灌溉对退化唐古特白刺植被生长的影响

结合天然白刺(Nitraria tangutorum)灌丛接种培育锁阳药材,通过滴灌、渗灌、喷灌方式对白刺灌丛进行不同方式和不同灌溉量的试验,结果表明:随着灌溉量的增加,白刺林地土壤含水率提高显著,灌溉对提高白刺植被生长恢复效果明显。无灌溉白刺灌丛当年生枝条平均生长量为4 cm,灌丛内当年生枝叶生物量平均为0.109 kg;滴灌灌溉白刺灌丛当年生枝条平均生长量为14 cm,灌丛内当年生枝叶生物量平均为0.382 kg;喷灌灌溉白刺灌丛当年生枝条平均生长量为16 cm,灌丛内当年生枝叶生物量平均为0.845 kg;渗灌方法可使灌溉水分充分下渗到植物根系层土壤中,灌溉完成后地表0~<20 cm厚度范围内土壤水分含量在3%以下,与地表滴灌和喷灌相比较,较大地减少了地表水分蒸发损失。3种灌溉方式都能明显提高0~<60 cm深度范围内的土壤水分含量,灌水入渗深度渗灌>滴灌>喷灌。灌溉后土壤表层土壤含水率差异较大,滴灌和喷灌方式的0~<20 cm深度的土壤含水率较大,渗灌方式0~<20 cm深度的土壤含水率较小。因此,渗灌方式灌溉白刺灌丛地表蒸发较小,灌溉水的利用率较高。

毛条灌木草场建立方法的研究

通过对毛条灌木林进行平茬,在人工灌溉条件下观测平茬毛条生物产量的变化,认为毛条平茬后具有很强的萌蘖能力,可产生原生枝条数4 1倍的萌生枝条;每年灌溉1次,灌水量1050m3/hm2,既可维持平茬毛条林的正常生长;在4株/m2的密度条件下,平茬毛条的年产草量(干质量)可达538g/m2,植被盖度可达78%以上,达到了经济效益和生态效益的共同提高;根据平茬毛条的生长变化规律,可初步确定冬春季节和夏季干旱时期为毛条灌木草场适宜的放牧时间。

樟子松在河西农田防护林上的应用前景

通过对甘肃河西地区现有农田防护林存在问题的分析以及对樟子松在引种栽植方面的总结 ,提出了樟子松在河西农田防护林中应用的一些设想和可行性。

民勤林业持续发展对策探讨

通过对民勤林业发展历史的总结 ,分析了民勤林业的现状和存在的问题 ,依据混农林业的原理结合民勤当地的自然条件 。

民勤连古城自然保护区群落结构和物种多样性特征分析

通过物种多样性指数、林地承载力以及土壤水分等指标对民勤连古城自然保护区荒漠群落的结构和物种多样性以及影响因子进行了研究。结果表明:(1)群落的优势层片为灌木层,其物种组成和结构比较稳定,受环境变化的影响较小,而草本层为不稳定层片;(2)荒漠群落的物种多样性指数均偏低,生态优势度较高,群落的生态功能主要由优势种群或建群种群实施,在无外界干扰情况下,优势种群或建群种群的稳定性可以揭示群落的稳定性;(3)土壤水分是影响群落结构的主导因子,而降水是土壤水分的主要来源,对群落结构具有显著影响。土壤异质性对群落结构同样具有显著影响,是第二主导因子,其物种多样性指数为黏性土壤>灰棕荒漠土>风沙土;(4)群落物种多样性与其林地承载力无一定规律的相关性,灌木层片中,二者呈对数相关(y=64.787ln(x)+214.04,R2=0.829,P<0.01),能够比较科学地揭示物种多样性与林地承载力之间的关系,而草本层中二者呈幂指数相关(y=0.3198e6.1654x,R2=0.6999,P<0.01),反映了林地承载力受环境因子变化的影响。

民勤荒漠区植物物候对气候变暖的响应

近几十年来,全球气候普遍变暖。那么,荒漠地区的气候是不是响应了全球气候的这种变化?在全球气候变化过程中,荒漠区植物物候又是如何响应这种气候变化的呢?显然,研究荒漠地区植物物候对气候变化的响应对于深入研究荒漠植物物候与气候因子的关系以及荒漠地区的植物保护都具有重要意义。运用位于中国西北典型荒漠地区的民勤沙生植物园1974～2007年42种中生、旱生植物的物候观测资料进行分析。结果表明:研究区1974年以来气温抬升幅度大于其他文献的研究报道,春季物候期提前幅度明显大于其他国家文献报道;在气温变暖的过程中,不同月份的气温变化与年平均气温的变化趋势并不完全对应,物候期发生当月的平均气温对该物候期的影响>物候期发生上月平均气温>年平均气温;研究区位于中国典型荒漠化地区,属于干旱荒漠气候,春季气温升高较其他地区更加明显,这就是当地春季物候期提前幅度相对较大的原因所在,也是当地以及中国西北沙区近几十年来沙尘暴天气增多和沙尘暴发生日期提前的原因。植物物候变化既是植物对气候变化的综合反应过程,又是植物适应气候变化的过程,尤其是荒漠植物。因此,物候研究将会成为今后气候学和植物生态学研究的一个重要内容。

甘肃民勤连古城自然保护区优势种种群结构和动态研究

通过重要值、分布格局、年龄结构、静态生命曲线等方法研究了连古城自然保护区5种群落优势种群数量在时间上和空间上的变化趋势.研究结果表明:灌木荒漠群落中,优势种群或共优种群的重要值远远大于亚优势种群,在维持群落结构和功能方面占据十分重要的地位.除红砂群落外,其它类型的群落中,都具有相同的亚优势种群,即泡泡刺种群,表明泡泡刺种群具有较宽的生态幅是比较古老的种群,其它类型的种群是在这一种群基础上发展起来的.优势种群的分布格局由种群生物学特性和环境条件等诸多因子共同决定,膜果麻黄和绵刺种群呈集群分布,而其它种群呈随机分布.优势种群的年龄结构和静态生命曲线均呈现多样化,膜果麻黄、猫头刺和甘蒙锦鸡儿种群年龄结构为增长型锥体,静态生命曲线为凹型下降,均为稳定种群;绵刺种群的年龄结构为下降型锥体,静态生命曲线为反对角线型上升,但其营养繁殖策略决定了绵刺种群为稳定种群;珍珠猪毛菜种群年龄结构在整体上为稳定型锥体,但局部表现为下降型锥体,种群开始衰败,静态生命曲线为正态分布型;红砂种群的年龄结构为下降型锥体,静态生命曲线残缺并有许多空白区,种群严重退化.

濒危植物沙冬青大田育苗试验

采用对比试验和正交试验研究干旱沙区沙冬青大田育苗的技术措施。结果表明:沙冬青适宜的播种期为4月下旬到5月上旬之间,适宜的播种深度为1 5cm,适宜的播种量为330kg·hm-2,理想的水肥适配量为每公顷施肥22500kg,浇水8次。不同播种期对出苗率及苗木的质量均有显著影响,采用地膜覆盖床面能显著提高出苗率,覆土类型对出苗率也有较显著的影响。采用优质壮苗措施,可使沙冬青一年生苗木的单株鲜重达8 249g,是对照区单株鲜重(2 763g)的3倍。单纯的浇水对沙冬青苗木的质量无显著影响,只有采用合理的水肥适配方案,才能有效提高苗木的质量。

不同土壤水分胁迫下沙漠葳的生长及生物量的分配特征

将从美国西部引进的2年生的沙生灌木沙漠葳(Chilopsis linearis)分别盆栽于含水量不同的土壤中,研究其生长及生物量的分配特征。结果表明,土壤水分胁迫严重限制了沙漠葳的营养生长和生殖生长,使单株叶片数、分枝数和侧根数显著下降,生物量大大降低,其中中度和重度胁迫下沙漠葳的干重分别比轻度胁迫降低40.9%和76.4%。重度土壤水分胁迫下沙漠葳的单叶干重、单叶面积和单位叶面积干重分别比轻度土壤水分胁迫降低63.45%、47.39%和27.23%,比叶面积和根茎比分别上升22.28%和86%。随土壤水分胁迫的加重,光合物质的积累从中下部叶片向中上部叶片转移。各构件生物量随土壤水分胁迫的加重而降低,其幅度大小为叶生物量>茎生物量>主根生物量>侧根生物量,反应了沙漠葳对土壤水分胁迫响应的整体行动。

干旱荒漠区沙冬青茎干液流变化特征及其与气象因子的关系

采用热平衡包裹式树干液流仪（stem heat balance,SHB）监测沙冬青（Ammopiptanthus mongolicus）茎干液流日变化,并利用自动气象站同步监测太阳辐射、空气温度、空气相对湿度、风速等气象因子日变化,研究沙冬青茎干液流在不同季节和天气条件下的日变化特征及其与环境气象因子的关系.研究表明：（1）在夏季沙冬青茎干液流昼夜区别明显,且变幅较大,液流于8：00~9：00开始启动,并迅速于9：00左右达到峰值,然后立即有一个大幅度的下降,后在小幅度波动中维持到19：00左右停止;沙冬青茎干液流在夜间较弱;（2）不同天气条件对沙冬青液流的变化影响较大,沙冬青茎干液流速率的总体变化幅度表现为晴天〉阴天〉沙尘天气;（3）各季节典型天气下沙冬青茎干液流速率表现为夏季〉春季〉冬季;生长季茎干液流启动时间早,液流量大;春季液流启动时间次之,液流量变化平缓,维持时间长;冬季液流启动时间最迟,液流变化速率大且维持时间短;（4）沙冬青茎干液流与气象因子的关系密切,其中与太阳辐射的关系最为密切,其次是空气温度和相对湿度,影响最小的是风速.

民勤绿洲边缘地下水位变化对植物种群生态位的影响

在民勤绿洲边缘,利用空间区域不同地下水位(湖区8～12m,泉山区15～17m,坝区20～23m)和时间序列(1984～1992年)民勤沙井子地区地下水位下降(7.45～11.65m)梯度,研究地下水位下降对荒漠植物种群生态位的影响。结果表明:空间区域地下水位下降,植物种群生态位宽度均减小,种群退化;时间序列地下水位下降,白刺种群在扩展,其它植物种群在退化。白刺种群生态位宽度在民勤绿洲边缘荒漠植物群落中最大,是该区的建群种。由于白刺种群在地下水位7.45～11.65m范围内扩展,民勤绿洲生态环境治理中地下水位达到该范围是一个主要目标。

3种驼绒藜属植物种子萌发期耐盐性试验研究

用0.3%,0.6%,0.9%,1.2%,1.5%、1.8%的NaCl溶液对3种驼绒藜属植物种子进行处理,观测它们的发芽率、发芽势、幼苗长度指标来研究驼绒藜属3种植物种子的耐盐性。试验研究表明:以1.2%或1.5%的NaCl溶液鉴定驼绒藜属植物耐盐性较为合理,3种驼绒藜属植物种子耐盐性存在明显差异。以NaCl溶液为培养液,随着浓度的增加,种子发芽率降低,种子发芽高峰的出现延迟,同时幼苗长度随盐分浓度的递增而呈减小趋势。综合分析发芽率、发芽势及幼苗长度,认为3种驼绒藜属植物种子的耐盐顺序为:华北驼绒藜最强、绵毛优若藜次之,驼绒藜最差。

沙生植物的蒸腾耗水与气象因素的关系研究

本文阐述了利用非称量测渗仪 ,研究了沙枣、新疆杨、花棒、沙木蓼、柠条、梭梭、白皮沙拐枣等 7种植物的耗水日进程变化和沙枣、沙木蓼、白刺等 3种植物的蒸腾强度变化 ,分析了它们与气象因素太阳辐射、气温、风速。

河西绿洲边缘积沙带的生态意义

半个多世纪的防沙治沙,在甘肃河西绿洲边缘上风向形成了一条积沙带。积沙带作为防沙治沙的副产物,具有怎样的生态功能,有何生态意义?通过全面考察河西绿洲边缘积沙带并运用21个样点资料进行了分析。结果表明:1)积沙带作为绿洲边缘防沙固沙的副产物,其自身也具有防风阻沙的功能,积沙带的形成有利于绿洲边缘的防风阻沙。2)高度是表征积沙带防御风的功能的一个重要指标,积沙带越是高大,防御风的范围就越大。3)目前,河西绿洲边缘积沙带处于发育状态。只要控制了积沙带就能有效控制流沙侵入农田。今后应将绿洲边缘防沙治沙的重点放在积沙带上,尤其是积沙带的沙脊线上,而对荒漠-绿洲过渡带(阻沙带)实行封育,无需采取其他投入措施,这样就可以大面积压缩实施人工措施的范围,大大降低防沙治沙的资金投入,提高防沙治沙的投资效益。

白刺沙堆退化与土壤水分的关系

近几十年来,我国西北干旱区白刺沙堆退化严重,导致固定沙丘活化,流沙掩埋绿洲,造成了严重危害。如何尽可能长期保持白刺沙堆的稳定、防止白刺沙堆活化成为绿洲保护和沙漠化防治急需解决的问题。在多年野外观察的基础上,提出了"土壤水分收支不平衡所导致的土壤水分减少是白刺沙堆退化的主要原因"的研究假设。但是,由于缺少长期的野外观测试验,这个假设一直未被很好地证明。为了证明这个假设,在甘肃民勤的绿洲外围选择了雏形、发育、稳定和死亡四个退化阶段的白刺沙堆,于2008年1月至2012年6月利用中子水分仪和土壤烘干称重法对土壤水分进行了长期观测。结果表明:各样地的土壤含水量均呈现出2008年最大,2009年和2011年次之,2010年最小的趋势。年内变化是春季土壤含水量最低,夏季逐渐增加,随后逐渐减小。在不同发育阶段,雏形阶段的土壤含水量最大,且降水容易下渗。稳定和死亡阶段的白刺沙堆土壤含水量很低,降水难以下渗,只有大的降水事件发生时,水分才可以下渗。因此,稳定和死亡阶段白刺沙堆的土壤水分经常在植物的凋萎点之下,是造成白刺沙堆退化重要原因。证明了"土壤水分减少是白刺沙堆退化的原因"的研究假设。研究结果对今后的植物固沙实践活动会有积极的参考意义。

绿洲边缘白刺林退化植被恢复与重建技术研究

本文针对绿洲边缘天然白刺灌丛植被退化发生机制 ,采取平茬和人工降雨两种措施 ,从白刺灌丛的生长量、生物量、物种多样性以及沙丘内部水分变化量等方面入手 ,对白刺灌丛的复壮进行了初步的研究。平茬可在一定程度上促进白刺个体的生长并较小范围内改善浅层土壤水分条件。对结皮不同程度处理并结合人工降雨措施 ,均能促进白刺灌丛的生长 ,对浅层土壤水分条件具有较大幅度的影响 ,但对深层土壤水分条件不产生影响。 0 - 1 40cm范围内土壤水分条件的优劣是白刺灌丛生存生长的关键因素之一 ,改善该范围内沙丘内部水分条件对白刺灌丛的复壮具有重要的意义。

河西绿洲边缘积沙带形成的典型相关因子

绿洲边缘积沙带的形成因素及其生态效应是一个新的科学问题。为了研究河西绿洲边缘积沙带的形成原因,运用方差分析、相关分析以及典型相关分析等方法,对河西绿洲边缘积沙带的21个样点的观测资料进行了分析。结果表明:河西绿洲边缘积沙带的分布趋势大致为东高西低、东宽西窄,大部分地段目前处于稳定阶段;积沙带上的优势种植物以天然柽柳最多,不同优势种植物的积沙带的迎风坡植被盖度及植被纯盖度差异较显著。典型相关分析结果表明:积沙带的高度和宽度是降水量、到沙源的距离、背风坡植被盖度和年平均风速等气候环境因子共同作用的结果。积沙带的生态效应:一是自身作为一种障碍物的防护作用,二是阻截、减少流沙流沙进入农田的作用。

珍稀濒危保护植物蒙古扁桃的生长特性研究

通过连续9 a定株观测方法,研究了蒙古扁桃物候期对应气候因子指标、年株高变化、地径生长、冠幅变化及根系变化规律,结果表明:物候期与气温、地表温度、地温(15 cm)、空气湿度和水汽压等因子关系密切,而与蒸腾量和日照时数关系较疏;年株高变化符合直线方程:y=18.91 8x-0.780 6(R2=0.991 5);年地径变化符合直线方程:y=0.275 6x+0.348 6(R2=0.999 2);年冠幅变化符合指数方程:y=50.371e0.2527x(R2=0.989 9);根系纵向和横向生长趋势分别符合指数函数方程:y=12.914e0.7358x(R2=0.971 5)和y=17.126e0.6918x(R2=0.965 4),但纵向生长落后于横向生长,即侧根生长优于主根。

渗漏型蒸渗仪对梭梭和柠条蒸腾蒸发的研究

利用非称量蒸渗仪对梭梭、柠条的蒸散进行了研究，结果表明：3年生的梭梭的单株蒸散量是515．3mm，3年生柠条的单株蒸散量是499．1mm。供水量和蒸散量之间存在着一定的正相关关系。3年生和2年生梭梭的单株平均蒸腾量分别是105．8mm和202.77mm；3年生和2年生柠条的单株平均蒸腾量分别为120．67mm和128．72mm。在3种供水条件下，柠条的蒸腾量都是梭梭的81％左右。在水分充足的情况下，梭梭和柠条的蒸腾量呈单峰曲线；在土壤水分亏缺的情况下，它们的蒸腾量呈双峰曲线。在干旱胁迫情况下，柠条和梭梭的蒸腾量与土壤含水率之间存在着极显著的线性关系，它们分别是:ET＝－33．29＋3217.93x（r＝0.8643）和ET＝－35．63＋1674．42x（r＝0．8273）。全年的沙面蒸发量是104.6mm-131．6mm，6－9月份的沙面蒸发量占全年沙面蒸发量的76．84％。沙面蒸发呈明显的双峰曲线。在供水条件下，沙面蒸发量随供水量的增加而增大。在无供水条件下，降水量的90．88％用于蒸发，9．12％保留于土壤中。对3年3个不同供水量蒸渗仅实测值进行多因子回归分析,得出沙面蒸发量与环境因子的关系：Ee＝－42．5131＋730．2497x1＋0．7422x2＋0．5494x3．其中Ee为月蒸发量，x1为0—40cm沙层月均含水率，x2为月均日辐射强度，x3为某月日平?

民勤绿洲一荒漠过渡带植物物种多样性及其优势种群空间分布格局研究

以民勤绿洲-荒漠过渡带为研究对象,采用样方调查法,通过计算各类型区域内物种的重要值、丰富度指数(R)、Shannon-Winer指数(H′)、Simpson优势度指数(D)、物种均匀度指数(Jsw)、扩散系数(C)、负二项参数(K)、平均拥挤度(m*)、丛生指标(I)、聚块性指标(PI)、Green指数(GI)、Cassie指标(CA)、扩散性指数(Iδ),研究了绿洲-荒漠水平距离8 km区域内的物种多样性及其优势种群的空间分布格局。结果表明:绿洲-荒漠过渡带优势种种群为沙拐枣、唐古特白刺、梭梭,伴生物种有刺沙蓬、雾冰藜、芦苇、沙蓬等。受生境和沙丘类型的影响,各种群均呈聚集分布格局,但聚集程度有一定差异性;物种多样性、丰富度随绿洲-荒漠梯度而呈规律性变化,总体表现为减小趋势。该区域生境和沙丘类型是民勤绿洲-荒漠过渡带物种多样性及种群分布格局的决定性因素。