宁夏沙坡头国家级自然保护区土壤特征及其分析

【目的】本研究旨在探究宁夏沙坡头国家级自然保护区土壤的理化特性及空间异质性,以期为干旱半干旱地区的生态恢复提供科学依据。【方法】选取宁夏沙坡头国家级自然保护区内的19个土属,对土壤样本进行了详细的理化特性分析,包括土壤有机质、碳酸钙、全氮、全磷、全钾和pH等指标。同时,采用统计学方法评估了各指标的空间异质性,特别是在不同土层深度的变化。【结果】研究发现,宁夏沙坡头国家级自然保护区绝大部分地段的土壤类型为砂土、壤砂土和砂壤土,这些土壤的有机质和养分含量普遍较低,呈现出土壤肥力贫瘠的状态。具体而言,有机质的空间异质性在所有指标中最为显著,且随着土层深度的增加,有机质的空间异质性逐渐增大。土壤碳酸钙的空间异质性也相对较大,特别是在20 cm土层处,其空间异质性最为显著。相比之下,全钾的空间异质性最小。这些空间异质性的结果在一定程度上反映了该保护区生态恢复的正效果。【结论】宁夏沙坡头国家级自然保护区的土壤以砂土、壤砂土和砂壤土为主,土壤肥力贫瘠。然而,土壤有机质、碳酸钙等指标的空间异质性较大,表明在生态恢复过程中,土壤性质正在发生积极变化。这些变化为该地区的生态恢复提供了有利条件,同时也提示我们在未来的工作中需要更加注重对土壤性质的监测和管理,以促进生态恢复的持续进行。

宁夏沙坡头国家级自然保护区流动沙丘移动与固定沙地风蚀的研究

【目的】深入探究宁夏沙坡头国家级自然保护区流动沙丘营建植被后土壤风蚀抑制效率的定量关系,以期为我国干旱区制定合理的防风固沙方案提供理论依据。【方法】在宁夏沙坡头国家级自然保护区内3处流动沙丘各设置3个观测点,采取插钎法观测流动沙丘的移动;同时在保护区3处固定沙地采集栽植沙柳地段、栽植樟子松地段与栽植油蒿、花棒、柠条地段的原状土和各自对照的原状土开展室内风洞实验,风洞内观测在不同风速下的吹蚀变化。【结果】宁夏沙坡头国家级自然保护区流动沙丘一个风季平均前移3.23 m。风洞内不同风速吹蚀下,栽植沙柳地段样地土样的风蚀模数与对照相比,在风速为15 m/s时减少96.78%,在风速为20 m/s时减少97.07%;在10、15、20 m/s的风速吹蚀下,栽植樟子松地段样地土样的风蚀模数分别比对照减少53.13%、99.61%、99.84%,栽植油蒿、花棒、柠条地段样地土样的风蚀模数分别比对照减少50.00%、65.01%、3.65%。【结论】流动沙丘采用机械草方格固定后栽植人工植被能够促进地表生物结皮形成,进而土壤风蚀大为减弱。在干旱半干旱区进行植物固沙工作时要高度重视生物结皮的防治土壤风蚀的作用,以促进我国的生态恢复。

宁夏沙坡头国家级自然保护区植被覆盖时空变化及其与气候因子的关系

为了研究黄河上游干旱区植被覆盖度的变化规律,选取宁夏沙坡头国家级自然保护区为研究区,基于2002—2021年Landsat卫星遥感影像,通过趋势分析法、相关分析与偏相关分析法等,从时间和空间尺度上分析研究区近20 a归一化差值植被指数(NDVI)变化及其与气温、降水的关系。结果表明:研究区的植被覆盖度率较低,2002—2021年NDVI值呈波浪式显著增大的趋势;研究区NDVI在空间上大致呈现东高西低的特点,且NDVI与气温、降水基本呈正相关关系。

宁夏沙坡头国家自然保护区鸟类景观生态安全格局构建

随着宁夏沙坡头国家自然保护区的旅游发展与荒漠化进程,保护区内不同类型的鸟类均面临着日益增加的自然及人为干扰胁迫,鸟类群落的丰富度下降趋势显著。为了改善保护区内鸟类生物多样性现状,优化鸟类栖息地空间结构,基于现有鸟类调查与研究资料,筛选影响鸟类活动的各类阻力指数,建立鸟类活动最小累积阻力面,运用最小阻力模型构建景观生态安全格局。研究结果表明:源地面积为1690.67 hm^2,占保护区总体面积的12.09%;廊道共13条;辐射道共85条;战略点共8个;保护关键区面积为2634.48 hm^2,占保护区总体面积的18.76%。在此基础上,针对不同类型的重点保护地块、保护热点及栖息地之间的联系廊道提出鸟类保护的空间格局优化建议。详细梳理了阻力面模型的构建方法,改进了相关技术环节,为我国自然保护区生物多样性景观安全格局优化提供了科学的方法与实践指导。

宁夏沙坡头国家级自然保护区动物资源的消长

1986－1987年首次全面调查了宁夏沙坡头自然保护区的动物种类及其数量。为了解1986年以来保护区动物资源的消长变化及其原因，1998－1999年又4次调查了该地脊椎动物种类及数量。10多年来沙坡头自然保护区的动物资源变化明显。 1999年国家重点保护动物比 1986年增加 7种，已达 19种，其中国家Ⅰ类保护种类 3种，Ⅱ类保护种类 16种。鸟类增加 35种，其中宁夏新记录11种；兽类新增 3种；两栖类和爬行类各减少 2种；鼠类减少 3种。1999年与1986年相比，湿地景观水鸟种类和数量显著增加，村庄农田景观、荒漠景观和固沙林景观鸟类种类和数量减少。环境指示种类纵纹腹小■（Athene noctua）、黑顶麻雀（Passer ammodendri）、树麻雀（Passer montanus）、凤头百灵（Calerida cristata）、大杜鹃（Cuculus canorus）、山斑鸠（Streptopelia orientalis）等种群数量明显减少。鼠类不但种类减少，数量也明显下降。影响动物种类、数量发生变化的主要因素是由于病虫害、人类对土地开发利用和生产活动引起的防风固沙林面积减少；地下水位下降；水环境污染严重，水质变坏和富营养化；草甸、草原覆盖度下降，草场退化；农田和鱼塘面积扩大。

宁夏沙坡头干旱沙漠自然保护区生态系统稳定性评估

稳定性是生态系统的基本特征之一,也是决定生态系统兴亡的重要特征。宁夏中卫沙坡头国家级自然保护区是位于干旱沙漠区以荒漠为背景的自然保护区,具有脆弱性(生态与环境)、过渡性(草原向荒漠、沙漠向城市)与复合性(自然与人工生态系统并存)的特点,对其进行生态系统稳定性评估研究,对于维护腾格里沙漠西南缘生态安全和实现宁夏中卫市社会经济持续健康发展具有重要意义。在总结国内外生态系统稳定性评估研究基础上,基于稳定性三维内涵(恢复力稳定性、抵抗力稳定性和演替稳定性)、评估指标构建(原则与逻辑框架及指标体系)、评估方法确立(红绿灯综合评估法)等,针对性地开展沙坡头国家级自然保护区生态稳定性示范性评估,发现:1)近20年19个单项指标中,多数指标情况趋于变好,少部分进一步恶化,保持基本稳定仅两个。2)影响生态系统稳定性的要素由群落组成为主转变为以生境条件为主;2001年、2005年、2007年、2010年、2012年和2014年6个关键年份中,生态系统稳定性3个内涵对稳定性的贡献基本以抵抗力稳定性或恢复力稳定性为主。3)保护区整体生态稳定指数ESI由0.41增至0.661,稳定状态从临界到稳定,总体上保护区生态系统稳定性增强。这主要得益于长期的治沙防沙与生态修复工程实施、大规模推沙造林、各种生态监测和维护、大规模取黄河水灌溉等。