河西走廊中部荒漠植被的生态学研究

根据对河西中部荒漠植物的调查，对荒漠植被进行了分类及生态学描述，重点讨论了荒漠植被对改善河西走廊中部农村生态环境的作用，提出了保护和利用荒漠植的措施及改善生态环境的途径。     

河西走廊中部荒漠植被的生态学研究

根据对河西走廊中部荒漠植被的调查，对荒漠植被进行了分类及生态学描述，重点讨论了荒漠植被对改善河西走廊中部农村生态环境的作用，提出了保护和利用荒漠植被的措施及改善生态环境的途径。     

荒漠河岸生态系统退化机理的定量分析

通过野外监测资料,采用聚类分析与主成分分析法,分析了荒漠河岸生态系统退化的内外因素与驱动力、植被退化的环境主导因子与生态退化程度,结果表明:(1)地质、地貌与气候条件等因素的影响,塔里木河下游生态系统存在脆弱和不稳定性是其退化的内因,外界干扰则是其退化的外在因素。人为干扰则是其退化发生的驱动力,起因于人口的增加、需求的增长。(2)在此过程中导致植被受损的环境主导因子是水,植被退化是人类干扰作用于植被赖以生存的环境主导因子所致。(3)其不同河段的生态退化可以归为三类:潜在沙漠化类(轻度退化),轻度沙漠化类(中度退化),中度或重度沙漠化类(重度退化),其中第三类型,土壤条件与其它两类差异较大,表现出土壤退化的滞后现象。     

荒漠河岸生态系统退化机理的定量分析

通过野外监测资料,采用聚类分析与主成分分析法,分析了荒漠河岸生态系统退化的内外因素与驱动力、植被退化的环境主导因子与生态退化程度,结果表明：（1）地质、地貌与气候条件等因素的影响,塔里木河下游生态系统存在脆弱和不稳定性是其退化的内因,外界干扰则是其退化的外在因素。人为干扰则是其退化发生的驱动力,起因于人口的增加、需求的增长。（2）在此过程中导致植被受损的环境主导因子是水,植被退化是人类干扰作用于植被赖以生存的环境主导因子所致。（3）其不同河段的生态退化可以归为三类：潜在沙漠化类（轻度退化）,轻度沙漠化类（中度退化）,中度或重度沙漠化类（重度退化）,其中第三类型,土壤条件与其它两类差异较大,表现出土壤退化的滞后现象。     

荒漠草原区不同土地利用类型土壤水分时空特征

土壤水分是荒漠草原区土地可持续利用的重要指标,通过多个连续生长季的观测能够分析土壤水分的可持续性.对2011-2012年连续2a土壤水分和降水量进行定点观测,比较分析了荒漠草原区不同土地利用类型土壤水分的时空变化.结果表明:枯水年不同土地利用类型之间土壤水分差异比丰水年大;枯水年5种土地利用类型土壤水分随时间的变化均呈增长型,而在丰水年均呈波动型;5种土地利用类型土壤水分在枯水年呈现3峰3谷的变化特征,在丰水年与降水量的波动显著相关,并且有较长时期处于稳定期(7月至次年4月);无论是丰水年还是枯水年,荒漠草原区土壤含水量以人工苜蓿地和人工甘草地较大,甘草苜蓿昆合草地和天然草地次之,柠条林地最低.通过对比分析不同年份5种土地利用类型土壤水分的时空变化,以及水分补给与消耗在土壤剖面上的变化特点,可以更好地理解在景观尺度上的生态过程,对荒漠草原区土壤水分的有效利用及水土保持具有重要意义.     

原油对荒漠土微生物活性的影响

正石油进入土壤后改变了土壤质地,使原有土壤微生物群落、区系和土壤酶活性受到了不同程度的影响.目前,对干旱区原油污染和土壤微生物之间的关系,研究工作涉及较少.本文选取干旱胁迫环境中的荒漠土为研究对象,研究了原油对荒漠土中微生物活性的影响.研究结果对于评价干旱区石油污染对土壤生态环境的影响,揭示荒漠土土壤微生物对石油污染物的响应规律具有重要意义.     

塔里木荒漠绿洲过渡带植物种间关联性分析

采用2×2联列表,应用方差比率(VR)、χ2检验、种间关联指标和Pearson相关系数、Spearman秩相关系数检验等方法研究了塔里木荒漠绿洲过渡带植物群落种间关系,测定了8个主要种群种间关联性。结果表明:胡杨、柽柳和甘草、骆驼刺重要值较大(49.78%、31.21%、11.99%、11.86%),它们是构成乔木层、灌木层及草本层的优势种。植物群落大多数种对(78.57%)呈中性关联,负关联的种对数(6)多于正关联(0),种间联结松散,物种趋向于独立分布。植物群落总体关联性为显著负关联(0.568 8),不同检验方法对种对间的检验结果均为正负关联比1,反映出塔里木荒漠绿洲过渡带正处于不稳定的演替前期阶段,易受外界因素干扰而演替。乔灌木层为不显著的正关联,而乔灌木-草本层和草本-草本主要物种间呈显著负关联。因此,塔里木荒漠绿洲过渡带植被恢复应选择乔灌木作为恢复目标。     

荒漠生态系统中生物的信息联系特征

探讨了生物与水分、植物与植物以及植物与动物之间的信息传递方式,信息传递在维持荒漠生态系统正常运转中的作用。阐明了把握荒漠生态系统信息传递的特征及过程对认识干旱环境形成机制、演变规律及发展趋势,构建退化生态系统重建及恢复模式的重要意义。     

荒漠生态系统中生物的信息联系特征

探讨了生物与水分、植物与植物以及植物与动物之间的信息传递方式,信息传递在维持荒漠生态系统正常运转中的作用.阐明了把握荒漠生态系统信息传递的特征及过程对认识干旱环境形成机制、演变规律及发展趋势,构建退化生态系统重建及恢复模式的重要意义.     

塔里木河下游荒漠植物群落物种多样性及其结构特征分析

以29块植物群落调查样地资料为基础,采用物种多样性指数、丰富度和均匀度由高到低指数对塔里木河下游植物群落的物种多样性及群落结构进行分析。结果表明,研究区共有植物10科14属,出现频率居于前3位的植物依次为柽柳、黑果枸杞和胡杨;重要值以胡杨为最大（0．384）,其次为柽柳（0．230）,盐生草为最小（0．002）;优势建群植物胡杨主要分布在与河道垂直距离500m范围内。沿河道从英苏至阿拉干断面,地下水位逐渐下降,物种多样性总体呈下降趋势,群落结构由乔木-灌木-草本转为以乔木-灌木为主;随与河道垂直距离增加,群落密度和盖度均呈现先增加后减少的变化趋势,植物群落结构由乔木-灌木、乔木-灌木-草本逐渐演变为灌木-草本或单一的灌木结构。     

气候变化对7种荒漠植物分布的潜在影响

利用CART(Classification and regression tree,分类和回归树)生态位模型,采用A2和B2气候变化情景,模拟分析气候变化对密枝喀什菊、肉苁蓉、沙打旺、四合木、松叶猪毛菜、新疆贝母和伊贝母等濒危植物分布范围及空间格局的影响.结果显示:气候变化下,这些植物适宜分布范围较之目前缩小,到2081～2100年时段缩小80%以上;就新适宜及总适宜分布范围而言,密植喀什菊从1991～2020年到2051～2080年时段呈现增加趋势,之后呈现减小趋势,沙打旺从1991～2020年到2081～2100年时段呈现增加趋势,其它植物呈现减小趋势.气候变化下,6种植物目前适宜分布区中大部分区域将不再适宜,新适宜分布区将主要向昆仑山、柴达木盆地、祁连山西部、阿尔金山和帕米尔高原等高海拔区域扩展,沙打旺从2051～2080年到2081～2100年时段向东北高纬度区域扩展.气候变化下,这些植物适宜分布范围与年均气温和降水量变化相关性不一致,一些植物适宜分布范围与年均气温和降水量变化相关系数并不显著(P0.0.5);多数植物分布范围与年均气温和降水量变化多元回归关系较弱.结果说明,气候变化下,这些植物空间分布格局改变,目前适宜分布范围极大缩小,新适宜范围扩大.     

生物刺激法对石油污染荒漠土的修复效应

利用生物法修复有机物污染土壤是一种低成本、无二次污染物产生的绿色修复方法,受到国内外学者的极大关注.目前,国内对石油污染土壤生物修复技术的研究工作集中于中东部地区,对干旱区石油污染土壤修复工作非常欠缺.本研究以干旱区石油污染荒漠土为研究对象,通过投加不同水平的营养元素,以刺激土壤微生物活性,探讨生物刺激法修复干旱区石油污染土壤的可行性及修复效果,为建立面向干旱区的石油污染土壤生物修复技术提供科学依据和技术支撑.1材料与方法1.1土壤来源实验土样采自克拉玛依油田采油过程中污染的表层20 cm荒漠土.土壤基本理化性质为:pH 7.4,土壤有机质、总氮、总磷含量分别为1.3%、0.02%、0.03%.砂粒(0.05—2 mm)、粉粒(0.05—0.02 mm)、黏粒(<0.002 mm)含量分别为     

荒漠草原典型植物群落枯落物生态水文功能

在退化荒漠草原生态系统恢复过程中,枯落物是联系植被和土壤物质循环与能量流动的重要中间环节,且发挥着重要的生态水文功能。通过调查荒漠草原5种典型植物群落（蒙古冰草群落、甘草群落、赖草群落、杂类草群落和沙蒿群落）枯落物蓄积量、持水性能、对降雨的截留和对土壤水分蒸发的抑制作用,分析了荒漠草原不同植被类型枯落物的生态水文功能。结果表明：枯落物蓄积量和最大持水量均为蒙古冰草群落〉甘草群落〉赖草群落〉杂类草群落〉沙蒿群落;5种群落枯落物层对降雨的截留量在3.36～5.27 mm,截留率在3.40%～6.82%,枯落物对降雨的截留量与降雨量呈正相关,而降雨量与截留率呈负相关,且枯落物对降雨的截留具有显著的季节变化规律。在不同枯落物覆盖下,枯落物对土壤的抑制效应也存在显著差异,0.5~2 cm覆盖厚度比不盖枯落物土壤水分蒸发减少了19.25%～76.82%,枯落物层减少土壤水分蒸发效应随枯落物层厚度增大而增加。枯落物的蓄积与覆盖对土壤水分的运移和蓄存产生明显的生物学作用,已经成为荒漠草原最重要的生态过程之一。     

不同放牧强度下荒漠草原土壤氮矿化季节性动态研究

放牧是中国北方主要的草地利用方式。放牧强度通过影响群落结构和土壤的理化性状以及土壤微生物活性对草地生态系统的养分循环产生显著影响。以位于内蒙古四子王旗的荒漠草原长期放牧控制试验平台为研究对象,通过设置四个放牧强度,即对照(CK)、轻度放牧(LG)、中度放牧(MG)和重度放牧(HG),探讨了放牧强度对土壤无机氮库和氮矿化过程季节变化的影响。根据该地区气候特点和植物生长季节,将一年划分为3个时期,分别为生长季初期(5-6月)、生长季盛期(7-9月)和非生长季(10月至次年4月)。结果表明,(1)在生长季初期,放牧抑制了土壤氮矿化作用,土壤温度与土壤无机氮含量呈显著负相关。(2)在生长季盛期,放牧促进了土壤净氮矿化作用,其中LG区的净氮矿化速率和净硝化速率显著高于对照区均较高;土壤净氮矿化和净硝化速率与土壤温度和含水量均呈显著正相关关系。(3)在非生长季,放牧抑制了土壤氮矿化作用,对照区不放牧处理的土壤净氮矿化速率显著高于放牧区;土壤含水量与土壤无机氮含量呈显著正相关,而与净氮矿化速率和净硝化速率均呈显著负相关关系。综上,高强度放牧抑制了土壤氮矿化过程,可能会进一步加剧净初级生产力的氮素限制。同时,放牧对土壤氮素转换过程的影响存在显著的季节性差异。     

荒漠绿洲农田盐渍化过程中土壤环境的演变过程

土壤环境的盐渍化演变过程是盐渍化其它过程研究的基础。采用空间代替时间的方法,在干旱绿洲区选择大麦（Hordeum vulgare L.）作物地不同盐渍化阶段农田为研究对象,并以非盐渍化农田作为对照,探讨农田盐渍化过程中土壤理化特性的演变过程。结果表明,（1）随盐渍化程度的加剧,土壤颗粒组成发生变化,沙粒含量趋于增加,黏粒含量趋于减少,粉粒含量在重度和极重度盐渍化阶段完全消失。表土层土壤容重呈显著增加趋势（P〈0-05）,但土壤温度没有显著性变化（P〉0-05）。（2）土壤有机碳、全氮、全磷和速效氮含量呈波动式降低趋势,而速效磷含量呈波动式增加的趋势。与未盐渍化农田相比,轻度、中度、重度和极重度盐渍化农田土壤表层有机碳和全氮含量分别减少了14.03%、26.26%、42.01%、48.03%;19-08%、35.63%、46.84%、56.88%。（3）随盐渍化程度的加剧,盐分表聚现象明显,除 HCO3-外,Na＋、Cl-、K＋、Mg2＋、SO42-、全盐含量均显著增加（P〈0-05）,且随着深度的增加逐渐下降。与未盐渍化农田相比,轻度、中度、重度、极重度盐渍化农田土壤电导率、全盐,SO42-,Na＋含量分别增加了31.42%、74.42%、203.95%、693.58%,6.56%、96.38%、86.36%、414.86%,5.23%、114.58%、104.00%、430.32%,31.46%、145.22%、345.11%、1797.70%;HCO3-下降了-11-31%、2.02%、3.75%、10.94%。（4）土壤电导率、全盐、SO42-、Ca2＋、Cl-、Mg2＋、K＋、Na＋之间呈极显著正相关（P〈0.01）,但与土壤含水量没有显著正负相关性,与黏粉粒含量呈显著负相关（P〈0-05）;土壤有机碳、全氮、速效氮之间呈极显著正相关（P〈0.01）,但与土壤含水量没有显著正负相关性,与土壤电导率、全盐、SO42-、Ca2＋、Cl-、Mg2＋、K＋、Na＋之间呈极显著负相关（P〈0.01）。这说明,在农田盐渍化过程中,随盐渍?     

不同干扰下阿拉善荒漠啮齿动物群落格局的变动特征

干扰广泛被认为是影响物种多样性变化的最主要的因素。近年来,物种多样性对干扰的响应是生态学家关注和研究的热点问题之一。2002-2011年,在内蒙古阿拉善荒漠区对人为不同利用（干扰）方式形成的禁牧、轮牧、过牧和开垦4种不同区域中,通过对啮齿动物群落的物种数、物种总捕获率、Shannon-Wiener多样性指数和Pielou均匀性指数等4个变量的时间序列资料的比较,分析了这些变量的年间变动特点及在不同干扰条件下的变动规律,并对不同干扰区各变量的趋势进行分析,探讨啮齿动物群落对不同干扰过程的响应。结果表明：4个变量的最高值均出现在受中等干扰的轮牧区中,物种总捕获率2003年出现了各区的第1个高峰,总捕获率分别为过牧区10.75%、轮牧区19.60%、禁牧区11.20%、开垦区10.55%;2008年出现第2个高峰,4个区物种总捕获率均达到了各区的最高峰,捕获率分别为过牧区29.60%、轮牧区34.15%、禁牧区14.20%、开垦区27.10%。过牧区与轮牧区群落物种总捕获率、Shannon-Wiener指数和Pielou均匀性指数显著相关（p〈0.05）,变动规律相似。过牧区与轮牧区、禁牧区与过牧区、轮牧区与禁牧区之间的物种总捕获率呈极显著正相关（p〈0.01）。过牧区与轮牧区相似度较高（I=0.8568）;过牧区Shannon-Wiener指数表现为有显著的下降趋势（Y=-0.142 lnt＋1.487,F=6.320,p＜0.05）,表明随着过牧时间的积累,对生境的干扰逐步加重,啮齿动物群落的多样性会逐渐降低。     

围封对荒漠草原土壤微生物数量及其酶活性的影响

以鄂尔多斯高原温性荒漠草原为对象,对比研究了放牧和围封条件对草原植物地下生物量、土壤有机质、土壤微生物数量及酶活性的影响,旨在为干旱区退化草地的恢复与重建提供科学依据。结果表明,(1)与放牧区相比,围封显著增加了表层土壤(0~10 cm)草地植物地下生物量23.81%,极显著增加了次表层土壤(10~20 cm)草地植物地下生物量37.21%,而对土壤有机质含量无显著影响。(2)围封极显著提高了表层土壤真菌种群数量71%,次表层土壤细菌种群数量147%,显著提高了底层土壤(20~40 cm)真菌164%和表层、次表层土壤放线菌种群数量56%和8.9%。(3)围封区的次表层土壤脲酶活性显著增加了31.13%,表层土壤蔗糖酶活性显著降低了24.14%,表层土壤过氧化氢酶和碱性磷酸酶活性分别显著提高了16.59%和11.76%。(4)围封与放牧条件下,各指标相关性表现不尽一致;放牧条件下,放线菌种群数量与各指标相关性均不显著(P0.05),而在围封下,放线菌与真菌种群数量及碱性磷酸酶活性无显著相关性(P0.05),与其他指标均表现出显著(P0.05)或极显著(P0.01)正相关关系,相关系数达68%以上;放牧条件下,真菌种群数量与4种土壤酶活性均呈极显著(P0.01)正相关关系,相关系数在84%以上,而围封条件下,其与4种酶活性均呈显著正相关关系(P0.05)。     

甘肃省河西地区荒漠能源植物资源利用与产业化可行性研究

目前全球资源、环境正陷入困境,化石燃料的燃烧又排放大量环境有害气体,人们普遍认识到,当代社会资源短缺、环境恶化已成为全世界共同的危机。本文从生物质能源开发利用意义开始,对河西地区的自然资源现状做了调查及分析,并对河西地区实施荒漠能源产业进行了研究。分析了河西地区的自然环境特征、区域现状和人类不合理活动等多种因素作用下,自然资源出现的一系列问题;针对各类生态系统中存在的问题,提出了科学、合理的发展荒漠能源产业的对策建议。