鄂尔多斯黄河流域荒漠生态系统防风固沙的功能价值评估

为定量估算黄河流域荒漠生态系统防风固沙功能价值,以位于鄂尔多斯黄河流域的库布其荒漠生态系统流动沙地、半固定沙地与固定沙地为研究对象,针对其荒漠生态系统防风固沙量开展研究,对库布其荒漠生态系统的防风固沙功能价值进行评估核算。经核算,库布其荒漠生态系统2021年防风固沙量为5.02×10^(8)t,防风固沙服务价值量为753×108元/a,减少农田经济损失价值为16.06×108元/a,减少草地经济损失价值为0.27×10^(8)元/a,土壤营养元素保持价值为38.05×10^(8)元/a,减少泥沙淤积灾害价值为3.01×10^(8)元/a,减少交通运输经济损失价值为7.53×10^(8)元/a。库布其荒漠生态系统具有极大的生态经济价值,其防风固沙功能对于鄂尔多斯黄河流域生态环境保护具有及其重要的作用。

草地和荒漠生态系统生物土壤结皮对土壤养分及酶活性的影响

为探讨在草地和荒漠生态系统中生物土壤结皮(Biological soli crusts,BSCs)对土壤养分及酶活性的影响,本研究选取国内外30篇中英文文献当中11个指标进行Meta分析,通过亚组分析对草地与荒漠两种生态系统下不同类型BSCs对土壤养分及酶活性的影响,并通过土壤养分恢复指数(NRI)和随机森林分析对其影响程度做出统一评价。结果表明:在荒漠生态系统中BSCs对NRI的作用大于在草地生态系统中;地衣结皮>混合结皮>苔藓结皮>藻结皮。并且通过随机森林分析和对年平均降雨量(MAP)与年平均温度(MAT)的拟合回归分析发现磷酸酶、脲酶和蔗糖酶对NRI贡献显著高于其余所选指标,其中磷酸酶与MAP、蔗糖酶与MAT均呈极显著正相关关系,而脲酶与MAP,磷酸酶与MAT均呈显著负相关关系。在今后的研究中,可以考虑将不同生态系统与BSCs类型匹配,从而更有效的利用BSCs进行土地退化和荒漠化的治理。

全面提升荒漠生态系统质量和稳定性

要坚持科学治沙,全面提升荒漠生态系统质量和稳定性。要合理利用水资源,坚持以水定绿、以水定地、以水定人、以水定产,把水资源作为最大的刚性约束,大力发展节水林草。要科学选择植被恢复模式,合理配置林草植被类型和密度,坚持乔灌草相结合,营造防风固沙林网、林带及防风固沙沙漠锁边林草带等。

荒漠生态系统土壤酶活性研究进展

在荒漠类生态系统、土荒漠类生态系统中,土壤酶是能量流动和物质循环中积极的生物活性物质,土壤酶活性测定在荒漠生态系统的研究中占有重要地位。从植物群落、土壤肥力、气候因子和人为干扰4个方面,综合探讨了荒漠类生态系统中土壤酶种类、活性与分布的变化,结果表明:各种植物通过根际土壤中根分泌物和微生物的活动来提高土壤酶活性;土壤肥力(氮、磷和有机碳的含量与存在形态)对不同的土壤酶活性将会产生不同的影响;气候因子中对土壤酶活性的影响主要与土壤中的水分和温度有关;人为干扰对土壤酶活性存在消极的影响,尤其是在漠类生态系统中。但目前关于荒漠生态系统土壤酶的研究较其他种类土壤少,且多为研究土壤酶的时空分布。未来可在土壤酶活性与其他生态指标、多种环境因素交叉、土壤微生物群落等方面对荒漠生态系统进行研究。

干旱区荒漠生态系统的土壤呼吸

采用LI-8100土壤碳通量测量系统测定了准噶尔盆地高(B)、低(A)两个盖度级3个典型荒漠植物群落梭梭、盐穗木、假木贼的土壤呼吸速率,比较分析了各样地土壤呼吸的变化特征及水热因子对荒漠土壤呼吸特征的可能影响。结果表明:生长季,土壤呼吸速率存在明显的日变化和季节变化规律,不同盖度和群落类型的荒漠土壤呼吸速率变化形式基本相同。日变化格局最高值出现在12:00～14:00,最低值在8:00或20:00;夏季各月(6、7、8月份)土壤呼吸速率高于秋季月份(9、10月份),春季(5月份)最低。高盖度梭梭群落样地日平均土壤呼吸速率与其他样地存在显著差异。各样地土壤呼吸速率与地表温度呈不同程度的正相关,而与土壤温度的相关性较弱;高盖度盐穗木样地(土壤湿度最高)、梭梭样地(土壤湿度最低)土壤呼吸速率与土壤湿度呈显著负相关。地表温度-土壤湿度的多变量模型能在更大空间尺度解释荒漠土壤呼吸速率时间变化的61.9%。样地间土壤呼吸速率的差异可能主要受土壤湿度影响。高、低盖度的梭梭、盐穗木和假木贼群落的Q10值分别为1.34、1.3、1.65、1.58、1.17和1.31,平均值1.39。

塔里木河下游荒漠生态系统退化机制分析

近几十年来,塔里木河下游河道断流,地下水水位剧烈下降,天然植被衰退,土地的沙质荒漠化问题十分严峻。通过对下游退化荒漠生态系统的脆弱性和不稳定性以及干扰体驱动力的分析,阐述了该系统退化的机制,并在此基础上,提出了退化荒漠生态系统的恢复对策。系统的内在脆弱性特征决定了其抗干扰的能力差,退化后恢复的弹性小;强烈的人为干扰体是系统退化的重要驱动力。下游荒漠生态系统的退化是系统内在特性和外在干扰体综合作用的结果。在干旱区严酷的生态环境下,荒漠生态系统的人为干扰结果值得重视。2000年5月以来的塔里木河下游生态输水,使系统的退化形式得到了一定程度的遏制,但系统的恢复是有限的。植被的恢复,必须遵循干旱区植物的生态学性质,密切结合植物发生所需的环境条件,特别是干旱区植被分布格局与地下水的关系。

库布齐东段不同植被恢复阶段荒漠生态系统碳氮储量及分配格局

为科学评价植被恢复促进沙漠化逆转对碳氮储量的影响,以流动沙地、半固定沙地、油蒿固定沙地、柠条固定沙地、沙柳固定沙地5个阶段荒漠生态系统为研究对象,采用时空替代法分析植被恢复过程中荒漠生态系统碳氮储量及分配格局。结果表明:不同恢复阶段碳氮储量均表现为:流动沙地(3320.97 kg C/hm^2、346.69 kg N/hm^2)<半固定沙地(4371.46 kg C/hm^2、435.95 kg N/hm^2)<油蒿固定沙地(6096.50 kg C/hm^2、513.76 kg N/hm^2)<柠条固定沙地(9556.80 kg C/hm^2、926.31 kg N/hm^2)<沙柳固定沙地(19488.54 kg C/hm^2、982.11 kg N/hm^2)。植被层碳氮储量均呈现随植被恢复逐渐增加的趋势,除流动沙地外,其他阶段碳氮储量均以灌木层为主,占比分别为66.65%—91.41%和52.94%—93.39%,草本和凋落物占比较小。灌木各器官生物量及碳储量分配均为:茎>根>叶,氮储量分配无明显规律,草本各器官生物量及碳氮储量分配均为地上部分高于地下部分。土壤层是荒漠生态系统碳氮储量的主体,碳储量占比为68.64%—99.62%,氮储量占比为89.26%—99.89%,同样呈现随植被恢复逐渐增加的趋势。碳氮储量随土层加深逐渐降低,具有明显的表层富集特征,且随植被恢复过程富集性显著加强。这说明人工建植促进植被演替实现沙漠化逆转可以显著增强荒漠生态系统的碳氮固存能力。

荒漠生态系统定位观测方法与指标体系探讨

对许多涉及生态过程重大科学问题的认知,使长期生态学的研究在国际上受到越来越多的重视。长期定位观测也是系统地了解荒漠生态系统过程,获取基础数据的主要手段和有效途径,但是国内已有的定位观测站点的观测指标各成体系,不利于数据比较和信息共享。本文按照继承性、系统性、代表性和可行性的原则制定了比较完整可行的适合我国荒漠生态系统定位观测,包括水、土、气、生的综合指标体系,以期为荒漠生态系统定位观测工作的规范化打下一个坚实的基础。

荒漠生态系统水热平衡规律研究进展

荒漠生态系统水热平衡问题是研究气候和小气候形成及其变化机制的重要问题 ,也是维持现有生态系统平衡稳定以及退化生态系统恢复的关键 ,而且对防治荒漠化起着重要作用 .该文系统地综述了国内外荒漠生态系统水热平衡规律及系统小气候的最新研究进展 ;并从水量平衡与水文动态、水热交换与传输以及热量平衡等 3个方面 ,评述了荒漠生态系统水热平衡研究的若干方法 .最后 ,该文对水热平衡理论和研究方法、水热平衡耦合模型以及荒漠生态系统的水热结构优化模式等未来的研究方向和重点问题作了分析 .

梭梭荒漠生态系统Ⅰ初级生产力及其群落结构的动态变化

通过对梭梭荒漠群落的种类组成、垂直结构、水平结构、季相及梭梭当年生绿色同化枝和草本层的地上植物量的研究，表明在以小半乔木梭梭占主导地位的群落中，丰富的短生植物及长营养期一年生植物均得到较好的发育，说明该群落具有由中亚荒漠向亚洲中部荒漠过渡的性质。而大量单种属或寡种属出现，反映出了梭梭群落具有干旱植物区系的明显特征，与整个新疆植被荒漠植物区系的特征相一致。梭梭群落中建群层片的种类单一，与北疆其它荒漠植被类型相似，而伴生植物的种类组成比其它类型丰富，特别是短生植物及长营养期一年生植物种类较多。初级生产力分别与梭梭当年生绿色同化枝的萌发、生长和脱落，短生植物的迅速生长和死亡，以及长营养期一年生植物的生长有密切关系，分别在５月下旬、６月下旬和８月上旬达到高峰。梭梭当年生绿色同化枝的植物量在其整个群落初级生产力的构成中作用明显。是整个群落初级生产力的７２．３％～８５．８％。

我国荒漠生态系统动物物种多样性保护价值估算

生物多样性保护作为生态系统的支持性基础功能,其价值评估受到普遍关注,但评价方法一直是困扰学界的主要问题。基于能值理论对我国荒漠生态系统动物物种多样性保护价值进行核算,并参考世界自然保护联盟(IUCN)物种濒危等级分级标准,计算引入濒危指数对动物物种由于其稀缺性得到的价值增值。结果显示,我国荒漠生态系统动物物种多样性保护总价值为35万1 000亿元,其中稀缺性价值为3万6 400亿元,哺乳动物保护价值占总价值的52.41%,鸟类保护价值占42.04%。结果表明,我国荒漠生态系统具有巨大的动物物种多样性保护价值,其价值分布趋势由东向西、由南向北递增。从研究范围内各省区的情况来看,新疆的动物物种多样性保护价值最高,为21万1 000亿元,青海、西藏、内蒙古、甘肃价值数接近,陕西、山西、河北、吉林、黑龙江、辽宁价值较低。

新疆荒漠生态系统分布特征及其演替趋势分析

本文依据中国植被分类原则,利用400万植被图,并借鉴景观分类方法,对新疆荒漠生态系统进行了划分,将新疆荒漠生态系统类型划分为4个荒漠生态系统类型。在分类的基础上,对新疆荒漠生态系统的空间分布特征和数量分布特征进行了详细的分析。结果表明,新疆荒漠生态系统总的面积为65.46×104km2。荒漠生态系统在空间分布上具有很强的地带性规律。在空间上主要分布在吐鲁番盆地,哈密盆地环天山和昆仑山山原和山麓地带。荒漠生态系统在各县域行政区域中的分布规律是半灌木、矮半灌木荒漠生态系统跨越的县市最多,最少的是垫状小半灌木(高寒)荒漠。本文同时在荒漠生态系统分类的基础上分析了新疆20年荒漠生态系统演变趋势,新疆荒漠生态系统面积增加了13.83×104km2,说明新疆总体的生态环境质量是降低的。在其他类型向荒漠生态系统演替过程中,转移面积最大的和最多的是垫状小半灌木(高寒)荒漠和灌木荒漠,面积分别为12.20×104km2和12.16×104km2。这两种荒漠生态系统类型主要分布在南疆,说明南疆的生态环境变化更剧烈。

中小尺度荒漠生态系统服务研究及其价值评价——以宁夏沙坡头保护区为例

为探索中小尺度荒漠的生态系统服务,基于千年生态系统评估(MA)的评价体系和土地用地类型资料,并结合国内外现有的研究方法,对有明确边界的宁夏中卫沙坡头国家级自然保护区荒漠生态系统服务进行评估.结果表明,该区域2010年生态系统服务总价值为1.94亿元,其中直接价值即提供食物服务的价值约为12.9×106元;间接价值包括防风固沙、侵蚀控制、固碳释氧和阻滞尘埃,价值约为181.4×106元;各类服务价值由大到小的排序为:固碳释氧、侵蚀控制、提供食物、阻滞尘埃、防风固沙;荒漠生态系统服务价值的重要程度与一般认知存在差异,间接服务价值比直接服务价值高出很多.可为荒漠生态系统管理和生态恢复研究提供参考.

荒漠生态系统鼠类对土壤和植被的扰动效应

干扰形成的斑块对荒漠生态系统时空异质性的维系和发展具有重要意义。鼠类作为生物干扰的重要代表,是荒漠生态系统斑块形成的主要来源,它们已从生理、形态、行为进化出一系列特点适应了荒漠生态系统的严酷环境,同时其挖掘、采食行为也深刻影响着荒漠生态系统的环境。本文主要从鼠类活动对土壤(包括土壤发生过程、土壤斑块的形成、土壤理化性质)和植物群落(包括物种多样性、生产力、植物种子)的扰动效应做了归纳总结,旨在阐明鼠类在荒漠生态系统中的作用。

荒漠生态系统中生物的信息联系特征

探讨了生物与水分、植物与植物以及植物与动物之间的信息传递方式 ,信息传递在维持荒漠生态系统正常运转中的作用。阐明了把握荒漠生态系统信息传递的特征及过程对认识干旱环境形成机制、演变规律及发展趋势 ,构建退化生态系统重建及恢复模式的重要意义。

荒漠生态系统服务功能的评估方法

生态系统服务评估研究是国内外热点问题之一.荒漠生态系统是陆地生态系统的一个重要组成部分,荒漠生态系统本身因环境因素的差异而类别多样,本文从生态系统服务功能的角度出发,总结了荒漠生态系统服务功能及其价值评估方法,其主要功能划分为固碳、水文调节、保持土壤养分、防风固沙、生物多样性保护、文化旅游6类10个评估指标,并探讨了各指标的物质量及价值量的计算公式和方法,可为今后荒漠生态系统服务功能评估研究提供参考依据.

荒漠生态系统服务功能及其价值研究

荒漠生态系统是整个生物圈中分布较广的一个系统,是陆地生态系统中的一个重要的子系统,对这一广大区域的生态系统服务功能的正确认识,是经济发展和生态环境建设的重要依据。本文从生态系统服务功能的角度归纳了荒漠生态系统类型以及荒漠生态系统服务功能,主要有旅游服务、涵养水分和水源、保持水土、净化水体和空气、营养元素循环、物质生产、污染物降解、有机质、截留降水、涵养水分、土壤C的积累、农田生态系统服务、单位面积及区域生态系统服务价值等,以及评价荒漠生态系统服务功能价值的模型和方法,为正确评价荒漠生态系统服务功能提供依据。

西部地区荒漠生态系统空间分析

土地荒漠化是困扰人类发展的主要问题一,荒漠生态系统是荒漠化地区可持续发展的基础。以资源环境数据库中的植被空间分布信息为本底,结合最新的调查和遥感资料,利用地理信息、遥感技术和统计手段,对中国荒漠生态系统的空间分布格局进行了详细的分析。中国的荒漠生态系统可以分为5个基本类型,15类生态系统,在海拔、经向和纬向的分布上都存在一定的规律性。在研究各类荒漠生态系统空间分布特征的基础上,分析了荒漠化生态系统的总体特征。

荒漠生态系统功能及服务的评估体系与方法

荒漠生态系统是我国西北地区的代表性生态系统类型，具有独特的结构和功能。我国荒漠生态系统面积约为165万km2。荒漠生态系统功能主要体现在防风固沙、土壤保育、水资源调节、固碳、生物多样性保育、景观游憩、沙尘生物地球化学循环。本文初步构建了一个较为系统的荒漠生态系统功能与服务评估体系，并给出了各类功能与服务可行的评估方法与模型，为定量评估荒漠生态系统功能与核算其服务价值奠定基础。进一步研究需应用与完善该评估体系与相应的评估方法，从全国尺度上全面定量评估整个荒漠生态系统的功能与服务。

荒漠生态系统生态承载力分析——以民勤县为例

采用民勤县2010—2014年统计年鉴数据,运用生态足迹和承载力模型对该县近5a的生态足迹供需状况进行了对比分析,结合灰色预测理论建立GM(1,1)模型,以研究荒漠生态系统的生态承载力特点、变化趋势。研究表明:第一,人均生态足迹从2010年的2.3221 hm^2逐年增至2014年的3.5906 hm^2,增幅达54.63%。人均可利用生态承载力也有逐年上升的趋势,基本维持在0.7295 hm^2—0.9441 hm2之间。民勤处于严重不可持续状态,生态赤字逐年扩大。第二,化石能源和草地对生态足迹和生态赤字影响最大,草地过载导致的草地退化成为其承载力严重不足的主要原因。第三,预测结果表明,生态足迹将持续增加,造成生态赤字的继续扩大。因此,要优化三次产业结构,提高能源利用效率;发展优势农业,加大技术投入;合理规划,转变畜牧业增长方式,坚持生态文明道路。