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人工种植沙棘模式下矸石山复垦土壤微生物变化及土壤酶活性——以祁连山双龙沟为例

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应用与环境生物学报 2024年

作者：王理德赵赫然宋达成郑克文王梓璇吴昊王景瑞甘肃省治沙研究所甘肃河西走廊森林生态系统国家定位观测研究站甘肃民勤荒漠草地生态系统国家野外科学观测研究站天祝藏族自治县哈溪镇畜牧兽医站

为从土壤微生物和土壤酶活性角度探究人工种植沙棘模式下矸石山土壤修复成效，采用时空替代法，选择甘肃省天祝藏族自治县双龙沟矸石山不同修复年限(2 a、5 a和10 a)人工沙棘林和未治理的矸石山作为对照（CK）样地，测定并系统分析其土... 详细信息

为从土壤微生物和土壤酶活性角度探究人工种植沙棘模式下矸石山土壤修复成效，采用时空替代法，选择甘肃省天祝藏族自治县双龙沟矸石山不同修复年限(2 a、5 a和10 a)人工沙棘林和未治理的矸石山作为对照（CK）样地，测定并系统分析其土壤微生物（细菌、真菌和放线菌）数量、生物量（碳、氮和磷）及土壤酶（过氧化氢酶、蔗糖酶、脲酶和磷酸酶）活性变化及三者的相关性。研究表明，在修复2-10 a及CK的4个样地中，土壤微生物数量以细菌最高，放线菌次之，真菌最低。土壤微生物生物量碳与土壤微生物生物量磷总体随着修复年限的延长而逐渐增加，最大值（385.562 mg/kg，24.414 mg/kg）均出现在修复10 a的样地中；土壤微生物生物量氮随着修复年限的延长变化规律不明显，最大值出现在修复5 a的样地中。土壤酶活性变化趋势随着矸石山修复年限的增加呈波动式上升。不同土壤层（0-5 cm，20-25 cm及40-45 cm）土壤微生物数量、生物量及土壤酶活性随土层深度增加呈现降低趋势，并且表层土壤微生物生物量及土壤酶活性占有较大比例。土壤微生物及土壤酶活性的变化相互作用，特别是过氧化氢酶、蔗糖酶和碱性磷酸酶与细菌、放线菌均存在显著（P < 0.05）或者极显著（P < 0.01）的正相关性，土壤真菌与土壤微生物量氮呈显著正相关（P < 0.05），土壤放线菌与微生物量碳呈显著正相关（P < 0.05）。总体来看，人工辅助修复措施对提高区域土壤酶活性、调节土壤细菌、真菌、放线菌群落组成结构，改善土壤生物学性状有显著作用，并且这种正向效应在5年之后愈发明显。

关键词：祁连山双龙沟矸石山时空替代土壤微生物土壤酶活性

甘肃民勤沙生植物园荒漠植物引种驯化研究综述

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西部林业科学 2024年第2期53卷 87-92页

作者：赵鹏纪永福唐进年李昌龙李得禄甘肃省治沙研究所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兰州730070 兰州大学大气科学博士后流动站甘肃兰州730010 甘肃临泽荒漠生态系统国家定位观测研究站甘肃临泽734200

据统计我国荒漠维管束植物有82科484属1704种,不仅在防风固沙、改善生态环境方面发挥着重要作用,而且为人类提供重要生活资料,是维系生态平衡、经济和社会可持续发展的宝贵种质资源。以我国第一座荒漠植物园—民勤沙生植物园为案例,对... 详细信息

据统计我国荒漠维管束植物有82科484属1704种,不仅在防风固沙、改善生态环境方面发挥着重要作用,而且为人类提供重要生活资料,是维系生态平衡、经济和社会可持续发展的宝贵种质资源。以我国第一座荒漠植物园—民勤沙生植物园为案例,对荒漠植物引种驯化工作进行了回顾总结,同时指出未来发展的方向。民勤沙生植物园先后引进各类植物680余种,成功筛选出梭梭、拧条锦鸡儿、细枝羊柴等10余种优良防风固沙造林树种。通过开展蒙古韭、沙蓬、斧翅沙芥、锁阳、肉苁蓉等沙漠经济植物种的驯化栽培与示范推广,丰富了农村产业结构,辐射带动了区域经济发展。未来荒漠区植物引种驯化应面向和美乡村建设与产业发展需求,充分利用甘肃省民勤治沙站荒漠植物国家林木种质资源库平台,强抓国家植物园建设机遇,重视对野生荒漠草本植物种质资源的引种驯化,加强荒漠区林草新品种培育,以期为我国西北风沙区乡村振兴提供技术支撑。

关键词：荒漠植物引种驯化乡村振兴民勤沙生植物园

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石羊河尾闾青土湖表层土壤粒度空间分布特征

水土保持研究 2024年第6期31卷 46-54页

作者：安富博郭树江赵赫然赵艳丽王飞李雪娇宋德伟甘肃省治沙研究所兰州730070 甘肃省荒漠化与风沙灾害防治国家重点实验室(培育基地) 甘肃武威733000 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]揭示石羊河尾闾青土湖土壤粒度空间分布特征,为该区域生态恢复提供理论依据。[方法]以湖区为中心分别在西北、正东、东南方向上布设样线并采集0—20 cm深度土壤样品,对比分析了青土湖周边不同区域沙物质粒配组成、粒配曲线等参数... 详细信息

[目的]揭示石羊河尾闾青土湖土壤粒度空间分布特征,为该区域生态恢复提供理论依据。[方法]以湖区为中心分别在西北、正东、东南方向上布设样线并采集0—20 cm深度土壤样品,对比分析了青土湖周边不同区域沙物质粒配组成、粒配曲线等参数特征。[结果](1)青土湖表层土壤粒度组成以细砂为主(26.26%~84.97%),其中西北方向上表层土壤粒度以细砂为主(26.26%~66.62%),其次是粉粒(4.23%~46.35%);正东、东南方向上表层土壤粒度组成以细砂为主(43.41%~86.30%),其次是极细砂(1.86%~29.60%)。不同样线同粒级间含量存在差异。(2)研究区表层土壤颗粒总体较粗,分选较差,偏度为正偏度,峰度属尖窄。粒度参数的空间分布表现为:西北方向表层土壤平均粒径较其他方向偏细,分选性较差,偏度也更为正偏,峰值小于正东方向。正东、东南方向表层土壤平均粒径较为一致,明显偏粗,分选性分别属中等、较好,均为近于对称,峰度为尖窄、中等。(3)西北方向土壤粒度频率平均值分布曲线表现为双峰型,正东、东南方向为单峰型。粒度累计分布曲线反映出,东南方向风沙活动较正东、西北方向频繁、强烈。(4)通过沉积环境判别得出西北方向主要是湖相沉积,正东、东南主要是风成沉积。[结论]成土过程和干旱多风的环境条件影响青土湖土壤的基本特性,而通过生态输水形成水面改善了该区的土壤环境。

关键词：土壤粒度粒度参数粒配曲线青土湖

石羊河尾闾青土湖土壤种子库特征及其与地上植被的关系

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西北林学院学报 2024年第4期39卷 170-177页

作者：赵艳丽安富博郭树江赵赫然王飞李雪娇宋德伟甘肃省治沙研究所甘肃兰州730070 甘肃省荒漠化与风沙灾害防治国家重点实验室(培育基地) 甘肃武威733000 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

为探究土壤种子库在石羊河尾闾青土湖植物保护中的作用及其在生态恢复中的潜力,选择青土湖湖心向外辐射的西北、正东、东南方向上的3条样线,采用野外植被样方调查与种子萌发试验相结合的方法,对青土湖土壤种子库组成、空间分布及其与地... 详细信息

为探究土壤种子库在石羊河尾闾青土湖植物保护中的作用及其在生态恢复中的潜力,选择青土湖湖心向外辐射的西北、正东、东南方向上的3条样线,采用野外植被样方调查与种子萌发试验相结合的方法,对青土湖土壤种子库组成、空间分布及其与地上植被的关系进行研究。结果表明,1)青土湖区土壤种子库共出现9种植物,分属6科9属,以藜科植物最多,生活型以1年生草本植物种子比例最高,占到51.86%~94.32%,而灌木植物所占比例很小。2)土壤种子库密度介于0~1 516.67粒·m^(-2),平均土壤种子库密度表现为正东方向>东南方向>西北方向;土壤种子库分布主要集中在0~2 cm土层中,种子库密度随土层深度的增加呈降低趋势。3)青土湖土壤种子库物种多样性指数从湖心向外辐射呈现先增加后降低的趋势,表现为正东方向>东南方向>西北方向。4)青土湖周边土壤种子库和地上植被的平均相似性系数均较低,在0.03~0.20,属极不相似水平,说明在物种组成上差异显著。研究结果可为青土湖周边植被恢复与重建提供科学依据和支撑。

关键词：土壤种子库物种多样性地上植被青土湖

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甘肃温室葡萄生产的能量利用与碳足迹研究

西北农林科技大学学报（自然科学版） 2024年第7期52卷 89-98页

作者：李银科王耀琳刘开琳孙涛李硕杨彦军甘肃省治沙研究所、甘肃省荒漠化与风沙灾害防治重点实验室-省部共建国家重点实验室培育基地甘肃兰州730070 甘肃省治沙研究所、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兰州730070 永登县农业技术推广中心甘肃永登730300 武威市威龙有机葡萄种植有限公司甘肃武威733099

【目的】探明甘肃温室葡萄生产的能量投入和碳足迹构成,识别主要的碳排放贡献因子,为温室葡萄清洁生产提供依据。【方法】以甘肃温室葡萄为研究对象,将温室葡萄栽培区分为兰州市永登县及武威市凉州区、古浪县、天祝县华藏寺镇和天祝县... 详细信息

【目的】探明甘肃温室葡萄生产的能量投入和碳足迹构成,识别主要的碳排放贡献因子,为温室葡萄清洁生产提供依据。【方法】以甘肃温室葡萄为研究对象,将温室葡萄栽培区分为兰州市永登县及武威市凉州区、古浪县、天祝县华藏寺镇和天祝县哈溪镇5个不同海拔区域,通过农户调查获得2019年葡萄生产数据,核算温室葡萄生产各环节的能量输入、能量输出和碳排放,对比分析不同海拔区域温室葡萄生产的能量利用效率、能量生产率、净能量、比能和碳足迹。【结果】甘肃温室葡萄生产的能量输入为273862~434421 MJ/hm^(2),能量输出为170723~327962 MJ/hm^(2),葡萄产量为14460~27793 kg/hm^(2),属于高投入高产出型。甘肃温室葡萄生产的能量利用效率为0.45~1.13,能量生产率为0.038~0.096 kg/MJ,净能量为-263798~2496 MJ/hm^(2),比能为13.51~44.85 MJ/kg;直接能量投入和可再生能量投入占比低,间接能量投入和不可再生能量投入占比高。单位面积碳足迹和单位产量碳足迹分别为32959~55075 kg/hm^(2)和1.59~5.70 kg/kg,碳足迹很大程度上来源于氮肥的投入,其占比达45.5%~62.4%。不同区域相比,天祝县哈溪镇温室葡萄生产的能量输入低,能量输出和产量较高,能量利用效率和能量生产率也较高,净能量最大且为正值,比能最小,单位面积碳足迹和单位产量碳足迹均最小;天祝县华藏寺镇能量利用指标最差,碳足迹最大。【结论】甘肃温室葡萄生产的能量利用效率较低,碳足迹较高,能量利用效率的提高和碳足迹的降低空间均较大。因此应采取降低氮肥使用量、优化氮肥与有机肥配比等科学合理的管理措施,提高甘肃温室葡萄生产的能量利用效率,降低碳足迹,改善其环境效应。

关键词：温室葡萄能量利用效率碳足迹甘肃省

基于高光谱的景电灌区盐渍化土壤水、盐估算研究

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甘肃林业科技 2024年第3期49卷 60-66页

作者：张晓娟张忠杨雪梅宋龙龙王景瑞王飞甘肃省治沙研究所甘肃兰州730070 甘肃省荒漠化与风沙灾害防治国家重点实验室(培育基地) 甘肃武威733000 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

高光谱定量遥感技术是大尺度盐渍化调查的理想手段之一,但现有研究大多为含盐量单因子的分析,野外水盐同时存在的状态下光谱响应特征尚未明确。本文以甘肃景电灌区盐渍化土壤为研究对象,以土壤含水率、电导率和野外实测光谱数据为信息... 详细信息

高光谱定量遥感技术是大尺度盐渍化调查的理想手段之一,但现有研究大多为含盐量单因子的分析,野外水盐同时存在的状态下光谱响应特征尚未明确。本文以甘肃景电灌区盐渍化土壤为研究对象,以土壤含水率、电导率和野外实测光谱数据为信息源进行盐渍土壤的水分、盐分光谱响应特征提取。利用相关系数法筛选敏感波段,并通过多元线性回归法建立估算模型。结果表明:(1)水盐同时存在状态下,12种光谱变换与含水率的相关系数大多高于电导率,水分对盐渍土光谱的影响作用更强烈;(2)导数光谱可以增强光谱曲线的细微变化,本次研究中R′、SR′、logR′和CR′与土壤含水率、电导率均具有较高的相关性;(3)基于特征波段建立的回归模型中,通过反射率一阶导数R′建立的线性回归模型的稳定性和预测精度较好,光谱反射率对于盐渍土含水率、电导率均有一定的指示作用,可以用于土壤盐渍化程度的估测。

关键词：土壤盐渍化土壤含盐量土壤含水率光谱特征景电灌区

青藏高原东北缘祁连山区现代孢粉空间分布与搬运过程

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第四纪研究 2024年第3期44卷 656-670页

作者：赵永涛蓝小玉雷艳王梓莎常婧陈雪梅张孜越王雪莲汪亘詹科杰苗运法中国科学院西北生态环境资源研究院干旱区生态安全与可持续发展重点实验室甘肃兰州730000 中国科学院大学北京100049 兰州大学地质科学与矿产资源学院甘肃兰州730000 中国科学院西北生态环境资源研究院油气资源研究中心甘肃兰州730000 甘肃省治沙研究所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兰州730000

孢粉在揭示过去不同时间尺度气候和生态变化方面发挥了重要作用,然而目前对干旱区盆-山复杂地形下现代孢粉分布特征、搬运和沉积过程还缺乏系统的认识,在一定程度上影响了孢粉在干旱区的适用性以及重建结果的准确性。本研究以垂直地带... 详细信息

孢粉在揭示过去不同时间尺度气候和生态变化方面发挥了重要作用,然而目前对干旱区盆-山复杂地形下现代孢粉分布特征、搬运和沉积过程还缺乏系统的认识,在一定程度上影响了孢粉在干旱区的适用性以及重建结果的准确性。本研究以垂直地带性明显的青藏高原东北缘祁连山区为对象,基于现代空气孢粉收集器的分析结果,同时结合河流水体和表土孢粉数据,讨论了风力和河流对不同类型孢粉的搬运作用,进而确定了盆地沉积物孢粉的来源及对区域植被和气候的指示意义。研究结果表明:1)区域现代空气孢粉收集器样品孢粉组合以近源和区域植被类型为主,未发现外源长距离搬运对观测结果的明显影响;2)河流对山地木本类型孢粉有较强的搬运能力,但随着河流搬运距离的增加,木本类型孢粉的比例减少,所携带的山地植被信息被削弱;河流孢粉组合特征与取样点周围植被状况密切相关,且在不同的时段孢粉组合特征有明显的差异;3)在利用盆地沉积物孢粉序列重建过去植被和气候时,要充分考虑径流量及河道变迁引起孢粉沉积过程的改变,区分山地和盆地的不同信息,构建适用于干旱区复杂地形的孢粉-植被-气候关系,提高重建的准确性。

关键词：青藏高原祁连山空气孢粉植被重建

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不同管理措施和栽培基质对盆栽沙葱的影响

中国农学通报 2024年第16期40卷 43-48页

作者：严子柱姚泽姜生秀徐高兴王军增甘肃省荒漠化综合防治重点实验室兰州730070 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733000 甘肃省沙生植物工程技术研究中心兰州730070

为探索沙葱人工栽培技术,按照多因子裂区试验设计进行播种和栽培试验,将不同配比沙土和黏土作为栽培基质装入陶制花盆,并将沙葱种子按处理与不处理进行分区,观测沙葱的出苗率和苗高。同时选定沙土和黏土配比为1:1的栽培基质为研究对象,... 详细信息

为探索沙葱人工栽培技术,按照多因子裂区试验设计进行播种和栽培试验,将不同配比沙土和黏土作为栽培基质装入陶制花盆,并将沙葱种子按处理与不处理进行分区,观测沙葱的出苗率和苗高。同时选定沙土和黏土配比为1:1的栽培基质为研究对象,将1年生沙葱苗移栽至陶制花盆,培育1年后进行松土、不松土及不同灌水处理试验,观测沙葱鲜生物量和株高。结果表明,种子处理对沙葱出苗影响很大,进行过处理的沙葱种子出苗率显著高于未处理过种子的出苗率(P0.01);灌水处理对沙葱株高生长影响较大,灌水量为600 mL/次的处理株高生长量大,但与灌水量为800 mL的差异不显著(P>0.05),与其他处理差异均显著(P<0.05)。

关键词：沙葱栽培基质种子松土灌水量

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伊朗荒漠区常见植物及其分布类型

防护林科技 2024年第3期 81-82页

作者：万翔刘海洲杨晓宝魏从乐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兰州730070 甘肃省森林防火预警监测信息中心甘肃兰州730000 甘肃民勤连古城国家级自然保护区管护中心甘肃武威733399 甘肃省迭部生态建设管护中心甘肃甘南730010

为了解伊朗沙漠植物的分布,通过对文献及调查资料的分析,介绍了24科51种伊朗沙区植物,主要植物包括:含羞草科12种(24%)、藜科7种(14%)、蓼科5种(10%);高位芽植物占80%,其次是地上芽植物和地面芽植物。根据植物地理分布类型划分为:撒哈... 详细信息

为了解伊朗沙漠植物的分布,通过对文献及调查资料的分析,介绍了24科51种伊朗沙区植物,主要植物包括:含羞草科12种(24%)、藜科7种(14%)、蓼科5种(10%);高位芽植物占80%,其次是地上芽植物和地面芽植物。根据植物地理分布类型划分为:撒哈拉辛姜(SS)植物种,占62%(31种);伊朗图兰(IT)植物种,占14%(7种);IT—SS植物种,占12%(6种)。在伊朗沙区以相思树属和梭梭属植物为优选植物,梭梭属和沙拐枣属植物可作为我国沙漠地区潜在引种植物。

关键词：伊朗荒漠区常见植物引种植物

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