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Seasonal changes in the water-use strategies of three herbaceous species in a native desert steppe of Ningxia,China

Journal of Arid Land 2021年第2期13卷 109-122页

作者： HU Haiying ZHU Lin LI Huixia XU Dongmei xie yingzhong Breeding Base for State Key Laboratory of Land Degradation and Ecological Restoration of North-western China Ningxia UniversityYinchuan 750021China Key Laboratory for Restoration and Reconstruction of Degraded Ecosystem in North-western China of Ministry of Education Ningxia UniversityYinchuan 750021China School of Agriculture Ningxia UniversityYinchuan 750021China

Frequent periods of drought conditions are known to limit plant performance,primary production,and ecosystem stability in arid and semi-arid desert steppe environments.Plants often avoid competition by shifting their water use seasonally,which affects the water-use patterns of dominant species as well as the composition and structure of plant communities.However,the water-use strategies of dominant herbaceous species,which grow under natural field conditions in the desert steppe region of Ningxia Hui Autonomous Region,China,are poorly known.Here,we explored the possible sources of water uptake and water-use efficiency(WUE)of three dominant herbaceous plant species(Stipa breviflora,Agropyron mongolicum,and Glycyrrhiza uralensis)in a native desert steppe in the semi-arid area of Ningxia through an analysis of multiple parameters,including(1)the stable isotopic oxygen and hydrogen(δ18O andδ2H)compositions of precipitation,soil water,and stem water,(2)the carbon isotope(13C)composition of leaves,and(3)the soil water contents,based on field sampling across varying water conditions from June to September,2017.Frequent small precipitation events replenished shallow soil water,whereas large events only percolated down to the deep soil layers.Changes in soil water availability affected the water-use patterns of plants.Generally,during light precipitation periods,the deep root system of G.uralensis accessed deeper(>80 cm)soil water,whereas S.breviflora and A.mongolicum,which only have shallow roots,primarily absorbed water from the shallow and middle soil layers.As precipitation increased,all three plant species primarily obtained water from the shallow soil layers.Variation in soil water uptake between the dry and wet seasons enabled plants to make better use of existing satoil water.In addition,theδ13C values of G.uralensis and S.breviflora were higher than those of A.mongolicum.Theδ13C values of the three plant species were significantly negatively correlated with soil water content.Therefore,G.uralensis and S.breviflor

关键词： soil Ningxia shallow

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补播与围封对不同退化程度荒漠草地植被的恢复效果

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草业科学 2024年第5期41卷 1068-1077页

作者：南万璐谢应忠彭文栋李志刚宁夏大学林业与草业学院宁夏银川750021 宁夏草牧业工程技术研究中心宁夏银川750021 盐池县农牧科学研究所宁夏盐池751500

为了比较围封补播(补播)和围封两种措施对不同程度退化程度荒漠草地植被的恢复作用,以宁夏荒漠草地为研究对象,对中度退化和重度退化草地分别进行补播和围封处理,并以重度退化的放牧地为对照,研究了两种恢复措施下的草地植被群落特征及... 详细信息

为了比较围封补播(补播)和围封两种措施对不同程度退化程度荒漠草地植被的恢复作用,以宁夏荒漠草地为研究对象,对中度退化和重度退化草地分别进行补播和围封处理,并以重度退化的放牧地为对照,研究了两种恢复措施下的草地植被群落特征及地上多功能性的变化。结果显示,与对照相比,对于重度退化草地,补播可以显著增加草地植物的物种数、盖度、地上生物量以及禾本科和豆科牧草的重要值(P0.05),但补播显著提高了重度退化荒漠草地地上多功能性(0.365;P<0.05),而补播和围封同时显著提高了中度退化荒漠草地的地上多功能性(分别为0.471和0.851;P<0.05),且以围封措施对中度退化荒漠草地的地上多功能性提升效果更佳。因此,本研究结果表明,补播较围封更利于重度退化荒漠草地植被的恢复,而围封较补播更利于中度退化荒漠草地植被的恢复。

关键词：补播围封重度退化荒漠草地中度退化荒漠草地植被恢复

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AN APPROACH TO THE ECOAGRICULTURAL CONSTRUCTION IN BAICHA VILLAGE OF PENGYANG COUNTY,NINGXIA

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干旱区资源与环境 1993年第Z1期7卷 494-497页

作者： xie yingzhong Ren Qingfeng Ma Gaoyun Ningxia Agricultural College

Agricultural production activities are organic combinations between the courses of nat-ural reproduction and economic one. Natural reproduction course is the material base forthe agro-ecological and economic system uniformly operating. So the development ofagro-production has closely concerned with the ecological circumstances. The serious wat-

关键词： Ecologic Agriculture Ecologic Environment Water and Soil Loss

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宁夏东部杨柴生态修复区短期水氮添加对草本植物群落的影响

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生态科学 2024年第2期43卷 202-210页

作者：苗虎邱开阳苏云刘王锁何毅赵香君李海泉黄业芸李亚园谢应忠宁夏大学农学院银川750021 宁夏大学林业与草业学院银川750021 内蒙古贺兰山国家级自然保护区管理局阿拉善750306 宁夏灵武白芨滩国家级自然保护区管理局银川750400

为研究短期水氮添加对杨柴生态修复区草本植物群落数量特征及其多样性的影响,在宁夏白芨滩国家级自然保护区杨柴生态修复区进行水氮添加试验,采用随机区组设计试验,每个区组设置4个水添加梯度(W0:未添加水分;W1:添加多年平均降水量的33%... 详细信息

为研究短期水氮添加对杨柴生态修复区草本植物群落数量特征及其多样性的影响,在宁夏白芨滩国家级自然保护区杨柴生态修复区进行水氮添加试验,采用随机区组设计试验,每个区组设置4个水添加梯度(W0:未添加水分;W1:添加多年平均降水量的33%;W2:添加多年平均降水量的66%;W3:添加多年平均降水量的100%)和4个氮添加梯度(氮添加量分别为N0:未添加氮素;N1:5 g·m^(-2)·a^(-1);N2:10 g·m^(-2)·a^(-1);N3:20 g·m^(-2)·a^(-1))两两随机组合的16个水氮添加处理,共4个区组。结果表明:(1)不同水氮添加使植物群落结构发生了显著变化,与对照(W0N0)相比,草本层优势种狗尾草的重要值在中氮不施水(W0N2)、低水耦合高氮(W1N3)、中水不施氮(W2N0)、中水耦合中氮(W2N2)几种处理下达到最大值,其峰值为0.46,狗尾草集群分布明显,表明在中度水平的单一水、氮或中度水平的水氮耦合措施下群落聚集效应明显。(2)在不同水氮添加处理下,从不施氮(N0)到高氮水平(N3),草本植物群落物种丰富度、Shannon-Wiener多样性指数、Simpson优势度指数以及Pielou均匀度指数均随着氮水平的增加呈先增大后减小的趋势,且都在中水耦合低氮(W2N1)处理下有最大值。(3)氮添加对于生态修复区植物的物种丰富度、Simpson优势度指数以及Shannon-Wiener多样性指数均有显著影响(P<0.05)。综上,适量的水和氮添加更有利于生态修复区植被恢复,W2N1处理能够最好地改善杨柴生态修复区草本层植物群落物种多样性,从而有效地促进了沙漠化逆转进程。

关键词：水分添加氮添加杨柴生态修复区宁夏数量特征群落结构植物多样性

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宁夏南部黄土丘陵沟壑区生态农业建设实践与研究

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生态学杂志 2000年第1期19卷 12-18页

作者：谢应忠宁夏农学院宁夏永宁750105

The theory and practice of classification, adaptability evaluation and optimizing collocation of land resource in ecological and economical agricultural system in the semi-arid hilly area of Loess Plateau were studied. Following the discipline of interaction of land resource and human and applying principles and methods of system engineering , the agricultural production system was optimized. Moreover, the relationship of ecological agricultural construction and territorial management was discussed.

关键词：宁夏生态农业建设土地利用农业结构调整

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翻埋与覆盖林木枝条改善宁夏沙化土壤性质

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农业工程学报 2015年第10期31卷 174-181页

作者：李志刚谢应忠宁夏大学农学院银川750021 宁夏林业研究所种苗生物工程国家重点实验室银川750004

土地沙漠化一直是影响宁夏生态建设和农业生产的主要问题之一。为探讨林木枝条对沙化土壤的改良效果,以当地农田防护林所产生的林木枝条为原料,在2011年10月至2013年10月期间研究了土壤翻埋杨树粉碎枝条(chips incorporation,CI)、覆盖... 详细信息

土地沙漠化一直是影响宁夏生态建设和农业生产的主要问题之一。为探讨林木枝条对沙化土壤的改良效果,以当地农田防护林所产生的林木枝条为原料,在2011年10月至2013年10月期间研究了土壤翻埋杨树粉碎枝条(chips incorporation,CI)、覆盖杨树粉碎枝条(chips mulch,CM)、翻埋杨树粉碎枝条+覆盖未粉碎的柳树枝条(chips incorporation plus branches mulch,CI+BM)和不做任何处理的对照(control,CK)对宁夏沙化土壤理化性状和生物学特性的影响。结果表明,CI和CI+BM与CK相比,2012年和2013年均增加了土壤总孔隙度、田间持水率、有机碳、有效磷和速效钾含量(PCI>CM>CK,表征土壤质量的综合指数表现出同样的趋势:2012年分别为0.907、0.678、0.259和0.105,2013年分别为0.926、0.828、0.258和0.136。该研究为当地及中国北方干旱半干旱地区沙地生态治理及农业生产提供了可借鉴的案例,同时也为促进林木废弃物的资源化利用提供理论基础。

关键词：土壤生态有机碳林木枝条施用方式改良效果宁夏

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宁夏东部农牧交错区可持续发展草地生态农业体系建设研究

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生态学杂志 2000年第4期19卷 1-5,37页

作者：谢应忠王宁宁夏农学院永宁750105

Based on the characteristic of natural ecological condition and agro-pastoral production system of farming-pastoral transitional area in arid and semi-arid region, this paper put forward the integrated model of agro-grassland ecological system(sustainable utilization of land resource-plant production-animal production-social products). Some questions, such as efficient utilization of water resources, compound planting model of irrigated field, biological paling of natural grassland and rotation grazing system were studied and discussed.

关键词：宁夏农牧交错区草地生态农业体系建设

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宁夏中部干旱带潜在蒸散量变化及影响因素

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生态学报 2016年第15期36卷 4680-4688页

作者：李媛谢应忠王亚娟宁夏大学农学院银川750021 宁夏大学资源环境学院银川750021

潜在蒸散量(PE,Potential Evapotranspiration)的估算与分析对于研究气候变化、监测农业旱情、提高农业水资源利用率具有十分重要的意义。在利用FAO Penman-Monteith(FPM)公式计算研究区1975—2012年PE日值的基础上,采用去趋势预置白Man... 详细信息

潜在蒸散量(PE,Potential Evapotranspiration)的估算与分析对于研究气候变化、监测农业旱情、提高农业水资源利用率具有十分重要的意义。在利用FAO Penman-Monteith(FPM)公式计算研究区1975—2012年PE日值的基础上,采用去趋势预置白Mann-Kendall检验法及敏感性分析探讨了历年来PE的变化规律和影响因素,将Matlab与Arc GIS相结合,研究了PE及其时序趋势的空间特征。结果显示:研究区多年平均PE月值呈现倒U形的变化规律,最大值和最小值分别出现在7月和1月;多年来,同心县PE具有明显的增长趋势,盐池和海原县则表现为微弱的减少。就影响因素而言,年际尺度上,同心县PE的主导因素为温度和风速,海原县为风速和水汽压,盐池县则以风速为主;月际水平上,温度的变化幅度最大,特别是在植物的生长季节(5—9月份)明显高于其他因素。研究区内PE具有明显的空间变化规律,盐池县表现为沿经向递减,同心和海原县则表现为沿纬向递增;就PE变化趋势的空间特征而言,盐池县大部分区域的PE变化不明显,显著增加的区域仅占该县总面积的2.52%,同心县显著和极显著增加的区域占全县面积的61.98%,海原县PE则以微弱减少和微弱增加为主,显著增加的区域面积比例小于30.00%。

关键词：潜在蒸散量 Mann-Kendall趋势检验敏感系数

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基于植被碳吸收功能的宁夏能源消费碳足迹研究

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宁夏大学学报（自然科学版） 2011年第3期32卷 266-270页

作者：李媛齐拓野谢应忠宁夏大学农学院宁夏银川750021 宁夏大学资源环境学院宁夏银川750021

在对宁夏2000—2009年能源消费CO2排放量及植被碳吸收量计算的基础上,得到各年份碳足迹状况.运用LMDI分解法对影响碳足迹的5种因素进行了分析.结果显示,宁夏碳足迹呈现逐年上升趋势,并经历了先缓慢增加,再快速增长,后增速放缓3个阶段,10... 详细信息

在对宁夏2000—2009年能源消费CO2排放量及植被碳吸收量计算的基础上,得到各年份碳足迹状况.运用LMDI分解法对影响碳足迹的5种因素进行了分析.结果显示,宁夏碳足迹呈现逐年上升趋势,并经历了先缓慢增加,再快速增长,后增速放缓3个阶段,10a间,碳足迹增加了174.16%.就累积效应而言,在各影响因素中,经济规模、人口数量均对碳足迹增加具有明显的正向拉动作用,相反,能源结构、植被碳吸收功能则起到一定的抑制作用,能源强度的贡献则表现为先负向抑制,后正向推动的特点.碳足迹变化短期波动规律与能源强度一致,其余因素波动较小.应从能源结构、产业结构及技术水平等方面采取措施,降低能源消费的生态压力.

关键词：宁夏能源消费碳足迹对数平均迪氏指数法

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贺兰山东坡典型植物群落多样性垂直分布特征与土壤因子的关系

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生态学报 2023年第12期43卷 4995-5004页

作者：杨壹邱开阳李静尧谢应忠刘王锁黄业芸王思瑶鲍平安宁夏大学农学院银川750021 宁夏草牧业工程技术研究中心银川750021 农业农村部饲草高效生产模式创新重点实验室银川750021 宁夏大学西北土地退化与生态恢复国家重点实验室培育基地银川750021 宁夏贺兰山国家级自然保护区管理局银川750021

深入探究山地生态系统植物群落多样性与关键土壤因子的关系及土壤因子在植物群落构建与多样性维持中的重要作用是区域生物多样性保护和生态系统服务功能综合提升的基础。本文采用冗余分析(Redundancy analysis,RDA)和相关分析揭示了贺... 详细信息

深入探究山地生态系统植物群落多样性与关键土壤因子的关系及土壤因子在植物群落构建与多样性维持中的重要作用是区域生物多样性保护和生态系统服务功能综合提升的基础。本文采用冗余分析(Redundancy analysis,RDA)和相关分析揭示了贺兰山东坡典型植物群落多样性垂直分布格局与土壤因子的关系。结果表明:(1)贺兰山东坡植物群落多样性具有明显的垂直分布格局,针阔叶混交林植物物种组成最为丰富,中域效应明显;不同层次植物多样性随海拔升高变化趋势不一致且各自在不同海拔间差异显著(P灌木层>乔木层。(2)研究区土壤因子沿海拔梯度变化趋势不同,均存在显著差异(P<0.05),其中土壤含水量(SM)、有机碳(SOC)和全氮(TN)含量空间变异性较大;高山灌丛草甸土壤养分含量最高,高海拔区土壤P限制高。(3)9个土壤因子解释了研究区总体植物多样性89.68%的生态信息,与植物多样性具有较强的相关性,影响不同层次植物多样性垂直分异的关键土壤因子略有不同。综上,土壤有机碳、pH、碳磷比、含水量是影响贺兰山东坡植物多样性空间分布的主要驱动因子。

关键词：贺兰山植物群落多样性土壤因子海拔梯度植被—土壤关系

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