绿洲-荒漠交错带土地利用/覆盖时空变化研究

选择新疆于田县为研究区,从导致区域生态环境问题的主要驱动因素--土地利用/覆盖变化(LUCC)为出发点,以遥感技术为依托,对3个时相的陆地卫星数据及相关统计资料进行了处理,利用得到的土地覆盖差值图像,定量分析评价了该区域1979-2001年的时空变化趋势及其主要驱动机制.结果表明:造成绿洲-荒漠交错带生态环境变化的原因主要是绿洲人口数量的剧增以及过渡樵采等,不合理的水土资源利用导致绿洲荒漠化和交错带地下水位下降.绿洲-荒漠交错带普遍存在植被覆盖度大面积下降现象,原先连续的过渡带已有转化成生态裂谷的趋势,绿洲的屏障作用进一步降低.在绿洲外围风沙前沿地带,地表裸露、松散,在起沙风的作用下,流沙侵入农田,进一步恶化了本已很贫瘠而又脆弱的农业生态环境.因此,现阶段绿洲外围生态环境较为恶劣,整体处于不稳定状况.      

内蒙古沙地森林草原过渡带中沙地云彬种群动态

沙地云彬是我国内蒙东部沙地森林草原过渡带的特有濒危树种,沙地杉林是陆地上非常特殊的森林生态系统类型。本文研究了沙地云杉的种群动态,建立了沙地云杉种群生命表、年龄结构、存活曲线和生殖力表,同时研究了沙地云杉种群分布格局及增长动态,可为沙地治理和沙地森林生态系统研究提供科学依据。     

农牧交错带生态经济耦合评价模型及其实证研究

生态经济耦合评价模型是揭示生态与经济互动关系及其系统耦合要素演变过程的一种有效分析方法,农牧模式的生态经济耦合评价模型是开展农牧交错带生态经济可持续发展定量研究的有效手段.本研究基于生态经济耦合评价模型,以陕西省吴起县为例,利用黄土丘陵沟壑区各监测站数据和吴起县2007年土地利用现状、地形、坡度等数据,模拟分析了吴起县种植业作物产量与泥沙流失量随人均梯田面积的变化特征,评价了吴起县草畜业生态经济耦合现状并模拟分析了预计可达到的生态经济耦合指数.结果表明:坡耕地改梯田不仅能小幅度增加作物产量,而且能大幅度减少泥沙流失量,具有显著的生态经济效益;生态经济耦合指数可以定量表征生态经济耦合过程及其状态,吴起县目前农牧模式生态经济耦合过程还处在相对较低的水平,草畜业模拟生态经济耦合指数仅为992.20 元/t,大规模开展舍饲草畜业不可行,未来需在加强草场管理和合理载畜的前提下,逐步取消禁牧(放养羊)政策.     

内蒙古东乌珠穆沁旗草甸草原生态环境时空演变分析

选取内蒙古东乌珠穆沁旗满都胡宝拉格草甸草原为研究区,在遥感和GIS技术的支撑下,以景观生态学理论为指导,通过分析该地区近15年来四个时期景观类型的空间格局、演化态势和变化规律,从景观视角挖掘出格局信息与生态环境变化之间的内在关联性,运用马尔科夫链模型对未来草原景观格局变化的趋势进行了模拟和预测,并分析了该地区生态环境变化的驱动机制,为科学利用和保护草地资源、保证区域可持续发展提供了科学依据。     

Changes in desert steppe soil culturable bacteria from northwestern China and correlation with physicochemical parameters

Seasonal variations effects on desert steppe soil culturable bacteria in northwestern China and physicochemical parameters were investigated. Soil temperature ranged from 5.37 to 23.73 °C. Moisture content varied from 3.22% to 7.62%. The pH was between 7.98 and 8.72. Soil nutrients were altered in different seasons. Total potassium (K) remained the same, but available K levels ranged from 101.29 to 227.55 mg/kg. The culturable bacterial counts in January, April, July and October were 0.13 × 10⁷, 4.09 × 10⁷, 5.33 × 10⁷ and 1.8 × 10⁷ colony forming units (cfu)/g, respectively. Bacterial populations were most abundant in surface layers and declined with increase of soil depth. Seventy-two bacterial strains were isolated and classified according to 27 genera of 5 phyla groups: Firmicutes, Actinobacteria, Alphaproteobacteria, Gammaproteobacteria and Bacteroidates. The bacterial diversities varied according to seasons. In spring, only Firmicutes and Actinobacteria were isolated. In summer, Firmicutes, Actinobacteria and Bacteroidetes were detected with Firmicutes the dominant species. In autumn and winter, Firmicutes, Actinobacteria, α-Proteobacteria and γ-Proteobacteria predominated. Our results indicated that climatic variations, vegetation coverage and soil physicochemical parameters are critical factors for maintaining culturable bacterial populations and diversity in the desert steppe. Soil moisture content and temperature exerted marked influence on bacterial quantities and diversities.     

放牧对呼伦贝尔草甸草原土壤呼吸温度敏感性的影响

放牧是影响草地生态系统碳循环过程的重要人类活动因素,定量研究放牧对土壤呼吸温度敏感性(Q10)的影响,对于准确评估草地碳收支和碳平衡至关重要.本研究依托呼伦贝尔草甸草原放牧梯度试验平台,利用动态密闭气室法(Li 6400-09)测量草地不同放牧梯度下的土壤呼吸作用.结果表明,不同放牧梯度下土壤呼吸具有明显的季节变化,且主要受温度因子主导,7月土壤呼吸速率达最大;2011年生长季5~9月不同放牧强度的平均土壤呼吸速率大小顺序为:G1(0.23Au·hm-2)>G0(未放牧)>G2(0.34 Au·hm-2)>G3(0.46 Au·hm-2)>G4(0.69 Au·hm-2)>G5(0.92 Au·hm-2).与不放牧相比,重度放牧(0.92 Au·hm-2)条件下Q10值减少了约10%,而轻度放牧(0.23 Au·hm-2)条件下Q10值略有升高.总体上,土壤呼吸温度敏感性(Q10)与放牧强度显著负相关(r=0.944,P<0.05),放牧不同程度地降低了土壤呼吸的温度敏感性.不同放牧梯度下Q10值与地上、地下生物量、土壤有机碳和土壤含水量之间存在显著的正相关线性回归关系,可以解释不同放牧梯度下Q10值71.0%~85.2%的变异性.放牧条件下Q10值发生变化本质上是生物因素和环境因子共同作用的结果.     

Dynamics of Steppe Vegetation under the Effect of Grazing by Different Farm Animals

The process of steppe pasture digression resulting from grazing by different farm animals was studied by the transect method. Sheep, cattle, and horse pastures under similar grazing loads markedly differed in the dynamics of steppe vegetation. The most critical changes in plant communities occurred in sheep pastures, whereas the state of plant communities in horse pastures was good.     

内蒙古东乌珠穆沁旗草甸草原生态环境时空演变分析

选取内蒙古东乌珠穆沁旗满都胡宝拉格草甸草原为研究区,在遥感和GIS技术的支撑下,以景观生态学理论为指导,通过分析该地区近15年来四个时期景观类型的空间格局、演化态势和变化规律,从景观视角挖掘出格局信息与生态环境变化之间的内在关联性,运用马尔科夫链模型对未来草原景观格局变化的趋势进行了模拟和预测,并分析了该地区生态环境变化的驱动机制,为科学利用和保护草地资源、保证区域可持续发展提供了科学依据。     

巢湖水陆交错带生态服务价值梯度分析

基于巢湖水陆交错带1995、2000、2007和2013年4期遥感影像提取土地利用信息,参考前人的相关研究成果,测算研究区的生态服务价值。在综合研究区实际情况和相关研究基础上采用等距离缓冲带法,对研究区生态服务价值的梯度变化进行研究。结果表明:(1)各土地利用类型的梯度变化在不同时期有较为一致的变化趋势,在不同的缓冲带内都有1~2个贡献率较大的土地利用类型;(2)在研究期内各缓冲带生态服务价值处于基本平稳的状态,其中缓冲带1到缓冲带2的变化幅度较大;(3)从生态服务价值的空间分布来看,缓冲带1的生态服务价值始终最高,外层的缓冲带5和缓冲带6由低等级到中等级平稳过度,缓冲带3和缓冲带4则始终处在低水平;(4)林地和水域对生态服务价值的贡献率与距巢湖水陆边界的距离有显著的相关性,表明林地和水域对研究区生态服务价值的影响大。     

不同退化程度羊草草原碳收支对模拟氮沉降变化的响应

2009~2010年,选择内蒙古温带典型草原区2个不同退化程度羊草群落为研究对象,利用小区模拟控制试验,设置0g·(m2·a)-1(CK)、10 g·(m2·a)-1(MN)这2个氮处理水平,模拟研究了大气氮沉降水平变化对植物净初级生产力(NPP),土壤呼吸(Rs)以及整个群落碳收支(NEE)的定量影响,比较了不同退化程度草地群落NEE对等量氮添加的响应差异.结果表明,对于轻度退化羊草草原(样地A),MN处理生长季平均地上生物量(AGB)两年分别比CK增加21.5%及46.8%,而对于中度退化羊草草原(样地B),氮添加在2009年降低了植物AGB及地上NPP(ANPP),在2010年则表现为正效应;两年氮添加均增加了样地A与样地B的根系生物量(BGB)以及样地B的地下NPP(BNPP),但降低了2010年样地A的BNPP;氮输入增加并未明显改变Rs的时间变化规律.与CK处理相比,样地A的MN处理两年土壤微生物呼吸年累积通量较CK分别增加了14.6%与25.7%,而样地B则分别降低了10.4%与11.3%;样地A与样地B两年均表现为大气的碳汇,碳汇强度(以碳计)分别为59.22 g·(m2·a)-1与166.68 g·(m2·a)-1以及83.27 g·(m2·a)-1与117.47 g·(m2·a)-1.相对于CK,样地A两年碳汇增加量分别为15.79 g·(m2·a)-1与82.94 g·(m2·a)-1,样地B分别为74.54 g·(m2·a)-1与101.23 g·(m2·a)-1,单位氮输入量在初始氮水平低的草地群落能获得更大的增汇效应.