毛乌素沙地羊柴人工林生物量特征及固碳能力研究

为了巩固和提升沙地生态系统的碳汇能力,本研究选择毛乌素沙地羊柴(Corethroden‐dron fruticosum)人工林为研究对象,分析了不同林龄羊柴人工林的植被层、枯落物层、土壤层的生物量及碳密度特征。结果显示:羊柴地上生物量从8 a生到17 a生增加了1.76倍,而草本层生物量、枯落物层生物量差异不显著。羊柴的平均碳含量为48.11%,草本层的平均碳含量为42.83%,枯落物层的碳含量为42.29%。随着林龄增加,羊柴人工林碳密度显著增加(P<0.05),灌木层碳密度增长了175%,草本层增长了6.89%,枯落物层增长了15.12%,土壤有机碳含量增长了16.69%。研究表明,不同林龄的林分生物量存在较大差异,开展不同环境条件、林分结构下植被的生物量及碳密度研究,可为准确估算林分固碳能力提供科学依据。

不同植被类型城市绿地土壤碳氮分布及影响因素

城市绿地土壤在调节城市生态系统碳氮循环和缓解热岛效应中起关键作用,但受自然与人为因素交互影响,不同地区、土壤质地或植被类型土壤碳氮分布存在显著差异。本研究选取内蒙古林科院树木园内草地、灌木林、油松(Pinus tabuliformis)人工林和杨(Populus)树人工林为研究对象,分析了各样地不同土层间土壤碳氮含量、储量空间分布特征及其对环境因子的响应。结果表明:(1)不同植被类型城市绿地土壤容重、毛管孔隙度、非毛管孔隙度及饱和持水量变化范围分别为1.37~1.41 g.cm^(-3)、35.71%~39.13%、2.98%~6.75%和31.23%~36.11%,其中草地土壤容重最大,毛管和非毛管孔隙度及饱和持水量最小,杨树人工林则相反;(2)土壤有机碳和全氮含量变幅分别为16.70~38.34 g.kg^(-1)和0.54~1.64 g.kg^(-1),分别在20~40 cm和0~10 cm土层增幅最大,为57.01%和33.33%,且表现为:杨树人工林>油松人工林>灌木林>草地;(3)土壤有机碳和全氮储量变幅分别为126.89~163.33 t.hm^(-2)和4.44~6.24 t.hm^(-2),0~20 cm土层碳氮储量占比最大,均超过总储量的50%,且均在20~40 cm土层增幅最大,分别为53.83%和66.05%;(4)垂直剖面上,各样地土壤碳氮含量、储量均随土层加深而减小,具有明显的表聚性;(5)城市绿地土壤碳氮空间分布影响因素具有综合性和复杂性,本研究中土壤容重、植被类型和微生物数量是土壤碳氮空间分布的主控因子。

不同浓度IBA对3种柽柳嫩枝扦插效果的影响

柽柳属(Tamarix)植物具较强的固沙、抗旱和耐盐碱性,本研究以细穗柽柳(Tamarix lepto‐stachya)、柽柳(Tamarix chinensis)、多枝柽柳(Tamarix ramosissima)3种柽柳为研究对象,选择其当年生半木质化枝条为插穗,通过开展不同浓度的吲哚丁酸(IBA)处理试验,利用隶属函数法对3种柽柳扦插成活率、平均新枝长及苗高等指标进行综合评价,研究IBA浓度对3种柽柳扦插效果的影响,为柽柳扦插繁育提供参考。结果表明:不同浓度IBA处理后3种柽柳扦插成活率、平均新枝长、苗高均存在显著差异(P<0.05),其中成活率为多枝柽柳(68.75%)>细穗柽柳(63.89%)>柽柳(36.09%),平均新枝长及苗高均以柽柳最高,为14.12 cm和17.04 cm。3种柽柳嫩枝扦插所适用的IBA浓度存在差异,细穗柽柳、多枝柽柳采用500 mg.L^(-1)处理,即可达到较好的综合扦插效果,而柽柳需采用1000 mg.L^(-1)。

青海省祁连县昆虫多样性分析

为了掌握青海省祁连县昆虫群落多样性及昆虫多样性变化情况,选取祁连县阿柔乡和央隆乡作为研究区,采用Z字形扫网法对昆虫的种类和数量进行调查,研究祁连县昆虫群落多样性特征。结果显示,此次调查共采集及鉴定昆虫标本11622头,隶属于9目53科103属170种;优势类群为双翅目(Diptera)、鞘翅目(Coleoptera)、直翅目(Orthoptera)、膜翅目(Hymenoptera)和半翅目(Hemiptera);2021年所采集的昆虫标本中,双翅目的Shannon-Wiener多样性指数、Pielou均匀度指数和Margalef丰富度指数均最高,直翅目的Simpson优势度指数最高;2022年半翅目的Shannon-Wiener多样性指数、Pielou均匀度指数和Simpson优势度指数均最高,双翅目Margalef丰富度指数最高。通过两年对比可知,半翅目和双翅目各指数均处于稳定状态,直翅目各指数明显降低,总体来看2022年昆虫群落的多样性指数明显升高,群落结构趋于稳定。

呼和浩特市赛罕区典型乔木林碳储量分析

以呼和浩特市赛罕区典型乔木林为研究对象,分别在小钻杨(Populus×xiaozhuanica)和旱柳(Salix matsudana)纯林内设置样地,调查小钻杨和旱柳的生长状况、不同器官的生物量,及林下草本植被的生物量,并测定不同器官的碳含量,以期为研究区典型乔木林碳储量计算和评价提供参考。结果表明,小钻杨和旱柳的不同器官生物量变化趋势相同,均表现为干>根>枝>叶,小钻杨单株平均生物量为(29.66±2.14)kg,旱柳单株平均生物量为(16.68±1.36)kg。小钻杨林下草本层平均生物量为(14.45±1.58)g.m^(-2),旱柳林下草本层平均生物量为(15.89±2.36)g.m^(-2)。小钻杨各器官碳含量在45%~52%,旱柳各器官碳含量为44%~53%。赛罕区2011年营造的23.5 hm^(2)乔木林可产生的温室气体减排量约为999.99 t CO_(2)当量,其中小钻杨林为602.01 t CO_(2)当量,旱柳林为397.98 t CO_(2)当量。

内蒙古毛乌素沙地樟子松人工林立木材积表研究

立木材积不仅是林木生长的重要特性,也是森林资源监测的关键指标。为准确测算毛乌素沙地樟子松(Pinus sylvestris var.mongolica)人工林蓄积量,本研究基于内蒙古毛乌素沙地131株樟子松的实测数据,以胸径和树高为自变量,选用多种方程形式建立了樟子松的立木材积模型,并绘制了立木材积表。结果表明,一元和二元材积模型均以幂函数形式为最佳(V=0.00017D^(2.220)和V=0.000093D^(1.693)H^(1.001)),R^(2)分别为0.98和0.99;两个模型均取得了良好的预测效果,相对误差介于-16%~18%,特别是二元材积模型,相对误差的绝对值在10%以内。本研究构建的樟子松立木材积模型和立木材积表,今后可在内蒙古毛乌素沙地樟子松人工林蓄积量测算中应用。

青海省刚察县昆虫群落多样性变化分析

为了解青海省海北藏族自治州刚察县的昆虫群落多样性现状,于2021年8月及2022年8月采用样线法对当地昆虫进行了两次采集。2021年共调查、采集及鉴定昆虫标本5000余头,隶属7目40科52属57种;2022年共调查、采集及鉴定昆虫标本600余头,隶属7目32科42属48种。调查结果表明,2021—2022年间,青海省刚察县半翅目(Hemiptera)昆虫Shannon-Wiener多样性指数均为最高,其次为双翅目(Diptera)和膜翅目(Hymenoptera),鳞翅目(Lepidoptera)昆虫Shan‐non-Wiener多样性指数在2022年有明显提高。2021—2022年间,刚察县双翅目、鞘翅目(Coleop‐tera)、半翅目昆虫为优势类群。据气象数据,2021年春、秋季多雨,年降水量为398.8 mm,较往年多4.6%;而2022年青海省气温偏高、降水偏少,极端天气频发,降水量较往年下降了4.2%,使得刚察县旱地季节性增多,水域面积减少,这或是昆虫多样性指标普遍偏低的主要原因之一。

荒漠化无人机监测影像4种处理软件比较分析

本研究对比了荒漠化无人机样地监测常用的影像处理软件:Agisoft Metashape Profes‐sional(64 bit)、Context Capture Center Engine、Pix4Dmapper和大疆智图(DJI Terra)。通过对比地面分辨率、总耗时、重投影误差RMS、正射影像建图覆盖面积和正射影像精度误差等指标,表明:Agisoft Metashape Professional(64 bit)在时间、精度和质量方面表现良好,适用于低空小面积的影像合成;DJI Terra在处理无明显地表物时功能相对较差;Pix4Dmapper生成的影像具有纵向波纹;Context Capture Center Engine整体色彩较真实,但在水域处理上不如其他3款软件。建议在荒漠化无人机样地监测中,使用处理时间、精度及质量都较好的Agisoft Metashape Professional(64 bit)软件。

差不嘎蒿HPLC指纹图谱的建立及2种指标性成分含量测定

本研究基于高效液相色谱(HPLC)方法建立了33个不同产地及采收期差不嘎蒿(Artemisia halodendron)指纹图谱,共匹配出12个共有峰,并指认出圣草酚−7−甲醚和异樱花素2种指标性成分,同时测定这2种指标性成分含量,为差不嘎蒿质量控制及评价提供参考。结果表明,差不嘎蒿HPLC指纹图谱相似度为0.839~0.994;主成分分析(PCA)结果得到了3个主成分;通过正交偏最小二乘法判别分析(OPLS−DA)筛选出6个影响差不嘎蒿分组的成分,可作为潜在的标记物来区分差不嘎蒿的质量。2种指标性成分含量测定结果显示,S12和S15两个批次圣草酚−7−甲醚的含量最高,而S14和S15两个批次异樱花素的含量最高,因而建议参考S15批次差不嘎蒿的产地和采收期(6月份采收于科左后旗甘旗卡镇)作为差不嘎蒿药用来源。

内蒙古大青山不同植被类型土壤CO_(2)通量及其对土壤温湿度的响应

为研究大青山典型植被土壤CO_(2)通量特征及其影响因素,采用静态箱‒气相色谱法测定内蒙古大青山主要植被类型油松(Pinus tabuliformis)人工林、白桦(Betula platyphylla)次生林、虎榛子(Ostryopsis davidiana)灌木林、荒草坡地土壤CO_(2)的排放规律及与土壤温湿度的关系。结果表明:(1)4种植被类型在观测期内土壤CO_(2)通量范围为11.00~673.47 mg.m^(-2).h^(-1),均为大气CO_(2)的源;(2)各样地土壤CO_(2)通量平均值大小为:荒草坡地<油松人工林<虎榛子灌木林<白桦次生林;(3)土壤温度是影响不同植被类型土壤CO_(2)通量的主要因子,土壤含水量影响不明显;(4)大青山4种植被类型土壤呼吸Q10值范围为1.07~5.64,不同植被类型间Q10值存在较大差异,Q10均值大小为:白桦次生林>荒草坡地>油松人工林>虎榛子灌木林。相关研究结果可为准确估算大青山典型植被土壤CO_(2)通量提供基础数据。

高寒矿区排土场生物结皮分布特点及其对土壤-植被的修复作用

生物结皮是公认的修复退化生态系统的“生态工程师”,但对其在高寒矿区排土场的分布特点及其对土壤-植被的修复作用认知还不够深入,限制了其在高寒矿区生态修复中的应用。本文以宝日希勒露天煤矿排土场生物结皮为研究对象,通过野外调查与人工接种试验,研究了排土场生物结皮分布特征及人工培育生物结皮对土壤-植被系统的影响。结果表明:(1)以藓结皮为主的生物结皮是该区地表重要覆盖物,最大盖度达49%,分布特征受到地形、维管束植物种、栽植年限影响;(2)生物结皮在维持土壤颗粒结构组成(黏粉粒含量提高6%)和养分(全碳和全氮含量分别提高24%和10%)方面发挥不可替代的重要作用;(3)以藓为主的人工培育生物结皮材料(藻:藓=1:3~4)接种后,其在提高维管束植物生产力(草本生物量最大可提高21%)以及降低土壤侵蚀方面的作用(全碳、全氮和黏粉粒含量及pH值和电导率最大可分别提高20%、16%、1%、-3%和21%)不容忽视。因此,本研究为利用生物结皮促进高寒矿区排土场土壤-植被系统整体修复的思路与实施途径提供了一定的参考。

围封对荒漠草原植物功能群的影响

为探讨不同围封年限荒漠草原植物群落功能群基本数量特征及其相互关系,以内蒙古锡林郭勒盟苏尼特右旗哈登呼舒嘎查的短花针茅(Stipa breviflora)草原为研究对象,采用围封年份(1999、2005、2014)和监测年份(2021、2022、2023)构造双因素无重复试验设计,结合方差分析和关联度分析方法探讨生活型功能群的响应特点,得到的初步结论如下:多年生禾草和多年生杂类草功能群盖度较大(一般高于10%),灌木半灌木功能群高度较高(16.59~20.22 cm),一二年生植物基本数量特征(高度、盖度和密度)波动强烈,变异较大。多年生杂类草重要值在群落中较大;灌木半灌木功能群重要值在群落中相对较小。由此可见,不同功能群空间分布的互补效应以及相互关联性决定了植物群落的稳定性;围封草地自然恢复应以多年生功能群整体进行评判;一二年生植物的“夏雨型”特点、生活史特点为多年生功能群提供了重要的生境条件和补充效应。

灌草种子喷播机喷播系统设计与性能试验

GBZP-3.6型灌草种子喷播机可用于半固定沙地、流动沙地和沙化退化草原等立地条件的灌草种子喷播作业,其关键部件风种混合负压仓的创新性结构设计和应用解决了喷播系统均匀出种问题,同时,扇形鸭嘴状结构的喷头和4个喷头的空间位置分布有效解决了漏播问题。本研究系统介绍了GBZP-3.6型灌草种子喷播机整机机构和喷播系统关键部件,并开展了灌草种子播量测试和喷播均匀性试验,评估了GBZP-3.6型灌草种子喷播机作业综合性能和应用效果,为该机型推广应用提供技术支撑。结果表明,GBZP-3.6型灌草种子喷播机灌草种子播量为17~178 kg·hm^(-2),可以满足沙地和草地修复治理中对播量的要求;播种箱排种轴的槽轮开口比例为25%,排种轴转速为60 r·min^(-1)和110 r·min^(-1)下的喷播稳定性较好;在沙化草地和平缓沙地作业适宜速度为3 km·h^(-1),作业带宽为4 m,平均落种量为339粒·m^(-2),落种均匀性良好。

西鄂尔多斯4种孑遗植物叶片解剖结构及适应性分析

为了解西鄂尔多斯地区濒危孑遗植物对干旱环境的适应性,本研究采用石蜡切片法,观察研究4种孑遗植物叶片解剖结构。结果显示:相同生境下4种植物叶片结构存在较大差异。四合木(Tetraena mongolica)叶片解剖呈半月形,沙冬青(Ammopiptanthus mongolicus)叶片解剖呈扁平状,鄂尔多斯半日花(Helianthemum ordosicum)叶片正常状态下卷曲,霸王(Sarcozygium xanthoxylon)叶片解剖呈椭圆状条形。4种植物都具有典型的等面叶,上下表皮均有栅栏组织和气孔,叶片厚度大,角质层增厚,植株储水保水能力强,可通过改变叶表面积、调节气体交换、减少蒸腾作用,实现对干旱环境的适应,4种植物对干旱生境有很强的适应性。本研究可为揭示孑遗植物的抗旱机理以及濒危植物保护提供理论支撑。

科尔沁沙地元宝枫古树种仁脂肪酸含量特征

元宝枫(Acer truncatum)是集生态、观赏和经济效益为一体的木本油料植物,选育高含油优质种源是其产业发展急需解决的问题。采用野外单株采样和室内分析相结合的方法,测定了科尔沁沙地元宝枫分布范围内3个自然保护区的古树种仁脂肪酸及其组成含量。结果表明,科尔沁沙地元宝枫古树种仁脂肪酸和神经酸含量存在明显差异。松树山、代钦塔拉和乌旦塔拉3个自然保护区元宝枫古树的种仁脂肪酸平均含量分别为47.18%、47.77%和42.86%,神经酸平均含量分别为5.27%、4.77%和5.56%。3个自然保护区元宝枫古树单株种仁脂肪酸含量具有明显的区域分布特征。松树山和代钦塔拉古树单株种仁脂肪酸在45.00%~50.00%的株数占采集总株数的65.91%和58.54%,而乌旦塔拉古树单株种仁脂肪酸在40.00%~45.00%的株数占采集总株数的58.33%。综合考虑种仁脂肪酸高含油特征和高含油样品占取样总数的占比,可将松树山和代钦塔拉元宝枫古树划分为种仁脂肪酸含量极高种群,乌旦塔拉元宝枫古树划分为种仁脂肪酸含量较高种群。

不同授粉方式对山丹与有斑百合种间杂交结实的影响

以内蒙古地区天然分布的山丹(Lilium pumilum var.pumilum)为母本,有斑百合(Lilium concolor var.pulchellum)为父本,采用套硫酸纸袋和锡箔纸包裹柱头两种方式,分析常规授粉、切割柱头授粉、3.5%氯化钾(KCl)涂抹柱头后授粉3种方法对山丹和有斑百合正交结实的影响。结果表明:(1)山丹与有斑百合间不存在严重的杂交障碍,采用锡箔纸包裹柱头的处理方式其坐果率明显优于套硫酸纸袋。(2)采用保留0.5 cm柱头切割法授粉,坐果率最高为31.58%,其次为常规授粉,柱头涂抹KCl后授粉对坐果率没有明显的促进作用;(3)采用锡箔纸包裹柱头、套硫酸纸袋的处理方式对蒴果膨大、种子有胚率无显著性差异,不同授粉方法对蒴果膨大、种子有胚率存在显著差异,其中以保留0.5 cm柱头切割法授粉效果最好,种子有胚率最高可达29.33%。蒴果长/宽越小,其种子有胚率相对越大,可将蒴果的膨大程度作为判断杂交亲和性的外观指标。

羽翼袋沙障的防风阻沙效果与成本效益分析

羽翼袋沙障是一种新型沙障,可增大风沙阻力,减弱风速,达到底袋固沙、羽翼消风的作用,提高了防风固沙效果。通过与传统沙袋沙障对气流速度、风沙流结构及相对阻沙能力的影响比较,分析了羽翼袋沙障的防风固沙效果,为防沙治沙筛选新材料提供依据。研究结果表明:3种风速下,羽翼袋沙障有效防护范围较沙袋沙障增大3.99~7.50倍,减弱风速效能提高10.50%~21.23%;沙袋沙障各点位输沙量均大于羽翼袋沙障,各高度阻沙能力系数反之,羽翼袋沙障相对阻沙能力较沙袋沙障增加1.19~1.36倍。

毛乌素沙地乌审旗不同降水年份ET_(0)变化特征及影响因子分析

本文探究毛乌素沙地乌审旗丰水年、平水年及欠水年潜在蒸散量(ET_(0))的变化特征,可为水资源短缺地区植被结构优化、植被合理布局及水资源合理利用提供依据。根据对乌审旗3个气象站连续监测数据的筛选,采用相关性分析法及多元回归法,分析不同降水年份潜在蒸散量变化特征,并探讨各气候因子对毛乌素沙地的影响。结果表明:(1)ET_(0)存在明显的季节性变化,年际内变化呈单峰曲线,在6—8月间达到峰值;(2)湿润度随着月份的增加出现波动性增大现象,波动趋势均与降水量有高度一致性,且二者之间呈极显著正相关关系。(3)平均温度是该区ET_(0)的主要影响因子,贡献率为56.78%;其次是风速,贡献率为15.69%;再次是日照时数和相对湿度。相对湿度对ET_(0)起到了抑制作用,而平均温度、风速和日照时数对ET_(0)有正向推动作用,温度升高与湿度下降导致潜在ET_(0)增大。

东北地区11种主要树种生长的最优模型选择

树种生长过程模型的构建是林分生长和收获模型的重要组成部分。为了对东北地区11种主要树种生长过程进行数学模拟,选取4359株解析木基于经验和理论方程分别构建胸径、树高和材积最优生长过程方程并进行卡方检验。结果表明,幂函数、柯列尔方程、豪斯费尔德、复合函数、指数函数、对数函数、极值函数、S形曲线、舒马切尔模拟11种主要树种生长过程效果理想。本文所选出的最优模型适用于东北地区11种主要树种胸径、树高和材积生长过程的模拟与预测。本研究可为今后该地区林分收获预估提供一定的理论依据,并为研究林分最优生长奠定基础。

固沙先锋植物沙蓬的研究进展和展望

沙蓬(Agriophyllum squarrosum)作为重要的流动沙地先锋植物,具有种子萌发快、根系发达且生长迅速等特点。沙蓬种子富含蛋白质、黄酮、皂苷以及多酚类等次生代谢产物,具有极高的食用和药用价值。研究学者多关注沙蓬分布规律、环境适应性、种子库和种子萌发等方面,近年来,逐渐重视沙蓬种子的营养和药用价值方面的研究,这对促进沙区经济和生态双重发展具有显著作用。本文回顾和总结了沙蓬作为沙区生态建设者和经济建设者的研究现状,并对未来研究重点方向进行了展望。