石羊河中游荒漠区天然柠条林种群特征研究

以地处典型荒漠地区的石羊河中游的2个天然柠条林种群为研究对象,调查柠条种群分布、密度、盖度等特征,分析2分布区柠条种群空间分布格局。结果表明:石羊河中游2分布区天然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柠条林种群密度相差不明显;2地天然柠条林的平均地径也相差甚微。通过方差分析法分析差异都不是很明显;2个柠条种群分枝数和新梢长度差异显著,红敖包柠条林的新梢长度明显大于阿拉古山,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。

石羊河中游河岸芦苇(Phragmites australis)群落空间格局

以石羊河中游典型河岸植物芦苇（Phragmites australis）为对象,采用点格局分析法研究了以芦苇为优势种或伴生种群落中芦苇的空间分布格局特征,并对芦苇和沙蒿（Artemisia desertorum）、梭梭（Haloxylon ammodendron）、变异黄耆（Astragalus variabilis）及蓼子朴（Inula salsoloides）的种间关联性进行了分析,揭示了芦苇的空间分布格局和种间关联性与河岸距离的关系。结果表明：在5m的一系列空间尺度上,以芦苇为优势种的群落中,距河岸近的芦苇呈随机分布,而距河岸远的芦苇在小尺度上为集群分布,较大尺度上变为随机分布;以芦苇为伴生种的群落中,芦苇均表现出集群分布特征,且距离河岸近的芦苇聚集程度大于距离河岸远的芦苇。芦苇和沙蒿在较大尺度上具有正关联关系,距离河岸越远,芦苇和沙蒿呈正关联的尺度越小,关联程度越强。芦苇和变异黄耆在4.1～5m尺度上具有负关联关系,和蓼子朴在1.5～4.6m尺度上具有正关联关系。

石羊河中游径流损耗特征及其影响因素

以石羊河中游为研究区域,分析了1956-2009年的径流损耗特征,通过相对损耗率和Fisher最优分割法等确定了人类活动对径流损耗的显著影响拐点为1975年,明确了人类活动影响下的径流突变点,修正了当前研究的不足。根据人类活动对径流影响的方式及强度,将近50多年的径流损耗划分为4个阶段,定量与定性相结合分析了1956-2009年不同代际的自然因素和人文因素对径流损耗的影响量和贡献率。结果表明:人类活动对石羊河中游径流损耗的影响于20世纪70年代中期以后显著增加;2000年之前人文因素贡献率不断增加,自然因素贡献率相应减少,且自然因素影响量与出山径流显著相关。20世纪90年代以来,人类活动与自然过程导致的径流损耗贡献率持平,1995-1999年人类活动影响量达到6.33亿m3/a,上游来水量的62.31%被人类直接消耗,此时径流损耗的人文因素贡献率达最大值71.52%;之后开始逐渐降低,表明近年来石羊河中游人水系统矛盾有趋于缓和的迹象。

石羊河中游河岸植被及其护岸能力研究

调查分析石羊河中游河岸植被及其保护河岸能力可为河岸管理与植被恢复提供参考。通过植被组成与结构以及河岸地貌调查,选用植被密度、覆盖度、根系主分布层深度计算河岸植被的保持土壤能力指数。结果表明:石羊河中游的植被可分为12个群丛。灌丛或灌丛+乔木群落成块状或条带状夹在其他植被类型之间,成为河岸植被的骨架。从河岸完整性以及群落保持土壤能力指数综合判断,沼泽化草甸以及盐化草甸+灌木的护岸能力较强,其次为灌丛,再次为灌丛+乔木。河岸植被保护石羊河中游两岸,使其形成限制性河床,不仅增加了河岸稳定性,而且提高了防治灾害能力。

石羊河中游生长季植被覆盖对气候的响应

利用MODIS-EVI月合成数据,计算2006—2015年石羊河中游生长季植被覆盖度,探究植被覆盖年际变化以及对气候的响应关系。利用像元二分模型计算植被覆盖度,提取研究区不同植被覆盖程度的年际变化。结果表明：10 a间,中游地区以低植被覆盖类型为主,并与同期降水的年际变化关系密切。其次,采用变化趋势分析法,计算监测时段内植被覆盖的动态变化。结果表明：中游地区生长季植被覆盖度总体上处于增加趋势,增加速率为0.041·（10a）^-1;植被覆盖度显著增加区域集中于绿洲-荒漠过渡带。最后,采用相关分析法,分析了植被覆盖度与生长季平均气温和降水的相关程度。生长季植被覆盖度与同期降水的相关程度高于与生长季平均气温相关性,平均偏相关系数分别为0.14和-0.05;荒漠绿洲过渡带成为与气候因子显著相关的活跃地带。