半干旱黄土丘陵区不同人工植被恢复土壤水分的相对亏缺

土壤水分是制约半干旱黄土丘陵区植被恢复和生态建设的关键因子。而缺乏科学指导的人工植被恢复会加剧土壤水分耗竭,造成土壤水分亏缺,从而严重阻碍该区生态系统恢复和脆弱生境的有效改善。本研究以典型半干旱黄土丘陵区甘肃定西龙滩流域为例,对比不同植被恢复模式下土壤储水状况,并通过构建土壤水分相对亏缺指数CSWDI（Compared Soil Water Deficit Index）和样地土壤水分相对亏缺指数PCSWDI（Plot Compared Soil Water Deficit Index）进行定量化分析与评价,发现各人工植被均存在不同程度的土壤水分亏缺。其中,柠条、油松、山杏林地PCSWDI分别达到0.65、0.62、0.62,土壤水分亏缺严重,尤其是100 cm以下土层;山毛桃林地和苜蓿草地PCSWDI分别为0.38和0.17,在100—200 cm土层有一定程度的水分亏缺,但相对较轻;侧柏林地土壤水分的亏缺主要集中在20—100 cm这一层次,100 cm以下则随深度增加而降低;0—200 cm土层内,杨树林地、撂荒草地和马铃薯农地无显著水分亏缺,且在0—100 cm内土壤水分有一定的补充。CSWDI和PCSWDI能有效反映不同层次和样地土壤水分相对亏缺状况,可用于同一地区不同植被恢复模式土壤水分响应的定量化分析与评估。     

半干旱黄土区成熟柠条林地土壤水分利用及平衡特征

选择半干旱黄土区流域尺度不同地形条件下成熟柠条林作为研究对象,并以荒坡草地作为对照,在2009—2011年生长季节对0—210cm土壤含水量进行连续观测,开展了剖面土壤水分变异、动态平衡及影响因素研究。结果显示:土壤水分平均值:30—130cm对照>北坡>东坡>南坡,150—210cm南坡(上、中坡位)>对照>北坡>东坡,南坡和北坡样地上坡位>中坡位>下坡位。土壤水分的季节变化表现为9月﹥8月﹥7月,5、6、10月份最低;不同地形条件下,柠条林地土壤水分极差值和变异系数并没呈现出规律性变化,在垂直尺度上,柠条林地土壤水分极差值和变异系数曲线在0—50cm表现比较活跃,70—210cm则相对稳定;在连续干旱年份土壤储水量并没有连续的降低和亏缺,在第1个欠水年亏缺比较严重,第2个欠水年盈亏量基本平衡,而第3个欠水年则略有盈余。研究认为:小流域尺度下的地形条件差异造成了土壤水分规律性变化,但在特定植被生长发育状态和剖面尺度下,植被因子将会成为土壤水分动态变化的主控因子。柠条林发育至成熟阶段,土壤水分补偿与消减将会保持平衡状态。土壤水分与植被生长的相互关系一方面表现出一定的时间差,另一方面植被对土壤水分也具有一定的适应性。这是因为土壤含水率高促进植物生长,植物生长势增强会进一步加大对土壤水分的消耗,土壤水分含量不足则会抑制植物生长,植物生长势减弱会进一步降低对土壤水分的消耗。     

薰衣草引种育苗栽培技术

在介绍薰衣草引种概况和生物生态学特征的基础上,对其种子处理、育苗技术、栽培技术和苗期管理反越冬管护等进行了详细阐述,并对其在甘肃引种栽培的可行性进行了探讨。     

半干旱黄土区坡面尺度柠条生长状况及影响要素分析

以半干旱黄土丘陵区典型小流域坡面大规模人工种植柠条林为例,基于坡面不同部位柠条生长状况和生境条件调查,定量分析了地形变化、土壤水分及灌木密度对柠条生长的直接、间接影响及其贡献率。结果表明:(1)东坡大株柠条生长明显好于南坡,下坡位柠条生长状况略好于中上坡位,其他各坡位之间柠条生长状况差异较小;(2)大株柠条生长与浅层土壤水分有正相关关系,而与灌木密度和深层土壤水分则呈负相关关系;大株柠条灌木高度、灌木纵截面积和冠幅体积对浅层土壤水分的响应敏感,冠幅长度对坡向和坡位的响应较为敏感,冠幅宽度对灌木密度的响应较为敏感;(3)地形和土壤水分变化解释了59.9%的大株柠条生长变异,其中坡向、坡位和浅层土壤水分是影响大株柠条生长的主导环境因子,它们分别解释了21.1%、16.0%和13.1%的柠条生长变化。研究认为半干旱黄土区人工植被恢复既要重视空间布局,也要在后期实施必要的管理措施以维持人工林地的稳定性。     

新疆杨边材贮存水分对单株液流通量的影响

树木体内贮存水分量的大小及其参与液流循环的程度被认为是树木抵御干旱胁迫的重要机制之一.以我国北方广泛适生的新疆杨为研究对象,利用热扩散技术(TDP)分别监测了树冠基部、树杆基部处液流通量,并结合同步气象观测,分析了树杆不同高度处液流通量与大气蒸发潜力(ET0)间的关系,发现:冠基部的液流通量(Qu)是估算新疆杨单株液流通量可靠的指标,试验期间(6-9月)典型晴天日Qu日平均值为(7.61±0.65) L/d,比云天、阴天分别高0.41和2.71 L/d.新疆杨杆基部液流通量(Qd)在不同季节变化较大,在前3个月的典型晴天日,Qd小于Qu,树木处于失水过程,但在8月下旬连续多日降雨后迅速增加而反超,新疆杨能通过这种方式缓解季节间的水分亏缺,维持水分的总体平衡.在8月下旬连续多日降雨、土壤水分得到有效改善后,Qd占全天液流总量的比例由先前的31.98％-35.36％下降到6.72％-7.99％,夜间液流成为补偿与缓解日间水分亏缺的重要方式.在整个生长季内,新疆杨体内经历了水分补充(6月)—失水(7、8月份)—再补充(9月)的过程.ET0是评价液流环境驱动效应可靠的综合变量,建立基于Logistic方程的模型可通过ET0较好的估算Qu,估算新疆杨Qu的上限约为7.82L/d.分析显示当ET0超过5mm/d时,Qu、Qd均不再随ET0的增加而增加或有下降,显示了树木主动保护、抵御干旱的策略.8月下旬连续降雨使得新疆杨蒸腾量占大气蒸发潜力的比例(T/ET0)由先前的0.32增加到之后的0.47,可以看出土壤水分改善对液流量的贡献较大.