不同带间距固沙林带间植被与土壤特性变化

在科尔沁沙地敖汉旗沙区,通过评估不同带间距低覆盖度固沙林对土壤及植被的影响,旨在提出更适宜当地条件的带间植被恢复与土壤发育的配置结构模式,为科尔沁沙地人工造林提供科学依据。对3种不同带间距的赤峰杨固沙林带间植被群落多样性、土壤理化性质及其相关性进行了研究。结果表明:不同带间距赤峰杨固沙林带间植被与土壤恢复有明显影响,植被恢复与土壤恢复是相辅相成的。(1)在调查的3种不同带间距的行带式固沙林中,随着带间距的增加,带间植被的物种多样性呈增加趋势,各物种多样性指数的变化趋势比较为:带间距25 m>16 m>10 m>等株距对照样地;(2)土壤含水量、孔隙度及土壤养分(有机碳、碱解氮、速效磷、速效钾)含量比较为:带间距25m>16m>10m>等株距对照样地;土壤容重比较为:带间距25 m<16 m<10 m<等株距对照样地;(3)在不同带间距赤峰杨固沙林中,土壤发育和植被恢复是相互促进的,物种多样性指数与土壤的各项理化性质存在不同程度的显著(P<0.05)或极显著(P<0.01)相关,但与速效钾的相关性不显著。低覆盖度赤峰杨固沙林带间距的大小对带间土壤理化性质、植被恢复有明显的影响,增大带间距,能有效促进土壤发育、促进带间植被生长,25m的带间距,更有利于土壤的发育和带间草本植被生长。

阿鲁科尔沁沙地饲用燕麦品种适应性评价

为筛选出适宜阿鲁科尔沁沙地种植的饲用燕麦(Avena sativa)品种,本研究采用田间随机区组试验设计方法,分别对春播13个和夏播12个供试燕麦品种的株高、旗叶长和宽、第一节茎粗、干草产量及营养品质进行了测定,并采用模糊数学隶属函数法对各指标进行综合分析。结果表明,春播和夏播不同品种燕麦的生产性能及营养品质各指标均存在一定的差异。春播燕麦不同品种隶属函数值由大到小排序为‘福燕1号’>‘贝利’>‘甜燕1号’>‘艾博’>‘悍马’>‘海威’>‘梦龙’>‘速锐’>‘莫妮卡’>‘黑玫克’>‘三星’>‘凯撒’>‘特牧’,夏播燕麦不同品种隶属函数值由大到小排序为‘甜燕3’>‘梦龙’>‘悍马’>‘速锐’>‘甜燕2’>‘甜燕70’>‘海威’>‘艾博’>‘萨摩’>‘楷模’>‘甜燕75’>‘福星’。以上结果表明,适宜在阿鲁科尔沁沙地春播的燕麦品种为‘福燕1号’‘贝利’‘甜燕1号’,夏播的燕麦品种为‘甜燕3’‘梦龙’‘悍马’。

科尔沁沙地地表沉积物粒度分析与可风蚀性讨论

通过对地表沉积物的粒度分析,研究了科尔沁沙地四种主要土地类型地表沉积物的粒度分布特征;结合该地区多年气候状况,对不同土地类型的可风蚀性进行了定量研究;分析了不同土地类型的潜在可风蚀性。同时,对玉米地、谷子地等七种农作物种植地的表土做了粒度分析,认为不同农作物对地表可风蚀性的影响较小。

科尔沁沙地土地沙漠化与景观结构变化的关系分析

从时空尺度分析了科尔沁沙地典型地区1975—2005年景观结构的动态变化对土地沙漠化的影响,结果表明:沙漠化程度在1975—2005年之间呈典型的抛物线变化趋势,其中在1985年达到最大值0.398;30a来,景观尺度上的斑块密度由21个.hm-2增加到52个.hm-2,分维数由1.203增大到1.244,说明景观破碎化增强,结构趋向复杂、稳定;景观结构动态对沙漠化程度的影响分析表明,景观的多样化,促进沙漠化的正向发展;斑块密度越大,沙漠化程度越大,说明高的景观的破碎化程度和空间异质性对沙漠化过程对有促进作用。分维数对沙漠化过程的影响较为复杂,在2005年,分维数对沙漠化程度影响是正相关的,且有显著的线性回归关系,但在其他时间段上分维数对沙漠化的程度是负相关的,相关性不够显著。

生物结皮对土壤呼吸的影响作用初探

利用Li—6400P—09土壤呼吸测量系统,对科尔沁沙地沙漠化逆转过程中生物结皮的形成对土壤呼吸的影响进行了测定分析。结果表明:①生物结皮存在时的平均土壤呼吸速率(1.856μmolCO_2/m^2·s),极显著(P<0.01)低于无结皮时的速率(2.725μmolCO_2/m^2·s),说明沙漠化逆转过程中生物结皮的形成可以有效减弱土壤中的CO_2向大气的排放,即生物结皮有减缓温室效应的生态功能;②在湿润和较低温度条件下,生物结皮对土壤呼吸的抑制作用更为显著;③形成的生物结皮越厚,对土壤呼吸的抑制作用越强;④生物结皮中粒径<0.05 mm的粘粉粒含量越多,对土壤呼吸的抑制作用越明显。

科尔沁沙质放牧草地植被分异规律的聚类分析

通过野外放牧试验，得出如下结果和结论：①在不同放牧压力下，植被盖度、高度和牧草产量发生明显分异，其中连续轻度放牧下植被恢复明显，持续重牧下植被严重退化，持续中牧下植被随气候（降水）波动而变化；②在重牧条件下，群落中多年生牧草和适口性较好的一年生牧草相继退出，劣质一年生草占绝对优势；在封育和轻牧条件下，草地中多年生牧草和一年生牧草的优势度比值一般为２∶３，其中封育下的牧草地质量要好于轻牧区；中牧区牧草优势种更替较慢，多年生牧草与一年生牧草优势度比为１∶４左右；③沙质草地对放牧扰动十分敏感，一经放牧立即表现出明显变化，在不同放牧强度下草地沿着各自的方向演替，其演替速度不仅与放牧强度有关，更决定于放牧持续时间。

科尔沁沙地生态环境特征分析

科尔沁沙地典型地区生态环境特征的分析表明,40年来科尔沁沙地的年均气温呈逐渐增加的趋势,与全球气温升高变化一致。年降水量的变化呈波动式增加,特别是从20世纪70年代中期到90年代中期年降水量的波动幅度增大。气候类型年际间呈半干旱、半湿润和湿润交替出现,其中半干旱气候出现频率为47.5%,半湿润气候为45%,湿润气候为7.5%。沙尘暴的发生日数从1961年以来呈下降趋势,到1984年以后低于平均水平。科尔沁沙地的土壤和植被的异质性决定了该区域的农牧交错特征,特定的风沙环境促进了农牧交错特征的变化。

不同类型沙地植物保护酶系统对干旱、高温胁迫的响应

在科尔沁不同类型沙地选择几种优势植物进行人工自然脱水、干旱和高温处理，测定了保护酶（超氧化物歧化酶——ＳＯＤ，过氧化物酶——ＰＯＤ，过氧化氢酶——ＣＡＴ）活性变化，研究了植物保护酶与其抗膜脂过氧化间关系及其在抗逆中的作用。结果表明，胁迫条件下ＳＯＤ和ＰＯＤ活性增高，与ＭＤＡ含量增加成正相关，ＣＡＴ活性下降与ＭＤＡ含量增加成负相关。在胁迫处理中流动沙地的沙米、欧亚旋覆花叶片ＳＯＤ、ＰＯＤ活性增高，ＭＤＡ含量增高，保护酶清除速率低于氧自由基积累速率导致的膜脂过氧化可能是植株在胁迫中枯死的原因之一；在胁迫处理中半固定沙地的差不嘎蒿ＳＯＤ、ＰＯＤ活性略上升，但活力较低，其抗逆可能依赖多种途径及生理变化的保护；固定沙地的白草、狗尾草胁迫前ＰＯＤ活性较高，胁迫后ＳＯＤ、ＰＯＤ活性增加幅度较大，是一真正的依赖保护酶进行抗逆的植物类型。干旱、高温胁迫下ＳＯＤ、ＰＯＤ协同作用在沙生植物抗膜脂过氧化，保护膜的完整性上起重要作用。

科尔沁沙质放牧草地土壤动物多样性特征研究

在科尔沁沙质放牧草地 ,人为的小面积实验放牧情况下 ,土壤动物群落结构随放牧强度的提高发生变化 ,主要体现在动物密度降低、群落丰富度减小。放牧强度提高时 ,土壤动物生物量、密度季节动态和多样性指数无明显变化规律 ,重度放牧下以上指标并不明显低于封育区。土壤动物优势类群对放牧扰动的响应各自不同。以相似性指数比较土壤动物对不同牧压的响应 ,结果为中度放牧区较接近封育区 ,而重牧区分异最大。

科尔沁沙地玉米叶面蒸腾与棵间蒸发特性

利用Dynamax包裹式茎流测量系统、小型蒸渗仪和LI-6400光合作用系统分别测定了科尔沁沙地玉米(Zeamays)的茎秆液流、棵间土面蒸发和叶面蒸腾速率。结果表明,拔节至成熟期间,科尔沁沙地玉米的逐日平均茎秆液流量为7.3～29.8 g/h,叶面蒸腾量为0.9～3.6 mm,棵间蒸发量约占同期总蒸散量的20%,但灌溉后的蒸发比例在30%以上。上、中、下三层叶片的蒸腾速率均与茎秆液流的日变化趋势显著正相关(P<0.05),表明叶片的瞬时蒸腾速率测定可以代表玉米茎秆液流的动态变化特征。同时与水量平衡法对比验证了茎流计间接法可以较好地测定作物蒸散量。

科尔沁沙地植被演替的抗逆性特征

在科尔沁不同类型沙地上选择了几种优势植物，通过自然脱水、高温处理过程中抗逆生理指标的测定和叶形态观测，研究了它们的抗逆方式和生理抗逆性差异与科尔沁沙地植被演潜规律的关系。结果表明，在自然脱水、高温处理中流动沙地上的沙米和欧亚旋覆花叶片迅速脱水死亡，而细胞内膜脂过氧化作用强烈引起细胞膜严重受损是其死亡的主要原因；半流动沙地上的差不嘎蒿在胁迫过程中叶变黄，但在复水后能恢复生长，这与其胁迫过程中游离脯氨酸含量增加维持叶渗透压减少水分过度丧失有关，半固定沙地芦苇在胁迫过程中叶干枯死亡，这与其细胞保护酶反应迟钝，积累的氧自由基引起膜脂过氧化作用伤害了膜系统有关；固定沙地上的狗尾草、白草在胁迫过程中萎蔫，复水后恢复生长，生理变化表现为保护酶对胁迫反应快，可溶性糖、游离脯氨酸含量增加，是一真正生理抗逆植物。在生境从流动沙地向固定沙地演变过程中，植物抗逆性在植被演替序列中起重要作用，其演替规律为：①从躲避干旱向生理抗旱发展，其中流动沙地上的沙米、欧亚旋覆花以种子形式躲避逆境，固定沙地的白草以生理抗旱为主；②从抗风沙型向抗旱性发展，如流动半流动沙地的差不嘎蒿具有抗沙埋、抗旱特性，固定沙地上的白草的抗沙埋性差，抗旱性较强；③生?

科尔沁沙地沙质农田的土壤环境与生产力形成过程

采取野外调查和室内分析相结合的方法 ,研究了科尔沁沙地不同类型农田土壤环境的特征和生产力形成过程 ,结果表明 :(1 )在科尔沁沙地 ,5种主要类型农田生长季平均土壤含水量是沙壤土水浇地 (A) (1 2 .4% ) >壤性风沙土水浇地 (E) (9.5 % ) >沙壤土旱坡地 (B) (8.87% ) >沙壤土旱平地 (C)(6.5 5 % ) >风沙土旱平地 (D) (5 .70 % )。 0～ 60cm土壤温度是D(2 2 .0 4℃ ) >C(2 1 .73℃ ) >B(2 1 .40℃ ) >E(2 1 .0 8℃ ) >A(2 1 .0 5℃ )。土壤养分综合指数高低的顺序是A(93 .9) >C(84.3 ) >E(84.2 ) >B(65 .3 ) >D(4 8.4) ;(2 ) 5种类型农田玉米植株高 (cm)和生物量 (kgm- 2 )都是E(2 70 ,2 .96) >A(2 45 ,2 .70 ) >B(2 2 5 ,2 .1 2 ) >C(2 2 0 ,1 .86) >D(1 81 ,1 .3 2 ) ;(3 )玉米地上生物量与土壤速效N、P、K的相关系数为 0 .860 ,与土壤水分的相关系数为 0 .83 7,与土壤有机质含量的相关系数为 0 .75 3 ,而与地温的相关系数为 -0 .976。

固沙林庇护区内降尘特征的初步观测

采用野外定位实测法,连续两年对科尔沁沙地24龄人工固沙杨树(Populussimonii)林庇护区内4～6月份及强沙尘暴事件中的降尘特征进行了观测研究。结果表明:(1)林地庇护区内4、5月份的降尘量较多,分别为273和437kg/hm2,6月份的降尘量较少,为171kg/hm2。(2)林地中央的滞尘效应在风蚀季节和强沙尘暴天气过程中十分显著。(3)林地庇护区内的降尘中粒径<0.02mm颗粒含量占60.7%,降尘中的全C、全N和速效P含量分别高达1.676%、0.163%和210.66mg/kg,这对风沙土表层土壤的细化和养分的积累具有重要的生态学意义。

科尔沁沙地衬膜与滩涂水稻主要营养元素分析

利用 ICP对科尔沁沙地奈曼旗的衬膜水稻和滩涂水稻进行了营养元素分析 ,并与同处中国北方的东北水稻和山东水稻的数据加以类比 ,结果显示 :(1)沙地衬膜水稻营养元素含量相对贫瘠 ,而滩涂水稻的 P、Fe、B、Al、Ca、Sr的含量均高于其它三种水稻 ,这可能与沿河滩涂静水中离子富集有关。 (2 )衬膜和滩涂水稻 Si的含量均高于东北水稻和山东水稻数十倍 ,特别是衬膜水稻含量达 75 .85 mg· kg- 1 。(3)衬膜和滩涂两种水稻都不含 Cd、Pb、Ni、Ag等有毒元素 ,也缺乏 Zn、Cu等人体必需的有益元素。最后 ,分别简略地分析了科尔沁沙地水稻含量较高和较低的元素与人体健康的关系。

科尔沁沙地风沙土地温特征及其分析

通过对科尔沁沙地 3种类型风沙土中地温的变化特征分析 ,有植被覆盖和裸露地表条件下地温的关系探讨。结果表明 :1地温随时间进程有明显的日变化规律 ,随深度加深地温日变化振幅按指数规律减小 ;2半固定风沙土的浅层 (5～ 2 0 cm)地温略高于流动风沙土和固定风沙土 ,尤其表现在地温达到最大值时 ;3流动风沙土土壤热扩散率 λ较大 ,固定风沙土土壤热扩散率 λ较小 ;4有植被覆盖的风沙土中平均地温略高于裸露地表下的平均地温。

科尔沁沙地巴克窑地区近150年的环境演变

在沉积和花粉分析的基础上，对科尔沁沙地东南部巴克窑地区过去１５０年的植被和环境演变进行了重建。巴克窑等湖泡的诞生时间是在上个世纪前期，约１８３７年前后。这个时间也正是科尔沁沙地东南部地区首次大规模人口移入和垦荒年代。突然增加的人类活动导致了沙丘植被的迅速破坏，而植被减少和沙丘活化引起区域水文循环的重新调整，即原来通过植物蒸腾作用输出的水量明显减弱，致使地下潜水位上升，形成一系列湖泡。以后，沙地系统的演化主要是在人类活动、气候和系统内部反馈机制的共同作用下完成的。

科尔沁沙地放牧恢复过程中生物结皮对土壤酶活性的影响

对科尔沁沙地不同样地生物结皮的理化性质以及土壤酶活性进行了研究,结果表明:①围封不同放牧梯度恢复样地和未围封放牧样地藓结皮的含水量、结皮厚度及有机质含量显著高于藻结皮(P<0.05),而pH值却低于藻结皮,说明藓结皮较藻结皮能更好地改善土壤理化性质;②中度、轻度放牧恢复样地藻结皮和藓结皮的4种酶活性均大于重牧区,说明适度放牧可以增加土壤的酶活性;③除多酚氧化酶外,脲酶、蛋白酶和转化酶均随土壤深度的增加而出现降低趋势,且结皮层土壤酶含量和层下土壤酶含量有显著差异(P<0.05),藓结皮脲酶、蛋白酶与转化酶的活性均大于藻结皮,其差异性与放牧强度有关.

科尔沁沙地不同生境条件下大型土壤动物群落多样性特征研究

研究了科尔沁沙地大型土壤动物群落在沙地环境演变过程中的多样性特征.结果表明,在自然情况下,两类生境的转变过程较为缓慢.由半固定沙地向固定沙地的转变过程中,大型土壤动物群落多样性有提高趋势,群落结构趋于复杂化.其中,植食动物和腐食动物的类群数和密度明显增加,捕食动物的类群数尽管没有明显变化,但一些主要类群的密度增加却很突出.与固定沙地和沙质草甸相比,农田中大型土壤动物群落多样性降低,类群数、动物密度减小,腐食动物的类群数增加.因此,在科尔沁沙地开垦和利用农田需要慎重对待.

内蒙奈曼旗科尔沁沙地药用植物资源研究

采用植物学、民族植物学和人类学等方法,对内蒙古奈曼旗科尔沁沙地的药用植物资源进行调查,共记录了45种药用植物,隶属20科40属;文中对这45种药用植物进行了编目,包括植物名称、蒙古名、药用部位、用途等;结合调查资料,对奈曼旗科尔沁沙地药用植物资源现状进行分析讨论。

科尔沁沙地土壤酶活性与植被的关系

为揭示科尔沁沙地植被的生长情况,从实验地取样,测定科尔沁沙地不同地貌及典型植被近根际的土壤酶活性,主要包括磷酸酶、脲酶、蛋白酶等.结果表明:固定沙丘的土壤酶活性最高,而流动沙丘的酶活性最低;羊草、大油芒、断肠草等多年生草本植被的近根际土壤酶活性普遍高于小叶锦鸡儿、差巴嘎蒿、山竹子等灌木植被;而小叶锦鸡儿的近根际土壤酶活性在灌木植被中为最高,说明小叶锦鸡儿为一种较好的固沙植被.