白刺灌丛沙包生物量的预测模型

本文以甘肃省民勤绿洲外的唐古特白刺 ( Nitratria tangutorum)灌丛沙包为例 ,利用野外便于测定的灌丛沙包长 ( X1)、宽 ( X2 )、高 ( X3 )等指标 ,以线性回归方法 ,分别对白刺灌丛的总的生物量、地上生物量、沙包内生物量和粘土内生物量建立了回归预测模型 。

荒漠地区主要固沙灌木的降水截留特征

在草原化荒漠带沙坡头地区,利用草方格沙障并栽植灌木柠条和半灌木油蒿对流动沙丘进行固定,经过40a的演变,逐渐形成由矮灌木与草本植物覆盖的固定沙丘景观.降水是该地区唯一的补给水源,对维持荒漠生态系统的稳定持续发展具有极其重要的作用.试验对两种主要固沙(半)灌木单株植物冠层在自然降水条件下的截留损失水量、冠层截留容量以及截留率与降水属性参数的关系进行了分析,并利用固沙植物群落内植被盖度等指标将所测得单株植物冠层截留转换为一定群落水平上冠层对降水的分割效应.结果表明,不同灌木类型的群落之间对降水截留的影响存在显著差别,对盖度达34%的油蒿群落而言,当单株植物投影面积平均为3900cm2时,其冠层截留容量约为0 7mm,群落截留损失水量平均占年降水量的26 8%;而盖度达30%的柠条群落,当单株植物投影面积平均为4070cm2时,其冠层截留容量约为0 3mm,群落截留损失水量平均占年降水量的17%.当降水强度<0 5mm·h-1时,两种植物冠层截留水分与总降水量的比率随着降水强度的增加均呈明显的下降趋势;当降水强度>1mm·h-1时,油蒿冠层截留与总降水量的比率基本稳定在0 3～0 4,柠条冠层截留与总降水量的比率基本稳定在0 2～0 3之间,比油蒿群落冠层截留率低10%左右.

荒漠—绿洲过渡区灌丛沙包的蒸散特征及模拟

利用长期的观测与试验数据，采用波文比-能量平衡法对甘肃民勤荒漠-绿洲过渡区柽柳、白刺灌丛沙包和裸露流动沙丘的蒸散特征与变化规律进行分析，探讨蒸散量与气象因子的关系，在此基础上，应用土壤-植被-大气连续体（SPAC）的耦合数值模式，对不同植被灌丛的蒸散过程进行模拟。结果表明：在蒸散日进程中，有植被覆盖的柽柳沙包和白刺沙包的蒸散率峰值出现时间比流动沙丘早1-2h，且日最大蒸散速率大小顺序为，柽柳沙包（0．24mm／h）〉白刺沙包（0．20mm／h）〉流动沙丘（0．18mm／h）；柽柳沙包和白刺沙包在7-9月的蒸散量最高，分别占各自生长期耗水量的69．3％和65．4％；影响荒漠-绿洲过渡区灌丛植被蒸散的主要气象因子为日照百分率、气温、空气饱和差以及风速等，它们与日蒸散量的斜率关联度分别为0．717、0．643、0．649和0．705；SPAC耦合数值模式能够模拟不同植被覆盖度下灌丛植被蒸散的变化趋势，模拟值与实测值基本一致，具有很好的稳定性和可靠性。

沙坡头人工植被固沙区天然降水的入渗和分配研究

土壤、植被冠层与大气界面间 (SVAT)物质传输过程日益成为水文学研究最感兴趣的领域 ,降水量的迁移与转换是非灌溉区SVAT主要的物质传输过程。干旱半干旱区稀疏灌丛蒸散量占降水量的 90 %以上 ,因此对降水入渗与水分在土壤内植物根际区再分配的研究显得十分重要。试验于 2 0 0 1年 8月 1 7日至 9月 30日在中国科学院沙坡头试验站进行 ,主要观测人工植被荒漠灌木柠条 (Caraganakorshinskii)灌丛固定沙丘降水入渗与再分配过程。结果表明 :在 7次不连续降水过程中 ,土壤入渗深度与降水强度呈简单线性相关关系 ,土壤入渗速率约为降水强度的 1 0倍。当次降水过程中降水强度小于 0 46mm·h- 1 时 ,土壤入渗速率约为 0cm·h- 1 ,此时的降水对沙区土壤基本上没有水分补给作用。受荒漠灌木柠条根系吸水作用的影响 ,其根系密集剖面深度 40～ 1 4 0cm内降水水分入渗积累不明显。降水入渗速率及入渗深度受土壤剖面初始含水率多寡而变化 ,干燥土壤剖面有助于提高瞬时入渗速率。降水以后随着时间的推移 ,人工固沙区微环境内空气温度、湿度等气象条件适宜 ,柠条生长进入相对旺盛阶段 ,其根系密集层 1 4 0cm深度处土壤含水率在总体上下降的过程中 ,表现出昼消夜长的趋势 ,试验期间翌日8:0

仿真固沙灌木林与塑料网方格沙障防风固沙效能比较

干旱区的水资源限制了植物治沙应用范围，将仿真固沙灌木加入退化梭梭林，比较仿真固沙灌木＋梭梭的灌木林与塑料网方格沙障防风固沙效能，为仿真固沙灌木应用提供参考。在野外相同条件下观测比较仿真固沙灌木林与塑料网方格沙障内风速，结果显示：仿真固沙灌木＋梭梭灌木林的风速削减率与塑料网方格沙障的差异不显著；随着风速增大，仿真固沙灌木降低风速率与塑料网方格沙障降低风速率差异变小；在风速为8.1~8.9 m s-1时，仿真固沙灌木降低风速率达塑料方格沙障的80%；仿真固沙灌木＋梭梭灌木林的输沙率随高度变化为指数递减，是裸沙地的35%；仿真固沙灌木林的建立不受气候条件影响，可重复应用，与灌木搭配可增强防风固沙效能。

古尔班通古特沙漠固沙灌木的冠幅预测模型

以古尔班通古特沙漠中三种类型沙丘(固定沙丘、半固定沙丘和流动沙丘)上主要固沙灌木梭梭(Haloxylon ammodendron)、白梭梭(Haloxylon persicum)、沙拐枣(Calligonum mongolicum)、蛇麻黄(Ephedra distachya)和油蒿(Artemisia ordosica)为研究对象,利用12个基础模型建立了不同沙丘类型上所有灌木和不同类型灌木的冠幅模型。模型拟合结果表明:不论是不同沙丘类型上所有灌木的拟合效果还是不同类型灌木的拟合效果,固定沙丘和半固定沙丘均优于流动沙丘。同时,两个近“S”形模型M7(Gompertz Model)和M12(HossfeldⅠModel)对三种类型沙丘上的固沙灌木均有较好拟合效果;M1(Linear Model)、M2(Quadratic Model)、M3(Power Model)、M6(Logistic Model)、M7、M9(Gauss Model)、M10(Mitscherlinch Model)和M12八个模型适用于研究区绝大部分固沙灌木冠幅模型的模拟。但不同沙丘类型上所有灌木和不同类型的灌木都有不同的最优冠幅模型。研究可为今后该地区相关生态模型建立和防风固沙效益的评价提供科学依据。