不同下垫面土壤凝结水特征及其影响因素

凝结水是干旱区生态系统重要的水分来源。2010年6-7月采用底部连通和不连通的微渗计对塔里木河下游地区胡杨林、柽柳丛和裸地3种典型下垫面土壤凝结水的变化特征、形成时间及其影响因素进行了研究。结果表明:①观测期间研究区裸地土壤凝结水总量最多,其次为柽柳丛的,而胡杨林的最小,其凝结水总量分别为2.60、2.49、1.26 mm,方差分析显示,不同下垫面类型土壤的日均凝结水量之间存在极显著差异(P<0.01);②凝结过程一般从22:00持续到次日8:00,晴天日出后一定时间范围内凝结现象仍继续发生,3种下垫面土壤凝结水量的变化趋势均呈双峰曲线,2:00~4:00左右达到第1个峰值,第2个峰值出现在8:00左右;③连通微渗计产生的凝结水量显著高于不连通微渗计的(t<0.01)。凝结水量主要受气温、大气相对湿度、地温、风速以及下垫面等因素的影响。     

疏勒河中下游绿洲胡杨种群结构与动态研究

通过在疏勒河中下游天然胡杨林区设置7个样方6.852 4 hm²,采用相邻格子法和动态数量值,分析胡杨种群的结构与动态特征。结果表明:中下游及不同生境胡杨种群年龄结构差异显著。中游幼苗缺失,幼树不多,中树最多,占总数的72.15%,大树较多,老树甚少,年龄结构呈正态分布型,林分年轻、稠密、高大,每公顷胡杨总数是下游的13.45倍。下游幼苗缺失,幼树极少,中树较多,大树最多,大、老树占总数的62.54%,年龄结构呈倒金字塔型,林分偏老,稀疏、矮小。中下游均为衰退种群。胡杨种群存活曲线基本接近Deevey I型,为下降种群;且存活率幼、中树高于大、老树,中游明显高于下游。种群数量动态计算表明,幼、中树动态量值为负值,大树、老树为正值,但胡杨总体表现为衰退的结构动态关系。总之,研究区胡杨未来因幼苗缺乏而趋于衰退演替,且下游衰退演替的速度更快。     

疏勒河中下游绿洲胡杨林土壤水盐的空间变化特征与成因

胡杨林对保护疏勒河中下游绿洲脆弱的生态平衡具有决定性作用。认识疏勒河中下游绿洲胡杨林土壤水盐的空间变化特征与成因有利于胡杨林保护和更新复壮,促进研究区绿洲可持续发展。研究基于河西走廊疏勒河中下游绿洲天然胡杨林下8个采样点720个土壤样品,应用地统计学和数理统计学方法研究了胡杨林土壤水盐的空间变化特征及其原因。结果表明:研究区土壤含水量随深度而增加,土壤全盐量变化与之相反,两者在80 cm土层之上变化剧烈,之下变化平缓;且明显存在着自中游向下游土壤含水量逐渐减小,土壤全盐量逐渐增大的空间差异。土壤水盐含量变异明显,但均属于中强度变异。自然和人为因素共同作用造成研究区土壤水盐空间分布差异显著。     

塔里木河下游应急输水前后胡杨年轮生长差异

1972年塔里木河下游大西海子水库建成,下游365km河道彻底断流。为拯救沿河植被,2000年5月启动了塔里木河下游应急输水工程,迄今已经完成了7次应急输水。文章通过对塔里木河中游英巴扎和下游输水河畔英苏、喀尔达依、阿拉干断面胡杨(Populus euphratica)一级枝年轮取样调查,运用统计方法比较不同离河距离输水前后胡杨生长量差异的大小,分析了下游应急输水河畔胡杨种群对输水的响应。结果表明:1)英苏断面和喀尔达依断面在离河0~1000m输水前后胡杨生长量差异极显著。阿拉干断面在离河0~300m输水前后胡杨生长量差异极显著,离河300~700m生长量差异显著,700~1000m生长量差异不显著。由输水前后胡杨年轮生长量均值差可得,同一断面不同离河距胡杨年均生长量随离河距增大而降低。2)输水后下游3个调查断面在离河0~300m胡杨生长量增长由大到小顺序为:喀尔达依>英苏>阿拉干;离河300~700m由大到小顺序为:喀尔达依>阿拉干>英苏。3)以中游胡杨同年生长量作为参照对下游胡杨生长量进行相关比较的结果表明:应急输水前输水河畔各离河距离胡杨生长量均小于中游参照河段的生长量。应急输水后,输水河畔离河0~300m生长量已超过中游的生长量;离河300~700m输水河畔的生长量接近中游生长量;离河700~1000m生长量小于中游参照河段生长量,应急输水明显地促进了胡杨生长。     

塔里木河下游植被覆盖度变化与地下水质关系

植被覆盖度的变化是地球内部作用与外部作用的共同结果,但在短期内主要受人类活动的影响.人类对自然植被覆盖度的影响最常见的就是通过对水分和水质状况的改变而影响植被覆盖度的变化.本研究基于2002~2007年间塔里木河下游地下水化学特征变化的监测资料和植被覆盖度的适时监测,探讨了植被覆盖度与地下水质之间的关系.结果表明,植被覆盖度在沿河道方向上,从A断面的80%,下降到Ⅰ断面的不足10%;在垂直河道方向上表现为距离输水河道越近植被覆盖度越高的特点;地下水pH值也表现出沿河道方向从上段到下段,从距离河道近处向距离河道远处下降的变化趋势.回归分析发现,胡杨覆盖度随地下水pH值的升高而指数增加,柽柳覆盖度则随地下水pH值的增加而降低.胡杨和柽柳与地下水质的关系是造成胡杨主要分布于距离河道近处而柽柳则分布在远离河道处的因素之一.     

塔里木河地区胡杨—柽柳混交林的结构与功能

在调查塔里木河地区不同混交模式林分生产力、生物量及其分配状况、林分土壤养分分配状况、混交距离对胡杨生长的影响与不同林分土壤水源涵养能力的基础上,研究不同混交模式的结构与功能关系.结果表明,胡杨—柽柳块状混交林的生产力、生物量及其分配状况均好于胡杨—柽柳带状混交林与胡杨纯林.胡杨—柽柳块状混交林林下枯落物分解速度较快,积累量明显少于胡杨—柽柳带状混交林与胡杨纯林,说明胡杨—柽柳块状混交林具有较好的改良土壤作用,胡杨—柽柳块状混交林的土壤物理、化学性质及其涵养水源功能好于胡杨—柽柳混交林与胡杨纯林.此外,25 a胡杨—柽柳混交林混交距离应大于900 cm;混交方式采用块状混交能起到较好的效果.     

胡杨、灰叶胡杨不同种源苗期生长动态研究

采用Logistic曲线对胡杨、灰叶胡杨不同种源苗高与地径生长进行拟合,并估测了速生期的2个拐点及其长度。结果表明:①高、径生长均符合"S"型曲线,年生长可划分为生长初期、速生期、硬化期三个时期;②径生长速生期起始时间均早于高生长,而结束时间要晚于高生长;③胡杨高、径生长速生期起始、结束时间均早于灰叶胡杨,并且持续天数也低于灰叶胡杨。     

新疆塔里木河下游生态输水对胡杨叶片MDA含量的影响

结合塔里木河下游生态输水后地下水位变化的监测和胡杨叶片中能够指示环境变化的丙二醛(MDA)含量的测定，对塔里木河下游地下水位变化与胡杨叶片中MDA积累变化关系进行了分析．结果表明，胡杨叶片MDA含量随着地下水位的下降、干旱胁迫程度的增强呈现出明显增加态势，与地下水位变化存在密切关系．结合野外样地调查分析得出：地下水位埋深在4．42m时，胡杨生长已受到水分胁迫；在5．78-6．46m之间，胡杨受到中度水分胁迫，胡杨的生长发育将受到明显的抑制；而在8．89～9．74m之间，胡杨受到重度水分胁迫，将面临着死亡的威胁．图6参22     

胡杨年轮记录的塔里木河下游54年来区域水环境历史变迁

通过胡杨（Populus euphratica Oliv．）树木年轮宽度的分析,建立了塔里木河下游大西海子（A）、阿克墩（B）、亚合甫马汗（c）、英苏（D）、阿布达勒（E）、喀尔达依（F）、吐格买莱（G）、阿拉干（H）、依干不及麻（I）和考干（J）10个采样区过去54a来的STD、RES和ARS年表,并借助RES年表,采用年代际变化分析和突变检验,反演了塔里木河下游54a年来区域水环境状况变迁时空格局。结果表明：①下游10个样区54a来区域水环境状况具有多样性和复杂性,并不完全表现为距离下游上段（大西海子水库）越近其水环境状况就越好,区域水环境状况总体变异程度由低到高排序为A、G、C、H、E、D、I、B、F、J,也反映了下游10个样区生态退化程度的差异;②下游54a来区域水环境状况最好时期出现在20世纪60年代和21世纪初,大部分区域最差时期主要集中在20世纪90年代,是下游地区长达30a断流水环境变干累积效应的体现;③下游10个样区区域水环境变化具有明显的突变时间,突变出现时间相对水文事件年代具有滞后性。胡杨年轮记录的塔里木河下游54a来区域水环境时空变迁格局对下游生态退化的历史认识具有重要意义。     

几种荒漠植物对干旱过程的生理适应性比较

在甘肃临泽实地取样进行试验,比较了胡杨、花棒和梭梭等荒漠植物离体枝条的光合、蒸腾作用对组织水势降低的响应,以探讨其对干旱过程的适应性.结果显示,梭梭在-2～-5.5MPa、胡杨在-1～-4.5MPa的枝叶水势下具有较高的光合速率和水分利用效率,花棒和二白杨则在水势低于-2 MPa时光合速率和水分利用效率均显著下降;同时,梭梭的最大蒸腾速率不足2 mmol m-2 s-1,而同样条件下胡杨和二白杨的最大蒸腾速率则在4～6 mmol m2 s-1.因此,几种荒漠植物中,梭梭最能够适应干旱荒漠环境;胡杨因蒸腾失水较多而对环境水分有较强的依赖性,适应极端干旱的能力不及梭梭;花棒虽具有蒸腾耗水少的特点,但因在环境严重缺水时光合效率低而影响了其对荒漠的适应能力.