宁夏沙坡头国家自然保护区鸟类景观生态安全格局构建

随着宁夏沙坡头国家自然保护区的旅游发展与荒漠化进程,保护区内不同类型的鸟类均面临着日益增加的自然及人为干扰胁迫,鸟类群落的丰富度下降趋势显著。为了改善保护区内鸟类生物多样性现状,优化鸟类栖息地空间结构,基于现有鸟类调查与研究资料,筛选影响鸟类活动的各类阻力指数,建立鸟类活动最小累积阻力面,运用最小阻力模型构建景观生态安全格局。研究结果表明:源地面积为1690.67 hm~2,占保护区总体面积的12.09%;廊道共13条;辐射道共85条;战略点共8个;保护关键区面积为2634.48 hm~2,占保护区总体面积的18.76%。在此基础上,针对不同类型的重点保护地块、保护热点及栖息地之间的联系廊道提出鸟类保护的空间格局优化建议。详细梳理了阻力面模型的构建方法,改进了相关技术环节,为我国自然保护区生物多样性景观安全格局优化提供了科学的方法与实践指导。     

宁夏沙坡头地区藻类及其分布

通过野外采样,室内培养、观察、鉴定,研究了沙坡头地区藻类多样性和分布特点,并为当地藻类资源利用提出建议。研究发现沙坡头地区藻类植物共计40种(包括1变型),其中蓝藻17种,绿藻10种,硅藻9种,裸藻4种,全为普生种,陆地生境中种类最丰富。亚气及陆地生境中蓝藻在种类数(除灌溉林地结皮)、生物量方面占主导地位;贫瘠水体生境中硅藻占主要地位,营养较丰富水体中绿藻处于优势地位。另外,陆生生境中多以具鞘微鞘藻Microcoleus vaginatus为优势种,小席藻Phormidium tenue为主要种。     

沙漠生境白沙蒿(Artemisia sphaerocephala)根围丛枝菌根真菌多样性

在腾格里沙漠东南缘的沙坡头地区设立样地,于2007年4、7和10月从白沙蒿(Artemisia sphaerocephala)根围0～10、10～20、20～30、30～40和40～50cm土层采集土样,分离其丛枝菌根(arbuscular mycorrhiza,AM)真菌并测定相关土壤因子,研究了白沙蒿根围AM真菌的时空分布。结果表明:AM真菌在白沙蒿根系菌丝定殖率达90.5%,其根围AM真菌孢子密度平均5.4ind.g-1土,随季节变化有明显的时空差异,并与土壤微环境显著相关;共分离鉴定出5属21种AM真菌,白沙蒿根围优势菌种为光壁无梗囊霉(Acaulospora laevis),7月AM真菌物种丰富度最大;AM真菌孢子密度与土壤有机质呈极显著正相关;AM真菌种的丰富度与土壤速效磷呈极显著负相关,与土壤温度和孢子密度呈极显著正相关,与菌丝定殖率呈显著正相关。分析表明,白沙蒿与AM真菌有良好的共生关系,AM真菌增强了白沙蒿对恶劣沙生环境的抵抗力,有助于维护荒漠土壤生态系统的完整性和稳定性。     

沙坡头地区吸湿凝结水对生物土壤结皮的生态作用

以沙坡头植被固沙区为研究对象,采用野外试验与室内分析相结合的方法,探讨了吸湿凝结水对生物土壤结皮的生态作用.结果表明:在沙坡头人工固沙植被区内,吸湿凝结水90％分布在表层3 cm以内,不影响土壤表层水分含量;夜间形成的吸湿凝结水在日间参与了地表水分与大气层水汽的交换过程,弥补了日间蒸发作用导致的土壤水分的散失,使表层土壤水分不会迅速降低.吸湿凝结水形成量与生物土壤结皮中的叶绿素含量呈正相关关系,能够提高该区生物土壤结皮的生长活性,有利于其生物量的积累.     

宁夏沙坡头干旱沙漠自然保护区生态系统稳定性评估

稳定性是生态系统的基本特征之一,也是决定生态系统兴亡的重要特征。宁夏中卫沙坡头国家级自然保护区是位于干旱沙漠区以荒漠为背景的自然保护区,具有脆弱性（生态与环境）、过渡性（草原向荒漠、沙漠向城市）与复合性（自然与人工生态系统并存）的特点,对其进行生态系统稳定性评估研究,对于维护腾格里沙漠西南缘生态安全和实现宁夏中卫市社会经济持续健康发展具有重要意义。在总结国内外生态系统稳定性评估研究基础上,基于稳定性三维内涵（恢复力稳定性、抵抗力稳定性和演替稳定性）、评估指标构建（原则与逻辑框架及指标体系）、评估方法确立（红绿灯综合评估法）等,针对性地开展沙坡头国家级自然保护区生态稳定性示范性评估,发现：1）近20年19个单项指标中,多数指标情况趋于变好,少部分进一步恶化,保持基本稳定仅两个。2）影响生态系统稳定性的要素由群落组成为主转变为以生境条件为主;2001年、2005年、2007年、2010年、2012年和2014年6个关键年份中,生态系统稳定性3个内涵对稳定性的贡献基本以抵抗力稳定性或恢复力稳定性为主。3）保护区整体生态稳定指数ESI由0.41增至0.661,稳定状态从临界到稳定,总体上保护区生态系统稳定性增强。这主要得益于长期的治沙防沙与生态修复工程实施、大规模推沙造林、各种生态监测和维护、大规模取黄河水灌溉等。     

沙坡头自然保护区植物群落的消长变化及可持续发展研究

对宁夏中卫沙坡头国家级自然保护区的植物、植被状况进行了调查,分析了自1988年第一次考察以来,由于气候变化、人类开发活动加剧、病虫害发生、地下水位下降诸因素的影响,保护区植被、植物群落消长变化趋势为盖度下降、植株枯死、人工固沙林衰败、自然植被面积减少而栽培植被面积的扩大。提出了再造新型防风崮沙林等6条可持续发展和保护的对策。     

宁夏沙坡头国家级自然保护区动物资源的消长

1986～1987年首次全面调查了宁夏沙坡头自然保护区的动物种类及其数量。为了解1986年以来保护区动物资源的消长变化及其原因,1998～1999年又4次调查了该地脊椎动物种类及数量。10多年来沙坡头自然保护区的动物资源变化明显。1999年国家重点保护动物比1986年增加7种,已达19种,其中国家1类保护种类3种,Ⅱ类保护种类16种,鸟类增加35种,其中宁夏新记录11种,兽类新增3种;两栖类和爬行类各减少2种,鼠类减少3种,1999年与1986年相比,湿地景观水鸟种类和数量显著增加,村庄农田景观、荒漠景观和固沙林景观鸟类种类和数量减少。环境指示种类纵纹腹小鸡（Athene noctua）、黑顶麻雀（Passer ammodendri） 、树麻雀（Passer montanus）、凤头百灵（Galerida cristata）、大杜鹃（Cuculus canorus）、山斑鸠（Streptopelia orientalis）等种群数量明显减少,鼠类不但种类减少,数量也明显下降。影响动物种类、数量发生变化的主要因素是由于病虫害、人类对土地开发利用和生产活动引起的防风固沙林面积减少,地下水位下降;水环境污染严重,水质变坏和富营养化;草甸、草原覆盖度下降,草场退化;农田和鱼塘面积扩大。     

沙坡头人工植被固沙区生物结皮-土壤系统温室气体通量特征

荒漠生物结皮-土壤系统温室气体(CO2、CH4和N2O)通量数据的缺乏,给区域尺度上温室气体通量的估算带来很大的不确定性.2011—2012年在腾格里沙漠东南缘沙坡头地区不同时期建植的人工植被固沙区,采用静态箱-气相色谱法研究了不同类型和不同演替阶段生物结皮覆盖的土壤CO2、CH4和N2O的通量特征.结果表明:结皮类型、恢复时间及二者与采样时间的互作显著影响CO2通量;恢复时间、结皮类型与采样时间的互作显著影响CH4通量;采样日期显著影响CO2、CH4和N2O通量.苔藓结皮年均CO2通量(105.1 mg·m-2·h-1)显著高于藻类结皮(37.7 mg·m-2·h-1).荒漠生物结皮-土壤系统年均CH4和N2O吸收通量分别为19.9和3.4μg·m-2·h-1.藻类结皮的年均CH4和N2O吸收通量略高于苔藓结皮,但差异并不显著.随着荒漠生物结皮的发育和演替的深入,生物结皮-土壤系统呼吸逐渐增加,CH4和N2O吸收能力逐渐下降.与藻类结皮相比,苔藓结皮呼吸对温、湿度的变化更为敏感,且随着生物结皮的发育和演替的深入逐渐增强.温度和湿度不是决定荒漠生物结皮-土壤CH4和N2O通量的关键因子.     

沙坡头地区沙冬青AM真菌的时空分布

2007年5月、8月和10月分别从宁夏沙坡头地区豆科植物沙冬青(Ammopiptanthus mongolicus)根围分0-10cm,10-20cm,20-30cm,30-40cm和40-50cm5个土层采集土壤样品。研究了AM真菌时空分布及与土壤因子的相关性,在分离的3属12种AM真菌中,球囊霉属(Glomus)6种,无梗囊霉属(Acaulospora)4种,盾巨孢囊霉属(Scutellospora)2种,3属12种AM真菌在3个时期均有分布。AM真菌定殖率与孢子密度有明显的时空分布规律,并与土壤因子关系密切。孢子密度和泡囊定殖率在8月份最高,丛枝、菌丝和总定殖率10月份最高。土壤采样深度对孢子密度和定殖率有显著影响,AM真菌最高定殖率和最大孢子密度均出现在0-30cm浅土层。孢子密度与土壤有机质、碱解N极显著正相关,与pH显著正相关;菌丝、总定殖率与pH、碱解N和速效P极显著正相关。在评估荒漠生态系统和沙冬青形成菌根的能力时,AM真菌孢子密度、菌根不同结构的定殖程度是十分有用的指标。