石羊河下游绿洲边缘次生草地自然恢复过程及微生物特性的研究

采用时空替代法,对石羊河流域下游绿洲边缘1~31年退耕区次生草地自然恢复过程中的群落类型及土壤微生物特性（土壤细菌、真菌、放线菌数量及土壤微生物量碳、氮、磷）进行调查、测定及分析。结果表明：石羊河下游绿洲边缘次生草地31年的植被恢复过程中,9个样地的所有样方框共出现植物34种,且随着恢复年限的延长,植物种类逐渐减少,土壤微生物量碳与微生物量磷呈波动下降的趋势,土壤微生物量氮呈先波动式下降后波动式上升最后趋于稳定的趋势;不同年限退耕区次生草地土壤3大类微生物数量均为细菌最高,放线菌次之,真菌最低;植被演替速度比较缓慢;随着恢复年限的延长,物种丰富度指数与多样性指数逐渐减小,均匀度指数逐渐增大,并最终趋于稳定状态;土壤微生物特性总的变化规律与物种丰富度和多样性指数变化规律相一致;土壤微生物量与3大类微生物数量之间存在不同程度的相关性。

石羊河中下游不同退耕年限次生草地土壤无机氮、酶及微生物量冬季动态研究

为研究石羊河中下游退耕区次生草地冬季土壤肥力状况和微生物机制,测定并分析了石羊河中下游不同退耕年限和不同土层深度土壤无机氮（硝态氮、铵态氮）、酶活性（过氧化氢酶、脲酶、磷酸酶及蔗糖酶）及微生物生物量冬季动态变化。结果表明,研究区各土层（0-10,10-20,20-30,30-40cm）土壤铵态氮与硝态氮随退耕年限不同逐年递增;除30-40cm土层外,各土层土壤微生物量碳在退耕较短年限内（1-5a）总体逐年递减,而在退耕较长年限内（8-31a）逐年递增;土壤微生物量氮随恢复年限呈先下降（1-4a）、后稳定（4-15a）再上升（15-31a）的趋势;各土层土壤微生物量磷则呈先上升,后下降,再上升的趋势;不同退耕年限间土壤过氧化氢酶活性差异不显著,脲酶、磷酸酶及蔗糖酶活性差异显著（P〈0.05）,土壤酶活性总体随土层加深而降低。本试验为石羊河流域的植被恢复、土壤改良和科学管理提供了科学依据。

石羊河下游退耕区次生草地自然恢复过程及土壤酶活性的变化

采用时空替代法,对石羊河下游不同年限（1,2,3,4,5,8,15,24和31a）退耕区次生草地自然恢复过程中群落特征和土壤过氧化氢酶、蔗糖酶、脲酶、磷酸酶活性及分布进行了调查与分析。结果表明,在退耕31a的次生草地植被自然演替过程中,9个样地的所有样方中出现34种植物,植被群落由一年生草本植物为建群种,多年生草本与个别灌木植物为伴生种,逐渐演替为单一的灌木群落,并表现出较强的连续性与递进性。此外,不同年限退耕区次生草地0-10cm,10-20cm,20-30cm及30-40cm土层中土壤酶活性均存在较大差异;土壤酶活性随土层深度的增加呈现减小趋势,并且表层土壤酶活性在4个层次的总酶活性中占有较大比例。随着退耕区次生草地演替时间的增加,土壤酶活性总的趋势与物种丰富度和多样性指数一样,随着退耕区次生草地植被的恢复呈波动式下降,土壤酶活性与植被的恢复是一个互动过程,它们之间存在着互相回馈的响应。另外,土壤酶活性的变化是极其缓慢的过程,并且与退耕最后一年种植的农作物存在相关性。

有机管理对民勤绿洲土壤质量和小麦产量品质的影响

通过测定不同年限有机管理田小麦产量、品质和土壤养分、酶活性及微生物数量,研究有机管理对石羊河下游土壤质量和小麦生产的影响。结果发现,连续实施有机管理可以显著提高土壤有机质、速效磷、速效钾含量,提高土壤碱性磷酸酶活性,显著增加土壤细菌、放线菌数量,三年有机管理农田土壤有机质、碱解氮、速效磷、速效钾含量相比传统管理农田分别提高了49.70%、28.63%、190.08%、122.89%;连续三年有机管理使小麦籽粒蛋白质含量增加了20.98%、赖氨酸含量提高了41.86%,产量提高了7.25%。可见,在民勤绿洲区实施有机管理有利于提高土壤肥力,能稳定小麦产量,并显著提高营养品质。

石羊河流域下游不同年代退耕地风沙流特征研究

不同年代退耕地受土壤水分与植被的影响,地表风沙流输沙量呈规律性变化。以石羊河流域下游民勤治沙站不同年代退耕地为研究对象,用风沙流观测仪测定了不同年代退耕地上0~100 cm的风沙流输沙量,分析了不同年代退耕地风沙流年输沙量等特征。研究结果表明:(1)输沙量总体上表现为随退耕时间的增加而呈增加趋势,退耕时间越长,年输沙量越大,同时输沙量也受周边地貌的影响;(2)不同年代退耕地输沙量随季节呈规律性变化,而且与风速关系密切,输沙量大小与当地风季发生规律相一致;(3)退耕地风沙流输沙量与退耕年代总体上呈二元线性相关关系,相关系数为0.88;(4)通过聚类分析将10个不同年代退耕地风沙流输沙量分为三类,17年为一类,13年为一类,其余退耕年代的为一类。不同年代退耕地因退耕时间的不同,受周边地貌,植被的影响,其风沙流输沙量有很大差异,研究结果为退耕地利用与治理提供了科学依据。

石羊河下游民勤土地利用及景观格局动态分析

基于遥感(RS)和地理信息系统(GIS)平台,以石羊河下游民勤县1991和2011年遥感影像为基础数据源,分析了研究区20a来各土地利用景观类型的变化特征,并从水土保持角度出发,利用斑块数量(NP)、斑块密度(PD)、最大斑块所占景观面积的比例(LPI)、平均斑块面积(MPS)、香农多样性指数(SHDI)、香农均匀度指数(SHEI)及分离度(Fi)7种景观指数对沙漠、重盐碱地、植被和轻盐碱地的斑块变化进行分析评价。结果表明:(1)该区域以沙漠化景观为主,且20a来盐碱地和植被均有所减少,沙漠化扩张;(2)1991—2011年期间,区域整体景观格局的景观破碎化程度减小,景观的异质化程度呈下降趋势,表明该区整体景观格局将有利于向水土保持方向发展。(3)各土地利用类型的景观格局动态分析都显示植被破碎化程度加剧,人类活动对区域植被的干扰程度较大。

石羊河下游民勤水资源与生态环境治理对策

河西走廊石羊河下游———民勤地处我国干旱内陆区 ,民勤绿洲是我国典型的荒漠绿洲之一。由于石羊河水资源不合理开发利用 ,引起其下游民勤盆地的区域地下水位下降、水质恶化、土地沙漠化、盐渍化面积扩大 ,植被退化等一系列生态环境问题。文中对生态环境恶化产生的原因进行了分析 ,并就其生态环境保护与治理提出了对策。水资源问题是民勤生态环境问题的本质 ,要改善民勤的生态环境条件 。

石羊河中下游不同退耕年限次生草地土壤理化及生物学特性研究

测定并分析了石羊河中下游不同退耕年限次生草地土壤理化（含水量、有机碳、硝态氮、铵态氮、全磷、有效磷、全钾、速效钾、缓效钾）及生物学（微生物量碳、氮、磷及真菌、细菌、放线菌数量）特性。结果表明，随退耕年限的延长，各土层（0～10 cm，10～20 cm，20～30 cm，30～40 cm）土壤铵态氮及全磷呈下降趋势；土壤含水量、有机碳、硝态氮、有效磷、有效钾及缓效钾呈上升趋势；全钾与速效钾随退耕年限的变化不显著；除30～40 cm 土层外，各土层土壤微生物量碳在退耕较短年限内（从1 a 到5 a）呈下降的趋势，在退耕较长年限内（从8 a 到31 a）呈上升趋势；土壤微生物量氮呈先上升（从1 a 到4 a）再下降（从4 a 到8 a）最后趋于稳定（从8 a 到31 a）的趋势；除0～10 cm 土层外，各土层土壤微生物量磷呈先下降（从1 a 到2 a）再上升（从2 a 到8 a）最后下降（从8 a 到31 a）的趋势；不同年限退耕地土壤三大类微生物数量均表现为细菌＞放线菌＞真菌。

石羊河下游天然与人工柠条种群分布格局和数量特征研究

以地处典型干旱地区的石羊河下游天然(红敖包、阿拉古山天然林)和人工(扎子沟人工林)柠条种群为研究对象,通过调查柠条种群分布、密度、盖度及其个体大小等指标,分析研究区柠条种群空间分布格局、数量结构特征.结果表明:石羊河下游天然与人工柠条种群空间分布均为聚集分布类型,但聚集度存在一定差异;红敖包和阿拉古山天然林柠条种群密度接近,均略小于扎子沟人工柠条林;扎子沟人工柠条林盖度是红敖包和阿拉古山天然柠条种群的2～3倍;2个天然柠条林的平均地径与扎子沟人工林间未见显著差异(P<0.05),不同柠条种群分枝数和新梢长度差异显著,红敖包天然林柠条的新梢长度明显大于阿拉古山和扎子沟柠条林,而分枝数相反;种群结构大小的调查显示,2个天然林都处于增长阶段,而扎子沟人工林暂无法确定.

石羊河下游不同林龄梭梭(Haloxylon ammodendron)群落特征及健康度分析

【目的】调查和评价石羊河下游梭梭(Haloxylon ammodendron)防风固沙林的群落特征及其健康度,为防护林健康评价提供依据。【方法】选择30 a、20 a和10 a的梭梭林,调查高度、基径、冠幅、新枝长、密度、幼苗数、地面结皮等指标,分析Margale丰富度指数、Simpson指数等,应用专家打分和层次法确定指标权重,借鉴VOR模型的指标体系,分析HI健康指数。【结果】随着林龄增加,3种梭梭林的密度和优势度分别降低76%和62.19%,物种多样性和土壤结皮面积分别增加1.79倍和5.70倍。梭梭林健康指数表现为:30 a>20 a>10 a,差异性不显著(P>0.05);10 a林与30 a林的活力指标差异显著(P<0.05),其余指标差异不显著。10 a林的恢复指标较低,结构指标大于20 a和30 a的。【结论】随着林龄增加,梭梭林的种群退化,群落多样性增大,但健康度差异不显著,10 a林龄是管理的关键时期。

石羊河流域下游白刺平茬复壮试验研究

白刺是石羊河下游沙区常见的植被恢复与重建的优良灌木。通过设置不同的平茬处理,研究平茬对白刺萌芽期、新枝生长、生物量、土壤水分的影响。研究结果表明:0 cm、2 cm和5 cm处理对平茬后的新枝萌芽期影响相对较少,8 cm和10 cm处理对萌芽期影响相对较大,平茬后新生枝萌芽比对照(CK)平均推迟了13.8 d。平茬处理后,新枝主枝长增长效果排序为5 cm>8 cm>10 cm>2 cm>0 cm;干枝生物量大小排序为5 cm>8 cm>10 cm>2 cm>0 cm;干根生物量大小排序为5 cm>10 cm>2 cm>8 cm>0 cm;干叶生物量大小排序为5 cm>10 cm>8 cm>0 cm>2 cm。从白刺平茬后整体效果来看,5 cm处理后的新生枝生长及生物量均比其他处理效果好。

石羊河中下游流域水环境化学特征研究

选取石羊河中下游流域的河水为研究对象,通过对三个监测站一年的数据进行对比分析研究石羊河中下游流域水环境化学特征并且进行水质评价。结果表明,在石羊河中下游流域水质中,HCO3-、SO42-和Ca2+含量较高,水质属于偏碱性的中等矿化度水,并且矿化度随HCO3-的增加而增加;下游河水的p H值、总硬度、矿化度及水中主要离子含量均达到GB5749-2006《生活饮用水卫生标准》或GB3838-2002地表水环境质量标准Ⅳ类水质标准要求,水质较好。但中游水质较差,没有达到以上标准。

石羊河下游农户的生计风险及应对策略——以民勤绿洲区为例

石羊河下游农户面临着严峻的风险冲击,使其生计脆弱性加剧。当前急需辨明农户面临的主要风险,探索阻碍农户抵御风险冲击的潜在因素,并依此找寻提高农户风险应对能力的对策措施。基于入户调查数据,分析了石羊河下游民勤绿洲区农户面临的主要生计风险及应对策略,并采用多元logistic模型分析了影响风险应对策略选择的因素。结果发现:1市场、教育及自然风险已成为农户面临的最主要生计风险,其中纯农户(全部劳动力均从事农业生产)与一兼户(非农收入比重<50%)主要面临市场、教育及自然风险,二兼户(50%≤非农收入比重<90%)为市场、健康及教育风险,非农户(非农收入比重≥90%)为教育、健康及养老风险;2减少消费、外出打工、动用储蓄、向亲友寻求帮助、向银行借贷是农户应对风险的主要策略,其中非农户的首选策略中居首位的是外出打工,其他三类农户均为减少消费;3人力资本、金融资本、社会资本是影响农户风险应对策略选择的最重要因素,物质资本次之,自然资本的影响最弱。最后,提出了提高农户风险应对能力的对策建议。

石羊河流域下游退耕地土壤酶活性及土壤肥力因子的相关性

通过对石羊河流域下游不同年代退耕地的土壤养分、土壤酶活性的取样测定,对二者之间的相关性进行了分析。结果表明不同退耕时间土壤养分和土壤酶活性存在显著差异,蔗糖酶与磷酸酶、硝态氮、土壤有机质呈极显著正相关;脲酶与全氮呈极显著正相关,与硝态氮、速效磷及速效钾呈极显著负相关,与全磷呈显著相关;磷酸酶与铵态氮呈极显著正相关;过氧化氢酶与全氮、硝态氮及土壤有机质呈极显著正相关。通过对土壤酶活性和土壤肥力因子进行主成分分析,表明土壤酶活性出现在前三个主成分之中,说明土壤酶活性是表征退耕地土壤生物特性的重要因素,其次全氮、铵态氮和全磷也出现在前四个主成分中,对土壤肥力影响较大。