乌兰布和沙漠东缘固沙植被恢复重建与资源利用中的几个问题分析

乌兰布和沙漠是我国八大沙漠之一 ,处于我国北方半干旱与干旱区的转折位置上 ,进一步沙质荒漠化的潜在危险性。就乌兰布和沙漠东缘固沙植被恢复重建以及资源利用过程中发现的一些问题进行分析探讨 ,主要包括人工固沙植物种的选择与配置问题、绿洲外围天然植被破坏问题以及绿洲开发规模选择对未来固沙植被的潜在影响等问题。     

库布齐沙漠南缘风沙-植被相互作用及其景观效应

干旱区尤其沙漠边缘地区的风沙与植被相互作用对塑造地表景观具有重要意义。选择库布齐沙漠南缘的油蒿灌丛地为研究区,开展了植被调查、风沙流观测和表层沉积物粒度采样测试,分析了顺风向植被盖度、风沙流结构与沉积物特征的沿程变化,探讨了风沙-植被相互作用及其对地表景观格局的影响。结果表明,风沙流与植被相互作用方式的改变使植物生长状况与地表蚀积模式发生变化,进而导致顺风向景观表现出明显的空间异质性。自上风向裸地过渡到均匀分布的新生油蒿和油蒿灌丛再至斑块状分布的灌丛沙堆,植被盖度与覆沙厚度先增大后减小,空气动力学粗糙度沿程不断增加且在过渡时其增幅最大,输沙率与沉积物粒度呈先减小后增大趋势,并在植被盖度与覆沙厚度最大处出现最小值。在沙漠边缘剥蚀高原上,起初适量风沙堆积促进油蒿定植与生长,均匀分布的油蒿灌丛进一步促进沙物质堆积,但当堆积厚度超过油蒿耐沙埋深度时发生退化,灌丛出现斑块状分布且风沙流在丘间地处侵蚀。据此,可理解为剥蚀高原风沙区景观异质性是风沙与植被相互协同与抑制作用的结果。     

认识塔克拉玛干沙漠

<正>克里雅古河道沙漠段位于新疆塔里木盆地中心塔克拉玛干沙漠。塔克拉玛干沙漠是中国最大、世界第十大沙漠,也是世界第二大流动沙漠。整个沙漠东西长约1?000公里,南北宽约400公里,面积达33万平方公里。年降水量不超过100毫米,最低只有5毫米,而平均蒸发量却有2?500～3?400毫米。狂风能将沙吹起,高度可达沙丘的3倍。沙漠里沙丘绵延,受风的影响,沙丘时常移动。由于地处欧亚大陆的中心,四面为高山环绕,塔克拉     

浑善达克沙地起源

浑善达克沙地,位于内蒙古自治区中部,处于正兰旗至苏尼特右旗之北,苏尼特右旗至克什克腾旗之南。东西长约400余公里,南北宽约6080余公里,分布面积近3万平方公里。 沙地与沙漠、沙丘不同。沙地是指或多或少有植被覆盖,成为固定或半固定的沙丘、沙漠。沙地中有的已成为成片的草场,有的已开垦为可耕种的庄稼地。而沙漠、沙丘则无或极少有植被覆盖,在风的吹蚀作用下,顺风可发生流动,成为流动的沙丘和沙漠。     

干旱地区遥感生态指数的改进——以乌兰布和沙漠为例

干旱区以荒漠为主要背景,生态环境脆弱,极易受到自然和人为因素的影响。为了定量评价干旱区生态环境质量,基于遥感生态指数(RSEI),针对干旱区对其进行改进,构建了干旱遥感生态指数(ARSEI),该指数耦合了绿度、湿度、盐度、热度以及土地退化度信息。利用ARSEI和RSEI对乌兰布和沙漠2000—2019年生态环境质量进行动态监测和评价,分析两者的差别及在干旱区的适用性。同时分析乌兰布和沙漠生态环境质量时空变化特征及原因。结果表明: ARSEI比RSEI对干旱区生态环境质量具有更好的适用性,ARSEI增强了土地利用类型变化在生态环境质量评价中的作用。2000—2019年,乌兰布和沙漠生态环境质量整体上为差。等级为优、良、中的部分主要分布在沙漠北部,等级为差的部分主要集中在戈壁和沙地处,较差主要在低覆盖度植被区。2000—2019年,乌兰布和沙漠生态环境质量总体变好,沙漠北部城镇或农场生态环境质量变化复杂,变差和变好交替分布。生态农业和沙产业对生态环境质量有明显的改善作用,这是乌兰布和沙漠生态环境质量变化的主要原因。     

乌兰布和沙漠东北缘三种豆科绿肥植物生物量和养分含量及其对土壤肥力的影响

土壤肥力是限制乌兰布和沙漠东北缘沿黄灌区建立高产绿洲的主要因子之一。在内蒙古自治区磴口县试验地种植3种绿肥植物,比较它们改良土壤的效果。结果表明,1～2年生紫花苜蓿的总生物量干重为最高,而沙打旺则因其抗风沙能力强,地上部分生长较其它两种植物为好,由于植株中水分含量较高,其生物量的鲜重在三者中是最高的。2年生绿肥植物总生物量干重和养分含量的测定结果则显示,全氮和全磷含量的变化趋势为沙打旺〉紫花苜蓿〉草木樨,而全钾含量则为紫花苜蓿〉草木樨〉沙打旺;从3种植物对土壤改良效果来看,改良作用为沙打旺〉紫花苜蓿〉草木樨。与两种常用的绿肥作物相比,沙打旺因其对风沙较强的抗性而具有较高的改良土壤能力,因此在同类型的沙漠绿洲开发初期可以作为改良土壤的首选植物。     

塔克拉玛干沙漠腹地人工植被土壤肥力变化

在极端干旱的塔克拉玛干沙漠腹地,利用地下咸水（矿化度4-5g/L)灌溉建立人工植被后,不仅改善了当地的生态环境。也促进了风沙土的成土发育,使土壤内部发生了一系列的变化。通过分析测定。结果表明人工植被建立对流沙的固定和成土发育产生了深刻的影响,它使土壤内部的各个性质都发生了显著的变化。土支离破碎中物理化学性质得到改善,土壤的肥力提高,这种变化是随着植被建立时间的延长而逐渐增大的,同时由于受到不同植被类型和人为措施的影响,使得相同种植时间的不同样地,土壤性质的变化有差异。另外从土壤物理,化学和生物因子等方面出发,建立了土壤肥力综合评价指标体系,并利用多元统计方法,对塔克拉马干沙漠腹地人工植被建立过程中土壤肥力的变化特征进行综合评价。结果表明,随着人工植被建立时间的延长,土壤肥力呈增长趋势,但由于植被类型和人为措施的不同,相同种植时间的植被样地,土壤肥力的变化不同,变化最为显著的是蔬菜地,花卉地和草地,IFI值分别为0.689,0.729和0.773。     

乌兰布和沙漠沙蒿与油蒿群落的物种组成与数量特征

沙蒿与油蒿群落均是我国最典型的沙地植被类型,在沙漠地区发挥了重要的生态防护作用,掌握其分布、组成及其数量特征对沙漠化防治具有一定的指导作用。调查研究表明,沙蒿与油蒿群落是乌兰布和沙漠典型的沙地植被类型,其中沙蒿群落多分布于沙漠中东部、南部和东北部,而油蒿群落仅分布于沙漠东部、东北部和东南部;其群落类型可划分为沙蒿群落、油蒿群落、沙蒿+油蒿群落、沙蒿+沙竹群落、沙蒿+花棒+沙拐枣群落、油蒿+白刺群落、沙蒿伴生群落和油蒿伴生群落;群落的物种组成比较简单,其中沙蒿群落共有9科21属22种,油蒿群落共有10科35属37种。草本植物是沙蒿与油蒿群落的主体,所占总物种数的比例均超过70%;Simpson、Shannon多样性指数和Pielou均匀度指数高,反映了沙蒿与油蒿群落具有较高的物种多样性。与沙蒿群落相比,油蒿群落物种丰富度、单位面积个体数、盖度、Simpson和Shannon物种多样性指数均明显大于沙蒿群落,而群落相似性显著低于沙蒿,说明乌兰布和沙漠油蒿群落较沙蒿群落具有更丰富的物种组成、多样性和群落结构,更具保护和人工促进潜力。研究结果可为乌兰布和沙漠沙蒿、油蒿群落的保护及人工促进提供理论基础,对区域沙漠治理物种选择具有一定的指导意义。     

我国北方风沙危害区生态重建与恢复:腾格里沙漠土壤水分与植被承载力的探讨

我国北方风沙危害的主要防治区包括贺兰山以东沙地和以西的沙漠、绿洲和沙漠与荒漠草原过渡区,约3.2×105 km2.植被重建与恢复是该区遏制风沙危害的重要手段和有效的途径.基于腾格里沙漠沙坡头地区50余年的长期生态学研究,发现重建植被通过对土壤水分的利用和时空再分配改变了原来沙丘系统的水循环特征,在给定的区域降水条件下,土壤水的时空动态与重建植被动态密切相关;指出沙区水文过程的长期改变驱动着人工植被的演替;探讨了降水小于200 mm风沙区土壤水分的植被承载力和植物固沙的模式.     

新疆吉木萨尔县四厂湖剖面孢粉分析及其意义

根据位于古尔班通古特沙漠东南缘沙漠内部四厂湖剖面沉积物中的孢粉分析,结合剖面岩性特征分析和历史资料记录,揭示了该处近1000多年以来的环境变化。该地近1000多年以来,植被经历了由荒漠植被演替为浅湖和沼泽植被,又回到荒漠植被的3个阶段。而在广域上,一直是荒漠植被,与现代古尔班通古特沙漠东南缘的荒漠植被相当。该地在唐朝以前已经有沙漠发育,在唐朝中期—元朝,这里有发源于东天山河流的尾闾湖存在,唐朝—元朝将近400～500年间,可能是气候相对比较湿润的阶段。在清朝,尾闾湖主要出现在现沙漠南缘。在近50年,由于下新湖水库等水利工程的修建,使古尔班通古特沙漠东南缘的小湖完全干涸。四厂湖剖面反映了沙漠南缘相对稳定,虽有向南移动趋势,但移动速度较缓,说明气候变化不大,后期水系的明显变化是由于人为影响的结果。     

感受阿拉善（三）——学会面对未知

我们在巴丹吉林沙漠里呆了两天,离开的时候它对我们还是一团谜。走进沙漠之前就听说阿拉善人有个说法,阿拉善不同的沙漠颜色是不同的,巴丹吉林沙漠是青黄色,乌兰布和沙漠是红黄色,腾格里沙漠是深黄色。地质学家的解释很简单：那是因为形成沙子的基岩不同。而有人说那是与沙丘大小、形状和走向不同而对阳光的反射不同造成的。在不熟悉沙漠的人的眼里,根本看不出它们细微的颜色差别,这些说法自然增加了沙漠的神秘感。     

腾格里沙漠沙坡头地区荒漠地衣与生物地毯工程

文章论述了荒漠地衣与“沙漠生物地毯工程”。在沙坡头结皮微型生物中发现了23种地衣,其中两个新种已发表,一属6种为中国新记录。对于在腾格里沙漠东南角沙坡头地区人工植被固沙防护体系建成后的生态演替进行了分析。由于人工植被为形成结皮的微型生物提供了适宜的生长环境而导致微型生物结皮的形成和发育。在水分平衡规律的作用下漫长生态演替过程中,具有抽水机效应的人工植被使沙土深层水分消耗殆尽,从而导致人工植被自身逐年衰退。然而,与此相反的是无抽水机效应而具有固沙、固碳和抗旱功能的结皮微型生物却逐年形成并发育。这一结果为借助于结皮微型生物的接种技术在干旱沙漠构建“沙漠生物地毯工程”的可行性提供了科学依据。为了优化“沙漠生物地毯工程”利用荒漠地衣耐旱基因以构建转基因草地植物的研究也正在进行中。该研究是“沙漠生物地毯工程”基础研究的组成部分。     

阴山岩画中的动物

阴山,巍峨、壮观,横亘千里.它屹立在内蒙古自治区的西南部,在地质上是东西向构造带的典型例子之一.阴山那复杂的地质构造和地层,曾吸引过多少地学工作者,如今,被发现的史前岩画数以万计,更使它闻名于世.别看这里现在被大片沙漠环抱,荒凉而寂静,然而,在数千年前,它曾经是一块沃野,成群的野     

陕北长城沿线植被恢复与生态系统防风固沙服务模拟分析

为探究风沙边缘地区植被恢复与生态系统防风固沙服务能力之间的作用机制以及如何保证防风固沙服务的可持续发展,选择毛乌素沙漠边缘地区--陕北长城沿线为研究区。利用Theil-Sen斜率估算、M-K显著性检验、修正风蚀方程（Revised Wind Erosion Equation,RWEQ）和情景分析法,评估分析2000-2018年该地风沙治理工程效果和生态系统防风固沙服务的时空变化,并着重分析在风蚀因子改变的条件下,植被恢复对土壤风蚀和生态系统防风固沙服务能力的影响。结果表明：（1）在2000-2018年风沙治理工程中陕北长城沿线地区植被恢复状况显著改善,表明多年来在风蚀治理工作中取得显著的效果。（2）在实际情景中,随着植被不断的恢复,风蚀发生的危险程度总体在减小,而风蚀因子是导致实际风蚀量显著改变的主要原因。从生态系统防风固沙服务角度出发,在不同年份防风固沙总量变化显著,2005年和2010年防风固沙量达到最小、最大值,分别为4569.18万t和64164.44万t,差异明显,致使2005和2010年防风固沙服务能力也达到历史最低和最高值。（3）通过最小风蚀因子情景模拟间接表明：植被恢复能够遏制风蚀现象的发生。但在最大风蚀因子情景下,风蚀现象依旧明显,而植被所发挥的生态系统防风固沙服务能力越显著。（4）综合上述3种情景,每年潜在风蚀量 > 防风固沙量 > 实际风蚀量,说明在最大危害程度内生态系统防风固沙服务具有明显的效果。通过研究不仅证实植被是实现防风固沙服务功能可持续发展的必要条件,同时恢复植被对风沙区域进一步发展状况与趋势有着至关重要的作用。     

沙漠人工植被的生态学取向及其途径

水是干旱沙漠植物生态系统中的最重要的限制因子。在干旱沙漠生境中建造人工植被的正确方向是要建造沙漠人工植被 ,就必须以提供额外的水资源为前提 ;在不能增加额外水资源的情况下不应增加沙漠人工植被 ;增加沙漠植被应保护现有植被和建造半人工植被为主。考察种群生态适应性的一般过程 :一是目前有无这种植物的天然种群 ,二是历史上是否有过这种植物的种群 ,三是目前的生境条件是否满足这种种群或群落的需要 ,四是有无人工提供生态资源的可能性。封育保护和建造半人工植被是建造沙漠植被的主要途径 ,保护地下水资源是根本途径。     

北方防沙带典型县域生态安全格局研究

生态安全格局构建是生态安全屏障建设和防风固沙能力提升的关键。北方防沙带是我国主要的风沙策源区,也是防治沙化的核心区,具有干燥少雨、植被稀疏、沙漠广布等生态特征,针对如何在北方防沙带构建适宜的生态安全格局做了研究探讨。以位于北方防沙带中部的民勤县为研究案例,基于“基质脆弱、廊道稀疏、斑块零碎”的景观基底和风沙源扩散机制,提出面向北方防沙带防风固沙能力提升的“控风源-堵风口-筑风廊-优网络”风沙阻隔型生态安全格局构建逻辑范式。结果表明该范式有助于深入了解北方防沙带生态安全问题与生态安全维持机制,可为其他干旱区生态安全格局构建提供新思路。     

油蒿群落更新的研究

蒿属荒漠是温带荒漠的主要标志型植被类型,而油蒿(Artemisia ordosica Krasch.)是我国沙区东、中部的主要群落类型之一,它广布于内蒙古、宁夏、陕西、甘肃等的草原、半荒漠、荒漠区的沙区。以乌兰布和沙漠为例,油蒿群系面积为2232.7平方公里(1964年考察数据),占该沙漠面积的15.1%。油蒿当年新枝是骆驼、山羊的主要饲料,枝叶枯萎后可作冬春牧草,其茎秆是当地牧民的主要燃料。全草均可药用,根可止血,茎叶及花蕾祛风湿清热、拔脓,种子可利尿。具有一定经济价值。油蒿群落不仅分布广,并且有耐沙埋、抗     

古尔班通古特沙漠植被与环境的关系

对古尔班通古特沙漠进行了纵向及横向的路线调查,植被测度和土壤理化性质分析。对比发现该沙漠地貌形态纵、横向上的显著差异,使沙漠植被分布格局存在着异质性,即植物群落的物种多样性、优势度及盖度在纵、横向上明显不同。CCA排序结果显示,土壤的有机质含量、全盐含量、分选系数、含水量和pH值等微生境使植被沿其变化梯度以不甚耐盐碱的短命、类短命草本和小半灌木、半灌木为主的群落逐渐向耐盐碱的灌木、小乔木类群落转变。地形和土壤质地可使横向上相当数量的植物种产生空间分化,而这种分化在纵向上不明显。沙漠植被物种在各生境梯度作用下形成3类组合,其在横向上对应3个地段,但在纵向上没有清晰的对应空间(除南北边缘区外),原因是多数植物的生境处于沙漠纵向微生境梯度的中间序位。     

巴林右旗沙漠化土壤浅析

内蒙古巴林右旗位于科尔沁沙地的西端,全旗总面积为9.7878×10~5 ha,其中风沙土面积为2.65×10~5 ha,占27.1%。据1981年和1964年两次土壤普查提供的资料,1981年比1964年,风沙土面积增加了96.2%,平均每年以7600ha的速度发展。全旗风沙土主要分布在西拉沐沦河和查干沐沦河沿岸。沙地大都呈带状分布的沙丘链,高度一般为5——10m,最高达20m以上。流动沙丘总面积为4.05×10~4 ha,占风沙土面积的15.3%,多为新月形沙丘或沙丘链,植被盖度在10%以下,物理性沙粒占95%以     

荒漠中的生灵

西鄂尔多斯地处半荒漠地带,干旱少雨,植被稀疏,生态环境甚为严酷,动物种类较为贫乏。然而经过千万年的沧桑,一些动物却顽强地在这片贫瘠的土地上生存了下来,并且形成了各自的适应机制。它们世代繁衍,家族兴旺,俨然成了这儿的主人。两栖爬行动物,便是这众多生灵中的一类。 据调查,生活在西鄂尔多斯的爬行类有四大类。第一类要数沙蜥,当地俗称“沙和尚”。沙蜥属的起源和分布中心在中亚荒漠区,这是一群古老的动物。它们占据着地势开阔、植被稀疏的沙漠地带,以昆虫为食。长期的磨炼,使它们的形态外貌和行为都能很好地适应严酷的风沙环境。