基于RUE的不同草地类生态评价研究——以河西走廊为例

选择降水利用效率（RUE）作为评价指标,对河西走廊代表性草地类--温性荒漠、高寒草甸、温性草原进行生态评价研究。通过植被指数提取、降水Co-Kriging插值、图层叠加,得到河西走廊区域2006-2010年的RUE(NDVI)、RUE(PVI)、RUE(TSAVI)数据,并与地上生物量进行相关分析,筛选出适合不同草地类的RUE作为该区域生态评价的指标。结果表明：1）温性荒漠区RUE(PVI)与草地生物量风干重正相关性最高（R²=0.879）,高寒草甸区RUE(NDVI)与草地生物量风干重的正相关性最高（R²=0.876）,温性草原区RUE(TSAVI)与草地生物量风干重的正相关性最高（R²=0.895）。2）温性荒漠区、温性草原区生态均处于退化过程,高寒草甸区处于恢复过程。研究认为选择合适的RUE值可作为不同草地类生态评价指标,并具有理论的可行性和实践的可靠性。     

气温和土壤湿度变化对3种典型荒漠植物种子发芽的影响

植物种子发芽对气温和土壤湿度变化的响应是气候变化对荒漠生态系统影响的关键. 为了分析荒漠植物种子发芽对气温和土壤湿度变化的响应趋势,选择典型荒漠植物沙拐枣(Calligonum mongolica)、泡泡刺(Nitraria sphaerocarpa)和麻黄(Ephedra przewalskii),在人工气候箱中分析在3种土壤湿度(3%,5%和15%),2种气温(16 ℃/22 ℃ 和21 ℃/27 ℃)和浸种(12 h)与不浸种处理下种子的发芽趋势. 结果显示:沙拐枣和泡泡刺种子的发芽率随土壤湿度的增加而增加,浸种下随气温的升高其发芽率增幅比不浸种下大;不浸种下气温升高麻黄种子发芽率增幅比不浸种下大,浸种下土壤湿度为3%时气温升高其发芽率增幅比土壤湿度为5%和15%时大(P<0.05). 3种植物种子发芽指数随气温的升高和土壤湿度的增加而增加,不浸种下气温升高沙拐枣和泡泡刺种子的发芽指数显著增加,浸种下其发芽指数增幅不大;不浸种下气温升高麻黄种子发芽指数增幅较小,浸种下其发芽指数增幅较大. 3种植物种子均在培养初期发芽速率增加较快. 荒漠植物种子发芽受气温和土壤湿度的共同影响,不同植物种子发芽对这些因素的变化有不同的响应.      

水利水电工程建设对荒漠河岸林草的影响分析研究

以新疆喀什噶尔河流域克孜河卡拉贝利水利枢纽工程为例,采用水均衡模型计算方法,从工程建成后区域荒漠河岸林草耗水量变化、荒漠河岸林草区地下水位变化情况、工程建成后洪水过程变化等方面分析工程建设对工程影响区荒漠河岸林草的影响。评价结果显示,工程建成后,与现状相比荒漠河岸林草植被的耗水量有所增加,区域平均地下水埋深仍能维持现状,在河岸林草生长和繁殖的6-9月,区域地下水位较现状略有上升,可满足大部分荒漠河岸林草植被的正常生长需求,水库对5年一遇标准以下洪水不调蓄,不会对荒漠河岸林草的繁衍存活产生明显不利影响。     

塔克拉玛干沙漠腹地四种植物根系分形特征分析

采用全根挖掘法,运用分形理论对塔克拉玛干沙漠腹地阿克苏牛皮消、河西菊(Hexinia polydichotoma(Ostenf.)H.L.Yang)、白麻(Apocynum venetum L.)、沙拐枣(Cynanchum amplexicaule Hemsl)四种多年生野生植物根系的分支状况、分形特征与拓扑特征之间的关系进行了研究。研究发现:⑴四种植物根系分形特征较明显,分形维数大小与拓扑参数连接总数、外部连接数之间具有显著的相关关系;⑵根丰度与根系长度、平均连接长度之间具有显著的指数关系,分别可用以下方程表示:y1=2.7694e1.5496x,y2=0.036 9e2.026 7x(其中y1、y2分别为总根长、平均连接长度,R2分别为0.935 3、0.983 2)。因此,通过分形和拓扑理论对比分析了沙漠腹地4种野生植物根系的空间分形特征、资源占有能力与吸收率,有利于为沙漠腹的植物根系研究提供相关参数和一定的理论依据。     

电子战装备在戈壁沙漠地区的防护

首先阐述了装备在戈壁沙漠地区防护的必要性和重要性．然后描述了戈壁沙漠地区的环境特点,并较具体地给出了戈壁沙漠地区的恶劣环境对电子战装备性能造成的不良影响。针对戈壁沙漠地区的恶劣环境对电子战装备造成的不良影响,给出了较具体的防护措施和日常维护的建议。     

湿热海岸沙漠环境特征与干热沙漠环境特征对比分析

目的 对比分析海岸沙漠与干热沙漠的环境特征。方法 基于对温度、湿度、太阳辐射等典型环境要素的极值、月变化、累计作用日和日变化等的对比研究,掌握2类沙漠环境特征的差异。结果 湿热海岸沙漠常年高温年平均气温接近30℃,最高气温达到47.2℃。干热沙漠环境月温度变化明显。湿热海岸沙漠环境高温累计作用时间长,日最高温超过35℃的天数为190d。受海洋气候的影响,湿热海岸沙漠湿度比干热沙漠高约10%,因此湿热海岸沙漠更容易出现结露的现象。湿热海岸沙漠月辐射量均维持在较高水平,而干热沙漠在冬季月总辐射急剧降低。2种沙漠环境的年均降水量均较小,海岸沙漠环境略大于干热沙漠环境,干热沙漠环境年降水量波动不大。受海洋气候的影响,海岸沙漠环境降水量年分布差异极大。结论 湿热海洋大气作用下的海岸沙漠环境酷热,且高温持续时间极长,湿热海岸沙漠环境中使用的产品需加强耐极端高温和长期高温的环境适应性设计,高分子材料更易变形。相比于干热沙漠,湿热海岸沙漠湿度更高,更易出现结露的现象,金属材料更易发生腐蚀。湿热海岸沙漠总辐射比干热沙漠高,高分材料易发生老化,寿命降低。受海洋气候影响,海岸沙漠降水量年分布差异极大,湿热海...     

塔里木河干流荒漠河岸林的空间分布与生态保护

塔里木河流域荒漠河岸林具有重要的生态、经济和社会效益。论文以塔里木河干流的荒漠河岸林系统为研究对象,借助于卫星遥感、GIS等技术,结合实地调查,应用缓冲区梯度分析方法,对现有林地水平分布结构进行分析。结果表明:①塔里木河干流荒漠河岸林面积为58.42×10⁴ hm²,占研究区总面积的14.07%,自上而下5个河段的林地面积分别占总面积的2.94%、3.75%、3.95%、1.99%和1.44%,并且北岸河岸林面积较南岸明显多,南岸受沙漠化威胁,河岸林退化严重,水资源时空分配不均匀是荒漠河岸林分布特征的重要原因;②荒漠河岸林多沿河道地形分布,随离河道距离的增加呈波动下降趋势,河流对荒漠河岸林显然具有重要影响,径流主要起到补给地下水的作用,近河床区林地分布较集中,波动幅度小,在远离河床区林地易于退化,河流北岸影响范围为38.33~45.51 km,南岸为15.21~39.33 km;③塔里木河干流总体林地率不高,林地分布不均匀,荒漠河岸林形成以河道为中心的带状分布,分布范围达10~80 km,重要保护范围在0.8~12.3 km,恢复范围在2.2~24.5 km,重建范围在4.7~30.1 km。根据荒漠河岸林的分布特征和保护目标,对塔里木河干流用水作统一规划和协调是符合实际的生态治理措施。     

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。     

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.     

塔里木荒漠河岸林植物群落演替下的土壤理化性质研究

选择塔里木荒漠河岸林内典型、有代表性的不同演替阶段的群落,对其土壤理化性质进行研究。结果表明：土壤理化性质在演替方向和土壤剖面上表现出较强的规律性。演替后、中期表层土壤（0～20 cm）粘粒质量分数比初期分别减少了1.28%、64.29%、土壤砂粒质量分数分别增加了3.08%、17.23%,土壤明显变粗沙化。群落演替能明显增大土壤容重与非毛管孔隙度,降低土壤总孔隙度、毛管孔隙度、孔隙比、土壤水分质量分数、最大持水量、毛管持水量和最小持水量。演替后、中期表层土壤非毛管孔隙度比初期分别增大了33.78%、36.087%,土壤水分质量分数分别降低了85.57%、97.77%,演替后期最大持水量、毛管持水量分别比初期降低了40.28%、9.27%,导致土壤固相率减小,气相率增大,土壤持水供水能力与抗风蚀性能减弱。土壤有机质、全氮与碱解氮、全磷与速效磷、全钾与速效钾、盐分质量分数随群落演替呈降低趋势。演替后期表层土壤有机质、碱解氮、全磷与速效钾质量分数分别比初期降低了38.68%、60.71%、23.58%、66.93%,其土壤理化性质退化最显著。地下水位下降是引起荒漠河岸林植物群落逆向演替的驱动力。当前随人类干扰强度增强（水土资源开发）,塔里木荒漠河岸林土壤结构与土壤生态功能随之受到破坏与衰退,而保持合理的生态水位则是维持荒漠河岸林生态系统稳定的有效途径。