荒漠杜加依林冠层水热变化及CO2交换特征

选取新疆艾比湖湿地国家级自然保护区荒漠杜加依林为研究对象,利用通量塔连续观测数据分析新疆艾比湖流域内杜加依林冠层界面水热垂直变化和CO_2交换特征,进一步比较了冠层界面湍流碳通量、植物冠层储存碳通量及净碳交换量,探讨了不同时间和垂直空间序列下杜加依林冠层界面温湿廓线与CO_2交换过程的相互关系。结果表明,新疆艾比湖流域内杜加依林冠层上方大气稳定度生长季的6—9月为中性(z/L=0.009),非生长季为不稳定(z/L=-0.449),全年总体呈不稳定水平(z/L=-0.194);冠层界面上气温垂直变幅小于5℃,随高度呈递增趋势,湿度垂直变幅超过40%;地-气碳通量呈秋冬小春夏大规律,年碳收支高于干旱区平均水平,为-0.026 mg CO_2m~(-2)s~(-1),表现为碳汇;垂直空间尺度上垂直温湿度差与生态系统净碳交换量(NEE,Net Ecosystem Exchange)拟合较好,温度拟合结果为R~2=0.7350(P﹤0.01),湿度拟合结果为R~2=0.3627(P﹤0.01),水热变点分别为5%和1℃,而季节尺度上温度拟合结果较好,温度拟合结果为R~2=0. 5221(P﹤0. 01),湿度拟合结果为R~2=0.1716(P﹤0.01),变点为55%和18℃。生长季较小的冠层垂直温差有利于杜加依林对大气CO_2的吸收,而冠层高湿环境则会抑制杜加依林对CO_2的吸收。     

新疆阜康荒漠区不同生境鸟类群落的季节变化

从2009年3月—2010年2月,在新疆准噶尔盆地阜康荒漠区采用样线法对比研究自然和人工生境鸟类群落的季节变化。共调查到鸟类147种,隶属17目、38科、90属,其中,夏候鸟占总数量的49.8%、留鸟31.1%、过境鸟(旅鸟)13.2%、冬候鸟5.9%,表明研究区主栖夏候鸟。留鸟占总物种数的13.9%,在各类生境中均有分布,相对于其他居留型的鸟类,留鸟更可能成为该生境的优势种;湖泊拥有最高的鸟类α多样性指数(4.861)和物种数(106种),是荒漠区夏候鸟栖息或停歇的重要场所;以Morisita相似性指数0.5为界,将不同生境分为湖泊、荒漠和农田3大类,前二者属于自然生境,其季节周转率以春夏季最高,之后持续下降;农田吸引了68.5%的冬候鸟个体,其季节周转率以春夏季最低(0.934),夏秋季最高(1.154)。沙枣林带的保留和种植对提高阜康荒漠区农田冬候鸟多样性至关重要。     

伊犁河流域春季可培养细菌多样性及其胞外酶检测

利用可培养法对新疆伊犁河流域水体和沉积物中细菌多样性进行分析，以期初步阐明流域河流可培养细菌群落结构。采用5种琼脂培养基分离纯化可培养细菌，依据其16S rRNA基因序列进行系统发育分析，并运用平板法对纯化菌株的胞外酶产生情况进行检测。序列分析结果表明，225株细菌分别属于变形菌门γ亚群(Gamma-pseudomonadota, 56.44%)、放线菌门(Actinomycetota, 18.22%)、厚壁菌门(Firmicutes, 14.22%)、变形菌门α亚群(Alpha-pseudomonadota, 4.89%)、变形菌门β亚群(Beta-pseudomonadota, 4%)、拟杆菌门(Bacteroidota, 0.44%)和异常球菌-栖热菌门(Deinococcota, 0.44%)等7个大的系统发育类群，41个属84个种。其中假单胞菌属(Pseudomonas,42.22%)、不动杆菌属(Acinetobacter,9.33%)和芽胞杆菌属(Bacillus,9.33%)为优势菌属。菌种分布结果显示，伊犁河流域主要支流和干流中可培养细菌地域分布性强。分离菌株产胞外酶...     

阿尔金山-昆仑山鸟类区系调查

2010～2012年连续3年调查新疆阿尔金山国家级自然保护区及周边包括昆仑山、祁曼塔格山、库木库里盆地的鸟类资源.共录得鸟类16目38科90属166种,约占新疆鸟类总数的36.6％.其中,金腰燕(Hirundo daurica)、冕柳莺(Phylloscopus coronatus)、日本松雀鹰(Accipiter gularis)为新疆首次记录.考察区介于青藏区与蒙新区之间,鸟类区系特点表现为高地型(23种,占13.9％)与中亚型(约49种,占29.9％)相互渗透,而北方型(69种,占42.1％)虽然排在首位,但多数是旅鸟,东洋型(1种,占0.6％)的种类比较罕见.依协克帕提湿地是鸟类的一个繁殖地,也是迁徙的重要驿站.     

基于SWAT的西北干旱区县域水文模拟——以临泽县为例

以西北干旱区的临泽县为例,利用1980—2012年的气象数据、土地利用数据、土壤数据、数字高程数据驱动SWAT模型,对县域水文过程进行了模拟并对行政区内的水资源状况进行了时空特征分析。研究表明临泽县1980—2012年均实际蒸发量、下渗量、壤中流补给量、地下水补给量、产流量、可用地表水资源量和产流系数分别为130.53、49.78、68.95、48.00、53.47 mm、(13.17±0.60)×108m3和0.16;生态用水量大(3.56±0.12)×1011m3),且呈现出增加趋势。由于黑河分水措施的影响,各水量要素的突变年份出现在2000年之后的5年内。从空间分布上看,地下水补给量和产流系数都呈现“南高北低”的趋势。研究结果也表明临泽县1980—2012年的产流量由地下水补给量控制,壤中流和地下径流的贡献分别为43%和57%;而可利用水资源量主要依赖上游的来水,上游来水量的贡献率达到83%。此外,我们的研究也发现临泽县2007—2012的实际蒸发持续增加,从而导致“蒸发悖论”现象的存在。     

1982—2012年新疆植被NDVI的动态变化及其对气候变化和人类活动的响应

植被在调节陆地碳平衡、气候系统中发挥了重要作用,并在生态系统服务功能提供方面占据主导地位,因此,监测植被生长变化意义重大.基于AVHRR GIMMS NDVI和MODIS NDVI数据集,在区域、像元两个空间尺度,研究了中国典型干旱区新疆1982—2012年间植被生长的动态变化,探讨了气候变化和人类活动对植被生长的影响.结果表明: 区域尺度,1982—2012年生长季植被NDVI呈极显著增加趋势(4.09×10^-4·a^-1);NDVI变化趋势存在明显阶段性,1998年前后分别呈极显著增加(10×10^-4·a^-1)和显著减少(-3×10^-4·a^-1);生长季NDVI变化趋势的逆转主要发生在夏季,其次是秋季,而春季不存在逆转.像元尺度上,农业区NDVI增加趋势显著;NDVI变化呈两极分化现象,剧烈变化区域多随时段长度延长而增加,尤其是显著减少区域范围快速扩张,导致区域尺度NDVI增加的停滞或放缓.研究区域植被生长受水热条件、人类活动共同控制.春、秋季的气温发挥主导作用,而夏季主要受到降水量的影响.大量施肥、灌溉面积增加等生产活动提高了农田植被覆盖,种植结构、灌溉方式等的改变降低了春季农田NDVI值,载畜量的增加则降低了部分草地的NDVI.     

两种盐生植物根际土壤细菌多样性和群落结构

应用高通量测序技术对西北干旱区两种盐生植物黑果枸杞和里海盐爪爪根际土壤细菌的多样性和群落结构进行研究,旨在揭示两种耐盐植物根际土壤细菌之间以及根际与非根际细菌群落结构间的差异,为深入研究盐生植物根际土壤微生物与耐盐性之间的关系提供理论基础。结果表明:黑果枸杞、里海盐爪爪根际细菌多样性丰度高于非根际土,黑果枸杞根际土壤细菌多样性丰度高于里海盐爪爪。根际和非根际土壤细菌群落的组成和丰度存在差异,从黑果枸杞和里海盐爪爪根际土壤中分别检测出细菌21门289属和22门304属,而从非根际土壤中分别检测出28门285属和24门336属;在两种盐生植物根际土壤中,变形菌门和厚壁菌门均为优势门;拟杆菌门、放线菌门、蓝细菌门及浮霉菌门在根际土壤中的丰度显著高于非根际土壤,而厚壁菌门在根际土壤中的丰度低于非根际土壤。两种植物根际土壤中的细菌优势门和优势属的数量均高于非根际土壤,在黑果枸杞和里海盐爪爪的根际土壤中的细菌优势属分别有10个和9个,而二者非根际土壤中的细菌优势属各有4个,其中假单胞菌属是根际和非根际土壤中的共有优势属。黑果枸杞和里海盐爪爪根系细菌群落组成和丰度存在差异,只有假单胞菌属和盐单胞菌属是两种植物根际土壤中的共有优势属。Unifrac分析和聚类分析表明,两种盐生植物根际土壤细菌之间的相似性大于根际和非根际细菌群落间的相似性。细菌多样性与土壤有机碳、有机质、总氮正相关,与pH、电导率负相关,电导率和pH,有机碳和总氮分别是非根际土,根际土壤细菌群落物种组成的主要影响因素。     

两代AVHRR GIMMS NDVI数据集的对比分析——以新疆地区为例

最新发布的1981—2012年的AVHRR GIMMS NDVI3g数据为了解区域植被的近期变化状况提供了数据基础。深入理解该版本与老版本GIMMS NDVIg(1981—2006年)之间的关系,对于使用新数据时充分利用已有老版本的研究结果具有重要意义。以我国西北干旱区的典型区域——新疆为例,研究了两个数据集在反映生长季、春季、夏季和秋季植被现状,植被变化趋势及其对气候变化响应方面的异同。研究结果表明:两个数据集在描述植被活动空间分布、变化趋势及其与气候的相关性方面大体相似,但在数值、动态变化率及其对气候变化响应强度等方面存在的差异也不容忽略。NDVI3g数据生长季和各季节NDVI数值多大于NDVIg,尤其是在夏季和在植被覆盖较好的区域。区域尺度,NDVI3g所反映的植被变化趋势更为平稳,尤其是在夏季和较长的时段,这可能与像元尺度NDVI3g显著增加范围小于NDVIg,而显著减少范围多于NDVIg有关。两个数据集对气温、降水量、潜在蒸散发和湿润指数的响应具有大体一致的空间格局,但对气候因子变化的敏感性存在差异,哪一个数据集更为灵敏依赖于不同的气候因子和时段。一般规律是NDVI3g与热量因子显著正相关的区域小于NDVIg,而与水分因子显著正相关的区域则大于NDVIg。利用长期的生态数据集,尽快理清两个数据集在表征植被变化之间的异同并建立两者的转换关系,对于合理开展植被变化、碳平衡、生态系统服务功能评估等广泛利用NDVI数据的相关研究十分重要。     

伊犁鼠兔的发现与研究进展

作者自1983年发现伊犁鼠兔以来,完成了新种的分类命名,并对其栖息分布、种群数量、个体生态、昼夜活动节律、毛被和季节性换毛序、人工饲养、与疫病关系等内容开展了～系列的研究工作。在伊犁鼠兔被发现20周年之际,又对伊犁鼠兔的生存现状、栖息环境的变迁、受胁因素等内容做了调查,依据世界自然保护联盟物种生存委员会(IUCN／SSC)制订的《世界物种红色名录濒危等级的判断标准》(3．1版)对伊犁鼠兔濒危等级做了重新评估。多年的研究资料表明,伊犁鼠兔是一种古老、残留、发现较晚的兔形目动物。由于生态习性特殊,分布局限,种群过度破碎,呈数量稀少的小种群生活状态,加之恶劣栖息环境的影响,伊犁鼠兔已处于濒临灭绝的状态。     

基于稳定同位素技术的黑河下游不同林龄胡杨的吸水深度研究

水是影响陆地生态系统植被分布最重要的因素之一,特别是在干旱地区,水资源将是限制植物生长的关键因素。不同植物具有不同的吸水深度,植物的吸水深度可影响它的分布区域,因此,精确测量植物的吸水深度对预测全球气候变化下植被的时空分布具有重要意义。稳定同位素技术逐渐被公认为是一种精确测量植物吸水深度的有效方法。利用稳定同位素技术分析了不同林龄胡杨的吸水深度和不同林龄胡杨的水分利用效率,对确定胡杨生存的合理地下水位、制定胡杨保育恢复策略具有重要意义。通过对黑河下游不同林龄胡杨木质部水及其不同潜在水源δD、δ~(18)O的测定分析,并运用深度模型计算了不同林龄胡杨的吸水深度,探讨了不同林龄胡杨的水分利用效率。结果发现:1)不同林龄胡杨木质部δ~(18)O差异显著,胡杨幼苗、成熟木、过熟木的δ~(18)O分别为-5.37‰、-6.03‰、-6.92‰;2)不同林龄胡杨的平均吸水深度不同,且具有随林龄变老而选择利用更深的土壤水分的特点:胡杨幼苗的平均吸水深度为37 cm,胡杨成熟木的平均吸水深度为145 cm,胡杨过熟木的平均吸水深度为149.5 cm。3)不同林龄胡杨水分利用效率不同,随林龄的变老水分利用效率具有降低的趋势。