天山北坡前山带12种植物对干旱胁迫和复水的生理响应及抗旱性评价

【目的】前山带是天山北坡山地-绿洲-荒漠生态系统的重要组成部分,探讨植物对干旱胁迫的动态生理适应性和抗旱性评价方法,筛选植被恢复的适宜树种,对该区域植被生态恢复具有重要意义。【方法】以新疆天山北坡前山带种植的12种植物为研究对象,观测灌水后土壤水分时空变化,分析干旱和复水对植物光合和抗逆生理指标的影响,采用主成分分析评价12种植物的抗旱能力。【结果】(1)干旱胁迫后,土壤水分散失在0-20 cm层最快,20-40 cm层次之,40-60 cm层最慢,不同植物采用不同策略改变生长情况来适应干旱;(2)干旱胁迫后,叶片净光合速率(P_(n))、气孔导度(G_(s))、蒸腾速率(T_(r))、胞间CO_(2)浓度(C_(i))、PSⅡ潜在活性(F_(v)/F_(o))、PSⅡ最大光化学效率(F_(v)/F_(m))、电子传递速率(ETR)和叶绿素含量降低,而抗逆生理指标超氧化物歧化酶(SOD)活性、脯氨酸含量、丙二醛(MDA)含量及非光化学淬灭系数(qN)升高,复水后各指标都有一定程度的恢复,但均未达到初始水平;(3)主成分分析结果显示,Pn、叶绿素含量、ETR和MDA含量等指标贡献率较大,梭梭、柽柳、刺蔷薇和柠条锦鸡儿抗旱性较强,‘中亚沙棘’、‘新棘5号’、‘新棘1号’和山杏次之,而‘新棘4号’、‘新棘3号’、文冠果和‘新棘2号’较弱。【结论】Pn、叶绿素含量、ETR和MDA含量可作为评价植物适应干旱的重要指标;新疆天山北坡前山带植被生态恢复应优先选择梭梭、柽柳、刺蔷薇及柠条锦鸡儿进行建植。

东天山北麓2000多年以来的森林线与环境变化

依据吉木萨尔县泉子街乡桦树窝子和小西沟两个剖面进行高时间分辨率的孢粉分析,结合剖面岩性特征分析、历史文献记录和碳屑鉴定,揭示了天山北麓最近2000多年以来的环境变化。2000aB.P.以前,该地植被为荒漠草原;2000～1300aB.P.(50aB.C.～650A.D.),植被为草原植被,其中1750～1400aB.P.(200～550A.D.),植被为有少量森林的草原植被,当时气候状况较今凉湿,适宜云杉生长,使得云杉林带下移,幅度可达250m左右。当时的年均气温较今低1℃而降水量较高,是新疆历史上一个相对冷湿的环境;约1300～450aB.P.(650～1500A.D.),植被为荒漠草原;450aB.P.年以来,植被为荒漠草原草原。

天山北麓灌溉绿洲的形成和发展

17世纪以前 ,天山北麓是以牧为主地区 ,由“兵屯”建立的古代绿洲仅在交通要道呈星、点分布 ,且屡兴屡废。 18～ 2 0世纪中叶 ,由清朝到民国 ,大力发展屯田 ,使社会发展进入半农半牧时期 ,这时形成的旧绿洲 ,呈断续岛状小片。 194 9年以后 ,由大规模农垦建立的新绿洲群 ,把分散小片旧绿洲联结在一起 ,形成与天山相平行绿洲带。本区绿洲形成特点是由屯垦和内地移民发展起来 ,起步虽晚 ,但发展很快 ;而且古绿洲、旧绿洲和新绿洲之间有延续性 ,不象塔里木盆地的很多古代绿洲已沦为沙漠、戈壁或风蚀地。

新疆吉木萨尔县四厂湖剖面孢粉分析及其意义

根据位于古尔班通古特沙漠东南缘沙漠内部四厂湖剖面沉积物中的孢粉分析,结合剖面岩性特征分析和历史资料记录,揭示了该处近1000多年以来的环境变化.该地近1000多年以来,植被经历了由荒漠植被演替为浅湖和沼泽植被,又回到荒漠植被的3个阶段.而在广域上,一直是荒漠植被,与现代古尔班通古特沙漠东南缘的荒漠植被相当.该地在唐朝以前已经有沙漠发育,在唐朝中期—元朝,这里有发源于东天山河流的尾闾湖存在,唐朝—元朝将近400～500年间,可能是气候相对比较湿润的阶段.在清朝,尾闾湖主要出现在现沙漠南缘.在近50年,由于下新湖水库等水利工程的修建,使古尔班通古特沙漠东南缘的小湖完全干涸.四厂湖剖面反映了沙漠南缘相对稳定,虽有向南移动趋势,但移动速度较缓,说明气候变化不大,后期水系的明显变化是由于人为影响的结果.

准噶尔盆地南缘托斯台背斜的几何学分析

位于准噶尔盆地南缘西段的托斯台背斜经历了强烈的构造变形,地表出露丰富的断层相关褶皱现象,是北天山山前典型的断层相关褶皱及其叠合的复杂构造单元。笔者从过托斯台背斜地震剖面的构造分析入手,以地表和钻井揭示的构造现象为约束条件,配合基于断层相关褶皱几何变形的数值模拟,建立了与实际数据吻合的构造几何模型,将构造解释的多解性限制在合理的范围内,并通过正演平衡地质剖面制作,再现了托斯台构造几何变形的运动学过程。分析表明准噶尔盆地南缘山前西段存在多期次的构造逆冲推覆与叠加,侏罗纪至白垩纪期间,构造活动以向地表逆冲推覆为主,形成垂向叠加的双重构造;喜山晚期,则以隐伏逆冲为主,形成现今的托斯台断坡背斜,推覆位移量达12km。

准噶尔盆地天山北麓水文地质条件变化特征

准噶尔盆地南缘(天山北麓)是新疆国民经济发展中心,水资源短缺是严重制约区内经济发展的主要因素,研究和剖析区内水文地质条件变化特征,对天山北麓地下水资源评价、规划、开发具较大指导意义.从区内50年来水文地质条件变化分析入手,阐述准噶尔盆地南缘因人类经济活动引起的水资源循环模式改变、地下水补给量减少及水位持续下降趋势变化特征,为今后区内地下水资源评价及开发利用提供较好依据.

天山北麓低山丘陵地区春季融雪洪水的研究——以三工河古河道为例

通过对天山北麓低的丘陵地区春季融雪洪水的成因的分析 ,利用数理统计方法 ,以三工河流域为代表区域 ,分析出制约三工河古河春季融雪洪水量的 5个重要因素后 ,进而探讨天山北麓低山、丘陵地区春季融雪洪水产流成因机理 。

天山北坡春季雪洪形成的气候因子分析

春季融雪洪水是天山北坡积雪水文特征之一，有时形成灾害，造成一定财产损失和人员伤亡。本文根据天山北坡乌鲁木齐附近不同海拔四个气象台站冷季降水、蒸发、积雪和气温等资料，分析了春季融雪洪水规模及其产流的时空分布状况。

天山北麓土地利用与土地退化的时空特征探析

研究天山北麓土地利用/覆被变化过程中的土地退化现象,有利于监测新垦绿洲的环境演变过程。采用1990年、2000年2010年3期遥感影像为基础数据,选取土地利用变化幅度、动态度、土地利用强度指数和LUCC动态变化趋势指数4个指标,并结合转移矩阵,对该地区20a来的土地利用/覆被变化时空特征及土地退化现象进行综合分析。1990—2010年,研究区耕地和城乡居民工矿用地所占比例持续上升,分别增加了91.05%和60.19%。草地和冰川/永久积雪面积则大幅减少,分别下降了15.45%和28.97%。通过转移矩阵发现,草地和永久冰川退化成荒漠的趋势明显。各土地利用类型中以草地的土地利用变化强度指数最高,达-0.5056%,耕地次之,为0.4091%。研究区土地利用类型间主要转移方向为:草地和冰川/永久积雪转化为荒漠,荒漠和草地转化为耕地,荒漠与草地间相互转化,盐碱地面积得到控制,但向荒漠转化的趋势凸显,永久冰川的消融明显加剧,草地持续退化,研究区生态环境恶化趋势明显。

天山北坡中段主要河流的枯季径流分析

枯水径流是构成河川径流年内分配的重要组成部分,在水资源评价、生态环境及工程水文分析计算中是必不可少的,它是河川径流的一种特殊形态。研究区域地处新疆经济社会发展的中心地带—天山北坡经济带,是水资源紧缺地区,对其枯季径流进行较深入的分析研究,有其重要的现实意义。对天山北坡中段主要河流的冬季、枯水期、最小月和最小日平均流量作了初步分析,并提出某些区域性的基本规律。

近代天山北麓人口迁移形成的地名景观

清代以来,新疆天山北麓地区出现了大规模的人口迁移活动,外来人口逐渐占据了当地人口的主体。迁入人口对当地大多数县以下的地名进行了重新命名,使新的地名孕育了移民者本身的文化内涵,具体表现在地名命名方式的差异上,汉语地名多以姓氏、宗教信仰等文化因素命名,蒙古语、哈萨克语地名多重视地理环境因素。在语言上,新地名分别属于汉藏语系和阿尔泰语系,其中,以农业生产为主的汉语地名主要分布在天山北麓东段地区和平原绿洲地带,以游牧业为主的蒙古语、哈萨克语等地名主要分布在天山北麓的西部及适宜于游牧的山区地带。

大地电磁测深在北天山前缘油气勘探中的应用

北天山前缘地形变化大,地表地震地质条件复杂,实施地震勘探存在一定的技术难点,而大地电磁测深(MT)不受地形约束,实施灵便。利用MT法对该地区的地下地质构造、地层展布特征等进行了研究。对方法技术进行了简述;对勘探区的电性参数进行了分析,建立了电性层层序;将MT资料与重力、磁力和地震资料相结合,进行了构造区带划分、地层产状和厚度分析、断裂系统分析等,并在此基础上,预测了油气勘探有利区带,为该区下一步勘探提供了基础资料。

天山北坡蟠桃越冬覆膜新法的效果评价

以12年生的蟠桃盛果园为研究对象,为应对-37℃的极端最低气温和长期低温,对蟠桃塑膜双层、单层和再生棉单层覆盖越冬的方法进行了比较分析。结果表明:塑膜双层比单层和单层再生棉覆盖优越。最低气温-33.2℃时,塑膜双层内温度为-8.1℃,再生棉单层为-13.8℃,而塑膜单层则为-19.7℃。经推测,在-37℃时,塑膜双层为-9.4℃,再生棉单层为-15.6℃,而塑膜单层则为-22.4℃,超过-22℃临界值,会出现冻害。塑膜双层覆盖不会造成减产和影响新枝条生长。塑膜双层覆盖的缺点是转暖期有升温过快的温室效应弊病,但可以采用放边通风降温和提前春灌融冻提墒来消除。

天山北麓历史时期的环境演变信息

近 2 0 0 0年以来 ,天山北麓的气候有冷暖干湿波动 ,但总体干旱的基本面貌未发生根本变化。植被在森林的上下界限、平原河谷林的发育程度、平原低地草甸的面积上 ,随气候的变化而发生波动。山地生态系统比较稳定 ,平原生态系统相对不稳定。尤其是平原河流和湖泊抗干扰性极差 ,容易发生改变 ,同时也引起局地小气候及生物群的变化。由于气候变化和人类活动的影响 ,平原地区的水系变化很大 ,河流流量减少、流程缩短、尾闾湖消失、地下水位降低、扇缘溢出带北移等成为普遍现象。天山北麓是自然绿洲发育比较好的地带 ,由于人类活动的影响 ,自然绿洲大多为人工绿洲取代 ,自然绿洲功能弱化 ,基本失去了改善荒漠环境、生物栖息地、保护荒漠区生物多样性等多种生态功能。该区新石器时代以来就有人为活动 ,早期以狩猎、牧业活动为主 ;中期以牧业为主 ,农业为辅 ;后期以农业为主 ,牧业为辅 ,人类对环境的影响有相当长的时间。清朝以来 ,尤其是解放后 ,人类对环境的影响作用急剧加强 ,成为近代环境变化的主导因素 ,主要表现在对水的控制而产生的一系列水系、植被。

天山北麓褶皱丘陵的特征与演化

对北天山山前四排褶皱丘陵的地貌特征、组成地层与构造特征进行了研究,在此基础上探讨了山前褶皱丘陵的演化历史。第一排褶皱形成于晚第三纪中新世。上新世晚期,早更新世初期,第二排褶皱开始形成。早更新世晚期,中更新世初期,第三排褶皱开始形成。晚更新世晚期,至全新世以来,第二排褶皱与第三排褶皱一直在持续隆升,同时第四排褶皱也开始形成。

天山北麓经济带水文地质研究程度分析与探讨

准噶尔盆地南缘天山北麓地区是新疆维吾尔自治区国民经济发展与建设的中心，水资源开发利用程度较高。通过分析指出以往水文地质研究中存在的问题，如水文地质结构模型在垂向上控制不足、平面上分布不均、目前地下水资源评价精度有待进一步提高、对该区地下水库的调蓄能力研究不够等。针对上述问题提出相应解决办法，包括加强部分区段及区内深部水文地质参数研究工作，充分利用地下水数值模拟及同位素技术，不断提高地下水资源评价精度，并加强地下水调蓄能力研究，为准噶尔盆地南缘天山北麓国民经济发展提供水文地质依据。

北麓天山鸟类生态分布及区系研究

北麓天山是天山山系中最长的一个支脉,也是天山山系中动植物种类最丰富、分布类型最为复杂的区域.文章从鸟类生态分布角度对北麓天山动物地理区划作进一步分析.北麓天山有鸟种类17目46科112属256种及亚种,其中非雀形目110种及亚种,雀形目136种及亚种.结合北麓天山地形、气候、植被等特点及各地区代表性物种的差异,将北麓天山由西向东分为伊—塔亚区、天山山地亚区及巴尔库—哈尔雷克亚区.对3个亚区的鸟类种类组成相似度进行分析,认为3亚区之间鸟类群落组成差异不大.建议将3亚区一同划入哈萨克区.

天山北麓500年来环境演变及其对人类活动的影响

文章在分析前人研究成果的基础上,总结归纳出天山北麓500年来温度、湿度以及温湿组合演变的基本规律,500年来天山北麓地区的环境演变大致经历了三个冷暖期以及四个湿润期和三个干旱期的交替,主要以冷湿、暖干的气候类型交替出现。在此基础上,笔者探讨了气候变化对干旱地区绿洲生态系统的稳定、灌溉农业的发展,水资源和环境以及灾害及其防治等方面的影响,认为气候变化有利于该地区水资源的利用,但也给部分地区带来了比较严重的洪涝灾害。

天山北坡山前植物对干旱胁迫的生理响应

为筛选出天山北坡前山带植被恢复的适宜植物种,以水平沟和鱼鳞坑两种恢复方式,选取锦鸡儿(Caragana frutex)、沙棘(Hippophae rhamnoides)、蔷薇(Rosa)和文冠果(Xanthoceras sorbifolia)为试验材料,观测灌水后土壤水分的时间变化,分析土壤水分变化下4种植物叶片相对含水量、叶绿素、保护酶活性与渗透调节物质的变化趋势,综合评价4种植物的抗旱性。结果表明:随着土壤水分的降低,叶片相对含水量和叶绿素含量均显著降低,鱼鳞坑4种植物叶绿素含量的下降速率高于水平沟;4种植物SOD和POD酶活性含量随水分胁迫程度的加剧均呈先增加后降低最后回到初始水平的特点,但其达到峰值的时间不同;4种植物的可溶性蛋白、丙二醛和脯氨酸含量随水分胁迫加剧均有不同程度的上升趋势,且变化差异性显著。主成分分析法对4种植物的7个生理指标的抗旱能力综合评价表明,水平沟更适于该区域植被恢复,锦鸡儿和蔷薇抗旱适宜性更好。

秦岭北麓晚第四纪断层陡坎的初步研究

根据航片解译和野外调查,发现在秦岭北麓第四纪松散沉积物中发育有断层陡坎,本文依据对这些陡坎的地质地貌分析、地形剖面测制、探槽揭露及测年数据,讨论了断层陡坎的空间分布和形态学特征、生成时代和断距,评估了秦岭北麓断裂在晚第四纪的活动强度。由断层陡坎高度经过校核获得断距变化范围在1.1至7.9米之间,由此求得秦岭北麓断裂中段全新世中晚期以来平均滑动速率接近1mm/a,西段在眉县一带为0.5mm/a左右。晚更新世以来,发生过3—4次古地震事件。