吉兰泰盐湖防护体系建立38 a以来土壤养分特征

为了科学评价吉兰泰盐湖防护体系对土壤养分积累的影响。以吉兰泰盐湖防护体系不同防护体系类型(流沙固阻带、封沙育草带、防风阻沙带和盐湖防护林带)为研究对象,采用野外取样与室内实验相结合的方法,对其土壤养分积累状况进行对比研究,从而为吉兰泰盐湖防护林的管理提供理论依据。结果表明:(1)土壤有机碳(SOC)、全氮(TN)、全磷(TP)、碱解氮(AN)和速效磷(AP)含量增加量分别介于0.45~1.92 g·kg^(-1)、0.03~0.58 g·kg^(-1)、0.15~0.43 g·kg^(-1)、1.33~13.31 mg·kg^(-1)和0.12~12.94 mg·kg^(-1),且土层深度、防护体系类型及其二者的相互作用对土壤SOC、TN、TP和AP含量增加影响显著。(2)盐湖防护体系营建对0~100 cm土层土壤养分有显著正效应,且土层深度、防护体系类型及其二者的相互作用对土壤TP相对相互作用强度(RIITP)、AN相对相互作用强度(RIIAN)、AP相对相互作用强度(RIIAP)和总相对相互作用强度(RII总)影响显著。(3)土壤养分恢复指数表明盐湖防护体系内不同防护体系类型土壤养分均有不同程度提高,流沙固阻带、封沙育草带、防风阻沙带和盐湖防护林带土壤养分恢复指数分别为7.83%、37.72%、185.12%和252.36%。吉兰泰盐湖防护体系经过38 a的营建能有效促进土壤养分累积,有利于吉兰泰盐湖周边生态恢复和重建。

吉兰泰盐湖防护体系地表蚀积特征

采用矩阵式插钎法对盐湖防护体系不同防护功能区地表进行野外观测,探究吉兰泰盐湖防护体系地表蚀积特征。结果表明:吉兰泰盐湖防护体系不同防护功能区地表蚀积月际变化呈现明显的波动性。流沙固阻带、封沙育草带主要以风蚀为主,防风阻沙带和盐湖防护林带主要以风积为主。地表沉积物质由外向内趋于细化。流动阻沙带和封沙育草带粒度组成主要以细砂和中砂为主;防风阻沙带和盐湖防护林带粒度组成主要以极细砂和细砂为主。盐湖防护体系表层沉积物平均粒径Φ值、分选系数、峰态和偏度分别为1.66~3.32,0.99~2.91,1.23~2.05和-0.08~-0.89。表层沉积物平均粒径、分选系数、偏度、峰态随着盐湖防护体系由外向内逐渐增加。总体看来,盐湖防护体系营建使地表沉积物趋于细化,有利于土壤细粒物质沉积,对地表起到一定保护作用。

吉兰泰盐湖防护体系不同防护功能区大气降尘特征及其影响因素

[目的]探讨吉兰泰盐湖防护体系对大气降尘的控制效应,为吉兰泰盐湖防护体系大气降尘物质的来源及其运移方式提供理论依据。[方法]利用降尘缸法采集了不同防护功能区(流沙固阻带、封沙育草带、防风阻沙带和盐湖防护林带)1年内2 m降尘样品,并利用称重法和激光粒度仪对其大气降尘量、机械组成及其影响因素进行分析。[结果](1)吉兰泰盐湖防护体系大气降尘主要由极细砂和细砂物质组成。流动沙垄、流沙固阻带、封沙育草带、防风阻沙带和盐湖防护林带极细粒和细砂物质的总含量分别为88.44%,96.68%,75.53%,77.00%和68.14%。(2)流沙固阻带、封沙育草带、防风阻沙带和盐湖防护林带的降尘量较流动沙垄分别减小22.40%,53.10%,48.05%和24.85%,不同防护功能区滞尘效应大小依次为:防风阻沙带>盐湖防护林带>封沙育草带>流沙固阻带>流动沙垄。(3)3—5月为大气沉降高峰期;12月至次年2月为大气沉降较弱期;而6—11月为大气沉降最弱期。降尘量主要集中于春冬两季,占年降尘量的77.52%~87.04%。(4)平均风速、扬沙日数、大风日数、沙尘暴日数和降雨量是影响降尘量的主要气象因子,平均风速、扬沙日数、大风日数、沙尘暴日数为盐湖防护体系降尘提供了动力条件,降雨量抑制了降尘量增加。[结论]盐湖防护体系各防护功能区降尘物质绝大部分来源于局域物质和区域物质,气象因子和植被特征的综合效应共同决定大气降尘量。

吉兰泰盐湖防护体系的防风阻沙效应

[目的]定量描述防护体系防风阻沙能力及地表蚀积变化,揭示盐湖防护体系的防风阻沙作用规律,为吉兰泰盐湖防护体系防护效果评估提供数据支撑,为中国西北风沙区及荒漠盐湖沙害治理提供理论依据。[方法]选择吉兰泰盐湖防护体系为研究对象,通过野外原位监测,对3,10月两场典型强风沙尘天气下不同下垫面0—30 cm高度内输沙以及逐月地表蚀积情况进行观测。[结果](1)2 m高度处风速由流动沙垄到盐湖湖心表现为衰减—急剧衰减—恢复阶段,到盐湖湖心时风速恢复至旷野风速。从白刺灌丛至盐碱滩地风速均较流动沙垄降低了70%~90%。(2)从白刺灌丛至盐湖湖心输沙量呈现为急剧降低—降低—缓慢增加的状态,整体较流动沙垄降低了83.89%~94.90%。(3)防护体系对两种主害风的防风阻沙效果明显,其风速及输沙量分别较流动沙垄降低了98.71%,91.79%,且西北风向下的防风阻沙效果优于西南风向。(4)6—9月白刺灌丛至盐湖湖心地表呈现为风积状态,且净蚀积强度较流动沙垄最高可降低157.04%。[结论]虽然受季节和风向影响,但防护体系防风阻沙效果仍保持较好状态,它对风沙流的阻滞作用使地表由风蚀转为堆积,并使风速及输沙量均降低了90%以上,从而有效避免盐湖湖面积沙。