科尔沁沙地不同水分条件下植物叶凋落物CO2释放研究

采用可以有效控制环境因子的室内土壤培养试验,对固定沙地土壤不同水分作用下叶凋落物释放CO2的情况进行了初步研究。结果表明：土壤CO2的释放量及凋落物的分解均与土壤干湿情况相关。在添加凋落物与不添加凋落物的处理中,培养前4天的低含水条件下CO2释放速率与中高含水处理相比差异均呈极显著,而4天以后不同水分条件下的释放速率无显著差异。在沙地中,土壤过于湿润或干旱均能够阻碍凋落物的分解。     

"酸模"将成为荒漠的克星

在探讨“酸模”前,让我们先读两则“消息”. 好消息：“十五”期间,三北防护林体系工程建设取得丰硕成果.5年来,国家投入工程建设专项资金23亿多元,累计造林300万公顷,治理沙化土地133万多公顷,创建了一批防风固沙、沙退人安的“生存工程”.重点治理的科尔沁沙地、毛乌素沙地南缘等地实现了治理速度快于沙化速度的重大转变.     

科尔沁沙地不同沙漠化阶段植物种多样性与沙地草场地上生物量关系研究

论文从植被的种丰富度和功能多样性两个方面研究不同沙漠化阶段科尔沁沙地植物种多样性与沙地草场地上生物量的关系。相关分析表明,在科尔沁沙地不同沙漠化阶段,植物种多样性和沙地草场地上生物量的关系与多样性指数计算的基本单位有关。研究结果显示:①依据一年生、多年生和灌木等生活型为划分标准的功能多样性,在固定沙丘、半流动沙丘和流动沙丘阶段与沙地草场地上生物量的关系最密切,关联系数分别为-0.534、-0.574和-0.431。以豆科植物、C₃植物和C₄植物为划分标准的功能多样性,在半固定沙丘阶段与沙地草场地上生物量的关系最密切,关联系数为0.722。②在不同的沙漠化阶段,生活型多样性与地上生物量的关系呈负相关。说明在不同沙漠化程度的草场中,植物生活型组成的不均匀,有利于提高沙地草场地上生物量。③从不同生活型在各个沙漠化阶段中的种丰富度特征来看,一年生植物最高,多年生植物次之,灌木最低,平均值分别为9(±6.0)、3(±2.6)和1.8(±1.0),说明一年生植物在沙地植被组成中占主导地位。同时,研究结果表明,在不同沙漠化阶段中,以豆科植物、C₃植物和C₄植物划分的功能类型组的平均重要值以C₄植物最高,C₃植物次之,豆科最低,分别为48(±12.3)、39.7(±3.6)和12.3(±14.3),说明C₄类植物在科尔沁沙地植     

科尔沁沙地退化植被恢复过程中土壤有机碳和全氮的空间异质性

采用地统计学分析方法研究了沙地退化植被恢复过程中(封育0 a的流动沙丘、封育11 a的流动沙丘和封育20 a的流动沙丘)土壤有机碳和全氮的空间异质性,探讨了它们与植被恢复演替和地形特征变化的关系.结果表明,随着流动沙丘的固定和封育年限的增加,植被盖度、丰富度、物种多样性、土壤有机碳和全氮含量(0~20 cm)逐渐增加.在流动沙丘植被恢复过程中,土壤有机碳和全氮的结构方差与基台值的比值C/(C0+C)均大于65%,反映出它们具有明显的空间自相关性;土壤有机碳和全氮含量的空间自相关范围分别为58.39 m和91.00 m(封育0 a)、28.59 m和23.61 m(封育11 a)和63.31 m和61.05 m(封育20 a).由半方差函数及其参数和空间分布格局图分析表明,其空间异质性在所研究的尺度上表现出先增大(封育0~11 a)后减小(封育11~20 a)的变化特点.沙丘植被恢复过程中植被盖度、丰富度、物种多样性与土壤有机碳和全氮均有极显著的正相关关系(p<0.01).分析表明沙丘植被变化和地形特征影响着土壤有机碳和全氮在沙丘上的空间分布,沙丘植被恢复演替过程极大地影响了土壤有机碳和全氮的积累及其空间异质性...     

流动沙丘土壤紧实度对沙米生长状况的影响

通过对流动沙丘迎风坡不同部位的沙米种群生长状况和其所对应的主要土壤理化性质测定,分析了其对沙米种群的影响。结果表明,在不同部位,土壤紧实度(F2,87=146.843,P<0.001)和沙米地上生物量(F2,87=324.986,P<0.001)存在显著差异;相反,土壤有机质(F2,12=0.007,P=0.993)和土壤水分(F2,12=11.349,P=0.002)的差异相对不显著。进一步的回归分析显示,土壤紧实度与沙米地上生物量呈负相关。这种关系不仅表现在水平尺度上,而且还表现在垂直尺度上。土壤紧实度对沙米生长状况的影响具有尺度性,其中,在0.013～0.029kg/m₂的范围内,土壤紧实度与沙米的相关关系相对较低;当土壤紧实度变化在0.030～0.113kg/m₂之间,经相关系数置信检查,二者之间存在线性回归关系。     

沙地退化植被恢复过程中植被的空间异质性

通过野外取样和室内分析,应用地统计学分析方法研究了科尔沁沙地退化植被恢复过程中不同封育年限（0、11和20年）的流动沙丘的植被盖度和丰富度特征及其空间异质性规律。结果表明,随着流动沙丘的固定和封育年限的增加,植被盖度和丰富度逐渐增加。在流动沙丘植被恢复过程中,植被盖度和丰富度具有明显的空间自相关性,其空间自相关范围从封育0年的流动沙丘（46.05m和33.63m）、封育11的流动沙丘（21.63m和17.25m）到封育20年的流动沙丘（26.12m和24.18m）先减小后增加,但均未超出我们的研究尺度50m,表现出不同大小的斑块形式分布的小尺度分布格局。由半方差函数及其参数和空间分布格局图分析得出,随着沙丘植被的恢复,植被特征的空间异质性在所研究的尺度上表现出先增大（封育0年到封育11年）后减小（封育11年到封育20年）的变化特点。     

科尔沁沙地流动沙丘斑块动态与沙漠化关系

通过对科尔沁沙地沙漠化程度与流动沙丘斑块属性的ANOVA分析和关联分析,研究结果表明,流动沙丘斑块变化极大地影响着沙地景观的结构、功能和过程,是造成沙地景观动态变化的最主要原因。在所划分的4个级别中,小斑块和中斑块的斑块数量波动较大,平均值分别为(22.8±8.98)个和(23.2±5.98)个;而大斑块和巨斑块的数量较稳定,分别为(16.7±2.42)和(4.0±1.79)个。相反,小斑块和中斑块的累积面积波动较小,而大斑块和巨斑块的累积面积变化较大。ANOVA和关联分析的结果表明,沙漠化程度与流动沙丘斑块面积的变化为正关联,而斑数量与沙漠化程度为负关联,说明在科尔沁沙地流动沙丘斑块数量增加,有利于沙漠化程度的降低。同时斑块分维数的分析结果还表明,近40年来该地区流动沙丘斑块分维数的变化呈逐渐增大的趋势,说明该地区流沙斑块的空间格局趋向复杂。而复杂的格局导致沙漠化程度的降低。从不同级别斑块分维数的变化来看,小斑块的分维数为1.098±0.054,大斑块的为1.274±0.044,变化趋势为随斑块面积的增大,分维数增大,且稳定性也增强。