“三北”工程地区植被覆盖变化特征及其驱动力分析——以宁夏为例

宁夏作为唯一被全境划入“三北”防护林工程的省份,其生态区位极为重要。本文基于宁夏2001—2020年长时间序列植被指数、气象等数据,通过趋势分析、残差分析以及Hurst指数等方法探究了宁夏NDVI时空变化特征及气候和人类活动对其变化的影响,并对宁夏NDVI未来变化趋势进行了预测。结果表明:(1)2001—2020年宁夏NDVI呈波动上升的趋势,年均增长速率为7.6×10^(-3);空间分布上具有异质性,整体呈现“北部引黄灌区和南部山区高-中部干旱带低”的特征,并以低植被覆盖(0.2<NDVI≤0.4)为主,占52.33%;(2)2001—2020年,宁夏全区94.94%的面积NDVI为增加趋势,植被恢复取得明显效果,结合Hurst指数,未来宁夏65.23%的区域植被可能存在退化的潜在风险;(3)气候变化和人类活动对宁夏NDVI的影响均以正面为主,全区89.49%的区域是在气候变化和人类活动共同作用下引起的NDVI增长;各气候要素中,降水对NDVI变化起主要促进作用;(4)气候变化和人类活动对全区NDVI的相对贡献率分别为43.79%和56.21%。综上所述,在今后的植被恢复及生态建设中,应积极发挥人类活动在植被覆盖增加中的主导作用,并加强对现有植被的监测和管护,避免其出现退化趋势。

宁夏第六次荒漠化和沙化监测结果及分析

宁夏第六次荒漠化和沙化监测以宁夏第五次荒漠化和沙化监测为基础,融合第三次国土调查成果,全面掌握了宁夏荒漠化和沙化现状结果及上期变化情况。监测结果显示,宁夏荒漠化土地总面积达263.51万hm^(2),占宁夏国土总面积的50.72%;沙化土地总面积达100.32万hm^(2),占宁夏国土总面积的19.31%。与第五次监测结果相比,荒漠化土地面积减少15.39万hm^(2),沙化土地面积减少12.14万hm^(2)。从政策创新、科学防治、健全监管等方面提出了宁夏荒漠化和沙化防治的对策及建议。

宁夏散生古树名木资源组成和分布特征

为摸清宁夏散生古树名木资源现状,文章对宁夏全区古树名木普查数据进行了全面分析。结果表明:宁夏共有散生古树名木597株,分属14科22属30种,优势科为鼠李科、杨柳科、蔷薇科,优势种为枣树和旱柳;古树以落叶阔叶乔木为主,生长环境等级为好和生长势等级为正常株的古树分别占比48.23%和64.25%;从总体分布状况来看,宁夏散生古树以三级古树为主,一级古树较为匮乏。

宁夏可治理沙化土地治理结果分析评价

通过对比分析2017—2020年宁夏可治理沙化土地面积、治理措施以及治理后沙化土地类型、沙化程度动态变化,对宁夏沙化土地治理情况作了简要综合评价。结果表明,2017—2020年,宁夏可治理沙化土地治理面积及治理率逐年增加;各项治理措施中,采用生物措施治理的面积占治理总面积的90.05%,工程措施治理面积次之,农艺措施治理面积最小;经过治理,宁夏可治理沙化土地类型整体正向转化,土地沙化程度呈现从极重度、重度、中度到轻度的变化趋势,治理成效显著。

盐旱胁迫下铃铛刺种子萌发特性

以呼和浩特地区引种的铃铛刺种子为试材,采用不同浓度的NaCl溶液(4、8、12、16、20 g·L^(-1))和PEG-6000溶液(5%、10%、15%、20%、25%)模拟盐旱胁迫方法,研究盐旱胁迫下铃铛刺种子的萌发特性,以期为铃铛刺在干旱半干旱地区用于改良盐碱土及生态修复提供参考依据。结果表明:随盐胁迫程度的增大,铃铛刺种子的萌发率、萌发势呈先上升后下降的趋势,萌发指数、活力指数、胚根胚芽长随NaCl浓度的升高呈下降趋势;干旱胁迫下,各指标均随PEG-6000溶液浓度的升高而降低,低浓度(5%)对种子萌发抑制作用不明显;NaCl溶液和PEG-6000溶液浓度分别为20 g·L^(-1)和25%时,铃铛刺种子的萌发率为54.67%和25.33%,未达到完全抑制其萌发的盐旱阈值,经引种的铃铛刺种子在萌发期仍具有较高的耐盐、耐旱特性。

近20年杭锦旗植被覆盖变化特征及驱动力分析

以MOD13Q1为数据源,采用固定起始年份,逐步增加结束年份的分析方法并辅以Sen+Mann-Kendall趋势、Hurst指数等方法,探究杭锦旗2000—2017年植被覆盖变化特征及驱动力。结果表明:(1)杭锦旗植被覆盖由北向南空间分布格局呈“高低高”特征。随着研究时段的延长,归一化植被指数(NDVI)显著改善面积呈先增加后减少趋势,退化面积则表现为先减少后增加;(2)不同土地利用类型NDVI均值由大到小依次为耕地、有林地、灌丛、草地和沙地,18 a间有林地、灌丛和草地NDVI增速显著,沙地最低;(3)研究区未来NDVI主要变化趋势表现为退化,占比为57.93%,需进一步精准施策,加强该地区生态保护力度;(4)降水对NDVI的作用以正效应为主,而温度以负效应为主且相关性随时段延长而降低,人类活动对NDVI影响则具有双重效应;(5)各阶段驱动力逐渐复杂化,气象要素和人类活动共同作用对NDVI影响更为显著。

小胡杨2号光合日变化及光响应曲线研究

以小胡杨2号为研究对象,采用LI-6400XT便携式光合仪对其光合日变化及光响应曲线进行研究,并用模型拟合得出相关参数值,研究结果表明:小胡杨2号净光合速率( P n)日变化为单峰曲线,与其水分利用效率(WUE)同在12:00时达到峰值,分别为 21.98 μmol/(m^2 ·s)和3.86 μmol/mmol;蒸腾速率( T r)日变化曲线呈双峰型,胞间CO 2浓度( C i)大致呈先下降后上升的趋势;小胡杨2号光饱和点(LSP)为1 768.87 μmol/(m^2 ·s),光补偿点(LCP)为32.87 μmol/(m^2 ·s),最大净光合速率( P nmax )为20.59 μmol/(m^2·s),是一种抗旱性良好并对强光有很好适应性的杂交树种。

内蒙古土石山区油松林枯落物层水文生态功能研究

为探究林分密度对土石山区油松林枯落物持水特性的影响,以内蒙古大青山南坡4种不同林分密度的油松林为研究对象,通过样地调查与室内浸水实验相结合的方法,对其枯落物蓄积量以及持水特性等进行研究。结果表明:(1)4种不同密度油松人工林枯落物层厚度范围为1.94~3.85 cm,枯落物储量范围为8.49~19.94 t·hm^-2,厚度与储量均随着林分密度的增大而增大;(2)4种不同密度油松人工林枯落物最大持水量范围为23.82~45.81 t·hm^-2,大小顺序为2564株·hm^-2>3189株·hm^-2>1828株·hm^-2>1473株·hm^-2;最大持水率范围为225.11%~287.16%,大小依次为1473株·hm^-2>1828株·hm^-2>2564株·hm^-2>3189株·hm^-2;(3)不同林分密度枯落物持水量与浸水时间呈对数函数关系:W=aln(t)+b;枯落物持水速率与浸水时间呈幂函数关系:V=ktn。综上所述,密度为2564株·hm^-2的油松林,其枯落物持水特性表现最好,水源涵养能力最强,建议在相似立地条件下,油松林营建应向此范围调控。

干旱胁迫对小胡杨2号幼苗光合及生理特征的影响

本文以2 a生小胡杨2号幼苗为研究对象,采用盆栽持续干旱的方法探究其光合及生理特征对干旱逆境的响应,结果表明:(1)随干旱胁迫程度加剧,小胡杨2号主动调节自身光合机制以适应逆境条件,其净光合速率(P_(n))等参数日变化曲线均由双峰型变为单峰型;同时,小胡杨2号积极调整水分利用策略,维持高水分利用效率以应对干旱环境。(2)轻度及中度干旱胁迫提升了小胡杨2号对强光的利用效率;重度干旱胁迫下苗木降低呼吸消耗保存光合产物、提高对弱光的利用能力以抵御干旱逆境。(3)经回归拟合,小胡杨2号P_(n)、蒸腾速率(T_(r))、水分利用效率(WUE)与土壤含水量存在相应数学关系,确定适宜小胡杨2号幼苗生长的最优土壤水分范围为7.3%~11.0%。(4)小胡杨2号通过积累渗透调节物质与提高抗氧化酶活性来减轻干旱胁迫的伤害作用,但重度干旱也会使其保护酶活性受到抑制,最终使膜脂过氧化程度加深。综上,小胡杨2号作为抗旱性良好的喜光树种,可广泛用于固沙造林、植被恢复等,在干旱半干旱地区林业建设中具有良好的推广前景。