分类: 生物学 >> 植物学 提交时间: 2022-12-20 合作期刊: 《干旱区研究》
摘要: 为探究WEPS模型的风蚀预测效果,在内蒙古乌兰布和沙漠油莎豆(Cyperus esculentus)种植区,对全采收 (CK)、留4采6、留6采6油莎豆纯作和油莎豆-梭梭间作留茬4种不同采收模式地表进行风蚀监测,并利用2020年 11月15日和12月26日2次实测风蚀数据对WEPS模型风蚀预测结果进行验证。结果表明:( 1)与全采收相比, 3种 留茬模式均能有效降低风力对种植区地表的侵蚀作用,地表防风固沙能力随留茬数量的增加而提高。( 2)WEPS模 型预测单宽风蚀量与实测结果有明显差异,模型值最大为实测值的10.16倍,最小为实测值的0.58倍;模型预测质 量有不确定性,在植被覆盖度较高的地表预测效果较差。( 3)模型预测的单宽输沙量随实测值的增加呈幂函数增 加,能够较准确地预测不同地表特征风蚀量变化趋势;在风蚀定量化估算上,WEPS模型还需根据实际风蚀环境对 公式及参数进行修正。
分类: 地球科学 >> 地理学 提交时间: 2021-08-11 合作期刊: 《干旱区研究》
摘要: 为了阐明不同土地利用方式对土壤理化性质和生态化学计量特征的影响,以晋西黄土区典型人工混交林地、刺槐纯林地、经济林地、农田、荒草地为研究对象,测定了0~10 cm、10~20 cm、20~30 cm、30~40 cm、40~50 cm、50~60 cm土层的容重、孔隙度以及有机质(TC)、全氮(TN)、全磷(TP)含量,分析土地利用方式与土壤理化性质及生态化学计量特征的关系,以期为土地资源的合理利用与生态服务功能提供依据。结果表明:(1)人工混交林地、刺槐纯林地、经济林地的容重(1.17 g·cm-3、1.19 g·cm-3、1.20 g·cm-3)显著小于农田(1.31 g·cm-3)和荒草地(1.38 g·cm-3),刺槐纯林地TC和TN含量最大(9.94 g·kg-1、0.88 g·kg-1),农田最小(7.26 g·kg-1、0.63 g·kg-1),TP无差异(P>0.05)。随着土层深度的增加,容重逐渐增大,孔隙度逐渐减小,TC和TN逐渐减小,TP保持相对稳定。(2)人工混交林地、刺槐纯林地、经济林地的C:P(25.69、20.51、19.41)和N:P(2.23、1.82、1.58)大于农田(18.57、1.62),C:P和N:P随土层深度的增加而减小,C:N保持稳定。(3)C:N与总孔隙度正相关(P<0.05),C:P和N:P与土壤容重极显著负相关(P<0.01),与总孔隙度、非毛管孔隙度、TC、TN、C:N显著正相关(P<0.05)。通过各土地利用方式的土壤理化性质比较,林地的土壤养分状况显著高于农田,尤其以人工混交林地效果最佳,退耕还林有助于提高土壤质量。因此,在退耕还林还草过程中应多注意树种之间的搭配,而避免大面积营造单一林种。
分类: 环境科学技术及资源科学技术 >> 环境科学技术基础学科 提交时间: 2020-06-21 合作期刊: 《干旱区研究》
摘要: 为了研究乌海市沿黄河两岸沙丘风沙流结构差异与冰面风沙特征,开展以黄河西岸-黄河冰面-黄河东岸为路径的风沙观测实验,通过对比分析黄河两岸沙丘风沙流结构、沙尘粒度特征,为黄河沙尘防控问题提供理论依据。研究表明: 两岸沙丘总输沙率均随着高度增加而减小,东岸输沙率垂直拟合优度较西岸差,风沙流比西岸更容易达到非饱和状态。 黄河冰面裂缝滞留沙尘粒径大于0.19 mm,较小颗粒则输移到东岸,东岸沙丘受矿采区粉尘影响,极细砂粒(0.05~0.1 mm)含量增加,极细砂平均含量东岸<西岸,沙尘平均粒径东岸<西岸。 沿黄河两岸沙丘与冰面沙尘的粒度参数峰度均为宽峰态,沙物质来源相似。
分类: 环境科学技术及资源科学技术 >> 环境科学技术基础学科 提交时间: 2018-06-28 合作期刊: 《干旱区研究》
摘要: 保水剂与其他肥料混施,可以在不同程度上改善土壤的水分和养分条件,促进植物生长。通过将聚丙烯酸钾盐型保水剂与微生物菌剂混合对油松、紫花苜蓿进行盆栽试验,通过对低、中、高(油松:10、20、30 g株-1;紫花苜蓿:20、30、40 gm-2)保水剂和低、中、高(油松:5、10、20 g株-1;紫花苜蓿:15、30、45 gm-2)微生物菌剂混施,分析土壤水分和土壤中速效氮、磷、钾含量变化,及其对土壤水分、养分和植物生长的影响。结果表明:不同处理不同程度地提高了土壤速效氮、磷、钾含量以及土壤含水量。高浓度保水剂和高浓度微生物菌剂混施对一年生油松土壤速效氮促进最显著,低浓度保水剂和中浓度微生物菌剂混施对土壤速效磷、速效钾促进最显著,分别较对照组提高12%、35%和36%;紫花苜蓿高浓度保水剂和高浓度微生物菌剂混施对土壤速效氮、速效磷促进最显著,低浓度保水剂和中浓度微生物菌剂混施对土壤速效钾促进最显著,分别较对照组提高35%、27%和40%。中浓度保水剂和中浓度菌剂混施处理下土壤保水效果最优,而对油松和紫花苜蓿生长的影响达到最佳的分别为低浓度保水剂与低浓度菌剂混施和低浓度保水剂与中浓度菌剂混施。
分类: 地球科学 >> 地理学 提交时间: 2021-12-14 合作期刊: 《干旱区地理》
摘要: 选取青海省、甘肃省、宁夏回族自治区、新疆维吾尔自治区、内蒙古自治区和西藏自治区 1980—1995 年和 2010—2019 年两段时间的逐日地面气象要素和逐月降水量等要素确定西北干旱 荒漠区理论范围,基于该区域逐月降水量估算多年平均降水量,通过 Penman-Monteith 公式计算潜在蒸散量,获得湿润指数空间分布;最后将多年平均降水量与湿润指数进行叠加分析,识别西北干旱荒漠区的边界。结果表明:形成了南起昆仑山脉,北至阿尔泰山脉,西至贺兰山的西北干旱荒漠 区范围,但天山北麓、乌鲁木齐绿洲、伊犁河谷和塔城部分地区除外;通过对研究区 2 个时间段数据的对比,明确了西北干旱荒漠区范围变化是由于降水量及潜在蒸散量低的地区明显减少和湿润指数高的地区明显增多导致的,发现干旱区分界线明显北移,半干旱区面积明显增大;区划结果与山 系相结合将西北干旱荒漠区范围划分到区县级,为西北干旱荒漠区的资源开采利用、因地制宜的 生态修复提供了一定的数据支撑。
分类: 地球科学 >> 地理学 提交时间: 2021-06-13 合作期刊: 《干旱区研究》
摘要: 基于遥感、气象及统计数据,采用线性趋势法和残差分析法,在不同时空尺度上监测1982—2018年锡林郭勒草原草地植被覆盖度动态,量化气候变化和人类活动对植被变化的贡献率。结果表明:1982—2018年,锡林郭勒草原植被覆盖度及变化具有明显的空间异质性,草甸草原覆盖度呈显著增加趋势(P<0.01),荒漠草原覆盖度呈显著减少趋势(P<0.01)。2000年为旗县草地覆盖度变化的主要节点。人类活动是锡林郭勒草原植被动态的主导因素,研究区多年人类活动因素的综合贡献率为65.06%。中东部和南部部分区域植被在人类积极作用下得到了显著改善,但西部和北部荒漠草原区的植被仍然呈现退化趋势。建议加大荒漠草原区生态政策实施力度以保障草地生态系统的可持续性。
分类: 环境科学技术及资源科学技术 >> 环境科学技术基础学科 提交时间: 2020-04-26 合作期刊: 《干旱区研究》
摘要: 本文以晋西黄土丘陵沟壑区不同退耕年限(11 a、17 a、22 a、26 a)的油松林为对象,测定不同土层深度(0~60 cm)的土壤养分因子,采用冗余分析(RDA)、回归分析研究了林下草本植物多样性和土壤养分的变化及相互关系。结果表明:① 不同退耕年限油松人工林下共出现8种植物,隶属于6科,8属;随着退耕年限的增加,草本层的物种多样性指数(Margalef、Patrick指数)、丰富度指数(Simpson、Shannon指数)、均匀度指数(Pielou指数)均有所减小,林下草本以万年蒿(Artemisia gmelinii)出现频率最大,其重要值为27; ② 0~60 cm土层的平均土壤有机质和全氮随退耕年限的增加有增加的趋势,具有表聚效应,土壤氨氮、pH、全磷随退耕年限的增加而减小,速效钾随着退耕年限的增加呈先减小后增加的趋势,速效磷变化与速效钾相反;有机质、全氮、pH、速效钾随着土层深度增加而减小;③ 冗余分析表明,林下草本多样性除了受土壤养分影响外,还受其他环境因素影响,土壤养分因子仅能解释41.42%的草本多样性变化;油松人工林下草本层的丰富度指数、多样性指数以及均匀度指数与有机质、全氮均呈负相关,与pH、氨氮、全磷均为正相关;④ 回归分析表明,Patrick指数与有机质、pH、氨氮呈显著乘幂关系(R2为0.743、0.708,P<0.01),Margalef指数与有机质、全氮呈线性关系(R2为0.651、0.719);Shannon指数与pH、氨氮均为线性关系(R2为0.539、0.790);Simpson指数与有机质为线性关系(R2为0.672);Pilou指数与有机质、pH、全氮均表现为指数关系(R2为0.631、0.515、0.550)。可以看出土壤养分在一定程度上对草本多样性指数有一定的影响。
分类: 生物学 >> 生态学 提交时间: 2017-04-11 合作期刊: 《生态学报》
摘要: 水分利用效率是深入研究森林生态系统水碳循环耦合关系的重要节点之一。北京山区生态系统是北京市的天然生态屏障,研究该地区植被水分利用效率动态及其对气候变化的响应,对于评估区域碳水耦合关系及研究植物对全球气候变化的响应具有重要意义。利用北京市密云县东部山区红门川流域的油松树轮δ13C序列,分析了长期水分利用效率WUE的年际变化。结合密云站及上甸子站的气象数据资料分析结果表明:(1)自1952年至2014年,北京山区红门川流域油松树轮δ13C值序列呈现上升趋势,变动区间为-23.41‰--27.63‰,平均为-25.56‰;油松WUE的年际值呈现波动下降趋势,变动区间为5.77-16.53,平均值为9.6,平均每年下降0.175,20世纪80年代左右下降趋势最为显著,且之后维持在相对较低的水平,最低值(5.76)出现在1994年,最高值(16.53)出现在1976年,1964年至1980年期间WUE为研究时段内最高,平均值为13.0。由此可见,在过去几十年中,红门川流域油松林的水分利用效率持续降低,固碳能力下降。(2)油松WUE对气温变化响应较好,总体呈现显著负相关,其中与年均气温相关性指数为r2=0.8248,P=0.6952。平均气温每升高0.1℃,油松WUE下降0.205。且平均气温较高的年份油松WUE下降率比低温年份的WUE升高率大,由此推断,气温上升对油松林生态系统水碳循环及耦合关系影响更为显著。(3)油松WUE随着降水量增加而提高,与降水存在一定的正相关关系,但并不显著;在降水量突然减少之后,油松的WUE值会随之上升,持续一段时期后有回落现象,说明WUE值具有一定保守性。(4)WUE对温度变化的响应较降水变化的响应更加敏感。温度的升高及降水的减少导致植物叶片气孔导度降低,进而影响了植物的固碳速率。
分类: 环境科学技术及资源科学技术 >> 环境科学技术基础学科 提交时间: 2020-04-26 合作期刊: 《干旱区研究》
摘要: 利用柴达木盆地8个气象站1960—2014年气温和降水的日值数据,分析该区域极端气候的时空变化趋势、周期特征及极端降水对南亚季风和西风环流变化的响应。结果表明:1960—2014年柴达木盆地极端温度总体表现出显著的变暖趋势,变化幅度在空间上表现为由西向东逐渐降低;极端降水频率、降水量和降水强度均有所增加,但中西部地区变化速率远小于东部,仅连续无雨日数通过了显著性检验。平均温差、霜冻日数、冷夜日数的周期特征较弱,结冰日数和生长季日数的显著周期都有变长的趋势,而最低气温的显著周期有变短趋势;极端降水指标均有显著的周期特征,其中连续无雨日数和最大5日降水量的显著周期有变短趋势。同时,南亚季风环流与各极端降水指标间相关振荡的凝聚性很强,具有较强的关联性;而西风环流只与普通日降水强度存在着较强的共振关系。研究结果可为柴达木盆地可持续发展和生态环境保护提供理论与实践参考。
分类: 生物学 >> 植物学 >> 应用植物学 提交时间: 2018-10-26 合作期刊: 《广西植物》
摘要: 盐碱胁迫作为主要非生物胁迫之一,已经成为制约我国农作物生产和生态环境建设的严峻问题。宁夏青铜峡地区属引黄灌溉区,土壤盐碱化导致园林绿化多以盐生植物为主,花卉种类缺乏。该研究以地被菊寒露红(Chrysanthemum morifolium ‘Hanluhong’)为试验材料,一方面研究混合盐碱胁迫对其生长的影响,另一方面通过模拟青铜峡盐碱胁迫程度,探讨其在青铜峡地区的适生性。试验设置 3 个 pH 梯度(7.0,8.0,9.0),并在每个 pH 梯度下用 NaCl、Na2CO3、NaHCO3、Na2SO4配置不同浓度(0、0.2%、0.4%、0.6%、0.8%、1.0%)的混合液对地被菊植株进行胁迫处理,观察并测定不同胁迫条件下植株株高、根长、光合特性及叶绿素荧光参数的变化。试验结果表明:(1)长时间生长在高盐碱环境会使地被菊寒露红生长缓慢,光合作用参数和叶绿素荧光参数下降。(2)青铜峡实验模拟组(pH=8.0,盐浓度为 0.4%)的植株株高、根长的伸长速度随胁迫时间的延长均呈先降低后升高的趋势;同时植株的光合作用参数、叶绿素荧光参数虽有降低趋势,但荧光参数下降变化未达到显著水平。综合分析可得,高盐、高碱环境均不利于地被菊寒露红植株的生长发育。在青铜峡地区的盐碱胁迫强度下,地被菊寒露红具有一定的抗盐碱性,基本能够正常生长,可用于当地植被及生态环境修复和园林造景。
分类: 生物学 >> 生态学 提交时间: 2017-04-11 合作期刊: 《生态学报》
摘要: 根据毛乌素沙地典型站点近 60 年(1955—2014 年) 逐日气象数据,利用 Penman⁃Monteith 公式计算毛乌素沙地各气象站 点参考作物蒸散量(reference crop evapotranspiration, ET0 )及研究区域内整体 ET0 。 Mann⁃Kendall 趋势检验法和 ArcGIS 的协同 克里格插值法用于分析ET0时空变化特征,同时,利用敏感性分析方法对ET0的变化成因进行分析。 结果表明:(1)近60年毛 乌素沙地 ET0 多年平均值为 1048.81mm,年际变化呈现缓慢上升趋势。 年内变化夏季最高,冬季最低。 区域内 ET0 空间分布整 体呈现自西向东递减趋势。 (2)ET0 年变化对风速的敏感程度最大,日照时数和气温次之,相对湿度最小。 春、秋两季 ET0 变化 对日照时数最为敏感;夏、冬两季ET0变化对相对湿度最为敏感。 空间分布上,毛乌素沙地东南部地区为气温敏感系数高值区, 西北部地区为相对湿度和日照时数敏感系数高值区,南部为风速敏感系数高值区。 (3)通过计算气象因子对ET0变化的贡献量 得出,气温是影响毛乌素沙地ET0年变化的主导因子。 夏季ET0变化的主导因子是风速;春、秋、冬三季主导因子是气温。 空间 分布上,毛乌素沙地西南部地区 ET0 变化的主导因子为风速,东部地区主导因子为气温。
分类: 地球科学 >> 地理学 提交时间: 2024-03-01 合作期刊: 《干旱区研究》
摘要: 为揭示植物在盐碱胁迫下的生理响应,选择菊芋(Helianthus tuberosus)为研究对象,设置营养土组(CK)、轻度盐碱土组(LS)和中度盐碱土组(MS)3个不同处理,研究不同盐碱胁迫强度下菊芋有机渗透调节物质(可溶性糖、可溶性蛋白、脯氨酸)、丙二醛(MDA)含量以及抗氧化酶系统活性[超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物歧化酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)]等生理指标的变化。研究结果表明:(1)不同盐碱胁迫强度下菊芋叶片可溶性糖、脯氨酸和可溶性蛋白等有机渗透调节物质含量均出现增加。(2)各组间MDA含量无显著差异,随着盐碱胁迫强度的增加,菊芋叶片SOD、POD、CAT等抗氧化酶系统活性指标均表现出上升趋势。与同期CK组相比,盐碱胁迫150 d,LS和MS组SOD活性分别显著增加22.13%和26.49%,LS和MS组CAT活性较CK组分别显著增加81.66%和92.38%(P<0.05),MS组POD活性在测定期间均显著高于同期CK组。上述研究结果表明在盐碱胁迫下,菊芋通过增加体内渗透调节物质(可溶性糖、可溶性蛋白、脯氨酸)含量和激活抗氧化酶系统(SOD、CAT、POD)来提高其抗性,具有较强耐盐碱能力。
分类: 生物学 >> 植物学 提交时间: 2023-05-30 合作期刊: 《干旱区研究》
摘要: 研究典型株型沙生灌丛周围的流场分布,旨在为干旱、半干旱地区合理选择不同株型的防风沙植被提供理论依据。本文利用FLUENT软件对3类典型株型(坛形、梭形、帚形)灌丛周围的流场进行数值模拟,分析不同植株形态对风沙流的影响,并加以风洞试验验证,结果表明:(1)3类株型周围流场可分为5个区,且株后均存在3个涡流。受涡流强度的影响,在积沙初始阶段,梭形、帚形植株主要在株后6~7 H处积沙,而坛形植株在3 H附近积沙。(2)受植株最大侧影面积高度层的影响,3类株型灌丛株后1 H处的风速极小值依次出现在0.3 m、0.4 m、0.8 m高度处,最优防护高度依次为0.2~0.4 m、0.3~0.6 m、0.8~1 m。3类株型株后的空气动力学粗糙度逐渐减小,且坛形的粗糙度明显高于其他株型。(3)3类株型在-2~10 H范围内均可有效降低风速,株后近地表区防风效益表现为坛形>梭形>帚形,而中高空区防风效益均随株距增加而减小。(4)在T=10 s时,3类植株周围总积沙长度分别为8.5 H、6H、4.5 H,梭梭、沙拐枣分别在距入口5~5.5 m、4.5~6 m处存在不同程度的风蚀现象。对比其他植株,白刺(Nitrariasphaerocarpa)具有较好的阻沙效果,在防风固沙工程建设中建议将其与梭梭(Haloxylon ammodendron)、沙拐枣(Cal⁃ligonum mongolicum)结合,既能发挥白刺的阻沙作用,又可利用梭梭、沙拐枣较好的中高空防风效果。
分类: 生物学 >> 植物学 提交时间: 2022-12-20 合作期刊: 《干旱区研究》
摘要: 植物固沙是荒漠地区防治风沙灾害的重要措施之一,骆驼刺(Alhagi camelorum)作为典型荒漠植物具有重 要的应用价值。利用fluent软件对30 cm高度干枯骆驼刺附近的流场进行数值模拟,分析风速特征和积沙特征,并 加以野外试验验证。结果表明:( 1)植株附近流场大致可分为遇阻减速区、抬升加速区、紊流减速区以及恢复区。 植株后会形成微弱的涡流,涡流的回流区高度与距植株远近有关,但整体低于0.14 m。( 2)当风速为6 m∙s -1 时,植株 主要影响0.6 m高度以下的水平风速。植株后一定距离内的水平风速随高度增加不在呈现严格的对数分布,而是 存在2个极小值,并在0.3~0.6 m高度范围内以较大的加速度快速增大。( 3)植株的防风效率整体呈现出随风速增大 而减小的规律,且该现象随高度增加愈加明显。当风速由6 m∙s -1 增大至10 m∙s -1 时,株后5.3 m范围内, 0.3 m高度 处的防风效率由40%减小至16.56%。( 4)植株附近的积沙因风速的不同具有差异,当风速较小时,积沙主要集中在 前方植株附近以及植株之间,随着风速的增大,积沙后移。
分类: 生物学 >> 生态学 提交时间: 2021-02-13 合作期刊: 《干旱区地理》
摘要: 为探明植被恢复对乌兰布和沙漠土壤风蚀可蚀性的影响,以乌兰布和沙漠内不同沙地固 定阶段的 8 种典型植物群落及群落内表土作为研究对象,对土壤物理因子(可蚀性颗粒含量、土壤 含水量、有机质含量)、土壤结皮因子、植被因子 3 类土壤风蚀可蚀性因子指标进行监测,分析土壤 风蚀可蚀性因子在不同植物群落类型间、沙地固定阶段间的差异。结果表明:(1)在乌兰布和沙漠 典型植物群落中,沙蓬、沙生针茅、盐爪爪等草本植物群落的土壤风蚀可蚀性最强,白刺、梭梭、沙 冬青等灌木植物群落土壤风蚀可蚀性弱于草本植物群落,说明灌木林能显著降低土壤风蚀作用。(2)随着沙地的不断固定,土壤结构不断发育,土壤可蚀性不断降低,土壤风蚀可蚀性强弱表现为 固定沙地<半固定沙地<流动沙地。(3)土壤可蚀性颗粒含量、土壤有机质含量、土壤含水量、土壤结 皮、植被因子与植被类型及沙地固定阶段具有显著相关关系。因此,在沙区生态建设工程中,为了 减少土壤风蚀量,不仅要考虑物种的选择,还要促进人工生态系统的演替和恢复,从而有效降低土 壤风蚀可蚀性。研究结果可为乌兰布和沙区植被生态系统服务功能的科学评价、防沙治沙工程的 建设与管理提供一定参考。
分类: 环境科学技术及资源科学技术 >> 环境科学技术基础学科 提交时间: 2020-06-21 合作期刊: 《干旱区研究》
摘要: 内蒙古乌海市矿区沙(粉)尘污染严重,测定该地区典型尘源物质的起动风速、风蚀率,对研究该地区近地表输沙率、风蚀量预测与沙尘天气预报有重要作用。本研究以裸沙、壤质砂土、粉煤灰、焦煤、煤矸石5种典型尘源物质为对象,通过风洞试验测定其起动风速、风蚀率,通过室内实验测定尘源物质的容重、粒径分布,分析各因素对其影响,并研究含水率变化与风蚀特征之间的关系。结果显示:① 尘源物质起动风速依次为:裸沙>壤质砂土>焦煤>煤矸石>粉煤灰;裸沙风蚀率随风速呈线性增长趋势,壤质砂土、粉煤灰、焦煤呈幂函数增长趋势,煤矸石增长趋势接近于指数函数;② 尘源物质粒度组成相差较大情况下,较轻的物质更易起动,粒度组成相近情况下,粒径分布、中值粒径较小、难蚀颗粒分布频率高的物质抗蚀性更大;③ 裸沙、焦煤、煤矸石的起动风速与含水率呈正幂函数关系,壤质砂土、粉煤灰在含水率2%~4%、1.46%~4.16%时起动风速无明显变化;裸沙、焦煤、煤矸石的含水阈值在3%、4%、饱和含水率左右,壤质砂土、粉煤灰风蚀率与含水率呈负指数关系;④ 焦煤、煤矸石可通过提高含水率抑制风蚀,裸沙、壤质砂土、粉煤灰需结合环境与影响因素之间的关系合理布置防治措施。
分类: 地球科学 >> 地理学 提交时间: 2024-03-01 合作期刊: 《干旱区研究》
摘要: 砒砂岩区是黄土高原水土流失最严重的地区之一,其植被生长状况对该区控制土壤侵蚀和维护生态平衡起着重要作用。本文基于CASA模型和Rclimdex 1.0分别计算了2001—2021年砒砂岩区植被净初级生产力NPP和18个极端气候指数,采用趋势分析、相关分析、随机森林重要性排序、残差分析等研究了砒砂岩区NPP时空变化及其对气候因素的响应特征,并量化了气候因素和人类活动对砒砂岩区NPP的相对贡献。结果表明:(1)2001—2021年砒砂岩区NPP变化呈显著增加趋势,但未来82.5%的区域NPP将由增加趋势变为减少趋势。(2)年际尺度上,砒砂岩区NPP与年均气温、年总降水量、极端强降水指数主要呈正相关,与冷夜日数TN10P、气温日较差DTR呈负相关。季节尺度上,春季均温以及暖夜日数增加有利于NPP增加,且存在滞后影响。夏季暖昼日数增加不利于植被生长,且NPP对夏季暖昼日数存在3个月的滞后响应。夏季极端强降水有利于NPP增加,而夏季干旱不利于植被生长,且NPP对持续干燥日数CDD存在3个月的滞后响应。(3)气候因素和人类活动共同促进了砒砂岩区NPP增加,裸露区和覆沙区气候贡献占主导地位,气候因素相对贡献为62.13%和60.06%,覆土区以人类活动贡献为主导,人类活动贡献率为60.40%。
分类: 生物学 >> 生态学 提交时间: 2022-04-16 合作期刊: 《干旱区地理》
摘要: 油莎豆(Cyperus esculentus)是一种油料作物,其对土壤养分要求低,因此适合在我国北方风沙区推广种植,以调整农业种植结构。然而在采收过程中对土地的扰动,会潜在增加农田风蚀的风险,因此需要对油莎豆残茬的生态效益进行探究与评估。基于野外集沙实验和风速廓线测定实验,对油莎豆与梭梭间作未采收、油莎豆纯作留4垄采6垄和油莎豆纯作留6垄采6垄3种残茬类型的防风固沙能力进行了系统研究。结果表明:油莎豆与梭梭间作残茬类型中的输沙通量最低,总输沙通量显著小于其他2种模式(P),并且空气动力学粗糙度(0.553 cm和1.156 cm)和摩阻速度(0.304和0.332)也最高。留4垄采6垄模式输沙通量随时间增加,甚至超过全采收模式,空气动力学粗糙度接近于0,且摩阻速度最低。留6垄采6垄模式输沙通量则介于前两者之间,空气动力学粗糙度为0.100 cm和0.137 cm,摩阻速度为0.240和0.272。总体而言,单一的宽条带式油莎豆残茬削减风速的作用不如高低穿插搭配的作物残茬。油莎豆种植可以考虑选择合适的采收间距及搭配合适的直立植物进行间作,以在油莎豆采收后漫长的休耕期进行留茬以减轻风蚀保护农田。休耕期合理的作物留茬是减轻土壤风蚀的关键措施之一,这对于干旱区农田的可持续发展具有重要的生态价值。
分类: 地球科学 >> 地球科学其他学科 提交时间: 2019-09-11 合作期刊: 《干旱区地理》
摘要: 为揭示毛乌素沙地风沙土粒径分布特征,推测其影响因素,以毛乌素沙地流动、半固定和固定沙丘风沙土为研究对象,利用激光衍射技术分析其粒度组成,并计算粒度参数,解析粒配曲线,研究结果表明:(1)毛乌素沙地风沙土优势粒径组为细砂,其平均体积含量约为29.89%~32.46%,不同类型沙丘无显著差异(P>0.05);少数粒径组分为粗砂、黏粒和极粗砂,其中流动沙丘与半固定、固定沙丘黏粒与粗砂含量均无显著差异(P>0.05),从半固定到固定沙丘,黏粒含量显著增加(P0.05),峰态显著变宽平(P<0.05),半固定沙丘偏态值与其他2种沙丘相比显著偏负(P<0.05)。(3)流动、半固定与固定沙丘跃移组分的粒径区间分别为44~435 μm、63~500 μm和31~354 μm,风沙运动在半固定沙丘中最为强烈。毛乌素沙地风沙土优势粒径组分含量主要受物源影响,少数粒径组分含量主要受沙丘流动性影响,风沙运动强度随沙丘的固定呈先增大后减小的规律。
分类: 生物学 >> 生态学 提交时间: 2023-02-02 合作期刊: 《干旱区地理》
摘要: 为探究不同植被土壤碳(C)、氮(N)、磷(P)化学计量特征及其影响因素,以黄土丘陵区油松、刺槐、沙棘和草地4种典型退耕恢复植被0~100 cm土壤为研究对象,分析不同植被土壤有机碳(SOC)、全氮(STN)、全磷(STP)含量及其化学计量特征。结果表明:(1)不同恢复植被对土壤养分含量有显著影响,刺槐的SOC、STN最高,油松的SOC、STN最低,STP表现为草地>刺槐>油松>沙棘。(2)不同恢复植被土壤养分具有表聚性,随土层深度增加,SOC和STN含量呈下降趋势,而STP的变异性较弱。特别是刺槐的SOC和STN在60~100 cm呈增加趋势。(3)不同恢复植被土壤SOC:STN(C:N)、SOC:STP(C:P)差异不显著(P>0.05),刺槐的土壤STN:STP(N:P)显著高于其他植被类型(P<0.05),土壤C:N、C:P、N:P均低于全球及全国平均水平,研究区有机质的分解速率较快,P的有效性高,植被生长主要受N元素限制。(4)研究区土壤C:N、C:P和N:P主要受SOC和STN影响;土壤养分与土壤含水量(SWC)和土壤容重(BD)呈负相关,与土壤粉粒(slit)和黏粒(clay)含量呈正相关,STP对土壤细颗粒的响应强度大于SOC和STN。研究区土壤化学计量在不同退耕恢复植被间差异显著,其中刺槐的土壤养分含量较其他植被类型更好,可为该地区植被恢复工作进一步开展提供参考。