塔里木河下游胡杨生物量及其空间分布特征

该研究采用野外样地调查法,以塔里木河下游地区的胡杨为研究对象,以胡杨地上生物量与易测因子(胸径、树高)之间的关系模型为基础,依据监测样带胡杨状况,对研究区内胡杨生物量分布状况进行分析,并结合区域内胡杨林面积对胡杨总生物量进行了评估。结果表明:(1)胡杨生物量模型B=128.09(D2 h)0.6318(R2=0.892),精度较高,并且验证的实测值与模拟值之间差异不显著(P>0.05),此模型可以用来对胡杨生物量进行评估。(2)随着离河道距离的增加,胡杨生物量呈减少趋势;胡杨生物量主要分布在离河道700 m以内的范围,占总生物量的91.37%。(3)塔里木河下游胡杨单位面积生物量为416.613kg·hm-2,总生物量为2.474×104 t。

塔里木河下游珍稀濒危植物胡杨的种群生存特征研究

该研究以种群生命表和生存分析理论为基础,采用空间代替时间法和分段均滑技术,编制了塔里木河下游地区胡杨种群特定时间生命表,绘制了胡杨种群的存活曲线、死亡率曲线,并分析了种群数量动态变化过程。结果表明:(1)胡杨种群的存活曲线属于凹型,Ⅰ~Ⅲ龄级死亡率在20%以下,从Ⅲ龄级到Ⅷ龄级死亡率增加迅速,并在Ⅷ龄级达到高峰,之后一直保持在50%以上。(2)胡杨种群累积死亡率从Ⅰ~Ⅷ龄级增加了75.79%,Ⅸ~Ⅻ龄级累积死亡率仅增加5.07%,胡杨幼苗和幼树的死亡率高;种群危险率在第Ⅶ龄级已经达到0.142 3,至第Ⅻ龄级达到0.217 4,表明随着胡杨年龄的增加,危险率也增加;死亡密度在Ⅶ龄级与Ⅸ龄级之间减少了0.018 7,说明从Ⅶ龄级到Ⅸ龄级有大量的胡杨死亡。(3)胡杨种群数量动态除了受基波的影响外,在第Ⅵ龄级处还有一个明显的小周期波动,这也许与该龄级胡杨的生理特性或人为干扰有关。

额河源流采金矿区不同恢复措施对矿区物种多样性和地上生物量的影响

以额河源流采金后废弃矿区为研究对象,于2011-2015年期间,通过采取不同恢复措施从被破坏矿区草地植物多样性和生物量的角度分析植被恢复效果。结果表明:(1)不同恢复措施促使各植物群落的物种数增加了5%~30%,说明采取恢复措施使得矿区生态环境得到了一定程度的恢复。(2)综合植被群落结构、盖度和地上生物量、物种多样性指数分析,措施A5(推平+圈羊)、A4(推平+补水)、A3(推平+覆土+黑加仑)较其他措施恢复效果更为显著。(3)通过对各样地植被丰富度指数(R)、Shannon-Wiener指数(H′)、Simpson指数(D)、Pielou (Jsw)指数与地上生物量分别进行回归分析,发现指数曲线拟合关系最好。表明物种多样性与地上生物量均存在较显著的正相关关系(P<0.05)。本研究可为类似矿区的植被恢复与重建提供参考和借鉴。

干旱区生态修复的实践——以古尔班通古特沙漠为例

以新疆古尔班通古特沙漠受损区为例,在全面梳理、分析干旱区自然生态系统现状及存在的突出问题基础上,探索生态修复流程,攻克修复关键技术难关,为保障干旱区生态安全、防治荒漠化、提高环境质量提供新方法和新思路。

水资源管理增强下的塔里木河上中游碳储量动态评估

自2000年实施流域综合治理和2010年推行流域体制改革以来,塔里木河流域水资源管理能力不断增强。然而,水资源管理对流域生态系统固碳能力的提升效果如何,未曾开展评估。以胡杨林集中分布的塔里木河上中游为研究靶区,采用InVEST模型,基于2000年、2010年、2018年土地利用/覆被变化数据,分析了水资源管理增强下流域生态系统碳储量的变化特点。结果表明:(1)2000年、2010年、2018年塔里木河上中游的总碳储量分别为93.70 Tg、93.92 Tg、93.01 Tg,平均碳密度分别为67.63 t·hm^(-2)、67.78 t·hm^(-2)、67.12 t·hm^(-2),基本保持稳定。林地是塔里木河上中游的主要碳库、草地次之。(2)2000-2010年碳储量增加0.22 Tg,主要由于大量草地类型(69.35 t·hm^(-2))转化成耕地类型(73 t·hm^(-2))。自2000年塔里木河综合治理实施后,植被恢复使得地表生物量增多,林地、草地碳密度和碳储量增加;2010-2018年碳储量减少0.91 Tg,碳损失途径主要源于大量林地类型(73.77 t·hm^(-2))转化成耕地类型(73 t·hm^(-2)),造成草地总碳储量降低。(3)碳储量空间分布具有较强的空间异质性,其特点以塔里木河上中游为条带向四周波动递减。碳储量变化显著区域在空间分布上与土地利用变化区域基本一致。研究可为深入了解干旱区碳循环,提升流域生态系统固碳功能,优化水资源管理提供科学依据。

放牧对草地生态经济价值的影响——以新疆阿尔泰山两河源自然保护区为例

本文以新疆阿尔泰山两河源自然保护区为研究对象,研究库尔木图不同放牧情况下草地生态服务经济价值的变化过程。结果显示:未放牧条件下,库尔木图草地生态服务价值为0.93亿元。2015年放牧条件下,研究区载畜量为120434.5羊单位,接近理论载畜量;当前库尔木图放牧情况下草地生态服务价值是未放牧的159%,说明适度放牧可以增加草地整体的生态服务价值,对研究区有重要意义。放牧强度为120%,140%,160%和180%时,草地生态服务价值分别为理论载畜量下生态服务价值的0.911,0.847,0.8,0.732,表明超载会造成生态服务价值下降。该研究为库尔木图自然保护区和其他放牧地区科学放牧提供依据。

补水对采金废弃矿区恢复效益的影响

以阿勒泰两河源自然保护区采金废弃矿区为研究对象,从地形、水、土和生物多方面开展矿山生态恢复试验,分析了推平、覆土、撒羊粪、水分补给、补植、撒种、羊群驻扎和漫溢措施对矿区植被的影响,结合每种措施的成本,选出恢复成效好、成本低的措施。结果显示,1)对废弃矿区进行人工灌溉后,物种数增加了21.7倍,土石比增加了4.5倍;2)滴灌、漫灌和喷灌3种措施中,漫灌措施下成效最好,对土壤的恢复中:覆土后,漫灌下的土石比分别较滴灌与喷灌高38.0%和33.1%;撒羊粪后,分别高出21.7%和11.4%;撒种后,分别高8.9%和8.5%;补植种黑加仑(Ribes nigrum)后,分别高24.2%和2.9%;3)不同灌溉方式下成本高低为滴灌>喷灌>漫灌,其中漫灌受地理位置限制,而喷灌则适用性广泛。阿勒泰矿山恢复中,可注重矿区的自然恢复并辅以漫灌和人工覆土等措施。本研究为其废弃矿区修复提供了一定的理论依据。

基于主成分分析法和监测数据的阿尔泰山采金废弃矿区人工恢复措施效益分析

本文以阿尔泰山两河源保护区采金废弃矿区为研究区,从地形、土壤、水分和地表植被4个方面出发,结合矿区现有条件,设置11种恢复措施,选取丰富度指数、优势度指数、多样性指数、均匀度指数、生物量、植被盖度、物种数及土石比等7个评价指标,采用主成分分析法,得出不同恢复措施的主成分得分及生态效益排名。结果表明,单一恢复措施,如推平、羊群驻扎、泥浆等基本上是从某一个方面来考虑生态恢复的,存在一定的缺陷,恢复效益排名比较靠后;多种措施相结合,不仅能改善土壤环境,也会引起植物群落多样性格局的变化,生态恢复效益很好;同一种恢复措施,施行年限越长恢复效果越好。

古尔班通古特沙漠生态修复实践

古尔班通古特沙漠位于新疆准噶尔盆地中央,是我国最大的固定与半固定沙漠它也是我国干旱区和土地荒漠化的代表区域,兼具生态环境极其脆弱,以及人类扰动大、生态退化明显的双重属性。近20年来,伴随着大规模、高强度的工程建设,该区植物群落和物种减少,生物多样性下降,土壤化学性状恶化,生态环境面临严峻的挑战。

人工措施对阿尔泰山采金矿区地表的恢复作用

为了促进采金矿区的植被恢复,以阿尔泰山两河源(额尔齐斯河与乌仑古河)保护区采金矿区为靶区,利用多种措施对其进行生态恢复试验,分析了不同措施对矿区土壤及植被的影响。结果显示:(1)采金扰动地形,采金废弃地百米地形落差由原来的2~3 m变为破坏后的接近5 m;土壤母质流失严重,废弃矿区土石比例较原始草地下降了98.0%、生物量下降了96.8%,土壤因子、植被因子成为矿区生态恢复的关键因子。(2)覆土措施使矿区植物物种数增加;漫灌、圈羊措施下的植被多样性指数明显高于滴灌、喷泥浆处理,漫灌措施下的土石比分别是滴灌、喷泥浆的19.1和5.8倍。(3)覆土+漫灌措施、覆土+圈羊措施下,植被生物量显著高于其他复合措施(P<0.01),土石比也相对较高。综合考虑漫灌措施的恢复效果与该措施的成本花费后认为,漫灌对矿区生态恢复具有重大意义。

阿尔泰山采金矿区植被恢复效果初探

以阿尔泰山两河源采金废弃矿区为研究对象,设置不同恢复实验,监测恢复样地内的土壤与植被变化。结果表明:(1)采金活动后,严重破坏了当地的自然景观,形成了一个与周围环境极不协调的外观;(2)从植被恢复的角度,采取恢复措施后,地上生物量的恢复效果显著,较废弃矿区提高了223.2倍,覆土和人工补种措施恢复效果好;(3)从土壤含量(土石比)的角度,土石比值较废弃矿区最高提高了21.5倍,覆土和河水漫溢措施恢复效果好;(4)各恢复措施样方内土石比与地上生物量两者关系满足线性方程y=413.24x-36.76(R2=0.8905,P<0.05),即地上生物量随着土石比的增大而增加;(5)初步推算出采取覆土措施后,土壤含量(土石比)和地上生物量恢复到原始草地水平的理论年限分别是7.3年、8.4年。