活动的影响下,整体斑块尺度趋于均匀,景观趋于丰富和复杂化,斑块聚集程度减少,破碎度增加。该研究结果为凯拉库姆库区水土地资源可持续开发和利用、生态环境保护提供科学依据。     

铁改性生物炭促进土壤砷形态转化抑制植物砷吸收

通过盆栽试验研究了不同砷污染水平(10、20、40和80 mg/kg)下,添加不同量(10、20和40 g/kg)改性前后的生物炭对土壤砷形态及植物吸收砷规律的影响。该文以棉花秸秆生物炭及改性生物炭(棉花秸秆生物炭与Fe Cl3?6H2O按质量比为20∶1)为试材,小白菜为供试植物。结果表明:生物炭(10~40 g/kg)和改性生物炭(10 g/kg)能促进小白菜的生长,在添加量分别为20和10 g/kg时生物量最大,其最大值分别为8.26和6.68 g/盆,改性生物炭在添加量为10 g/kg时高于对照组和等量未改性生物炭处理组。在砷质量分数为10和20 mg/kg的基础上,添加生物炭(10~40 g/kg)后,土壤中砷主要以残渣态形式存在;水溶态砷分别增加了0.22%~3.36%和0.96%~3.70%;改性生物炭添加对土壤砷质量分数为10 mg/kg时水溶态砷无明显影响,土壤砷质量分数为20 mg/kg时,添加改性生物炭(10~40 g/kg)后水溶态砷减少了0.12%~0.58%。在高浓度(40和80 mg/kg)砷土壤中,水溶态砷含量随着土壤中砷含量的增加而增大;添加生物炭(10~40 g/kg)后,土壤中水溶态砷分别增加了0.21%~1.56%和2.11%~8.94%,但砷主要以铝形砷形式存在,残渣态砷次之。各处理组小白菜可食部分和根部砷质量分数在添加10~40 g/kg生物炭后的变化规律不尽相同,等量的改性生物炭添加后,可食部分由18.28 mg/kg显著降低至2.66 mg/kg(P0.05),根部从133.99 mg/kg显著降低至20.21 mg/kg(P0.05)。改性生物炭与未改性生物炭相比,改性生物炭能降低土壤中水溶态砷的含量及对小白菜吸收砷有显著的抑制作用。因此,该研究可为改性生物炭在含砷土壤的修复应用中提供数据支撑与理论基础。     

地形对梭梭立地条件的影响Ⅰ:坡位

选取了坡度为30°半固定沙丘坡面上不同坡位的梭梭为研究对象,初步分析了坡位与土壤养分、盐分分布特征的关系及梭梭对土壤理化性质的影响.结果表明,有梭梭条件下,土壤有机质,速效氮、磷、钾、总盐含量在不同坡位的高低顺序为:坡顶＜坡面＜坡底,表明了土壤养分及可溶性盐分具有坡底富集的特征;有梭梭土层的养分、盐分含量均高于无梭梭对照土层,表明梭梭对土壤养分、盐分有一定的富集作用.     

HPLC分离和测定棉花中3种植物激素

研究了高效液相色谱法（HPLC）测定棉花体内吲哚-3-乙酸（IAA）、玉米素（Z）和赤霉素（GA3）3种植物内源激素的条件：采用LC-6A高效液相色谱系统，SPD-6AV紫外检测器，以乙腈（CH3CN）：水（4：6V／V）溶液为流动相，流速为1mL／min。进样量为10μL，检测波长为254nm，选用外标法进行了定量测定。试验结果表明：玉米素、赤霉素、生长素含量分别在0．133-0．907，0．047～1．072，0．026～0．167μg／g（鲜重），其回收率已达到植物激素定量分析的基本要求。     

不同灌溉方式对棉田土壤物理性质的影响

以新疆生产建设兵团125团滴灌、沟灌、漫灌的棉田土壤为研究对象,分别测定不同灌溉方式棉田土壤的比重、容重、孔隙度以及团聚体结构和机械组成等物理性状.结果表明:棉田不同灌溉方式对其土壤各种物理性状产生了不同程度的影响.比重、容重表现为漫灌＞沟灌＞滴灌,而孔隙度则反之;土壤团聚体中粒径小于0.25 mm的微团聚体占了较大比重,良好结构团聚体的含量表现为滴灌＞沟灌＞漫灌,而微团聚体则相反;土壤机械组成中砂粒的含量占了较大比重,而砾石没有,砂粒、粉粒的含量均表现为漫灌＞沟灌＞滴灌,而粘粒则表现相反.     

放牧制度对伊犁山地草甸植被特征及新疆细毛羊体重的影响

采用小区控制放牧试验,研究了划区轮牧、自由放牧对伊犁禾草+杂类草山地草甸植被特征及其细毛羊体重的影响.结果表明,与不放牧对照相比,两种放牧方式均显著降低了山地草甸群落盖度、可食牧草和毒害草产量、群落功能群多样性及各植物功能群的高度、盖度、产量(P＜0.05),增加了可食牧草的密度.划区轮牧条件下山地草甸群落盖度显著高于自由放牧区(P＜0.05),可食牧草产量、毒害草产量、密度及各植物功能群的高度、盖度、密度和产量在两种放牧制度间差异不显著(P＞0.05),但划区轮牧有利于多年生禾草类、多年生莎草类及有害植物类的生长发育,不利于有毒植物的生长发育.与自由放牧比,划区轮牧下每只新疆细毛羊体重增加1.3～2.1 kg,但两种放牧制度间差异不显著(P＞0.05).     

槟榔种植年限对土壤肥力的影响

采用野外调查采样结合室内常规分析的方法,对槟榔种植不同年限的土壤养分和酶活性进行了研究.结果表明,土壤养分含量与种植年限有紧密联系,随槟榔种植年限增加,土壤有机质、全氮、全磷、全钾和速效氮、速效磷、速效钾含量呈现先增加后降低的趋势.与对照相比,种植槟榔5 a 后土壤有机质显著增加（P ＜0．05）;种植槟榔5~20 a,随种植年限的增加土壤有机质呈现下降趋势,差异极显著（P ＜0．01）;土壤速效氮、速效磷含量随槟榔种植年限的增加而逐步上升;种植年限5 a 到8 a 土壤速效钾从极缺水平上升到很缺,而种植年限从8 a 到20 a呈现降低趋势,接近极缺水平;总体来看,随槟榔种植年限的增加,土壤养分含量、土壤酶活性增强,说明种植槟榔能有效改善土壤肥力.种植8 a 槟榔园土壤肥力可上升一个级别.     

草地放牧强度遥感解译方法——以和静县高寒草原为例

为研究高寒草原放牧强度,以新疆和静县高寒草原草地为研究对象,利用2013年7—8月野外草地地上生物量采集数据和2013年遥感数据源MDOIS13Q1的归一化植被指数(NDVI),建立了高寒草原草地地上生物量和植被指数(NDVI)的遥感反演模型;并通过分析近10年(2008—2017年)监测点每年NDVI的旬变化特征,解译高寒草原草地的放牧起止时间,通过分析归类各样点NDVI变化特征,并以ΣNDVI值划分放牧强度。结果表明:1)本研究中建立的高寒草原草地地上生物量遥感反演模型,以模型y=523.21NDVI2-82.8NDVI+55.84(R2=0.732 9,P0.000 1)精度最优;2)通过NDVI变化曲线的突变点确定了高寒草原夏季放牧开始时间为6月9—26日,结束时间为8月28日—9月14日,该结果与实际放牧时间基本吻合。3)通过分析NDVI生长季累积总量(ΣNDVI)、生长季NDVI波动下降频数和幅度确定放牧强度,构建了高寒草原草地放牧强度分级标准,与实地判断的放牧强度相比,精度验证达到89.47%,并据此制作了研究区放牧强度等级图。本研究结果可为利用多时相遥感影像快速确定草地放牧强度和放牧管理提供参考。