[目的]探明吉兰泰盐湖绿洲防护林带同一建植年限柽柳灌丛形态大小与阻沙能力之间的关系,以确定制约沙堆形成的灌丛形态参数,为吉兰泰盐湖绿洲防护林带建设提供参考。[方法]在相同建植年限的柽柳防护林带设置100 m×100 m的样方,用钢卷尺测量柽柳灌丛高度、冠幅长度、冠幅宽度、沙堆高度、沙堆长度和宽度,计算灌丛个体指数(SSI);将样方内柽柳灌丛分为大型灌丛、中型灌丛和小型灌丛,通过3类灌丛形态指标与沙堆形态指标之间的Pearson相关性分析和回归分析,研究柽柳灌丛发育过程中沙堆形态的变化特征。[结果](1)随着柽柳灌丛的生长,其沙堆长度、宽度、高度、底面积和体积逐渐增大,从小型灌丛到大型灌丛SSI平均增加了50.42,沙堆底面积为0.12～31.64 m~2,柽柳灌丛发育过程中沙堆形态均呈类椭球型。(2)Pearson相关性分析显示,灌丛高度是制约大型柽柳灌丛沙堆宽度的主要参数(R=0.931),小型、中型灌丛沙堆形态主要受灌丛长度和宽度的制约,小型灌丛长度和宽度与沙堆长度和宽度拟合方程的相关系数(R~2)≥0.63。(3)柽柳灌丛SSI与沙堆体积拟合方程的相关系数(R~2)为0.71,SSI与沙堆底面积拟合方程的相关系数(R~2)为0.78,随着植株的生长SSI增大,其积沙能力增强。[结论]冠幅长度和宽度是灌丛生长前期影响积沙效果与沙堆形态的主要因素,随着灌丛生长及SSI增大,灌丛高度成为沙堆形态的主要制约因素。

以塔克拉玛干沙漠南缘策勒绿洲西部过渡带为研究区,从风沙地貌的角度详细研究了柽柳灌丛沙堆—丘间地系统土壤粒度空间异质性变化规律。结果表明,研究区以极细沙为主,其次为粉沙和细沙,属于风力有效搬运的粒径范围。随着植被总盖度从30%-15%~20%-10%-<5%降低,0~10cm土层平均粒径从74.41-77.28-86.29-92.71微米变化,并伴随着黏粒消失和粗沙出现。相同植被条件下,以灌丛下土壤平均粒径最小、沙堆边缘和风影区次之、丘间地最大,分选性则以丘间地最好而灌丛下最差。过渡带植被可截获相当部分远程输送的悬移质,使表土物质组成细化;灌丛沙堆明显的细粒富集效应及丘间地土粒相对粗化与风...

以塔克拉玛干沙漠南缘策勒绿洲西部过渡带为研究区，从风沙地貌的角度详细研究了柽柳灌丛沙堆—丘间地系统土壤粒度空间异质性变化规律。结果表明，研究区以极细沙为主，其次为粉沙和细沙，属于风力有效搬运的粒径范围。随着植被总盖度从３０％→１５％～２０％→１０％→

【目的】白刺是吉兰泰盐湖区防风固沙的优良灌木,由于多种因素综合作用,部分出现生长退化的现象,为了保护白刺,促进其生长更新。【方法】采用对比试验,研究了平茬对白刺生长指标、生物量积累、叶绿素含量及土壤含水量的影响。【结果】(1)白刺平茬一个生长季后,其株高、新生枝条数目、长度、径粗、新生枝上部与下部叶片宽度分别较未平茬增加了27. 42%、85. 71%、98. 81%、18. 71%、46. 12%和158. 77%。(2)白刺平茬后,枝、根、叶生物量较未平茬提高幅度在18. 96%~49. 31%之间,说明人工平茬促进了白刺生物量的积累。(3)经过对比发现,平茬白刺较未平茬白刺的土壤含水率增加幅度在8. 93%~77. 05%,说明平茬白刺具有保水性能,且迎风坡较背风坡保水性能强;另外,白刺平茬后,其根系吸收的土壤水分由深变浅。(4)经平茬措施处理后,白刺新生枝叶片的叶绿素含量均有显著提高,且迎风坡增幅较背风坡高,迎风坡上部和下部叶片叶绿素含量分别较背风坡高出11. 55%和8. 10%。(5)相关分析显示,采取平茬措施的第一生长季,平茬措施有效促进了白刺复壮更新。【结论】人工平茬可促进白刺更新复壮,减少白刺对水分的消耗。

【目的】探究胁迫环境下红沙灌丛根系构型特征以及其与土壤养分的耦合关系,以期明晰植物为适应环境而进行的根系动态生长策略。【方法】以白音恩格尔自然保护区的红纱(Reaumuria songarica)灌丛为研究对象,测量其根径、分支率并计算拓扑指数,采集土壤测定其养分含量并计算相对作用强度(RII),采用冗余分析(RDA)揭示根系构型特征对沙堆土壤养分的响应机制。【结果】(1)白音恩格尔自然保护区的红砂灌丛根系生长平均深度可达68.63 cm,水平分布范围均值可达99.97 cm,根系以水平分布根为主。研究区的红砂灌丛根系分支一般分为4级,根系次级分支较多,分支结构复杂,更接近叉状分支结构。(2)红砂灌丛覆盖地表改变了区域土壤养分空间分布状况,灌丛沙堆内部养分含量高于无植被覆盖的丘间空地,形成“肥岛效应”,其中0～20 cm土层土壤有机碳(SOC)和全磷(TP)的含量高于20～30 cm土层,但未表现出显著差异(P>0.05);全氮(TN)与土层深度呈正相关,并随土层深度增加而显著提高(P<0.05)。(3)土壤养分化学计量比(C/N、C/P、N/P)与根系构型拓扑参数(TI、q_b、q_a)表现为正相关,其中C/P、N/P与拓扑参数的线段夹角最小,说明相关性更强。总分支率(R_b)、TN、TP与以上参数呈负相关,其中R_b与TN相关性较强。【结论】红砂灌丛形成了“肥岛效应”,沙堆土壤中的C/P、N/P对根系构型有较强影响。

对民勤绿洲-荒漠过渡带广泛分布的白刺(Nitraria tangutorum)灌丛沙堆的土壤呼吸进行了野外观测,研究灌丛沙堆不同部位的土壤呼吸速率在空间和时间上的异质性。结果表明,1)白刺灌丛沙堆上不同部位的土壤呼吸速率日动态在不同的生长时期表现不同:生长初期和生长休眠期土壤呼吸速率日变化基本呈"单峰曲线",但是在生长旺盛期沙堆各部位日动态变化既有"单峰曲线"又有"双峰曲线";2)各部位土壤呼吸速率峰值出现的时间段不一致:生长初期峰值集中出现在11:00左右,旺盛期上午各位点的峰值集中出现在09:00左右

【目的】探明白刺演化过程中,叶片碳(C)、氮(N)、磷(P)和钾(K)含量及其生态化学计量的变化特征。【方法】以内蒙古吉兰泰荒漠区白刺为研究对象,利用冗余分析探究影响白刺叶片生态化学计量的主要土壤因子,为揭示白刺营养元素需求和环境互馈提供理论依据。【结果】1)各演化阶段白刺叶片TC、TN、TK、TP平均值(g/kg)由大到小分别为TC(468.38)> TN(24.85)> TK(8.39)> TP(1.24);C∶N、C∶P、C∶K、N∶P、N∶K和P∶K平均值分别8.39、19.63、395.23、58.80、20.95、3.17和0.15;其中,TC、TN、C∶K、N∶P、N∶K、P∶K随演化过程呈先增后减的变化趋势;TK、C∶N随演化阶段呈先减后增的变化趋势;P随演化阶段呈逐渐减小的趋势;C∶P随演化阶段呈逐渐增大的趋势。从变异系数来看,TK、C∶K、N∶P、N∶K、P∶K属于中等变异,其余叶片养分含量及化学计量比均属弱变异性;2)叶片TC、TN含量显著高于中国和全球平均水平,是荒漠植物应对极端环境的一种策略。叶片TP含量显著低于中国和全球平均水平,导致叶片的N∶P比较高,各演化阶段白刺叶片N∶P> 16,表明研究区白刺生长受P限制;3)土壤pH、电导率与TC、TN均呈正相关关系,说明适度盐分促使叶片储存更多的C、N元素。【结论】冗余分析表明:白刺生长过程中,演化阶段、土壤容重、水分和电导率是影响白刺叶片生态化学计量比的潜在驱动因子。其中,演化阶段对白刺叶片生态化学计量比的贡献最大。研究结果为干旱盐碱荒漠生态系统的管理和恢复提供了科学依据。

【目的】研究困难立地植被地上和地下部分对环境胁迫的响应,探讨植物叶、根形态对不良环境的适应策略,是逆境生理生态学研究的有效途径,可为困难立地造林及管理提供科学依据。【方法】以30年生柽柳Tamarix chinensis人工纯林为研究对象,分析其比叶面积(SLA)、细根比根面积(SRA)和比根长(SRL),并对0～60 cm不同土壤层次的全N、全P、速效K、 Na、 Mg、 Ca、Zn、 Fe、Cu等营养元素进行含量测定,研究盐碱地植物柽柳地上及地下部分形态特征及其与盐碱地土壤养分垂直分布格局的相关性。【结果】1)在晋北干旱区重度盐碱胁迫下的柽柳SLA显著高于轻度和中度胁迫(F=3.301, P=0.041);SRA在重度盐碱胁迫下高于轻度和中度胁迫,与轻度胁迫差异显著(F=0.154, P=0.015);SRL在不同盐碱胁迫等级下无显著差异(F=0.808,P=0.632),但在重度盐碱胁迫下其值明显高于轻度和中度胁迫。2)土壤全N含量表现为浅层高于深层,且重度胁迫盐碱含量明显低于轻度胁迫,全P、Cu含量在不同盐碱胁迫及不同土壤深度差异均不显著,速效K、Fe含量在不同盐碱胁迫下表现出完全不同的分布格局,Na含量在不同盐碱胁迫下差异显著,Mg、Ca、Fe含量在15～60 cm土壤表现出重度盐碱胁迫高于轻度和中度盐碱胁迫土壤,Zn含量在不同盐碱胁迫间差异不显著。3)不同的土壤营养元素对柽柳叶、根形态特征的作用机制不同,土壤速效K与柽柳SLA、SRA和SRL均呈显著正相关关系(P

【目的】探究毛乌素沙地半干旱区典型油蒿灌丛生态系统土壤呼吸速率特征,揭示土壤温湿度对土壤呼吸速率的影响,以期为预估半干旱区土壤碳排放提供科学依据。【方法】在宁夏盐池选取典型油蒿群落,采用切根法剖分土壤呼吸组分,于2014年4—10月利用自动气室法对切根处理与对照样地的土壤呼吸速率进行连续观测,采用指数方程拟合土壤呼吸组分对土壤温度的响应,并运用线性回归分析温度响应函数残差(观测值/预测值)与土壤含水率间的关系。【结果】在日尺度、自养呼吸速率最大值出现时间(11:00)早于土壤温度最大值出现时间(15:00),而异养呼吸速率最大值出现时间基本与土壤温度最大值出现时间一致;在生长季中期(6—8月),土壤总呼吸速率,自养呼吸速率和异养呼吸速率的温度敏感性(Q10)分别为1.51,1.40和1.88;自养呼吸速率对温度的响应受水分的影响,当土壤含水率小于8%时,土壤温度仅能解释自养呼吸速率季节变异的36%(Q10=1.10),自养呼吸速率的温度响应函数残差随土壤含水率升高而增加(R2=0.59,P0.65);自养呼吸贡献率(自养呼吸速率/土壤总呼吸速率)在日尺度上存在中午降低的现象;在季节尺度,RA/RT呈现出明显的季节性波动,在5—8月平均为54%,9—10月平均为69%。【结论】在日尺度,自养呼吸速率受土壤温度的影响较小,而异养呼吸速率主要受土壤温度调节;在季节尺度,异养呼吸速率主要受土壤温度调节,其Q10高于自养呼吸速率;而自养呼吸速率对温度的响应受水分的调节,其Q10随土壤含水率升高而增大;自养呼吸贡献率在日尺度与季节尺度的动态变化很可能来源于呼吸组分对环境因子的差异响应。

【目的】生态输水工程实施后，胡杨种群得到了一定的恢复，但恢复效果远不如与其生态位高度重叠的多枝柽柳显著。本研究拟探讨不同土壤水盐环境下，胡杨种群的适应优势是否受到多枝柽柳伴生的影响，以期为胡杨林的保护管理和绿洲生态输水方案制定提供科学参考。【方法】本研究以西北干旱区河岸林群落的关键建群种胡杨和多枝柽柳为研究对象，选取目前野外常见的两种土壤水盐生境（相对高水高盐和水盐适中），分析两个物种种群空间分布及其与水盐的相互关系。【结果】（1）在相对高水高盐的环境中，胡杨种群呈现衰退趋势，幼龄木极少且更新受限，而多枝柽柳则表现稳定状态。水盐适中的环境中，胡杨种群结构稳定，各龄级相差不大，多枝柽柳种群则表现为增长趋势。（2）不同土壤水盐条件下，两个物种主要以聚集分布为主以抵抗不良环境的胁迫，胡杨幼苗的生长还会受多枝柽柳伴生抑制。（3）不同的土壤水盐条件会造成两物种多度的差异。多枝柽柳与胡杨种群个体数的比值均与盐分呈正相关，但在盐分含量不高时，随水分的增加，多枝柽柳种群个体数量减少，胡杨种群个体数量则增多。【结论】本研究结果进一步验证：除环境过滤作用外，多枝柽柳的竞争也是目前胡杨在演替过程中表现出衰退现象的一个重要因素。在高盐环境中多枝柽柳会逐渐取代胡杨，水分条件的改善可以减缓这种趋势的发生。

【目的】探明渭库绿洲土壤盐渍化时空变化特征,分析影响土壤盐渍化遥感监测的植被物候特征和陆面地表参数的重要性,为干旱区绿洲盐渍化及荒漠化的治理提供科学依据。【方法】基于MODIS-NDVI数据反演得到历年植被物候特征,耦合植被指数、干旱指数、影像反射率等陆面地表参数和植被物候特征作为Cubist回归树模型的输入因子,预测渭库绿洲2006—2016年土壤含盐量。【结果】渭库绿洲生长季开始时间集中于5—6月,生长季结束时间集中于11—12月;绿洲内部累积生物量值较高,集中于6.08～9.20;绿洲荒漠过渡带的累积生物量值较低,集中于3.64～6.08;仅用物候参数预测土壤含盐量的精度较低,而耦合物候参数和陆面地表参数预测土壤含盐量的精度(均方根误差RMSE=9.02,可决系数R~2=0.72)显著高于只用陆面地表参数(RMSE=12.66,R~2=0.22)或只用物候参数预测土壤含盐量的精度(RMSE=13.29,R~2=0.12);温度干旱植被指数、绿洲内部累积生物量值、盐分指数、修改型土壤调整植被指数和蓝波段反射率等参数在预测土壤含盐量方面具有较高的相对重要性,表明土壤含水量、植被长势情况、植被累积生物量和可见光反射率是监测盐渍化的重要参数;渭库绿洲区域主要分布的是非盐渍化地和轻盐渍化地,土壤含盐量年平均值为7.08 g·kg~(-1)a~(-1);绿洲农业区内部的土壤含盐量较低,基本上是非盐渍化地;在绿洲东部和南部外围绿洲的土壤含盐量较高,主要是中度盐渍化地;土壤盐渍化主要呈不显著减少趋势,减少幅度集中于0.00～0.764 g·kg~(-1)a~(-1);少部分区域呈增加趋势,主要分布在绿洲中部区域和靠近塔里木河的南部区域,增加的幅度集中于0.00～0.742 g·kg~(-1)a~(-1); 2007年盐渍化程度最重,土壤含盐量均值为12.68 g·kg~(-1), 2011年盐渍化程度最轻,土壤含盐量均值为4.61 g·kg~(-1)。【结论】运用回归树模型能够建立完备的土壤-环境关系知识,能有效地提取区域土壤盐渍化信息。耦合植被物候参数使预测土壤盐渍化的精度显著提高,不同物候特征与土壤含盐量有明显的对应关系。渭库绿洲区域土壤盐渍化主要呈减少趋势,少部分区域呈增加趋势,盐渍化治理效果显著。主要受人为因素影响,渭库绿洲部分区域的土壤含盐量呈增加趋势,因此需要针对这些区域制定合理的盐渍化治理和生态环境保护措施。

借助GIS软件支持,综合遥感影像、地形图和其它空间数据,提取天山北坡8个绿洲城市1990年和2000年建设用地图形信息,计算1990年和2000年天山北坡8个绿洲城市的平面轮廓形状的分维数、紧凑度以及城市用地扩展类型,讨论紧凑度与分维数的关系。研究结果表明,天山北坡绿洲城市形态总体特征表现为形状规则,结构紧凑。1990￣2000年,城市扩展类型主要为外延型,城市形态分维数增加,紧凑度降低,城市外部形态趋于复杂化和不规则化,而内部结构趋于松散化,与同时期我国大部分城市的用地扩展方式有所不同。同时,天山北坡绿洲城市形态特征描述参数间存在着明显的幂函数关系,并且是一种线性负相关关系,即随着分维数的增加,紧凑度呈递减的趋势。

资本市场存在分形特征,但是以往验证的方法过于复杂。本文采用较为简单的沙堆模型,通过对市场波动的量级和频数的分析,发现上证指数的分布服从古登堡—里特幂次定律,从而验证了我国资本市场存在分形特征。

为研究绿洲农田盐碱斑的盐分特征，以新疆玛纳斯县农田盐碱斑为研究对象，通过对４３个盐碱斑的野外调查采样和室内分析，探讨了农田盐碱斑内外土壤剖面盐分特征及斑块效应。结果表明：１）盐碱斑的形成与盐分相关的占所调查总样点数的５１．２％，按照斑心土壤表层盐分含量将盐碱斑划分为轻度、中度、重度以及盐土４种盐渍化类型；２）盐碱斑从斑心向外盐分含量差异显著（Ｐ边缘（１０．１２ｇ／ｋｇ）＞外部（６．５３ｇ／ｋｇ）；３）在土壤剖面上，重度盐渍化和盐土类型的盐碱斑盐分表聚特征最明显（０～１０ｃｍ），而中度盐渍化盐碱斑土壤盐分积累区下降至１０～２０ｃｍ，轻度盐渍化盐碱斑盐分．．．

通过对刚毛柽柳盆栽苗不同浓度盐(NaC l)处理,分析盐胁迫对生长的影响。结果表明:随着盐浓度升高,刚毛柽柳盐胁迫症状明显,成活率下降,高增长受到抑制;耐盐能力为2.5%;根系活力随着盐浓度增大有一个先升高再降低的过程。