毛乌素沙地南缘3种灌草丛形态与阻沙能力的对比研究

灌草丛形态对其沙丘形态塑造具有重要作用。通过对毛乌素沙地南缘典型灌草丛沙堆形态参数的测量,定量分析了针茅、沙蒿、沙柳3种主要灌草丛形态对其沙堆形态的影响,并探讨了不同灌草丛的阻沙能力。对灌草丛及沙堆形态参数之间的相关分析表明,3种灌草丛沙堆的长度、宽度与灌草丛的冠幅长度、宽度存在显著相关;沙堆高度与灌草丛高度微相关、与冠层高度不存在明显相关关系;沙堆水平分量与灌草丛高度也存在较强相关关系,相关性强弱依次为针茅、沙柳、沙蒿;沙堆体积与灌草丛体积相关性显著,相关性强弱依次为针茅、沙柳、沙蒿;研究结果证明,阻沙能力沙蒿最强,其次为针茅、沙柳。

毛乌素沙地中国沙棘无性系种群年龄结构动态与遗传后果研究

根据样地每木检尺和林缘扩散效应调查以及无性系跟踪挖掘材料 ,分析了毛乌素沙地中国沙棘无性系种群年龄结构动态及其遗传后果 .结果表明 ,中国沙棘无性系种群年龄结构由增长型经过稳定型发展到衰退型 .在衰退的种群中 ,中国沙棘能够通过无性系生长实施林窗更新恢复其稳定性或依靠林缘扩散使种群在更大的空间尺度上进行自我维持 .同时 ,随着种群的自疏 ,无性系种群的组成由较多拥有较少分株的无性系向较少拥有较多分株的无性系转变 ,从而降低了无性系种群的基株多样性 .

毛乌素沙地中国沙棘无性系种群林缘扩散规律

以样地调查资料为基础，分析了中国沙棘无性系种群的林缘扩散规律及其生态学意义。结果表明，中国沙棘通过无性系生长向林缘扩散形成"阶梯式"同龄斑块镶嵌体系，群落依靠该体系不断向前移动或者同龄斑块之间的交替更新来维持和恢复其稳定性。同时，林缘扩散种群具有密度大、生产力高等特征，但其生物量积累和自然稀疏过程与有性植物种群具有相同的规律。

毛乌素沙地南缘植被景观格局演变与空间分布特征

以1991、1999和2007年TM/ETM+影像为数据源,利用RS和GIS技术提取研究区植被覆盖度信息,将其按地貌分区,计算景观格局指数,分析植被景观格局变化特征。结果表明:(1)1999年是研究区16a植被景观结构变化的转折点,植被覆盖状况前期恶化后期好转。1991—1999年两区极低和低级植被覆盖度占绝对优势,继续增强,风沙区55%—70%,丘陵区70%—80%。高等级比例均在5%以下,持续下滑。2007年两区的优势级别提升为低级和中级,风沙区比例55%,丘陵区70%。极低级别比例减小,风沙区40%—20%,丘陵区50%—15%。高级比例不同程度增大。(2)1999年前后植被景观格局反向演变,两区变化趋势基本相同程度不同。植被多样性和均匀度先减小后增大,等级间交替分布规律先弱后强。风沙区景观形状由复杂到简单,破碎度先增后减;丘陵区破碎度持续增大,形状变化微小。整体上来看,风沙区植被多样性高整体性好,植被均匀度指数大,交替分布规律明显,丘陵区植被格局较差。但外界对风沙区的干扰比丘陵区强烈。(3)植被景观格局演变过程中始终保持多核心模式,核心面积、形状甚至类型发生不同程度的变化。风沙区核心多为无植被斑块,丘陵区多为高植被覆盖度斑块。核心外围植被分布具有梯度性。

基于GIS的毛乌素沙地南缘生态敏感性评价——以榆横矿区北区为例

毛乌素沙地南缘是我国典型风蚀、水蚀过渡带,生态环境脆弱,随着近年来煤炭能源基地的建设,生态环境保护压力逐渐增大,本文以毛乌素沙地南缘生态环境保护为研究对象,选取榆横矿区北区为研究区,依据其生态环境特点,选择土地利用、植被覆盖、水域、沙质荒漠化4个因子作为生态敏感性评价指标,应用生态因子评价模型和GIS空间分析功能,开展生态环境敏感性评价,在对单因子敏感性评价的基础上,进行综合生态敏感性评价。结果表明:(1)该区综合生态敏感性较高,中度敏感性区面积最大,占总面积的71.34%,整体生态系统较脆弱。(2)根据不同等级敏感区提出开发保护的对策,为榆横矿区北区矿产资源开发建设进程中的土地合理利用、生态环境保护提供参考,同时也为毛乌素沙地南缘煤矿区的开发提供借鉴。

木本克隆植物中国沙棘种群林缘扩散规律研究

通过对中国沙棘林缘扩散过程和规律进行分析,揭示了中国沙棘的克隆生长过程.结果显示:中国沙棘以年龄最大的分株为中心向两侧实施克隆扩散,形成中间分株大、密度小以及越向两侧分株越小、密度越大的双向"阶梯式"种群外貌.然而,种群向两侧的扩散并不对称,其原因在于扩散过程受到土壤水分状况的影响.向土壤水分条件较好的一侧,林缘扩散种群以分株较大、密度较高为特征,克隆生长格局倾向于"聚集型";向土壤水分较差的一侧,林缘扩散种群以分株较小、密度较低为特征,克隆生长格局倾向于"游击型".由此表明在不同的土壤水分状况下,中国沙棘通过克隆生长调节形成与之相适应的克隆生长格局,即觅养对策.

毛乌素沙地南缘不同林龄人工柠条林土壤渗透性研究

为了探讨不同林龄人工柠条林对土壤渗透性能的影响,以天然草地为对照,以土壤初渗速率,稳渗速率,平均渗透速率和渗透总量表征土壤渗透性,运用主成分分析及散点聚类法对毛乌素沙地南缘不同林龄人工柠条(Caragana korshinkii)林地土壤渗透性进行了研究。结果表明:不同林龄人工柠条林地土壤渗透性能大小依次为:15a>24a>36a>天然草地(CK)。即随着人工柠条林林龄的增加,其土壤渗透性能力逐渐减弱,对照天然草地的土壤渗透能力最小。不同林龄人工柠条林地土壤入渗过程回归模拟结果表明:土壤水分入渗过程符合Kostiakov模型,相关系数在0.8003～0.9535之间,且F检验均达到极显著水平。Kostiakov模型是比较适用于干旱、半干旱区的人工柠条林地土壤入渗特征的模型。。

毛乌素沙地南缘臭柏群落土壤肥力评价

以神木臭柏自然保护区臭柏(Sabina vulgaris Ant.)、草地等不同植物群落下的土壤为研究对象,选取9个典型样地采集土壤样本,在测定土壤理化性质、分析其空间分布特征的基础上,计算各项肥力指标的隶属度值,用修正内梅罗指数法对样地土壤肥力状况进行了评价。结果表明:(1)土壤养分在不同样地、不同土层之间差异显著(P <0.05);(2)各样地土壤物理性质均表现为无规律的变化;(3)各样地土壤养分垂直分布特征明显,表现出明显的表聚性,即养分含量随土层深度增加而降低;(4)不同植被、不同立地条件下的土壤肥力水平不同,不同坡位的土壤肥力为丘间低地(肥力指数0.376)>沙丘下部(肥力指数0.356)>沙丘中部(肥力指数0.341),不同坡向的土壤肥力为迎风坡(肥力指数0.435)>背风坡(肥力指数0.417);不同植被下的土壤肥力为草地(肥力指数0.417)>臭柏(肥力指数0.376)>沙地(肥力指数0.364)。研究表明研究区臭柏群落的土壤肥力总体处于中级水平。这一结果证明,植被恢复可以有效提高沙地土壤肥力水平。