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准噶尔盆地荒漠绿洲过渡带地下水埋深对人工梭梭林年龄结构及动态特征的影响

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生态学报 2024年第19期44卷 8688-8698页

作者：朱美菲韩政伟雷春英王湘莲程金花张友焱北京林业大学水土保持学院北京100083 新疆林科院造林治沙研究所新疆精河荒漠生态系统国家定位观测研究站乌鲁木齐830063 中国林业科学研究院生态保护与修复研究所北京100091

针对准噶尔盆地荒漠绿洲过渡带3个不同地下水埋深(GW1=4.78 m,GW2=9.39 m,GW3=11.76 m)条件下的人工梭梭(Haloxylon ammodendron)种群进行了深入的年龄结构特征分析,旨在揭示种群的生存状况,并预测种群未来的发展趋势,为荒漠绿洲过渡带... 详细信息

针对准噶尔盆地荒漠绿洲过渡带3个不同地下水埋深(GW1=4.78 m,GW2=9.39 m,GW3=11.76 m)条件下的人工梭梭(Haloxylon ammodendron)种群进行了深入的年龄结构特征分析,旨在揭示种群的生存状况,并预测种群未来的发展趋势,为荒漠绿洲过渡带梭梭种群的经营与恢复提供理论依据。研究基于静态生命表、存活曲线对种群结构进行分析,结合时间序列模型预测了未来2、4、6个龄级后种群的变化趋势。研究结果表明:(1)3个梭梭种群年龄结构呈金字塔型,均为增长型种群,其中GW1种群生长潜力最大,幼龄林比例达73%。(2)3个种群的存活曲线均趋近于Deevey-Ⅱ型,种群在各年龄段死亡率相对稳定,地下水位的降低限制了幼苗的生长,导致种群自疏现象提前出现。(3)3个种群均为易受干扰的增长型种群,幼林数量基本可以补充由于中、老龄级个体死亡造成的缺失。对于水分补给有限的种群出现树龄大、树高小的小老树,幼苗稀少,种群提前进入衰退期的现象应该予以关注,需加强对衰老龄级个体的精准抚育管理。

关键词：人工梭梭林种群结构静态生命表时间序列分析

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沙拐枣叶功能性状对生境变化的响应

西北植物学报 2024年第1期44卷 77-87页

作者：王飞陈文业郭树江杨帆王强强杨自辉甘肃省治沙研究所兰州730070 甘肃省林业科学研究院兰州730020 甘肃民勤荒漠草地生态系统国家野外科学观测研究站甘肃民勤733300

【目的】揭示民勤地区沙拐枣叶功能性状在不同生境的变异规律,探明沙拐枣对干旱荒漠环境的适应策略。【方法】以民勤绿洲-荒漠过渡带沙拐枣(Calligonum mongolicum)为对象,采用样方法采集样株东西南北4个方向中部生长良好的叶片,用土钻... 详细信息

【目的】揭示民勤地区沙拐枣叶功能性状在不同生境的变异规律,探明沙拐枣对干旱荒漠环境的适应策略。【方法】以民勤绿洲-荒漠过渡带沙拐枣(Calligonum mongolicum)为对象,采用样方法采集样株东西南北4个方向中部生长良好的叶片,用土钻采集植株根系附近深度为0—60 cm的土壤样本,比较分析丘间低地与流动沙丘2种生境下沙拐枣叶功能性状特征及相关性,揭示沙拐枣叶功能性状与土壤因子的关系。【结果】(1)沙拐枣叶功能性状的变异系数介于2.39%~24.94%,比叶面积(SLA)变异系数最大(24.94%),稳定碳同位素(δ^(13)C)变异系数最小(2.39%);沙拐枣叶片的全碳(LCC)、全磷(LPC)含量在样地之间存在显著差异,而SLA、LPC在2种生境间存在显著差异。(2)在丘间低地与流动沙丘2种生境下沙拐枣叶片含水量(LWC)与干物质含量(LDMC)分别呈极显著、显著负相关关系,LWC是2种生境下沙拐枣叶功能性状中综合排名前3的共同指标因子。(3)全氮(STN)、pH值和土壤含水量(SMC)是影响民勤沙拐枣叶功能性状变异的主要土壤因子。【结论】沙拐枣通过改变叶片形态和调节营养物质含量,以及与土壤因子的相互作用,以更好适应生境。

关键词：沙拐枣叶功能性状生境土壤因子民勤

乌兰布和沙漠公路“麦草沙障-梭梭”的防护效益

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水土保持研究 2024年第1期31卷 250-259页

作者：崔健高君亮乔靖然于猛许亚欣中国林业科学研究院沙漠林业实验中心内蒙古磴口015200 国家林业草原防沙治沙工程技术研究中心内蒙古磴口015200 乌兰布和沙漠综合治理国家长期科研基地内蒙古磴口015200 内蒙古磴口荒漠生态系统国家定位观测研究站内蒙古磴口015200

[目的]研究公路防护体系的防风固沙作用为区域公路沙害防治提供科学依据。[方法]以乌兰布和沙漠东北部磴—额线沙漠公路防护体系为研究对象,并对防护体系的输沙量和风速进行了同步观测。[结果](1)风沙流穿过防护体系后各高度风速和总输... 详细信息

[目的]研究公路防护体系的防风固沙作用为区域公路沙害防治提供科学依据。[方法]以乌兰布和沙漠东北部磴—额线沙漠公路防护体系为研究对象,并对防护体系的输沙量和风速进行了同步观测。[结果](1)风沙流穿过防护体系后各高度风速和总输沙量降低,地表粗糙度增大,防护体系上风向(B点)和下风向(C点)风速由高到低较A点降低分别48.7%,14.4%和3.9%;总输沙率分别较A点降低86.4%和98.3%,地表粗糙度约由0 cm增大到4.92 cm。(2)沙物质粒径的垂直分布表现出中砂含量显著降低,细砂含量显著增加;表层沉积物颗粒粒级变小,频率分布曲线部分波段变窄,分选性变差,颗粒分布均匀且颗粒向着细粒化方向发展,易风蚀颗粒范围在180~200μm。[结论]对于道路防沙工程要有“以阻为主,阻固结合”的建设思想,同时本研究区道路防风固沙体系实践可以为其他区域公路防沙提供重要借鉴经验。

关键词：公路沙害防风固沙体系防护效益乌兰布和沙漠

石羊河下游几种典型荒漠植物盐碱地造林适应性研究

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甘肃林业科技 2024年第3期49卷 51-59页

作者：刘永刚许丽邱晓娜姜俊基李英王菊莲刘世权戚福俊武威市石羊河林业总场甘肃民勤733399 甘肃省民勤治沙综合试验站甘肃民勤733399

为提高石羊河下游盐碱地植被恢复与利用能力,选择梭梭、白刺、柽柳、霸王、泡泡刺、铃铛刺、红砂、黑果枸杞、沙木蓼、塔落木羊柴10种典型荒漠植物为研究对象,在盐碱地采取锯沫+作物碎小秸秆混合物物理覆盖和阻隔法,康地宝、小分子肽氨... 详细信息

为提高石羊河下游盐碱地植被恢复与利用能力,选择梭梭、白刺、柽柳、霸王、泡泡刺、铃铛刺、红砂、黑果枸杞、沙木蓼、塔落木羊柴10种典型荒漠植物为研究对象,在盐碱地采取锯沫+作物碎小秸秆混合物物理覆盖和阻隔法,康地宝、小分子肽氨基酸化学土壤改良剂浇灌法等措施造林,观察几种典型荒漠植物在盐碱地的造林效果。结果表明:1)未处理(对照CK)土壤造林红砂成活率(83.33%)最高,依次顺序为梭梭>铃铛刺>白刺、泡泡刺>黑果枸杞>霸王>沙木蓼>柽柳>塔落木羊柴;栽植穴表层覆盖和底层铺设20 cm锯沫+作物碎小秸秆混合物两个处理各树种成活率保存率存在差异性,相对其他处理成活率和保存率更好,梭梭、白刺、红砂、黑果枸杞、沙木蓼、铃铛刺、泡泡刺7个树种成活率均≥71.43%,柽柳、霸王、塔落木羊柴3个树种成活率在58.33%~23.81%;2)经过3年生长,梭梭、白刺、红砂、黑果枸杞、铃铛刺、泡泡刺6个树种保存率均≥75.47%,相对较高,而柽柳、沙木蓼、塔落木羊柴保存率低,均≤33.30%;3)用康地宝15000倍液、小分子肽氨基酸10000倍液两种盐碱地改良剂单施处理,不同树种成活率和保存率差异性显著,梭梭、白刺、黑果枸杞、泡泡刺成活率均≥61.90%,保存率均≥61.90%,相对较好,两处理对同一树种成活率和保存率差异较大,化学改良剂处理土壤要根据树种,采取相应使用剂量配比;4)5个处理中梭梭、柽柳、铃铛刺、沙木蓼、泡泡刺新梢最大生长量均≥27.26 cm,白刺、黑果枸杞、霸王、塔落木羊柴、红砂新梢最大生长量均≤22.43 cm。综上所述,梭梭、铃铛刺、泡泡刺相对适合做为盐碱地造林的主栽树种,白刺、红砂、黑果枸杞、霸王宜作配置树种;柽柳、沙木蓼、塔落木羊柴在目前雨养条件下,特别是灌溉补水和土壤盐分淋洗的措施不够,不宜在盐碱地造林。

关键词：石羊河下游荒漠植物盐碱地造林

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不同平茬措施下梭梭液流变化及其影响因素

陕西师范大学学报（自然科学版） 2024年第5期52卷 122-136页

作者：黄雅茹马迎宾郝需婷海鹭韩春霞崔健董雪中国林业科学研究院沙漠林业实验中心内蒙古巴彦淖尔015200 国家林业和草原局防沙治沙工程技术研究中心内蒙古巴彦淖尔015200 内蒙古磴口荒漠生态系统国家定位观测研究站内蒙古巴彦淖尔015200 乌兰布和沙漠综合治理国家长期科研基地内蒙古巴彦淖尔015200

以乌兰布和沙漠东北部不同平茬处理及未平茬梭梭(Haloxylon ammodendron)为研究对象,实时动态监测其液流速率及当地气象因子,研究不同平茬处理梭梭在生长旺盛季(6~8月)不同时间尺度的液流特征及其对气象因子的响应,建立耗水量与气象因... 详细信息

以乌兰布和沙漠东北部不同平茬处理及未平茬梭梭(Haloxylon ammodendron)为研究对象,实时动态监测其液流速率及当地气象因子,研究不同平茬处理梭梭在生长旺盛季(6~8月)不同时间尺度的液流特征及其对气象因子的响应,建立耗水量与气象因子的拟合模型,揭示梭梭平茬后的水分传输规律。利用热扩散茎流计和自动气象站对乌兰布和沙漠不同平茬处理与未平茬梭梭的液流及太阳辐射、空气温度、相对饱和湿度、水汽压差进行监测。结果表明,不同平茬处理(留茬120 cm、留茬90 cm、留茬60 cm)梭梭晴天液流变化呈“几字宽峰型”曲线,未平茬梭梭呈“单峰型”曲线。雨天,液流速率波动非常剧烈,呈“不规则多峰型”曲线,雨天的液流速率低于晴天。未平茬、留茬120 cm、留茬90 cm、留茬60 cm梭梭的日平均液流速率分别为2.3146、3.3334、1.3333、0.7672 cm/h,日均耗水量分别为8.62、13.43、2.40、2.89 kg/d。小时尺度下,太阳辐射是影响平茬及未平茬梭梭液流速率的主要因子;日尺度下,太阳辐射是影响留茬90 cm及未平茬梭梭液流速率的主要因子,空气温度是影响留茬120 cm梭梭液流速率的主要因子,留茬60 cm梭梭的液流速率主要受风速影响;月尺度下,留茬120 cm梭梭耗水量主要受太阳辐射、空气温度影响,留茬90 cm梭梭耗水量主要受相对湿度、太阳辐射影响,留茬60 cm梭梭耗水量主要受风速影响。随着时间尺度的增加,气象因子入选回归方程的数量呈减小趋势,对液流的解释程度呈降低趋势。该研究的拟合方程均达到显著水平,可在不同时间尺度下预测梭梭蒸腾耗水特征。研究结果对明确梭梭平茬后的水分传输规律具有指导意义。

关键词：平茬茎流梭梭乌兰布和沙漠气象因子

石羊河下游盐碱化林地土壤理化特征及其对植被生物多样性的影响

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防护林科技 2024年第5期 58-65页

作者：刘永刚许丽王菊莲姜俊基李英刘世权武威市石羊河林业总场甘肃武威733399 甘肃省民勤治沙综合试验站甘肃武威733399

以石羊河下游盐碱化林地为研究对象,按照轻度、中度、重度3个标准,采用样地法调查盐碱地盐分含量、组成及其植被物种多样性。结果表明:(1)石羊河下游盐碱化林地土壤盐分中Cl^(-)、SO_(4)^(2-)两个离子的含量最高,占比较大。Y1、Y3两样地... 详细信息

以石羊河下游盐碱化林地为研究对象,按照轻度、中度、重度3个标准,采用样地法调查盐碱地盐分含量、组成及其植被物种多样性。结果表明:(1)石羊河下游盐碱化林地土壤盐分中Cl^(-)、SO_(4)^(2-)两个离子的含量最高,占比较大。Y1、Y3两样地Cl^(-)离子含量高于SO_(4)^(2-)离子,其他样地SO_(4)^(2-)离子含量高于Cl^(-)离子,土壤类型总体属于硫酸盐—氯化物型和氯化物—硫酸盐型。(2)石羊河下游盐碱化林地土壤盐分主要集聚在表层0~50 cm范围内,50 cm以下土壤盐分值相对较小,变化稳定。(3)土壤盐分、水分与土壤质地有密切关系,壤土和沙壤地的土壤含水量相对较高,土壤盐分相对较低,更有利于植被生长和恢复;植被覆盖度与土壤水分存在正相关性,覆盖度越大土壤水分越大。(4)盐碱化林地的物种组成、数量与土壤含盐量、土壤水分、土壤类型、气候干旱紧密相关,土壤盐分和水分对物种组成和数量呈正相关性,土壤盐分越低、水分越高,物种数量就越大,土壤封冻至次年3月土壤表层盐分浓度相对较低。盐碱地植被恢复应在土壤封冻前造林,整地挖穴深度≥50 cm,次年4—6月人工补水淋洗土壤表层盐分,可提高造林成活率,促进植被恢复。

关键词：石羊河下游盐碱地土壤理化特征物种多样性

库布齐沙漠柠条林空间分布格局与景观特征研究

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林草资源研究 2024年第2期 43-50页

作者：安达王海兵白云菲李思琪张雪徐光甫内蒙古农业大学沙漠治理学院呼和浩特010018 内蒙古自治区风沙物理与防沙治沙工程重点实验室呼和浩特010018 内蒙古杭锦旗荒漠生态系统国家定位观测研究站内蒙古鄂尔多斯017400 中国林业科学研究院沙漠林业实验中心内蒙古巴彦淖尔015200

揭示库布齐沙漠灌木资源分布与景观特征,对优化区域灌木资源分布结构,增加其保护与利用效能,稳固防沙治沙成效具有重要意义。基于GF-2遥感影像、DEM、气温、降水等数据,使用地理空间分析技术解析库布齐沙漠柠条林的分布现状与景观特征... 详细信息

揭示库布齐沙漠灌木资源分布与景观特征,对优化区域灌木资源分布结构,增加其保护与利用效能,稳固防沙治沙成效具有重要意义。基于GF-2遥感影像、DEM、气温、降水等数据,使用地理空间分析技术解析库布齐沙漠柠条林的分布现状与景观特征。结果表明:1)库布齐沙漠的柠条林斑块数量约2.2万个,总面积约2.1万hm2,占库布齐沙漠面积的1.49%。杭锦旗的柠条林斑块最多,东胜区最少;流动沙地的斑块最多,盐碱地最少。斑块多分布于高程984~1 093 m的区域,高程增加柠条斑块数量减少;随着温度升高、降水量增大,斑块数量增加,年降水量309~356 mm区域最多。2)库布齐沙漠不同区域景观特征与地势地貌、气温、降水、柠条林种植类型以及荒漠化防治作用有关。北部区域高程低、盐碱地多,属于库布齐沙漠扩张边缘,以连片成条带状生长的防沙阻沙柠条林为主;南部高程高、气温低,以防风固沙林与水土保持林为主;西部高程低、流动沙地多,气候干旱,属于荒漠草原带,以天然散生柠条林为主;东部水热条件好,多分布于退耕还林区域及道路两旁。库布齐沙漠应加大西部柠条林保护与修复力度,更新改造沙漠北部老化退化柠条林种植格局以增强其稳定性,库布齐沙漠东部水热优势显著,应继续增加柠条林种植面积,为柠条产业发展供给充足林草资源。

关键词：库布齐沙漠柠条遥感景观空间分布

宁夏黄土区稀疏带状山杏人工林土壤湿度动态与影响因素

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林业科学 2024年第4期60卷 79-90页

作者：韩新生许浩蔡进军董立国郭永忠王月玲万海霞安钰宁夏农林科学院林业与草地生态研究所、宁夏防沙治沙与水土保持重点实验室、宁夏生态修复与多功能林业综合研究中心银川750002 中国水利水电科学研究院流域水循环模拟与调控国家重点实验室北京100038 宁夏农林科学院农业资源与环境研究所银川750002

【目的】以宁夏南部黄土丘陵区带状山杏人工林为例,揭示林带内与带间的不同深度处土壤湿度的时空变化及其关键环境影响因素,为半干旱区林草植被科学管理及雨水资源高效利用提供依据。【方法】2020—2022年,在宁夏彭阳县山杏人工林带内... 详细信息

【目的】以宁夏南部黄土丘陵区带状山杏人工林为例,揭示林带内与带间的不同深度处土壤湿度的时空变化及其关键环境影响因素,为半干旱区林草植被科学管理及雨水资源高效利用提供依据。【方法】2020—2022年,在宁夏彭阳县山杏人工林带内和带间各布设1套200 cm测深的智墒传感器,分层逐时监测土壤体积含水量和土壤温度变化,同时布设1台气象站连续监测近地面降水、气温、空气湿度等气象条件,采用相关分析探究土壤湿度对前1日土壤湿度、土壤温度和气象因子的响应规律。【结果】2020年和2021年为平水年,降水量分别为467.4和440.8 mm;2022年为枯水年,降水量为354.8 mm;土壤体积含水量平均值为平水年(2021年,17.0%)显著高于枯水年(2022年,14.3%)。土壤体积含水量随土层加深呈近线性增加,其斜率表现为林带间高于林带内,平水年高于枯水年。在0~120 cm土层的土壤体积含水量为林带内(15.3%)高于林带间(14.0%),但在120~200 cm土层为林带间(17.6%)高于林带内(16.8%)。在0~60 cm土层的土壤体积含水量变异系数为林带间(42.9%)高于林带内(37.8%),但在60~200 cm土层为林带内(23.2%)高于林带间(19.1%)。土壤湿度变化的季节格局为:相对稳定期(3—4月)、耗损期(5—8月)、恢复期(9—11月)和衰退期(12月—次年2月),最大值多出现在4月,最小值出现在8月(平水年)和12月(枯水年);土壤湿度变化的垂直空间格局为:速变层(0~50 cm)、活跃层(50~90 cm)、次活跃层(90~170 cm)、相对稳定层(170~200 cm)。相关分析发现,土壤湿度日变化相关性最强的环境因子为正相关的前1日土壤湿度和负相关的土壤温度,月变化相关性最强的环境因子为负相关的土壤温度。【结论】宁夏黄土区稀疏带状山杏人工林林带内和林带间土壤湿度在季节和剖面上均表现出较大波动,枯水年比平水年波动的层次更深。综合分析发现前1日土壤湿度、土壤温度、气象因子均是影响枯水年和平水年日及月尺度各剖面层次土壤湿度变化的要素。其中,前1日土壤湿度和土壤温度为主要影响因子;在0~120 cm土层内的土壤湿度为林带内高于林带间。本研究结果对宁夏半干旱黄土区水平沟整地后退化植被科学恢复及土壤水分高效利用有很好的指导意义。

关键词：山杏人工林土壤湿度土壤温度气象因子水平沟整地半干旱黄土区

不同雨强和坡度下华北山前平原开发建设扰动土产流产沙特征

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温带林业研究 2024年第3期7卷 22-26页

作者：王淮亮刘凤婵黄雅茹马迎宾尚敏许德浩河北省水资源研究与水利技术试验推广中心河北石家庄050061 保定市水土保持试验站河北保定071051 中国林业科学研究院沙漠林业实验中心/国家林业和草原局防沙治沙工程技术研究中心内蒙古磴口015200 内蒙古自治区黄河三盛公水利枢纽管理中心内蒙古磴口015200

【目的】本研究目的是为华北平原水土流失的评价与估量及合理制定治理措施提供理论依据。【方法】采用人工模拟降雨的试验方法,研究了不同坡度、不同降雨强度对土壤侵蚀产流、产沙特征的影响。【结果】同一坡度条件下,初始产流时间随雨... 详细信息

【目的】本研究目的是为华北平原水土流失的评价与估量及合理制定治理措施提供理论依据。【方法】采用人工模拟降雨的试验方法,研究了不同坡度、不同降雨强度对土壤侵蚀产流、产沙特征的影响。【结果】同一坡度条件下,初始产流时间随雨强的增强有明显减少,且降雨强度越大,产流所需时间越短。产流速率随降雨强度的增强而增大,不同雨强条件下,随着坡度的增加,产流速率呈增加趋势。坡面的产流量均随降雨强度的增强而增大,同一降雨强度下产流量随坡度的增加呈增加趋势。在同一坡度下,随着降雨强度的增加产沙量、含沙量逐渐增加。【结论】降雨强度与产沙量、产流量之间呈极显著的正相关关系;坡度与产流量、产沙量呈极显著的正相关关系,产流量和产沙量之间也存在着极显著的正相关关系,降雨强度比坡度对土壤侵蚀的影响更大。

关键词：人工模拟降雨土壤侵蚀产流量产沙量