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绿洲荒漠过渡带风况对波文比和蒸散发的影响

生态学报 2016年第3期36卷 705-720页

作者：向皎李程张清涛熊育久邱国玉北京大学环境与能源学院深圳518055

波文比-能量平衡法是目前蒸散发研究常用的方法之一。在利用波文比-能量平衡法对荒漠地区,尤其对绿洲荒漠过渡带的蒸散发进行研究时,发现有波文比波动大、蒸散发结果准确性不高等问题。如何提高波文比-能量平衡法在绿洲荒漠过渡带的准... 详细信息

波文比-能量平衡法是目前蒸散发研究常用的方法之一。在利用波文比-能量平衡法对荒漠地区,尤其对绿洲荒漠过渡带的蒸散发进行研究时,发现有波文比波动大、蒸散发结果准确性不高等问题。如何提高波文比-能量平衡法在绿洲荒漠过渡带的准确性成为荒漠干旱区精确研究水分收支急需解决的问题。在以前的研究基础上,发现绿洲荒漠过渡带的不同风况对波文比有不同影响,这可能是造成波文比-能量平衡法在绿洲荒漠过渡带精度不高的主要原因。为了证明这个假设,于2010—2012年在西北民勤绿洲荒漠过渡带进行了野外连续观测,观测了不同风况条件下波文比、不同高度的温度差、湿度差以及蒸散发的变化规律,分析了它们的特征及其影响因素。结果表明,研究区观测期内波文比值在-17.3—16.2范围内变化,波动较大,呈"U"型变化,生长季中期波文比值低于初期和末期;在无风天气,绿洲荒漠过渡带温度、湿度梯度不受水平气流的影响,波文比波动小,异常值少,波文比方法测算出的蒸散量较为准确,能够代表实际蒸散量,所测得民勤绿洲荒漠过渡带波文比日均值为0.07,日蒸散量为1.6mm/d;在绿洲风和荒漠风天气,绿洲荒漠过渡带空气温度、湿度结构发生明显改变,波文比波动大,不同风况使得大气处于逆温或逆湿的状态,波文比-能量平衡法所测得的蒸散量负值增多,适用性降低。因而在应用波文比-能量平衡法估算绿洲荒漠过渡带的蒸散发时应该选择合适的天气和观测点,避开风况对观测结果的影响。

关键词：绿洲荒漠过渡带波文比绿洲风荒漠风

绿洲荒漠过渡带夏季晴天地表辐射和能量平衡及小气候特征

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中国沙漠 2007年第6期27卷 1055-1061页

作者：张凯王润元张强司建华杨启国刘宏谊王鹤龄中国气象局兰州干旱气象研究所/甘肃省(中国气象局)干旱气候变化与减灾重点(开放)实验室甘肃兰州730020 中国科学院寒区旱区环境与工程研究所甘肃兰州730000

利用张掖试验基地2006年6月24日至7月17日的加密观测资料,系统分析了夏季典型晴天张掖绿洲荒漠过渡带地表辐射收支和地表能量平衡特征及小气候特征。结果表明:夏季晴天绿洲荒漠过渡带总辐射值还是比较大的,并且净辐射值也很大,这说明绿... 详细信息

利用张掖试验基地2006年6月24日至7月17日的加密观测资料,系统分析了夏季典型晴天张掖绿洲荒漠过渡带地表辐射收支和地表能量平衡特征及小气候特征。结果表明:夏季晴天绿洲荒漠过渡带总辐射值还是比较大的,并且净辐射值也很大,这说明绿洲荒漠过渡带地表具有比较充足的可利用热能,为加热大气和土壤提供了必要的热能条件。在地表能量分配中,晴天绿洲荒漠过渡区主要用于大气运动引起的感热交换,其次是土壤交换,用于水蒸发相变的能量相对较小。近地层空气温度和湿度的变化刚好相反。气温白天随高度的增加而递增,夜晚随高度的增加而递减。近地层大气温度变化要比地表温度缓慢。白天土壤辐射增温,越接近地表增温越快,夜间辐射冷却,地表温度下降最为明显。近地层水平风速在白天较大,夜间逐渐减小。在绿洲荒漠过渡带全天以上升气流为主,水平风速随高度增加明显递增。

关键词：地表辐射平衡地表能量平衡小气候绿洲荒漠过渡带张掖

和田河流域绿洲荒漠过渡带土地荒漠化过程研究

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干旱区资源与环境 2007年第6期21卷 136-141页

作者：孙秋梅李志忠武胜利肖晨曦新疆师范大学生命与环境科学学院地理系乌鲁木齐830054

和田河流域绿洲荒漠过渡带属于典型的生态脆弱带,风动力是该区土地荒漠化的主要动力因素,植被是该区土地荒漠化的重要决定因子。本文根据风洞试验的结果,探讨了和田河流域绿洲荒漠过渡带土地荒漠化的正过程。指出该区的土地荒漠化是在... 详细信息

和田河流域绿洲荒漠过渡带属于典型的生态脆弱带,风动力是该区土地荒漠化的主要动力因素,植被是该区土地荒漠化的重要决定因子。本文根据风洞试验的结果,探讨了和田河流域绿洲荒漠过渡带土地荒漠化的正过程。指出该区的土地荒漠化是在南疆气候变异以及人类活动等原因造成的干旱地区土地退化的大环境下发生的;同时,该地区的土地荒漠化又有特定的内涵:以天然绿洲的土地退化为本质;人类活动加速了这一过程。该区域土地荒漠化的发生和发展与其物理学驱动机制有着良好的对应关系。根据土地荒漠化发展的不同阶段,可以将其划分为荒漠河岸林衰退期、灌丛沙堆稳定发展期、灌丛沙堆活化-荒漠化发展期。

关键词：土地荒漠化过程研究风洞试验绿洲荒漠过渡带

民勤绿洲荒漠过渡带沙拐枣群落种间关联及生态位研究

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西北林学院学报 2023年第1期38卷 25-33页

作者：徐高兴赵鹏陈思航张晓娟肖斌甘肃省治沙研究所甘肃临泽荒漠生态系统国家定位观测研究站甘肃临泽734200 荒漠化与风沙灾害防治国家重点实验室培育基地甘肃兰州730070

基于野外样方调查资料,采用方差比率法、χ2检验、联结系数Ochiai、Spearman秩相关分析和生态位量化方法对民勤绿洲荒漠过渡带沙拐枣群落种间关系进行研究,以期为荒漠区固沙植被抚育管理提供理论支撑。结果表明:1)方差比率分析发现,沙... 详细信息

基于野外样方调查资料,采用方差比率法、χ2检验、联结系数Ochiai、Spearman秩相关分析和生态位量化方法对民勤绿洲荒漠过渡带沙拐枣群落种间关系进行研究,以期为荒漠区固沙植被抚育管理提供理论支撑。结果表明:1)方差比率分析发现,沙拐枣群落总体上呈现显著正联结的关系,群落处于稳定状态。2)χ2检验正关联种对数(98)高于负关联种对数(92),正负联结种对比1.07,显著关联种对占总种对数的7.37%。3)沙拐枣与沙蓬、梭梭的正联结Ochiai指数最大分别为0.90和0.79,体现出互相促进的种间关系,但大部分种对Ochiai联结系数、Spearman秩相关系数较低,种间联结关系松散。4)沙拐枣、梭梭、沙蓬、猪毛菜生态位宽度较大,对绿洲荒漠过渡带具有较强环境适应能力。5)生态位重叠指数由高到低依次为碟果虫实和骆驼蓬(0.93)>阿拉善碱蓬和红砂(0.89)>黄花补血草与画眉草(0.68)。其均值0.16,整体上群落种间竞争较小。建议干旱区防风固沙造林树种应以种间竞争较小的林草植物种为主,构建稳定人工防护体系。

关键词：绿洲荒漠过渡带沙拐枣种间关联生态位民勤

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水分因素对绿洲荒漠过渡带土壤氮矿化的影响

水土保持学报 2015年第5期29卷 89-94页

作者：柳维扬高艳红王家强彭杰吕双庆塔里木大学植物科学学院新疆阿拉尔843300 塔里木大学生命科学学院新疆阿拉尔843300

通过树脂芯原位培养试验,分析水分因素对塔里木绿洲荒漠过渡带3种不同植被覆盖度（LCD：0~0.2;MCD：0.2~0.4;HCD：0.4~0.6）土壤矿质氮含量影响及氮矿化速率变化。结果表明,水分对土壤氮矿化作用有明显影响,土壤净氮矿化速率与土壤水分... 详细信息

通过树脂芯原位培养试验,分析水分因素对塔里木绿洲荒漠过渡带3种不同植被覆盖度（LCD：0~0.2;MCD：0.2~0.4;HCD：0.4~0.6）土壤矿质氮含量影响及氮矿化速率变化。结果表明,水分对土壤氮矿化作用有明显影响,土壤净氮矿化速率与土壤水分有明显相关性,3种植被覆盖度类型的剖面水分变化和净氮矿化速率呈正相关,相关系数LCD是0.866 9（P〈0.01）,MCD是0.647 9（P〈0.05）,HCD是0.594 0（P〈0.05）;测定周期内绿洲荒漠过渡带土壤平均净氮矿化速率,LCD为0.334kg/（hm2·d）,MCD为1.010kg/（hm2·d）,HCD为0.998kg/（hm2·d）;该区域土壤水分变化是影响氮矿化的主要因素之一,说明在极端干旱条件下,水分控制氮矿化作用,但随植被覆盖度递增土壤含水量增加,水分因素对土壤氮矿化作用逐渐递减。

关键词：水分因素绿洲荒漠过渡带土壤氮净矿化树脂芯法

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河西绿洲荒漠过渡带梭梭林土壤保育效应

土壤学报 2019年第3期56卷 749-762页

作者：王彦武罗玲张峰陈天林甘肃省水土保持科学研究所兰州730020 河南理工大学资源环境学院河南焦作454000 甘肃省水利厅水土保持局兰州730000

研究不同龄阶梭梭林对土壤的保护效应和复育效应的变化特征,探讨各因子之间的相互关系和梭梭林保育土壤的内在机制,可为治理河西绿洲荒漠过渡带梭梭林的土壤质量提供理论基础。在民勤绿洲荒漠过渡带采用典型抽样和空间代替时间的方法,... 详细信息

研究不同龄阶梭梭林对土壤的保护效应和复育效应的变化特征,探讨各因子之间的相互关系和梭梭林保育土壤的内在机制,可为治理河西绿洲荒漠过渡带梭梭林的土壤质量提供理论基础。在民勤绿洲荒漠过渡带采用典型抽样和空间代替时间的方法,以不同龄阶的梭梭林(20a、30a、40a)和裸沙地为研究对象,定期监测其防风固沙作用和土壤机械组成、化学性质、微生物数量及土壤酶活性变化特征,并分析了各因子的变化规律和相关关系。结果表明:梭梭林保护土壤的效应取决于梭梭林的生长情况及树龄,距离梭梭植株越近,风速逐渐减小,且背风面的减小程度大于迎风面;梭梭林中下部对风速的阻碍作用大,风速降低幅度为顶端处的1.05倍~2.04倍;随着梭梭林龄的增长,风速降低幅度的均值由12.66%增大至20.41%。各龄阶梭梭林土壤粉粒和黏粒所占比例远远小于粗砂粒和细砂粒,随土层深度增加,粉粒和黏粒含量略有减小,但均显著大于裸沙地;随着树龄增加,土壤黏粒和粉粒含量增大,粗砂粒含量减小,分别在30年时出现峰值和谷值。各龄阶梭梭林土壤的养分含量、微生物数量和酶活性各指标均表现为30年生梭梭林>40年生梭梭林>20年生梭梭林,且均为裸沙地的1.02倍以上。梭梭林土壤保育效应因子、土壤机械组成、土壤养分、微生物数量和酶活性之间均有较好的相关性,梭梭林的风速降低程度与土壤的机械组成呈极显著相关,相关系数达到了0.87以上。从梭梭林保护土壤和改良土壤效应两方面综合考虑,30年生梭梭林更适合当地生境条件,其土壤保育效果最好。

关键词：绿洲荒漠过渡带梭梭林土壤保育复育效应保护效应

民勤绿洲荒漠过渡带固沙林土壤微生物数量和酶活性研究

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干旱区地理 2016年第1期39卷 104-111页

作者：王彦武柴强欧阳雪芝罗玲甘肃农业大学资源环境学院甘肃兰州730070 甘肃省水土保持科学研究所甘肃兰州730020 甘肃农业大学农学院甘肃兰州730070 河南理工大学资源环境学院河南焦作454000

对民勤绿洲荒漠过渡带不同固沙林土壤微生物数量和土壤酶活性进行研究,以裸沙地为对照。结果表明：不同固沙林土壤微生物数量和土壤酶活性均存在差异,且均显著大于裸沙地;在0-60 cm土层中,土壤细菌、放线菌、真菌、过氧化氢酶、脲酶和... 详细信息

对民勤绿洲荒漠过渡带不同固沙林土壤微生物数量和土壤酶活性进行研究,以裸沙地为对照。结果表明：不同固沙林土壤微生物数量和土壤酶活性均存在差异,且均显著大于裸沙地;在0-60 cm土层中,土壤细菌、放线菌、真菌、过氧化氢酶、脲酶和磷酸酶以梭梭林地最大,分别是对照的2.29倍、2.36倍、10.17倍、2.63倍、1.65倍和1.71倍;土壤微生物数量及其酶活性有明显的垂直分布特征,梭梭林的放线菌、真菌和蔗糖酶活性均随着土层深度增加而减小;相关性研究表明,土壤细菌、真菌和放线菌与土壤过氧化氢酶、脲酶、磷酸酶呈极显著正相关关系,相关系数均达到了69.6%以上。随着民勤绿洲荒漠过渡带植被的恢复,不同固沙林对干旱瘠薄的沙漠环境均有一定的适应性,各固沙林土壤的生物性质不断得到改善。

关键词：绿洲荒漠过渡带固沙林土壤微生物酶活性

新疆阜康绿洲荒漠过渡带主要植物种的生态位分析

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生态学报 2002年第6期22卷 969-972页

作者：张林静岳明张远东顾峰雪潘晓玲赵桂仿西北大学秦岭生物多样性研究中心新疆大学干旱生态研究所乌鲁木齐830011

采用 Levins公式和王刚生态位重叠计测方法 ,对新疆阜康绿洲荒漠过渡带中的 7个植物种 ,分别从群落梯度和 3个单一生态因子 (土壤水分维 ,土壤盐分维 ,土壤酸碱度维 )上对其生态位分化进行了定量分析。结果如下 :1在群落梯度上 ,生态位... 详细信息

采用 Levins公式和王刚生态位重叠计测方法 ,对新疆阜康绿洲荒漠过渡带中的 7个植物种 ,分别从群落梯度和 3个单一生态因子 (土壤水分维 ,土壤盐分维 ,土壤酸碱度维 )上对其生态位分化进行了定量分析。结果如下 :1在群落梯度上 ,生态位大小依次为红砂 ( 0 .70 1 0 ) ,梭梭 ( 0 .6 4 34 ) ,角果藜 ( 0 .4 774 ) ,雾冰藜 ( 0 .374 5 ) ,盐爪爪 ( 0 .35 4 1 ) ,叉毛蓬( 0 .335 4 )和碱蓬 ( 0 .2 76 9) ;2红砂在土壤水分、土壤盐分、土壤酸碱度维上的生态位分别为 0 .5 2 74 ,0 .6 0 39和 0 .36 2 0 ,梭梭在这 3维上分别为 0 .332 0 ,0 .30 83和 0 .5 1 0 3,从生态位宽度看 ,红砂和梭梭处于优势种地位 ,其余为非优势种 ;3每个物种在群落梯度上的生态位宽度基本大于在上述 3个资源轴上的平均生态位 ;4红砂与梭梭在土壤盐分维上的生态位重叠最大 ( 0 .4 2 0 3) 。

关键词：新疆阜康绿洲荒漠过渡带植物种生态位分析

疏勒河流域绿洲荒漠过渡带土壤呼吸特征及其影响因素

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生态环境学报 2016年第6期25卷 934-938页

作者：郭全恩李保国南丽丽曹诗瑜陈建刚甘肃省农业科学院土壤肥料与节水农业研究所甘肃兰州730070 农业部甘肃耕地保育与农业环境科学观测实验站甘肃武威733017 中国农业大学资源与环境学院北京100094 甘肃农业大学草业学院甘肃兰州730070

土壤呼吸是陆地生态系统碳循环研究的关键问题之一。为了研究绿洲荒漠演化过程土壤呼吸的变化特征及其影响因素,运用地统计学的方法分析了500 m间隔取样尺度下甘肃省玉门镇饮马农场一条绿洲荒漠过渡带(荒漠、荒漠-绿洲、绿洲)土壤呼吸... 详细信息

土壤呼吸是陆地生态系统碳循环研究的关键问题之一。为了研究绿洲荒漠演化过程土壤呼吸的变化特征及其影响因素,运用地统计学的方法分析了500 m间隔取样尺度下甘肃省玉门镇饮马农场一条绿洲荒漠过渡带(荒漠、荒漠-绿洲、绿洲)土壤呼吸速率在不同时期(5、7、10月)的时空变异性,并结合过渡带不同监测点的植被盖度、土壤温度、空气相对湿度、土壤容积含水量以及土壤0~20 cm土层pH值、盐分、HCO_3^-、Cl^-、Ca^(2+)、Mg^(2+)、SO_4^(2-)、K^+、Na^+等理化性质分析,探讨了环境因素与土壤呼吸速率之间的相关性。结果表明:从荒漠向绿洲过渡,土壤呼吸速率从荒漠端的1.21μmol·m^(-2)·s^(-1)逐渐增大到绿洲端的4.85μmol·m^(-2)·s^(-1),增加3倍。从季节变化来看,7月份土壤呼吸速率最大,10月份土壤呼吸速率最小,5月份土壤呼吸速率居中。绿洲荒漠过渡带土壤呼吸速率的变异系数为64.1%~78.1%,属中等变异。从空间相关性来看,7月和10月土壤呼吸速率的块金值为0.065和0.113,均小于0.25,空间相关性强;5月份土壤呼吸速率的块金值为0.690,空间相关性中等。研究发现土壤呼吸速率与土壤温度呈极显著正相关关系(P=0.002)。

关键词：疏勒河流域绿洲荒漠过渡带土壤呼吸季节变化影响因素