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沙漠戈壁光伏产业太阳能利用率研究——以甘肃河西走廊为例

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太阳能学报 2020年第11期41卷 126-134页

作者：王祺尚雯常兆丰刘淑娟王方琳孙涛甘肃临泽荒漠生态系统国家定位观测研究站甘肃省治沙研究所临泽734200 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省治沙研究所兰州730070

基于对甘肃河西走廊沙漠戈壁5个典型地市已建光伏基地光电转化量、该区荒漠植物生物量及盖度的调查,研究得出光伏年均太阳能利用率为5.536%,是荒漠植物年均太阳能利用率0.035%的158.17倍,且光伏太阳能利用率在5个典型地市间相对荒漠植... 详细信息

基于对甘肃河西走廊沙漠戈壁5个典型地市已建光伏基地光电转化量、该区荒漠植物生物量及盖度的调查,研究得出光伏年均太阳能利用率为5.536%,是荒漠植物年均太阳能利用率0.035%的158.17倍,且光伏太阳能利用率在5个典型地市间相对荒漠植物太阳能利用率的变化幅度更小,具有一定的稳定性;光伏太阳能利用率最主要的外界影响因素为太阳辐射,其次还与光伏基地下垫面介质有关。综上,沙漠戈壁光伏产业太阳能利用率的相对高效性和稳定性,在区域环境生态建设领域具有重要而深远的学术研究价值。

关键词：光伏产业荒漠植物太阳能利用率沙漠戈壁河西走廊

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石羊河流域植物类型对其水坝修建的响应

干旱区资源与环境 2017年第2期31卷 134-140页

作者：李亚魏怀东胡小柯丁峰陈芳周兰萍甘肃省治沙研究所/甘肃省荒漠化与风沙灾害防治国家重点实验室培育基地兰州730070

石羊河流域作为我国开发利用程度较高,生态环境问题较突出的内陆河流域,备受国内外研究者关注。通过整理参考前人考察研究结论及实地调查分析发现:石羊河流域修建水坝,水资源分配方式及利用模式因此发生了根本性的改变,强烈影响其中下... 详细信息

石羊河流域作为我国开发利用程度较高,生态环境问题较突出的内陆河流域,备受国内外研究者关注。通过整理参考前人考察研究结论及实地调查分析发现:石羊河流域修建水坝,水资源分配方式及利用模式因此发生了根本性的改变,强烈影响其中下游的植物种及群落变化。主要表现在:1)自上世纪五十年代以来,石羊河流域中下游植被面积、植被盖度、生物量等均有不同程度减少;植物类型发生了从湿生系列向旱生系列的转变,柽柳、盐爪爪、芦苇等植被逐渐退出,白刺、红砂、黑果枸杞等更耐旱植被逐渐占据优势地位,尤其是白刺在大部分地方都成为建群种。2)在石羊河流域中下游,植物为了适应风沙大、温差高、降水稀少、蒸发强等不利的生长环境,形成了多种旱生特征和适应方式;在人为干扰相对较重的区域植物叶片结构逐渐变化为以环栅型为主;在人为干扰相对较轻区域的植物逐渐向正常型和全栅型方向发展;在地下水位下降较剧烈的区域,植物叶片类型发生了由正常型、环栅型向不规则型的完全转变。水坝建设引起的大面积开荒种田、水资源利用不均衡、下游地下水严重超采、水质恶化等是植物类型和面积发生变化的主要影响因素。

关键词：石羊河流域植物类型水坝水资源利用地下水

石羊河下游不同类型荒漠草地黑果枸杞群落结构特征及土壤特性研究

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草业学报 2018年第9期27卷 14-24页

作者：郭春秀马俊梅何芳兰王理德李金辉安富博袁宏波刘开琳甘肃省荒漠化与风沙灾害防治国家重点实验室甘肃武威733000 甘肃省治沙研究所甘肃兰州730070

通过对石羊河下游4种不同类型荒漠草地黑果枸杞群落物种组成及土壤特性的研究,结果表明:1)所调查群落中共有植物31种,分属9科27属,其中灌木植物12种,多年生草本8种,一年生草本11种;单科单属种较多,占到了总科数的50%;且黑果枸杞在不同... 详细信息

通过对石羊河下游4种不同类型荒漠草地黑果枸杞群落物种组成及土壤特性的研究,结果表明:1)所调查群落中共有植物31种,分属9科27属,其中灌木植物12种,多年生草本8种,一年生草本11种;单科单属种较多,占到了总科数的50%;且黑果枸杞在不同群落中优势地位明显,对群落的结构、生态系统功能及稳定性具有重要作用。2)相同土层不同类型荒漠草地,0~10cm、10~20cm、20~40cm及40~60cm下盐碱地有机碳含量最高,其值分别为1.08%、0.98%、0.89%、0.972%。与沙地相比,土壤有机碳(盐碱地)差异显著(P0.05)。同一类型荒漠草地不同土层,土壤有机碳、土壤有效磷(盐碱地)、土壤全钾(沙丘)、土壤全磷(盐碱地和砾石)具有明显的表聚效应。3)不同类型荒漠草地土壤微生物量总体表现为盐碱地>沙地>固定半固定沙地>砾石,不同类型荒漠草地土壤微生物量差异不同,盐碱地中4种酶活性均为最高,同一类型荒漠草地不同土层,随着土层的加深,土壤微生物量和蔗糖酶逐渐减少。4)土壤有机质与微生物生物量碳、微生物生物量氮和磷酸酶、蔗糖酶呈极显著正相关(P化氢酶呈显著正相关(P<0.05);土壤全磷含量与脲酶、磷酸酶、蔗糖酶呈极显著正相关(P<0.01),与微生物量氮呈显著正相关(P<0.05)。土壤速效钾含量与微生物量碳和磷酸酶呈极显著正相关(P<0.01)。

关键词：石羊河下游荒漠草地黑果枸杞群落植被特征土壤特性

石羊河流域下游干涸湖底不同下垫面的风沙流输沙通量

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林业科学 2021年第12期57卷 13-21页

作者：郭树江杨自辉王强强王多泽王飞樊宝丽张逸君李易珺安富博甘肃省治沙研究所兰州730070 甘肃民勤荒漠草地生态系统国家野外科学观测研究站民勤733300 甘肃省荒漠化与风沙灾害防治国家重点实验室(培育基地) 武威733000

【目的】以青土湖干涸湖底为对象,选择典型风沙区不同下垫面开展风沙流输沙通量观测,分析风沙流输沙通量空间差异性及风沙流颗粒物粒径分布特征,以期揭示湖底盐碱沉积物风沙流输沙通量特征,为湖底盐碱化荒漠的有效治理提供参考依据。【... 详细信息

【目的】以青土湖干涸湖底为对象,选择典型风沙区不同下垫面开展风沙流输沙通量观测,分析风沙流输沙通量空间差异性及风沙流颗粒物粒径分布特征,以期揭示湖底盐碱沉积物风沙流输沙通量特征,为湖底盐碱化荒漠的有效治理提供参考依据。【方法】以青土湖为研究区,利用风沙流流量计测定9种下垫面的风沙流输沙通量并研究其与风速的关系,分析风沙流颗粒物粒径分布特征。【结果】不同下垫面的地表0~50 cm高度范围内风沙流平均输沙通量表现为湖底滩地>湖底盐爪爪群落>流动白刺灌丛>盐碱沙地梭梭林>荒地盐爪爪群落>半固定白刺灌丛>流动沙地梭梭林>稳定白刺灌丛>固定白刺灌丛;不同下垫面风沙流平均输沙通量均与大于5.0 m·s^(-1)平均风速正相关且符合指数函数关系,但相关性有差异;湖底风沙流颗粒物以细砂粒为主,颗粒物平均粒径最大的为湖底滩地,最小的为荒地盐爪爪群落。【结论】在9种下垫面中,湖底滩地、湖底盐爪爪群落、流动白刺灌丛地表输沙通量较大,是湖底重要的风沙运动区,应积极采取工程和生物措施,控制沙源流动;荒地盐爪爪群落地表风沙流颗粒物粒径小,在强风作用下更易被吹起,增加空气气溶胶含量,污染大气环境,建议栽植耐盐碱的灌木植物来提高植被盖度,降低地表风速,减少起尘量;其余5种下垫面类型地表植被盖度较高或地表结皮较为稳定,输沙通量较小,可采取封禁保护,让其自然恢复。

关键词：石羊河干涸湖底风沙流输沙通量

石羊河尾闾黏土质夹层结构土壤对降雨入渗的响应

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水土保持研究 2021年第2期28卷 163-167,175页

作者：柴成武徐先英王方琳唐卫东王多泽甘肃省治沙研究所荒漠化与风沙灾害防治国家重点实验室培育基地兰州730070

为探明该种土壤结构如何影响降雨在土壤中再分配及其影响效果,采用自然降雨背景下的人工试验方法开展了黏土质夹层对降雨入渗影响效果的试验研究。结果表明:(1)降雨后经过相同时间水分再分布后的土壤末期含水率主要受控于降雨初期含水... 详细信息

为探明该种土壤结构如何影响降雨在土壤中再分配及其影响效果,采用自然降雨背景下的人工试验方法开展了黏土质夹层对降雨入渗影响效果的试验研究。结果表明:(1)降雨后经过相同时间水分再分布后的土壤末期含水率主要受控于降雨初期含水率、降雨入渗所能达到的最高含水率及其黏土夹层厚度;(2)黏土质夹层表层沙土土壤含水率在降雨条件下经过长期水分再分布后表现出黏土层厚度越小,表层含水率越低的特征;黏土层及黏土层下部的沙土层初始含水率越高,在降水初期水分增加量、增加速度以及水分流失量、流失速度与初始含水率具有一定的正相关关系。因此,黏土质夹层结构土壤阻滞水分入渗到植物难以利用到的深层,将水分固持于黏土层及黏土层上下部,在表层覆沙20 cm情景下,10,20,30 cm厚度的黏土质夹层以10 cm处理总体水分保持效果最好。

关键词：土壤结构黏土质夹层降雨入渗石羊河尾闾

石羊河中游河岸芦苇(Phragmites australis)群落空间格局

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中国沙漠 2016年第2期36卷 342-348页

作者：张莹花刘世增纪永福刘虎俊李发明李银科甘肃省治沙研究所甘肃省荒漠化与风沙灾害防治国家重点实验室(培育基地) 甘肃兰州730070

以石羊河中游典型河岸植物芦苇（Phragmites australis）为对象,采用点格局分析法研究了以芦苇为优势种或伴生种群落中芦苇的空间分布格局特征,并对芦苇和沙蒿（Artemisia desertorum）、梭梭（Haloxylon ammodendron）、变异黄耆（Astr... 详细信息

以石羊河中游典型河岸植物芦苇（Phragmites australis）为对象,采用点格局分析法研究了以芦苇为优势种或伴生种群落中芦苇的空间分布格局特征,并对芦苇和沙蒿（Artemisia desertorum）、梭梭（Haloxylon ammodendron）、变异黄耆（Astragalus variabilis）及蓼子朴（Inula salsoloides）的种间关联性进行了分析,揭示了芦苇的空间分布格局和种间关联性与河岸距离的关系。结果表明：在5m的一系列空间尺度上,以芦苇为优势种的群落中,距河岸近的芦苇呈随机分布,而距河岸远的芦苇在小尺度上为集群分布,较大尺度上变为随机分布;以芦苇为伴生种的群落中,芦苇均表现出集群分布特征,且距离河岸近的芦苇聚集程度大于距离河岸远的芦苇。芦苇和沙蒿在较大尺度上具有正关联关系,距离河岸越远,芦苇和沙蒿呈正关联的尺度越小,关联程度越强。芦苇和变异黄耆在4.1～5m尺度上具有负关联关系,和蓼子朴在1.5～4.6m尺度上具有正关联关系。

关键词：石羊河中游芦苇(Phragmites australis) 空间分布格局空间关联性

沙米(Agriophyllum squarrosum)种子库空间分布和影响因素

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中国沙漠 2020年第4期40卷 190-196页

作者：陈芳马全林魏林源张德魁袁宏波丁峰胡小柯张忠甘肃省治沙研究所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

土壤种子库是潜在的植被,对植物种群的繁衍及未来植被的结构具有重要影响。选择内蒙古奈曼、宁夏沙坡头、甘肃民勤和敦煌,研究了沙丘部位、沙丘固定程度、植被类型、土层深度对沙米(Agriophyllum squarrosum)土壤种子库的影响。结果表明... 详细信息

土壤种子库是潜在的植被,对植物种群的繁衍及未来植被的结构具有重要影响。选择内蒙古奈曼、宁夏沙坡头、甘肃民勤和敦煌,研究了沙丘部位、沙丘固定程度、植被类型、土层深度对沙米(Agriophyllum squarrosum)土壤种子库的影响。结果表明:流动沙丘沙米土壤种子库密度以民勤最大,达到51粒·m^-2,分别是奈曼、沙坡头、敦煌的2、4、3倍;流动沙丘不同部位沙米种子库差异显著,沙米种子集中分布于沙丘迎风坡、背风坡脚,零星分布于沙丘顶部和背风坡,沙丘顶部种子库只占迎风坡的28%,背风坡只占背风坡脚的30%;沙米土壤种子库主要分布于60 cm以上的土层中,近地表0~20 cm种子数量占种子总量的50%以上;随着沙丘流动程度的降低,土壤种子库密度呈减小趋势,流动沙丘土壤种子密度可达到401粒·m^-2,而到固定沙丘急剧减少甚至完全消失;沙米与沙拐枣组建的群落0~15 cm土壤种子库总密度达800粒·m^-2,是沙米群落土壤种子库密度的2倍、白刺+沙米群落的3倍、梭梭+沙米群落的6倍;沙米土壤种子库与地上种群密度间存在显著的线性关系,沙米地上种群密度随土壤种子库密度增加而增加。显然,土壤种子库及其分布是沙米适应恶劣风沙环境和自我繁衍的重要保障,受区域环境、地上植被、土地类型、土壤深度等多种因素的影响。在沙化土地封禁保护与防沙治沙中,要禁止对沙米地上资源的采收活动,以补充沙米土壤种子库。

关键词：土壤种子库种子分布沙丘部位植被类型沙米(Agriophyllum squarrosum)

基于MaxEnt下梭梭潜在地理分布对水热条件的响应

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草业科学 2016年第11期33卷 2173-2179页

作者：付贵全徐先英马剑平徐梦莎刘江丁爱强甘肃省治沙研究所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

以梭梭(Haloxylon ammodendron)为研究对象,通过收集整理梭梭已知地理分布坐标和20个高分辨率环境因子图层,基于MaxEnt模型和GIS技术探讨了水热条件对梭梭潜在地理分布的影响、主要影响因子及其阈值。研究结果表明,1)梭梭在我国的潜在... 详细信息

以梭梭(Haloxylon ammodendron)为研究对象,通过收集整理梭梭已知地理分布坐标和20个高分辨率环境因子图层,基于MaxEnt模型和GIS技术探讨了水热条件对梭梭潜在地理分布的影响、主要影响因子及其阈值。研究结果表明,1)梭梭在我国的潜在地理分布范围为新疆大部分地区、内蒙古西南、甘肃中部以北、宁夏西北部、青海海西蒙古族藏族自治州中间地带以及西藏西南部。其中最佳适生区为准噶尔盆地大部分地区、博罗科努山西南、哈尔他乌山东南,吐鲁番和库尔勒有零星分布,阿拉善左旗、鄂尔多斯、呼和浩特和乌兰察布的东南部,武威东北部、张掖大部分地区,格尔木以东以及乌兰县和都兰县西北零星分布。以上面积合计为2.95×105 km^2。2)年降水量(贡献率27.5%)、最湿季节降水量(贡献率20.3%)、年均气温(贡献率14.2%)和最干季节平均温度(贡献率10.1%)是影响梭梭在我国潜在地理分布的主要影响因子。3)各主要影响因子的阈值分别为年降水量15.0-114.5mm;最湿季节降水量8.0-59.5mm;年均气温-12.7-29.2℃;最干季节平均温度-33.3-35.9℃。上述研究结果可应用于梭梭适生区的种植区和保护区区划并为管理者决策提供参考。

关键词： MaxEnt模型阈值影响因子潜在地理分布梭梭

河西走廊东段不同生境对沙米形态结构及生物量分配的影响

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干旱地区农业研究 2023年第3期41卷 248-256页

作者：姜生秀赵鹏甘肃省治沙研究所甘肃省荒漠化与风沙灾害防治国家重点实验室(培育基地)甘肃兰州730070

为揭示荒漠地区1 a生植物对环境变化的响应机制及适应策略,于2020年以甘肃民勤县、武威市和古浪县生境的沙米为对象,对其形态结构、生物量分配及与环境因子的相关性进行了研究,结果表明:(1)古浪县年均气温、年均日照时数和土壤日均温度... 详细信息

为揭示荒漠地区1 a生植物对环境变化的响应机制及适应策略,于2020年以甘肃民勤县、武威市和古浪县生境的沙米为对象,对其形态结构、生物量分配及与环境因子的相关性进行了研究,结果表明:(1)古浪县年均气温、年均日照时数和土壤日均温度均最低,分别为6.81℃、2669 h和16.22℃,武威市均最高,分别为8.58℃、2873.4 h和22.94℃;古浪县土壤含水量、土壤粉粒和土壤速效磷均最高,分别为4.53%、17.51%和6.81 g·kg^(-1),民勤县均最小,分别为1.46%、7.19%和5.55 g·kg^(-1);古浪县沙米株高、冠幅及根长均最高,分别为70.63、54.24 cm和96.15 cm,民勤县均最小,分别为62.40、46.77 cm和86.31 cm。(2)古浪县沙米根生物量和质量分数及根冠比均最高,分别为7.56 g、15.98%和0.291;不同生境根-茎、根-叶、根-花、叶-茎、花-茎和花-叶生物量均是α化,沙米地下生物量积累速率大于地上生物量,生殖器官大于营养器官。

关键词：沙米环境因子形态特征生物量河西走廊