荒漠区药用植物黑果枸杞研究现状综述

黑果枸杞是我国西北干旱地区特有的兼具耐盐碱和抗旱特性的野生灌木,可正常生长于大多植物无法生长的高盐渍化环境中,并发挥其生态效益;此外,黑果枸杞同时具备药用、食用功效,已被应用于饮料、保健品、药品等诸多行业,具有广阔的市场前景。丰富的营养价值、良好的经济价值及潜在的药用价值,使黑果枸杞野生资源受到大规模掠夺性开采,天然分布区环境日益恶劣,植被严重退化甚至死亡,其他伴生植物的生长也受到很大的威胁,野生居群的规模及分布区域呈迅速减小的趋势,其资源远远不能满足市场的需求。对荒漠区黑果枸杞现阶段研究成果进行了综合分析。

腾格里沙漠南缘天然群落主要种群空间分布格局研究

运用扩散系数、聚集指数、平均拥挤度、聚块指数、Cassie指数、Moristia指数、聚集强度等7项指标,对腾格里沙漠南缘天然植被群落演替进程中半固定沙地、半固定-固定沙地过渡带、固定沙地3个不同演替恢复阶段优势种群的空间分布格局及格局变化过程进行了研究。各项指标的分析结果基本一致,各演替阶段的优势种群均表现出显著聚集分布的空间格局,且C和PI分别都通过了t检验和X2拟合检验,与预期假设呈显著差异,测定结果较好。引起腾格里沙漠南缘天然植被恢复初期优势种群呈显著聚集分布的主要原因有植物种本身的繁殖特性带来的空间局限性,风大沙多的外部环境以及土壤水分和养分强烈的空间异质性。优势种群空间分布格局强度的变化,与群落的空间异质性以及群落演替逐渐进行的生态学过程相对应,演替初期,优势种个体数量较少,处于侵入繁殖的阶段,群落物种数量相对较丰富,较强的空间异质性促进较强聚集分布的形成,随着群落演替的不断推进,优势种完全占据了空间资源,聚集强度下降,群落空间异质性逐渐降低,群落更加稳定,植被逐渐得以恢复,目前形成了以油蒿为主要优势种群的天然植被格局。

青土湖水面形成过程对荒漠植物多样性的影响

[目的]分析青土湖输水过程对荒漠植物种多样性影响,为青土湖输水后的生态功能分析提供参考。[方法]通过4a的定位观测数据计算,分析青土湖岸植物种的多样性以及植物种的时间与空间变化及其与地下水位关系。[结果]距水面200m范围的植物种数量减少,其中距水面0m的植物种减少最多,100m处物种变化最少。Shannon-Weiner,Pielou指数和Simpson指数变化趋势相似,丰富度和多样性减小,均匀度和优势度增大;其中植物种优势度变化相对较大,且空间变化速率大于时间变化率,但Cody指数的时间变化率大于空间变化速率。[结论]青土湖输水促使植物种及其多样性以水源为中心呈带状变化,形成特征植物圈,且随地下水位上升变化程度增大。

景电引黄灌区植被变化过程与恢复模式研究

以景电引黄灌区天然植被和人工植被为研究对象,通过植被生长现状调查,退化沙生灌木封育保护和平茬人工干预恢复试验,衰败农田防护林优化改造模式研究,开展20世纪70年代末至今景电引黄灌区植被变化过程与恢复技术研究。结果表明:1)绿洲外围大面积建设人工固沙灌木林,植被覆盖度增加,沙丘慢慢固定,天然植被的类型由白刺为主的群从逐渐转变为以油蒿为主的群从,油蒿在当地具有极强的适应性。2)绿洲内部,地势较低的集水积盐区,白刺大面积退化,红砂、红柳已基本消失,芦苇大量增加,目前植被以芦苇和盐爪爪为主。地势较高的沙砾质草地,植被基本没有变化,以盐爪爪和珍珠猪毛菜为主;石质山坡等不适宜耕作的荒滩,红砂、沙生针茅等物种逐渐成为优势种。3)封育保护和平茬人工干预措施,可以提高植物自然更新能力、分枝能力,增加植物生长量、物种丰富度和植株密度,对退化固沙灌木林的恢复具有良好的促进作用。4)选择三倍体毛白杨、沙枣、刺槐、樟子松、枣树等树种,配置合理模式改造农田防护林,建成稳定可持续的生态经济型防护林网。

景电灌区次生盐碱地枸杞林经济效益分析

以甘肃省景电灌区次生盐碱滩地种植枸杞（Lycium barbarum）的典型村落红跃村为研究对象，采用农户基线调查方法对枸杞种植生产过程中劳动投入和各项生产要素成本投入进行了调查，并对成熟稳产枸杞林地的经济效益和投入产出比以及不同生长年限枸杞经济效益动态变化做了分析。结果表明，枸杞林地年均生产成本4962．44元·667m^-2，其中，果实采摘和后期处理费用所占成本比例最高，为54％，其次为农田各项管理费用（施肥、浇水、修剪等劳动力投入），占总成本的22％；年均总收入为8500元·667m^-2，纯收入为3538．36元·667m^-2，投入产出比为1：1．72；不同生长年限构杞经济效益不同，3年龄枸杞开始产生经济效益，4～6年达到收益最大，8～9年以后收益逐渐稳定在2000～3000元·667m^-2，经济效益可观。本研究针对目前存在的问题，提出了节本增效的方法与建议。

两种不同配置灌木林防风固沙效益

[目的]探讨退化梭梭(Haloxylon ammodendron)林和仿真灌木+梭梭灌木林对风沙流的风速、输沙通量及其沙粒的分布影响,为干旱区退化的防风固沙林功能恢复和建立提供参考。[方法]同时测定不同高度下裸沙地、仿真灌木+梭梭林和梭梭林的风速、输沙通量及其沙粒径,比较分析其风速消减率、输沙通量变化及沙粒度随高度分布。[结果]在风速3.0~8.9m/s范围,仿真灌木+梭梭林内的20cm高度的风速平均削减率达到61.35%。梭梭林的输沙通量是仿真灌木+梭梭林的1.5倍,裸沙地平均输沙通量是仿真灌木+梭梭林输沙通量的4.13倍。梭梭林与仿真灌木+梭梭林的输沙通量随高度变化都呈指数递减,其风沙流含沙量及沙粒度的空间变化在10cm以下较大。[结论]仿真灌木+梭梭林降低了林地风沙流中黏粉粒(≤0.02mm)向空气中输送量,改变了风沙流的沙粒度空间结构,迫使风沙流的输沙集中在较低层。

沙产业理论在甘肃的实践与发展

值钱学森院士诞辰100周年之际,对他提出的沙产业理论进行了阐述。在沙产业理论的指导下,甘肃进行了积极的探索实践,取得了较快的发展。回顾沙产业理论在甘肃的实践与发展,分析沙产业发展中存在的问题,并对甘肃今后沙产业的发展进行了展望,为推动甘肃沙产业的健康发展奠定了理论基础,有利于促进甘肃沙区生态、社会、经济协调可持续发展。

河西走廊东端猫头刺种群结构与数量动态

猫头刺是河西走廊东端重要的固沙植物,以河西走廊东端景泰县大咀子滩和白墩子滩猫头刺天然种群为研究对象,采用空间代替时间的方法,分析其龄级结构、平均密度及变化、平均冠幅、静态生命表、存活曲线等,掌握了猫头刺种群的结构及数量动态。结果表明,1)大咀子滩长势较好的种群更新状况好,为增长型,但低龄级植株的存活处于严重限制状态;大咀子滩长势一般、长势差及白墩子滩种群均为衰退型,尤其是长势差的种群,更新已基本停止,大龄级植株多数已死亡,种群面临消失。2)总体年龄结构相对完整,呈正态分布,幼苗数量少,年龄中等偏小,龄级主要在2~6级;平均密度4级之后明显下降,平均冠幅7~8级出现最高峰,8~9级是高生长的旺盛期;存活曲线呈Deevey-Ⅲ型“凹”曲线,龄级与相对年龄存活数之间为显著线性关系;对环境变化敏感,尤其是长势差种群;总体呈衰退趋势。3)导致河西走廊东端猫头刺种群更新状况差的主要原因,除结实率、萌发率低之外,外界环境的改变也是一个方面,即立地条件由流动沙地向固定沙地转变,流沙减少,猫头刺植株尤其是幼苗得不到沙埋,进而存活率低,死亡严重。因此,需采取措施对研究区猫头刺种群,尤其是长势差种群制定切实可行的保护、恢复策略。

凉州区舍饲肉牛养殖模式调查与评价

养牛是武威市凉州区养殖业的传统产业,是农民增收的一条有效途径。通过走访和实地观测公司及农户的肉牛养殖。结果显示:农户肉牛养殖占比66.67%,养殖带头人在当地肉牛养殖中发挥极其重要作用。养殖数量保持5~30头,是农户应用自养技术养殖的有效数量;多种肉牛养殖模式并存适宜当地经济条件。凉州区肉牛养殖趋向标准化和系统化;缩短养殖场粪污处理过程是改善肉牛养殖环境急需解决问题。

内陆沙区丘间地土壤紧实度特征及其与植被的关系

通过对流动沙丘区、固定沙丘区和退耕区的迎风坡、背风坡和丘间地土壤紧实度和植物群落的调查测定,分析了土壤紧实度和植被之间的关系,结果表明:沙区土壤紧实度与植物种数、植物个体数、丰富度指数、草本植物种数和草本植物个体数之间都存在显著的正相关关系,而土壤紧实度与Simpson优势度指数、Shannon-Wiener多样性指数、Pielou均匀度指数、灌木种数和灌木个体数没有显著的相关关系。

青海黑果枸杞“格尔木”无菌培养体系的建立

以我国青海地区黑果枸杞"格尔木"为材料,运用组织培养技术进行快速繁殖研究,结果表明:①"格尔木"叶片、茎段两种外植体均是在75%乙醇处理10 s、HgCl2处理3 min时灭菌效果最佳;②最适宜"格尔木"的愈伤组织培养基配方为:MS+6-BA 1.5 mg/L+2,4-D 0.05 mg/L+蔗糖30 g/L+琼脂5 g/L;③MS+NAA 0.5 mg/L+6-BA 0.1 mg/L+蔗糖30 g/L+琼脂5 g/L是"格尔木"最适的不定芽诱导与增殖培养基配方;④"格尔木"在1/2MS+IBA 1.0 mg/L+蔗糖30 g/L+琼脂5 g/L培养基中生根与生长效果最佳。因此,黑果枸杞"格尔木"可采用组织培养的方法进行快速繁殖,在以上最佳培养基配方及培养条件下,"格尔木"外植体可在80 d内再生出健壮的试管苗,完全可进行大规模工厂化生产应用。

大花白麻和罗布麻种子萌发对干旱胁迫的响应

以大花白麻和罗布麻为对象,在不同浓度的PEG溶液(0%、5%、10%、15%、20%、25%、30%、35%)、对应的渗透势(-0.05、-0.15、-0.30、-0.49、-0.73、-1.03、-1.37 MPa)作为干旱胁迫处理,研究干旱胁迫对种子萌发和幼苗生长的影响。结果表明,随着PEG浓度的不断增加,使种子萌发期含水率减少,大花白麻和罗布麻种子的相对发芽率、相对发芽势、发芽指数、活力指数呈明显的下降趋势,推迟了发芽日进程,也抑制了胚芽长、胚根长和幼苗鲜重,各项指标在25%~30%时受抑制程度最明显,罗布麻受抑制程度<大花白麻。在PEG溶液浸种处理的种子复水后仍具有较高的萌发率,发芽高峰期在2~3 d。大花白麻和罗布麻胚芽长、胚根长与对照之间差异显著(P<0.05),其他浓度与对照之间无显著差异(P>0.05),罗布麻种子抗旱性>大花白麻,大花白麻和罗布麻最适宜萌发的PEG浓度范围分别为0%~20%、0%~25%。该研究结果可为干旱荒漠区盐碱地人工辅助改良草本植物的选择提供参考,为盐碱地治理提供优良物种。

不同立地类型根灌、滴灌水分扩散规律

为掌握根灌、滴灌在不同立地类型土壤中的水分扩散规律,通过不同灌水梯度试验,采用挖剖面和直观观测法,研究了根灌和滴灌在不同立地类型土壤水分的垂直和水平扩散规律。结果表明:风沙土中根灌、滴灌水分垂直扩散明显小于水平扩散,且灌水时间与扩散速率均呈负相关对数关系。沙质壤土中根灌水分垂直扩散明显小于水平扩散,滴灌则垂直扩散速率大于水平扩散,两者差异不明显;灌水时间与扩散速率呈负相关对数关系。灰棕漠土中根灌初期水分垂直扩散和水平扩散相同,随时间增大,水平扩散速率大于垂直扩散;滴灌则垂直扩散速率大于水平扩散,但两者差异不明显;灌水时间与扩散速率也呈负相关对数关系。总体来看,根灌在不同立地类型土壤中的水分无论垂直扩散速率还是水平扩散速率都表现为:沙质壤土>风沙土>灰棕漠土;滴灌则无论水平扩散速率还是垂直扩散速率都表现为:灰棕漠土>风沙土>沙质壤土,两者扩散规律明显不同。

单排光伏板防风固沙功能的风洞模拟研究

为了阐明光伏板的防风固沙功能,在风沙环境风洞内模拟研究与主风向呈2种角度(β=45°、β=90°)的单排光伏板在4种不同风速条件(5m/s,8m/s,12m/s,16m/s)下的风速流场和防风效能,并采用在光伏板底部覆沙的方法研究其风蚀积量的变化过程和固沙功能。结果表明:1)两种角度的单排光伏板对来流风速均具有分流减速作用,当风经过光伏板时,在板上部区域形成气流加速区,下部有狭管效应,板面上方0~2H区域内有风影区产生,其它区域均对风速产生阻滞减速作用。2)各观测位点风速廓线表明,β=90°光伏板风速廓线分布较分散,曲线倾斜度大,β=45°光伏板风速廓线分布紧密,曲线倾斜度小,平均风速降低趋势β=45°相比β=90°光伏板更平缓,波动小。3)随水平距离的增加,β=45°光伏板防风效能变化呈倒“V”型单峰曲线变化,变化平缓,而β=90°光伏板防风效能呈倒“W”型双峰曲线变化,波动剧烈。4)两种光伏板在不同部位风蚀积特征有差异,在光伏板前部均有积沙,β=90°呈单峰态,而β=45°呈双峰曲线变化;在光伏板中部,均有掏蚀作用发生,而在光伏板后部,β=45°随水平距离的增加呈风蚀积交替变化,而β=90°以风蚀为主。光伏板中部区域是防沙治沙的重点区域。

仿真固沙灌木防风固沙林配置模式研究与示范

该项目针对干旱区防沙固沙林体系存在的植被衰败、植物固沙困难的现实，观测梭梭、白刺、油蒿、花棒和红砂个体构型与其防风固沙效能，建立仿真固沙灌木标准化生产构型参数，研制形成3种仿真固沙灌木。将其应用到退化防风固沙林恢复，建立仿真固沙灌木纯林和仿真固沙灌木＋梭梭灌木林。仿真固沙灌木组成或恢复退化防护林操作简便，可重复、多次利用，设置不受季节影响，具有四季防护的特点，防风固沙效果良好。

均匀配置的两种仿真灌木林防风效应野外观测

建立灌木林是一种有效的防风固沙方法,灌木林空间配置是防护林体系研究与建设取得最佳效益的关键。应用两种仿真固沙灌木,建立株行距相等的均匀配置灌木林,观测林内与林前不同风速,比较其防风效能。结果表明:在风速为4.6~10.7m·s-1时,侧影面积为0.25m2的无叶仿真灌木林比侧影面积为0.39m2的有叶仿真灌木林防风效能低10%~20%。仿真固沙灌木林风速与高度变化关系呈指数函数关系,但在风沙流中拟合系数更高。仿真固沙灌木林空气动力粗糙度平均值是流沙地的5倍多,但不同风速下的粗糙度值差异较大。对相同配置的防风固沙林,调节灌丛结构可以提高其防风固沙效能。