黑河地区绿洲生态条件下麦田生物气象若干特征

观测分析了ＨＥＩＦＥ地区绿洲中麦田的微气候特征,结果表明ＳＰＡＣ中水５势随高度呈显著梯度分布,在土壤－植物以及植物－大气界面,水势值存在两个大的跳跃;水势廓线存在明显的日变化;ＳＰＡＣ各部分水势变化的起伏顺序是大气〉植物〉土壤,说明水势变化受植物水分代谢进程直到气象因子的强烈影响和控制。冠层上方近地面风温湿的时间剖而显示出白天与夜晚相比,大气混合得较好。日出前则大气较为稳定。在典型晴天条件下,麦田     

敦煌绿洲夏季典型晴天地表辐射和能量平衡及小气候特征

 利用“我国西北干旱区陆-气相互作用试验”加强期(IOP)在甘肃省敦煌绿洲观测的资料,系统地分析了夏季典型晴天敦煌地表辐射收支和地表能量平衡特征及小气候特征,结果发现：敦煌绿洲总辐射特别大,其峰值高达1 038.1 w·m-2;地表净辐射也高于其它地区,白天能超过600 w·m-2;在地表能量分配中,感热、潜热和地热流量的日积分值的量级相当,白天地热流量比潜热要大,几乎与感热相当;地表反照率除中午比较接近荒漠戈壁的值外,其它时候均明显比荒漠戈壁的值小;Bowen比在白天1～2之间,比一般灌溉地区要大。地表能量不平衡差额较大,这可能与水平热通量的影响有很大关系。另外,还首次发现了比较可观的下沉气流,部分证实了绿洲与荒漠之间存在的热力环流。     

敦煌绿洲夏季典型晴天地表福射和能量平衡及小气候特征

利用“我国西北干旱区陆－气相互作用试验”加强期（IOP）在甘肃省敦煌录洲观测的资料,系统地分析了夏季典型晴天敦煌地表辐射收支和地表能量平衡特征及小气候特征,结果发现：敦煌绿洲总辐射特别大,其峰值高达1038．1w.m^-2,地表净辐射也高于其它地区,白天能超过600w.m^-2,在地表能量分配中,感热,潜热和地热流量的日积分值的量级相当,白天地热流量比潜热要大,几乎与感染相当;地表反照率除中乖比较接近荒漠戈壁的值外,其它时候均明显比荒漠戈壁的值小：B比在白天1－2之间,比一般灌溉地区要大,地表能量不平衡差额较大,这可能与水平热能量的影响有很大关系,另外,还首次发现了比较可观的下沉气流,部分证实了绿洲与荒漠之间存在的热力环流。     

不同植被类型下红壤pH和交换性酸的剖面特征

研究湘南红壤丘陵区11种植被类型下施肥区域和未施肥区域红壤剖面(0～100 cm)pH及交换性酸的变化特征.结果表明: 施肥区域0～60 cm土层土壤的pH大小顺序为茶园<花生地<柑橘园,交换性酸含量大小为花生地≤柑橘园<茶园;种植茶树和花生后,表层(0～40 cm)相对底层(60～100 cm)均产生酸化,pH分别降低0.55和0.17,而种植柑橘后,土层间无显著差异.未施肥区域中,植被恢复区0～40 cm土层pH大小为白檵木林≤湿地松林<板栗园<白茅草地,交换性酸含量大小为白茅草地<板栗园<白檵木林≤湿地松林;天然林区0～20 cm土层中次生林和油茶林的pH均显著低于马尾松林0.34和0.20个单位,马尾松林和次生林交换性酸含量显著低于油茶林.与裸地相比,未施肥区域除白茅草地外,其他植被类型均加速了表层土壤酸化,其中天然次生林酸化最严重,pH降低0.52;未施肥区域除天然次生林外,其他植被类型均提高了深层土壤pH,其中白茅草地提升效果最显著,pH升高0.43.无论施肥区域还是未施肥区域,整体上随着土层深度的增加,植被类型或施肥对土壤酸度的影响越来越小.     

河西走廊沙漠人工植被区土壤种子库特征

土壤种子库作为地上植被更新的重要的种源储备库,在植被自然恢复和演替过程以及生态系统建设中起着重要作用。以河西走廊不同区域沙漠人工植被为研究对象,研究了土壤种子库物种组成、时空分布和数量变化特征。结果表明：河西走廊沙漠人工林土壤种子库共出现27种植物,分属8科22属,以藜科植物最多,生活型以草本植物种子比例最高,占到90.6%—95.06%;土壤种子库密度介于19.29粒/m~2—858.57粒/m~2之间,从东到西呈水平地带性分布,土壤种子库分布主要集中在0—2cm土层中,不同样地土壤种子库密度均呈明显的垂直分布,在0—10cm土层内,随着土层深度增加,种子库密度先减小后增大;土壤种子库多样性(Simpson指数)在河西走廊东段沙漠人工植被区最高,在0.671—0.812之间,河西走廊中段沙漠人工植被区为0.417—0.809之间,河西走廊西段沙漠人工植被区为0.256—0.707之间,从东到西呈下降趋势,Shannon-Wiener指数、Margalett丰富度指数、Peilow均匀度指数也表现出相同的趋势,说明由于生境的植被的异质性程度高,使土壤种子库之间的差异性显著;河西走廊沙漠...     

河西走廊山地-荒漠-绿洲复合生态系统耦合模式及耦合宏观经济价值分析——以肃南山地-张掖北山地区荒漠-临泽绿洲为例

应用合作对策理论提出河西走廊山地 -荒漠 -绿洲复合生态系统的 4个可行的耦合模式 ,在现有能值投入水平和科学管理力度下 ,4种耦合模式分别增加肃南山地 -张掖北山荒漠 -临泽绿洲动物生产系统和绿洲植物生产系统的宏观经济价值 3.6 7、4 .0 2、1.0 3和 4 .6倍。用能值概念和度量标准 ,以耦合后新增宏观经济价值为对策论中合作对策的特征函数 ,筛选出模式 是 4种耦合模式中的最佳策略组合即最优的耦合模式。该模式下 ,家畜对高山草地的压力减小 ,退化的山地子系统得以恢复 ,脆弱的荒漠子系统得到保护 ,绿洲种植业系统也因为家畜的加入、系统多样性提高 ,系统稳定性加强。研究方法避免了传统的纯货币评价分析方法对耦合产出所含环境资源评价的缺失 ,使得对耦合效应的评价值较为客观真实     

夏季绿洲生态环境对荒漠背景地表能量过程的扰动

利用观测试验资料,对比分析了夏季典型晴天敦煌绿洲与周围荒漠戈壁背景地表过程的差异,揭示了绿洲生态系统对干旱区荒漠背景地表过程的扰动特征。结果表明:绿洲地表净辐射日平均要高出周围荒漠戈壁背景60 W/m2以上,约占绿洲净辐射的1/4以上。对绿洲高出的净辐射贡献最大的是绿洲相对低的地表长波辐射,其次是较高的太阳总辐射。而绿洲相对较低的大气长波辐射对高出的净辐射有较大的负贡献,特别是地表反射辐射也有很小的负贡献。绿洲高出的地表净辐射主要贡献于加强潜热和地热流量,还有一部分被绿洲地表能量不平衡差额所占,它实际上可能由一般地表热量平衡所不考虑的垂直热量平流来输送。而绿洲明显低于荒漠背景的感热通量则节省了一部分净辐射能量。     

河西走廊中部两种荒漠植物根系构型特征

在河西走廊中部,采用挖掘法挖取红砂和白刺根系,应用拓扑学与分形理论分析了根系构型的特征.结果表明: 2种荒漠植物根系的拓扑指数均较小,根系分支模式均近似为叉状分支结构.红砂和白刺根系具有较好的分形特征,其分形维数分别为(1.18±0.04)和(1.36±0.06);分形维数、分形丰度与根系平均连接长度均呈显著正相关.2种荒漠植物根系的平均连接长度均较大,以扩大植物的有效营养空间,从而适应干旱贫瘠的土壤环境.2种荒漠植物根系分支前的横截面积等于根系分支后的横截面积之和,验证了Leonardo da Vinci法则.对17个根系构型参数进行主成分分析,根系拓扑指数、根系连接数量、逐步分支率和根系直径4个根系构型参数能很好地表示2种荒漠植物根系构型特征.     

Biomass and nutrient allocation strategies in a desert ecosystem in the Hexi Corridor,northwest China

The allocation of biomass and nutrients in plants is a crucial factor in understanding the process of plant structures and dynamics to different environmental conditions. In this study, we present a comprehensive scaling analysis of data from a desert ecosystem to determine biomass and nutrient (carbon (C), nitrogen (N), and phosphorus (P)) allocation strategies of desert plants from 40 sites in the Hexi Corridor. We found that the biomass and levels of C, N, and P storage were higher in shoots than in roots. Roots biomass and nutrient storage were concentrated at a soil depth of 0–30 cm. Scaling relationships of biomass, C storage, and P storage between shoots and roots were isometric, but that of N storage was allometric. Results of a redundancy analysis (RDA) showed that soil nutrient densities were the primary factors influencing biomass and nutrient allocation, accounting for 94.5% of the explained proportion. However, mean annual precipitation was the primary factor influencing the roots biomass/shoots biomass (R/S) ratio. Furthermore, Pearson’s correlations and regression analyses demonstrated that although the biomass and nutrients that associated with functional traits primarily depended on soil conditions, mean annual precipitation and mean annual temperature had greater effects on roots biomass and nutrient storage.     

Ecological effects of desertification control and desertified land reclamation in an oasis–desert ecotone in an arid region: A case study in Hexi Corridor,northwest China

Desertification around oases is the major obstacle for sustainable development of oases in arid regions of northwest China. An effective way of maintaining the stability of oases is to recover the relatively stable ecological zone between an oasis and desert from the destroyed ecological rift zone. This paper presents a typical case of successful efforts in ecological restoration and desertified land reclamation of oasis–desert ecotone. On the basis of stabilization of mobile dunes and agricultural use of reclaimed land, some successful techniques including established straw checkerboards and planting drought-tolerant indigenous shrubs, leveling sand dunes and drawing water for irrigation, closing dunes for grass reservation were carried out in 1975. In the restoration area, a stable artificial protective forest system had been developed. Pedological analyses indicate that the fine particle fraction (silt and clay content) in 0–10 cm soil surface layer has been increased from 2.6% on the untreated mobile sandy land to 9.3–37.3% in the restoration areas, and correspondingly, soil organic C has been increased from 0.63 to 1.88–9.70 g kg⁻¹ during the 28 years of restoration period. In these 28 years, a 10 cm depth of minero-organic topsoil in the irrigated Picea sylvestris forestland has been developed. It is also observed that sand transportation rate during sandstorm events has been significantly reduced. The increase of vegetation cover indicates a remarkable environmental improvement. Overall, the ecological restoration approach in this study is of practical significance for the rebuilding of rift zone ecosystem and maintenance of the stability of oasis in the arid regions of northwest China.     

冷层积和室温干燥贮藏对河西走廊8种荒漠植物种子萌发的影响

不同贮藏和处理条件对不同植物的种子萌发有不同的影响。该文以河西走廊干旱半干旱区8种荒漠植物为研究对象, 探讨了种子经历不同冷层积(4 ℃、-5 ℃、-26 - 10 ℃)和室温干燥贮藏后的萌发响应。研究结果表明: 1)冷层积可使种子萌发率提高、保持不变或降低, 冷层积的有效温度下界可降至-5 ℃或更低。4 ℃和-5 ℃的冷层积使多裂骆驼蓬(Peganum multisectum)和驼蹄瓣(Zygophyllum fabago)种子的萌发率升高、萌发速度加快, 冬季过低的气温以及较大的温度变幅(-26 - 10 ℃)使部分种子萌发率升高。3种冷层积和室温干燥贮藏使黑果枸杞(Lycium ruthenicum)种子萌发率达到90%-100%。唐古特白刺(Nitraria tangutorum)、甘草(Glycyrrhiza uralensis)、苦马豆(Sphaerophysa salsula)种子经过3种冷层积和室温干燥贮藏后萌发率变化较小。中亚紫菀木(Asterothamnus centrali-asiaticus)种子对各种贮藏条件的响应不明显, 部分种子活性丢失。刺沙蓬(Salsola ruthenica)种子扩散时有较高的萌发率(84%), 经-5 ℃和-26 - 10 ℃冷贮藏后, 种子仍具有较高的萌发率, 经4 ℃冷贮藏后几乎不萌发, 大部分种子活性丢失。2)不同物种的种子经过不同方式的贮藏后, 萌发对温度的响应不同。经冷层积后的多裂骆驼蓬种子萌发响应于恒温, 驼蹄瓣和刺沙蓬种子萌发更加响应于变温条件; 多数植物种子在变温培养下萌发速度慢于恒温下。     

河西走廊芦苇在不同盐渍生境中RuBP羧化酶的比较研究

对不同盐渍生境中芦苇的ＲｕＢＰ羧化酶结构的研究表明,不同类型芦苇的ＲｕＢＰ羧化酶大、小亚基分子量相同,但盐化草甸芦苇和过渡地带芦苇与沼泽芦苇相比,ＲｕＢＰ羧化酶的亲水氨基酸相对含量增加,疏水氨基酸相对含量降低,酶分子被ＰＣＭＢ滴定的ＳＨ基数亦显著减少．表明芦苇的ＲｕＢＰ羧化酶结构发生了变化,反映出该酶有基因表达的环境适应．     

河西走廊中部戈壁地表甲虫群落动态变化及其影响因素

地表甲虫是戈壁主要的地表昆虫类群, 但我们对其种属组成和活动节律的认识还很有限。2018-2020年1-12月我们利用陷阱法对河西走廊中部典型砾质戈壁地表甲虫种类及数量进行了连续观测, 并测定了该区降水和温度。本文研究发现: (1)戈壁地表甲虫由步甲科、叶甲科、象甲科、粪金龟科和拟步甲科5科21种组成, 阿小鳖甲(Microdera kraatzi alashanica)、戈壁琵甲(Blaps gobiensis)和波笨粪金龟(Lethrus potanini)是优势地表甲虫种; (2)戈壁地表甲虫活动节律存在明显年季变异, 地表甲虫的活动期在3-10月, 地表甲虫活动密度的最大值出现在4-7月, 而物种丰富度的最大值均在5月出现; (3)降水增多的2019年地表甲虫的活动密度明显增加, 且2019年地表甲虫物种丰富度和多样性指数显著高于2018年; (4)地表甲虫的取食类型和个体大小影响它们的活动节律, 降水增多的年份提高了植食性的象甲科和部分拟步甲科的活动密度, 而一些拟步甲科的活动密度对降水的响应存在一定的滞后性; (5)降水和温度变化强烈影响地表甲虫活动节律, 地表甲虫的个体数和物种数与月降水量和月平均温度呈显著的二次曲线和指数关系, 植食性和捕食性甲虫对降水及温度变化响应较腐食性甲虫敏感, 大甲虫对降水变化的响应较中甲虫和小甲虫敏感。总之, 降水及温度变化影响了戈壁地表甲虫的活动节律, 而不同地表甲虫种对二者的响应因其生理生态特征不同而异, 从而影响了地表甲虫群落动态变化规律。     

影响阜康荒漠-绿洲过渡带荒漠植物数量特征的土壤驱动力分析

荒漠-绿洲过渡带是绿洲向沙漠系统的过渡地带,荒漠植物是绿洲扩展或荒漠化加速的缓冲器,土壤环境是影响植物演变的重要影响因素,土壤环境因素是整个过渡带演化的重要驱动力。通过对阜康荒漠-绿洲过渡带荒漠植物群落实地调查,利用通用植物数量分析软件CANOCO 5.0中冗余度分析(RDA),探讨过渡带影响荒漠植物群落数量特征指标的土壤驱动因子。结果表明:(1)土壤含水量、全N、全P和有机质是影响荒漠植物群落数量特征的主要驱动力因子,环境解释量累计达到69%,而总盐、p H和全K对荒漠植物群落数量特征影响较弱;(2)4个土壤主要驱动力对荒漠植物群落数量特征重要性大小顺序:土壤含水量有机质全N全P;(3)荒漠植物群落数量特征与土壤含水量、有机质和全P呈正相关,但与全N为负相关关系,揭示了土壤含水量、有机质和全P是利于荒漠植物群落稳定的正驱动力,而全N为抑制荒漠植物生长的负驱动力。综上所述,土壤各因子的驱动力作用不尽相同,存在正、负差异,协同维护荒漠植物群落数量特征的稳定和发展。