民勤绿洲荒漠过渡带沙拐枣群落种间关联及生态位研究

基于野外样方调查资料,采用方差比率法、χ2检验、联结系数Ochiai、Spearman秩相关分析和生态位量化方法对民勤绿洲荒漠过渡带沙拐枣群落种间关系进行研究,以期为荒漠区固沙植被抚育管理提供理论支撑。结果表明:1)方差比率分析发现,沙拐枣群落总体上呈现显著正联结的关系,群落处于稳定状态。2)χ2检验正关联种对数(98)高于负关联种对数(92),正负联结种对比1.07,显著关联种对占总种对数的7.37%。3)沙拐枣与沙蓬、梭梭的正联结Ochiai指数最大分别为0.90和0.79,体现出互相促进的种间关系,但大部分种对Ochiai联结系数、Spearman秩相关系数较低,种间联结关系松散。4)沙拐枣、梭梭、沙蓬、猪毛菜生态位宽度较大,对绿洲荒漠过渡带具有较强环境适应能力。5)生态位重叠指数由高到低依次为碟果虫实和骆驼蓬(0.93)>阿拉善碱蓬和红砂(0.89)>黄花补血草与画眉草(0.68)。其均值0.16,整体上群落种间竞争较小。建议干旱区防风固沙造林树种应以种间竞争较小的林草植物种为主,构建稳定人工防护体系。

民勤绿洲荒漠过渡带固沙植被空间分异规律

基于野外调查资料,运用种群生态学数量分析方法,研究民勤绿洲荒漠过渡带固沙植被群落的空间分异规律。结果表明:(1)坝区固沙植被以沙拐枣(Calligonum mongolicum)-沙蒿(Artemisia desertorum)-沙米(Agriophyllum squarrosum)群丛为主,具有超旱生特征;泉山区固沙植被主要是白刺(Nitraria tangutorum)-沙蒿-五星蒿(Bassia dasyphylla)群丛,以沙堆天然灌丛为主;湖区固沙植被以白刺-芦苇(Phragmites australis)-猪毛菜(Salsola collina)群丛为主,以湿生耐盐碱植物种为主。(2)坝区固沙植被群落结构复杂程度最高;泉山区固沙植被群落的物种组成相似性较高。(3)坝区植物种总体上呈现显著正联结关系,泉山区和湖区植物种总体上呈现不显著负联结关系,种间联结性不强;坝区生态位宽度最大的植物种为沙拐枣,泉山区、湖区均为白刺。民勤绿洲荒漠过渡带固沙植被空间分异明显,未来区域植被管理应重视对乡土优势植物种的精准保护和恢复。

不同生态位计测方法在绿洲荒漠过渡带上的应用比较

In this paper,plant niche breadth and niche overlap were analyzed on oasis-desert ecotone in Fukang of Xinjiang,with 7 measurements.The results reveal that:the methods for measuring niche breadth such as Simpson,Shannon Wiener and Levins formula were all fit to plants on oasis desert ecotone,while Simpson,Shannon Wiener were better than Levins; niche overlap formula of Levins,Wang gang,Pianka were all suitable to reflect niche structure,But Wang-gang’s method was more rational than the others.The minimal spanning tree and polar ordination proved it fully.

新疆阜康绿洲荒漠过渡带主要植物种的生态位分析

采用 Levins公式和王刚生态位重叠计测方法 ,对新疆阜康绿洲荒漠过渡带中的 7个植物种 ,分别从群落梯度和 3个单一生态因子 (土壤水分维 ,土壤盐分维 ,土壤酸碱度维 )上对其生态位分化进行了定量分析。结果如下 :1在群落梯度上 ,生态位大小依次为红砂 ( 0 .70 1 0 ) ,梭梭 ( 0 .6 4 34 ) ,角果藜 ( 0 .4 774 ) ,雾冰藜 ( 0 .374 5 ) ,盐爪爪 ( 0 .35 4 1 ) ,叉毛蓬( 0 .335 4 )和碱蓬 ( 0 .2 76 9) ;2红砂在土壤水分、土壤盐分、土壤酸碱度维上的生态位分别为 0 .5 2 74 ,0 .6 0 39和 0 .36 2 0 ,梭梭在这 3维上分别为 0 .332 0 ,0 .30 83和 0 .5 1 0 3,从生态位宽度看 ,红砂和梭梭处于优势种地位 ,其余为非优势种 ;3每个物种在群落梯度上的生态位宽度基本大于在上述 3个资源轴上的平均生态位 ;4红砂与梭梭在土壤盐分维上的生态位重叠最大 ( 0 .4 2 0 3) 。

新疆阜康绿洲荒漠过渡带植物群落物种多样性与土壤环境因子的耦合关系

对新疆阜康绿洲荒漠过渡带植物群落 4个物种多样性指数和 3层土壤 19个指标进行回归分析 .结果表明 ,土壤酸碱度、全盐量、Cl-、K+ +Na+ 、Mg2 + 、土壤有机质、全N和速效P与物种多样性有显著相关关系 (P <0 .0 5 ) .酸碱度和有机质与多样性的最好拟合为二项式 ,即高的物种多样性出现在梯度中间位置 .其余 6个指标与物种多样性为显著线形负相关关系 ,表明全盐量、Cl-、K+ +Na+ 、Mg2 + 含量越多 ,物种多样性越小 .全N和速效P与均匀度均呈显著负相关 ,表明全N和速效P含量上升 ,均匀度显著下降 .植物个体数与土壤水盐的回归分析表明 ,植物多度受土壤水分和盐分影响显著 (P <0 .0 1)

绿洲荒漠过渡带夏季晴天地表辐射和能量平衡及小气候特征

利用张掖试验基地2006年6月24日至7月17日的加密观测资料,系统分析了夏季典型晴天张掖绿洲荒漠过渡带地表辐射收支和地表能量平衡特征及小气候特征。结果表明:夏季晴天绿洲荒漠过渡带总辐射值还是比较大的,并且净辐射值也很大,这说明绿洲荒漠过渡带地表具有比较充足的可利用热能,为加热大气和土壤提供了必要的热能条件。在地表能量分配中,晴天绿洲荒漠过渡区主要用于大气运动引起的感热交换,其次是土壤交换,用于水蒸发相变的能量相对较小。近地层空气温度和湿度的变化刚好相反。气温白天随高度的增加而递增,夜晚随高度的增加而递减。近地层大气温度变化要比地表温度缓慢。白天土壤辐射增温,越接近地表增温越快,夜间辐射冷却,地表温度下降最为明显。近地层水平风速在白天较大,夜间逐渐减小。在绿洲荒漠过渡带全天以上升气流为主,水平风速随高度增加明显递增。

民勤绿洲荒漠过渡带人工梭梭群落与水土因子的关系

作为绿洲可持续发展的重要生态屏障,人工梭梭群落的演替关系着民勤绿洲的生态安全。以民勤绿洲边缘人工梭梭群落为研究对象,在野外调查的基础上,采用双向指示种分类(TWINSPAN)和典范对应分析(CCA)数量生态学方法分析了人工梭梭群落与水土环境因子的关系。结果表明:(1)TWINSPAN方法将人工梭梭群落划分为4个群丛类型:群丛I梭梭+白刺-沙蒿-盐生草(Haloxylon ammodendron+Nitraria tangutorum-Artemisia frigida-Halogeton glomeratus)、群丛Ⅱ梭梭+沙拐枣-沙米(Haloxylon ammodendron+Calligonum mongolicum-Agriophyllum squarrosum)、群丛Ⅲ梭梭+白刺-芦苇(Haloxylon ammodendron+Nitraria tangutorum-Phragmites australis)、群丛Ⅳ梭梭+柽柳+盐爪爪(Haloxylon ammodendron+Tamarix ramosissima+Kalidium foliatum);(2)CCA排序第1轴代表生境水分及有机质梯度的变化,第2轴代表生境土壤盐分的环境梯度。Monte Carlo检验和前项选择结果表明,人工梭梭群落演替的环境调控因子排序为土壤水分(10%)>有机质(9.7%)>pH(8.8%)>速效磷(8.4%)>土壤沙粒(7.8%)>地下水埋深(7.8%)>样方距离绿洲之间的距离(7.2%)>全氮(6.9%)>电导率(6.7%)。TWINSPAN分类结果在CCA样方-环境因子排序图中有较好的反映,分类和排序结果较为吻合。(3)土壤含水量、酸碱度、沙粒体积百分比、速效磷、有机质、全氮、电导率与空间因子样方与绿洲的距离解释了物种格局变化的19.8%,其中土壤因子占15.6%,地下水因子占1.1%,土壤与地下水因子交互作用解释部分占3.1%。对于50%以上未能被解释的变异部分,可能归咎于未被选取的环境因子如降水、风蚀沙埋、封禁或者随机过程。

和田河流域绿洲荒漠过渡带土地荒漠化过程研究

和田河流域绿洲荒漠过渡带属于典型的生态脆弱带,风动力是该区土地荒漠化的主要动力因素,植被是该区土地荒漠化的重要决定因子。本文根据风洞试验的结果,探讨了和田河流域绿洲荒漠过渡带土地荒漠化的正过程。指出该区的土地荒漠化是在南疆气候变异以及人类活动等原因造成的干旱地区土地退化的大环境下发生的;同时,该地区的土地荒漠化又有特定的内涵:以天然绿洲的土地退化为本质;人类活动加速了这一过程。该区域土地荒漠化的发生和发展与其物理学驱动机制有着良好的对应关系。根据土地荒漠化发展的不同阶段,可以将其划分为荒漠河岸林衰退期、灌丛沙堆稳定发展期、灌丛沙堆活化-荒漠化发展期。

民勤绿洲荒漠过渡带植物群落数量分类和排序研究

绿洲-荒漠过渡带作为绿洲与荒漠的连接区域,在干旱区生态环境退化与恢复研究中具有重要意义。该研究以民勤绿洲荒漠过渡带为例,在47个植物群落调查样地的基础上,应用双向指示种分类法(TWINSPAN)和除趋势对应分析法(DCA)对研究区典型植物群落进行数量分类和排序,并讨论了影响植物群落类型及空间分布的环境因子。结果表明:(1)研究区植物群落结构简单,植物种以旱生耐盐植物为主。(2)TWINSPAN分类将研究区的植物群落划分为11个群丛类型,即白刺+盐生草群丛、白刺+芦苇群丛、白刺+盐爪爪群丛、盐爪爪+黑果枸杞群丛等,分类结果在空间上反映了民勤绿洲荒漠过渡带植物群落的演替变化趋势。(3)DCA排序结果验证了TWINSPAN分类结果的合理性,同时指出制约民勤绿洲荒漠过渡带植物群落类型及空间分布的重要环境因子是地下水埋深和地貌形态。

疏勒河流域绿洲荒漠过渡带土壤呼吸特征及其影响因素

土壤呼吸是陆地生态系统碳循环研究的关键问题之一。为了研究绿洲荒漠演化过程土壤呼吸的变化特征及其影响因素,运用地统计学的方法分析了500 m间隔取样尺度下甘肃省玉门镇饮马农场一条绿洲荒漠过渡带(荒漠、荒漠-绿洲、绿洲)土壤呼吸速率在不同时期(5、7、10月)的时空变异性,并结合过渡带不同监测点的植被盖度、土壤温度、空气相对湿度、土壤容积含水量以及土壤0~20 cm土层pH值、盐分、HCO_3^-、Cl^-、Ca^(2+)、Mg^(2+)、SO_4^(2-)、K^+、Na^+等理化性质分析,探讨了环境因素与土壤呼吸速率之间的相关性。结果表明:从荒漠向绿洲过渡,土壤呼吸速率从荒漠端的1.21μmol·m^(-2)·s^(-1)逐渐增大到绿洲端的4.85μmol·m^(-2)·s^(-1),增加3倍。从季节变化来看,7月份土壤呼吸速率最大,10月份土壤呼吸速率最小,5月份土壤呼吸速率居中。绿洲荒漠过渡带土壤呼吸速率的变异系数为64.1%~78.1%,属中等变异。从空间相关性来看,7月和10月土壤呼吸速率的块金值为0.065和0.113,均小于0.25,空间相关性强;5月份土壤呼吸速率的块金值为0.690,空间相关性中等。研究发现土壤呼吸速率与土壤温度呈极显著正相关关系(P=0.002)。

民勤绿洲荒漠过渡区辐射特征与热量平衡规律研究

根据巴丹吉林沙漠与腾格里沙漠交汇处的民勤绿洲荒漠过渡区的长期连续实测资料 ,分析了该地区的辐射特征 ,研究了热量平衡各分量的变化特征及热量平衡规律。在绿洲荒漠过渡区 ,其太阳辐射、净辐射和反射辐射具有明显的日进程和季节变化规律 ;太阳辐射月总量最大值 (12 0 2 3 3kW·m- 2 )出现在 8月份 ,最小值(5 2 0 6 5kW·m- 2 )出现在 11月份 ;流动沙丘表面的反射率高于有植被覆盖的红柳和白刺灌丛沙丘表面的反射率 ,在植被生长季节更为明显 ,反射率日最大值分别为流动沙丘 (37 5 % ) >白刺沙丘 (2 9 7% ) >红柳沙丘 (2 7 9% ) ;流动沙丘表面接受的净辐射是植被覆盖区的 5 0 %～ 70 %左右。在绿洲荒漠过渡区生态系统的热量平衡中 ,占比例最大的是潜热通量 ,其次为感热通量和土壤热通量。随着荒漠化程度的加深 ,生态系统反射率增加 ,净辐射减少 ,而且热量平衡中感热通量和土壤热通量所占比例增加 ,而潜热通量比例减小。

水分因素对绿洲荒漠过渡带土壤氮矿化的影响

通过树脂芯原位培养试验,分析水分因素对塔里木绿洲荒漠过渡带3种不同植被覆盖度（LCD：0~0.2;MCD：0.2~0.4;HCD：0.4~0.6）土壤矿质氮含量影响及氮矿化速率变化。结果表明,水分对土壤氮矿化作用有明显影响,土壤净氮矿化速率与土壤水分有明显相关性,3种植被覆盖度类型的剖面水分变化和净氮矿化速率呈正相关,相关系数LCD是0.866 9（P〈0.01）,MCD是0.647 9（P〈0.05）,HCD是0.594 0（P〈0.05）;测定周期内绿洲荒漠过渡带土壤平均净氮矿化速率,LCD为0.334kg/（hm2·d）,MCD为1.010kg/（hm2·d）,HCD为0.998kg/（hm2·d）;该区域土壤水分变化是影响氮矿化的主要因素之一,说明在极端干旱条件下,水分控制氮矿化作用,但随植被覆盖度递增土壤含水量增加,水分因素对土壤氮矿化作用逐渐递减。

玛纳斯河下游绿洲荒漠交错带土壤盐碱化特征分析

为了解绿洲荒漠交错带盐渍化现状及为盐渍化防治提供基础资料,研究以玛纳斯河下游绿洲荒漠交错带为案例区,通过野外采样和室内试验测定,分析了0～100cm土壤的盐渍化特征及其类型。结果表明:①研究区土壤各层pH值均>9,属碱性土壤;②土壤含盐量总体不高,土壤中阴离子以SO42-和Cl-为主,阳离子主要为Na++K+;各离子间关系复杂,且盐分表现为上下部盐分含量高,中部盐分含量小的特点;③研究区盐渍化程度不严重,盐分类型主要为氯化物-硫酸盐盐渍化土和硫酸盐-氯化物盐渍化土类型。

民勤绿洲荒漠过渡带固沙林土壤微生物数量和酶活性研究

对民勤绿洲荒漠过渡带不同固沙林土壤微生物数量和土壤酶活性进行研究,以裸沙地为对照。结果表明：不同固沙林土壤微生物数量和土壤酶活性均存在差异,且均显著大于裸沙地;在0-60 cm土层中,土壤细菌、放线菌、真菌、过氧化氢酶、脲酶和磷酸酶以梭梭林地最大,分别是对照的2.29倍、2.36倍、10.17倍、2.63倍、1.65倍和1.71倍;土壤微生物数量及其酶活性有明显的垂直分布特征,梭梭林的放线菌、真菌和蔗糖酶活性均随着土层深度增加而减小;相关性研究表明,土壤细菌、真菌和放线菌与土壤过氧化氢酶、脲酶、磷酸酶呈极显著正相关关系,相关系数均达到了69.6%以上。随着民勤绿洲荒漠过渡带植被的恢复,不同固沙林对干旱瘠薄的沙漠环境均有一定的适应性,各固沙林土壤的生物性质不断得到改善。

民勤绿洲荒漠交错带不同土地覆被下土壤养分分布特征

以西北干旱区民勤绿洲荒漠交错带为例,选取民勤沙生植物园、东坝镇、苏武山等8个样带221个样点开展不同土地覆被类型下的土壤养分含量及土壤肥力综合评价研究。结果表明:(1)土壤有机质含量表现为绿洲区>绿洲荒漠过渡带>荒漠区的梯度变化;受人类活动影响和荒漠景观特征的影响,不同样带内土壤养分含量离散程度较大,变异系数为16.67%～410.68%,且土壤养分样带内变异程度基本呈现出沿荒漠—绿洲荒漠交错带—绿洲逐渐增加的趋势。(2)荒草地、灌木林地、乔木林地和裸地的土壤N,P,K含量主要受土壤质地和植被类型的影响而呈现出差异。(3)不同土地覆被下土壤肥力质量指数大小为草地(0.552)>灌木地(0.057)>乔木地(-0.642)>裸地(-0.677),草本和灌木具有良好的土壤培肥作用。

新疆于田绿洲荒漠交错带土地利用及覆盖遥感研究

利用卫星影像,建立相应的空间图形库系统,又运用遥感和GIS技术,结合景观生态学的方法,定量分析新疆于田绿洲近15年来土地利用数量的变化,从斑块的破碎度和景观形状的复杂度,以及对该地区土地利用/土地覆盖的空间演变,进行了动态描述,并结合多年的实地调查,对产生这些变化的原因进行了定性及定量化研究。

民勤绿洲荒漠化遥感评价研究

利用 3个年份 TM数据 ,研究荒漠化遥感评价方法 ,并对民勤绿洲荒漠化进行了初步研究。建立起以遥感光谱特征、组合派生特征和空间结构特征为评价因素 ,用最大似然方法和景观格局分析进行荒漠化评价的方法 ,以及在此基础上区域荒漠化评价指数的计算方法。研究表明 ,3个年份的荒漠化评价总精度都在 0 .8以上 ;引入模式识别技术 ,将是荒漠化评价的主要发展趋势。 1988到 1997年间 ,民勤绿洲荒漠化面积没有扩大 ,基本保持稳定 ,但各荒漠类型和等级内部间发生转化。从民勤区域荒漠化指数看 ,1988年为 0 .71,1992年是 0 .69,1997年为 0 .76。 1988到 1992年期间 ,荒漠化以水蚀、风蚀过程为主 ,荒漠化严重程度有所下降 ,速率为 0 .5 % ;1992到 1997年间 ,盐渍化荒漠化过程加剧 ,荒漠化严重程度加剧 ,速率为 1.4%。作为水蚀荒漠化过程则在整个评价期内减弱。在景观格局上 ,1992年的整体景观破碎化程度下降 ,景观格局最为稳定 ;而 1997年破碎化程度最大 ,景观格局复杂、最不稳定。因此景观格局也反映出两个评价时段内荒漠化演化过程不同 ,从 1988到 1992年 ,土地退化减弱 ;而 1992到 1997年间 。

干旱区绿洲荒漠交错带空间贫困分异特征、减贫需求与扶贫对策研究——以新疆和田地区为例

干旱区绿洲荒漠交错带具有自然环境恶劣、社会发展滞后、经济基础薄弱、人口素质较低、贫困现象普遍的显著特征。依据空间贫困理论、GIS空间分析技术和TOPSIS模型,研究了和田地区空间贫困等级、致贫原因及其障碍度指数,并提出了相应的扶贫对策建议。结果表明:(1)和田地区一级贫困区包括和田县(0.528 0)、民丰县(0.466 3);二级贫困区包括皮山县(0.387 1)、于田县(0.378 8)、和田市(0.371 5)、策勒县(0.348 3)、墨玉县(0.325 7);三级贫困区包括洛浦县(0.221 3)。(2)和田地区排序前五的减贫需求包括:生产资料(86.8%)、资金(85.5%)、住房(74.3%)、教育培训(67.0%)和饮水(64.7%)。针对研究区的空间贫困分异特征以及减贫需求,从完善公共基础设施、实施转移就业行动、发展特色优势产业、改善生产生活条件、加大教育培训力度与金融扶持力度等方面提出了相应的对策建议。

“绿洲荒漠”:反思纽约市的地方新闻危机

近年来,因传统营利模式受到冲击,美国不少地方媒体在经营上难以为继,纷纷被迫走上关停道路。全美有超过1300个社群成为新闻报道的"盲区",与之相关的公共事务报道极度缺乏(1)。2011年,哈佛尼曼新闻实验室发表的一份报告中首次提出了"新闻荒漠"(NewsDesert)的概念,意指那些因当地经济无法支撑地方媒体继续运营.

绿洲荒漠过渡带风况对波文比和蒸散发的影响

波文比-能量平衡法是目前蒸散发研究常用的方法之一。在利用波文比-能量平衡法对荒漠地区,尤其对绿洲荒漠过渡带的蒸散发进行研究时,发现有波文比波动大、蒸散发结果准确性不高等问题。如何提高波文比-能量平衡法在绿洲荒漠过渡带的准确性成为荒漠干旱区精确研究水分收支急需解决的问题。在以前的研究基础上,发现绿洲荒漠过渡带的不同风况对波文比有不同影响,这可能是造成波文比-能量平衡法在绿洲荒漠过渡带精度不高的主要原因。为了证明这个假设,于2010—2012年在西北民勤绿洲荒漠过渡带进行了野外连续观测,观测了不同风况条件下波文比、不同高度的温度差、湿度差以及蒸散发的变化规律,分析了它们的特征及其影响因素。结果表明,研究区观测期内波文比值在-17.3—16.2范围内变化,波动较大,呈"U"型变化,生长季中期波文比值低于初期和末期;在无风天气,绿洲荒漠过渡带温度、湿度梯度不受水平气流的影响,波文比波动小,异常值少,波文比方法测算出的蒸散量较为准确,能够代表实际蒸散量,所测得民勤绿洲荒漠过渡带波文比日均值为0.07,日蒸散量为1.6mm/d;在绿洲风和荒漠风天气,绿洲荒漠过渡带空气温度、湿度结构发生明显改变,波文比波动大,不同风况使得大气处于逆温或逆湿的状态,波文比-能量平衡法所测得的蒸散量负值增多,适用性降低。因而在应用波文比-能量平衡法估算绿洲荒漠过渡带的蒸散发时应该选择合适的天气和观测点,避开风况对观测结果的影响。