荒漠地区土壤表层固碳作用研究进展

 干旱、半干旱地区的生态环境条件脆弱,光能自养生物在荒漠地区地表的物质循环和能量流动中起着重要作用。藻类和苔藓是荒漠地区地表普遍存在的固碳生物,不仅能够改善土壤的物理性质,起到保护土壤的作用,同时能够通过特定蓝藻的固氮作用增加土壤的氮含量,最重要的是这些固碳生物能够通过光合作用固定空气中的CO₂,是荒漠地区土壤表层固碳的主要贡献者。荒漠地区生态系统固碳量的研究也是研究全球气候变化的重要组成部分,固碳量的大小不仅受自然条件的约束,也与土壤表层固碳生物（主要是藻类和苔藓）的组成密切相关。当土壤中仅有丝状蓝藻存在时固碳速率较低,随着绿藻等高等藻类和苔藓的出现,固碳速率快速增加。本文综述了荒漠地区土壤表层固碳生物组成和影响地表固碳的因素,回顾和展望了地表固碳的研究方法。     

生物土壤结皮光合固碳活性对水热因子的响应

为了明确植被恢复区生物土壤结皮光合固碳活性对水热因子的响应,以露天煤矿排土场两种生物土壤结皮(藓结皮和藻结皮)为材料,通过人工气候室控制温度和水分,采用Li-6400(簇状叶室)光合仪研究生物土壤结皮光合固碳活性对9个温度、6个模拟降水量水平的响应.结果表明:藓类结皮光合固碳活性显著高于藻类结皮,温度和水分均显著影响生物土壤结皮光合固碳活性,温度、水分及结皮类型三者之间的交互效应也显著影响生物土壤结皮光合固碳活性.藓类和藻类结皮光合固碳活性的最适温度分别为20~25、15~20℃,最适降水量均为2 mm.     

高寒草甸沙化过程中生物结皮藻类组成及其分布变化的研究

以时空替代法对高寒草甸生物结皮中藻类种类组成及分布的变化进行了基础性研究,为进一步的生物结皮理论研究和沙化治理提供了基础资料。本研究通过对甘肃省玛曲县草原沙化地区生物结皮的野外考察、采样、实验室培养、种类鉴定,首次对该地区藻类的种类组成、生态分布等特征作了初步的调查研究。结果表明：高寒草甸生物结皮中确实有藻类存在,垂直分布从上层到下层呈现减少趋势。     

荒漠河岸群落生态过程对水、盐的响应研究进展

干旱、荒漠地区的生态环境取决于植被生长状况的优劣,而干旱区内陆河流域荒漠河岸林群落的形成、分布及生长又取决于流域内水文过程。在学习、吸收国内外研究成果的同时,结合我国西部干旱区荒漠河岸林的实际情况,全面系统研究开展水分、盐分作用下对荒漠河岸林植被的影响研究,对于荒漠生态地区植被的保护与恢复,维护荒漠河岸绿洲的稳定和可持续发展,都具有重要的科学和实践意义。     

沙区生物土壤结皮对外来植物种子萌发的影响

以沙坡头包兰铁路以北的人工固沙植被区生物土壤结皮为研究对象,分析了在不同干扰生物土壤结皮存在条件下,归化物种狗尾草与相邻荒漠草原区地带性优势物种驼绒藜种子萌发情况.结果表明:完整的地衣结皮和藻类结皮均抑制了两种外来植物种子的萌发;生物结皮对外来植物种子萌发的抑制程度还取决于种子的大小和形态特征.认为干旱沙区生物土壤结皮的存在能有效降低外来植物种子进入土壤,降低外来植物的种子传播与定居,降低外来植物入侵对沙区生态系统的威胁.     

毛乌素沙地南缘沙区不同类型地表水分特征曲线测定与分析

为探明不同类型地表(裸沙、浅灰色藻类结皮、黑褐色藻类结皮和藓类结皮)的持水性能,采用砂性漏斗法对毛乌素沙地南缘沙区不同类型地表表层[(0~5)cm]土壤水分特征曲线进行了测定;并用v-G模型进行拟合。结果表明:1不同类型地表持水性能有差异,持水性能由弱到强依次是裸沙、浅灰色藻类结皮、黑褐色藻类结皮和藓类结皮,不同类型生物结皮样地持水性能分别是裸沙的1.3、1.7和2倍,不同类型生物结皮的持水性随结皮的发育呈增加的趋势;2不同类型地表土壤水分特征曲线呈"S"型分布,不同类型地表吸湿过程较脱湿过程具有显著的滞后性;3用v-G模型对测定结果进行拟合,拟合系数均小于0.009,拟合度高,表明该模型适用于此地区土壤,可用于模拟水分特征曲线;研究结果有助于全面了解生物结皮的水文效应,为受损系统的生态修复过程具有现实意义。     

吉林省羊草草原内亚气生藻类的分布规律

在草原生态系统内,亚气生藻类是常见且重要的组分之一.亚气生藻类在羊草草原内的分布规律与羊草草原的植物群落类型、自然地理状况,尤其是草原受到的干扰强度有直接关系.研究结果表明:在保护状态下的割草草场分布有较多的亚气生藻类(28种),其次是火烧草场,而重牧状态下的草场亚气生藻类的种类最少,只有10种.亚气生藻类在草原中生长时往往形成藻类结皮,藻类结皮的存在对土壤温度、土壤的含N量、土壤的保水性等都有一定的影响.     

新疆古尔班通古特沙漠生物结皮在沙丘尺度的生态与环境解释

研究表明，古尔班通古特沙漠广泛发育着种类丰富的地衣、苔藓和藻类生物结皮，其形成、类型和分布状况与所处沙丘部位的环境条件密切相关，在沙丘顶部的流动或半流动沙面上，以微生物种类为主，沙丘两坡的上部至中部主要为藻类结皮，沙丘的中、下部为地衣结皮，苔藓结皮主要分布在沙丘下部及丘间地带．从沙丘上部、中部至沙丘下部及丘间，生物结皮的厚度及发育程度呈增强态势，并且与不同植物群落类型的分布形成显明对照．生物结皮在沙丘不同部位的发育特点和分异是不同类型生物结皮对区域环境条件综合适应的一种生态表现和自然选择，与沙丘不同地貌部位的土壤理化性状、地表基质稳定性等生态条件有着密切的关系．     

科尔沁沙地生物结皮藻类的组成及生物量的变化规律

科尔沁沙地生物结皮中蓝藻和绿藻共有23种,其中蓝藻15种占总种数的65.22%,绿藻8种,占总种数的34.78%.在不同类型的样地中,生物结皮藻类组成及分布也不同,流动沙丘表层的种类组成最少,固定沙丘藻结皮层的种类组成最多.这种现象表明,随着沙丘的固定,生物结皮的进一步发育,藻类的种类也随之增多.固定沙丘藻结皮叶绿素a含量明显高于半固定沙丘藻结皮叶绿素a的含量,并且在春季和冬季固定沙丘藻结皮叶绿素a含量极显著高于半固定沙丘藻结皮叶绿素a的含量(P＜0.01),对于同种类型沙丘藻结皮藻类生物量在不同季节的变化则表现出夏、秋季藻结皮藻类生物量显著高于春、冬季(P＜0.05).藻结皮不同季节藻类生物量含量与当地季节降雨量和温度呈明显的正相关,因此科尔沁沙地降雨量与温度是影响藻类生物量的重要生态因子.     

极端降雨事件下生物结皮-土壤呼吸对温度的响应

以腾格里沙漠东南缘天然植被区藓类结皮和藻-地衣结皮-土壤为研究对象,利用开顶式生长室,采用Li-8150系统连续测定一次极端降雨事件下生物结皮-土壤呼吸的变化,分析温度对生物结皮-土壤呼吸的影响.结果表明:两种类型生物结皮-土壤呼吸的日变化均呈现为单峰曲线,生物结皮-土壤呼吸速率的最大值出现在12:00-14:00,最小值出现在00:00-2:00.增温对两种类型生物结皮-土壤呼吸具有抑制作用.极端降雨事件下,采用日平均值拟合土壤温度与生物结皮-土壤呼吸间的关系不能正确反映二者间的关系,采用小时平均值拟合土壤温度与生物结皮-土壤呼吸间的关系更为恰当,二者呈显著的线性正相关关系.     

荒漠和荒漠植被

荒漠和荒漠植物的特点荒漠一般是指那些降水稀少,但蒸发强盛的极端干旱的大陆性气候区。这些地区的土壤富含可溶性盐分,上面生长的植被极其稀疏,甚至不生长植物。荒漠的本质是缺水,这种缺水或为物理性的,或为生理性的,因     

丝绸之路经济带不同类型荒漠植被生长及其对气候变化响应

结合GIMMS归一化植被指数（NDVI）、TRENDYv2模型模拟净初级生产力、GRACE陆地水储量变化（ΔS_TW）及网格气候数据集,借助线性回归和偏相关分析,研究了1982—2015年丝绸之路经济带（the Silk Road Economic Belt,SREB）区域不同类型荒漠植被各季节生长动态及其对气候变化的响应规律．结果表明:1）升温导致SREB在1993—2015年的土壤含水量显著减少,2003—2015年陆地水储量下降,且ΔS_TW下降趋势增大,干旱加剧．2）不同类型荒漠植被生长存在差异,沙漠、半沙漠及荒漠灌丛区植被在1982—1992年呈增加趋势,1992年后降低;荒漠与苔原区植被仅在1992年前的生长季增加;沙漠与半沙漠区和荒漠草原区植被变化不显著．3）温度升高及降水减少引起的干旱胁迫是导致植被减少的主要因素,生长季前期降水有助于荒漠植被生长,促进作用从春季持续到夏季,秋季减弱．      

光生物反应器和跑道式循环生物反应器对荒漠藻类生物量和多糖产量的影响

采用光生物反应器和跑道式循环生物反应器对荒漠藻类进行规模化培养,对比研究了两种规模化培养系统对荒漠藻类生物量和多糖产量的影响,探讨了温度、酸碱度、生长周期以及氮、磷含量对荒漠藻类生长和多糖积累的作用.结果表明,在光生物反应器和跑道式循环生物反应器两种培养系统中,藻类的生长呈现出不同的变化趋势,而藻多糖含量则呈现相同的波动性变化趋势,并且藻类生物量和多糖分泌受培养条件的影响并不同步.此外,在两种规模化培养模式中,温度、酸碱度、营养盐以及生长周期等都对荒漠藻类的生长和多糖产量产生重要影响.     

荒漠昆虫考察轶事

荒漠是指植被稀少,甚至没有植被,地面组成物质贫瘠的开阔地域。新疆地处亚欧大陆腹地,远隔海洋,干旱少雨,是我国荒漠面积最大的省区。新疆荒漠,尤其是浩瀚的戈壁滩和大沙漠,年降水量通常不足200毫米,有的地方甚至在20毫米以下,而蒸发量则常大于降水量20倍以上,而且温差极大,夏季地表温度最高达60℃以上,多有沙尘暴出现。土壤营养物质极为贫乏,是动植物难以生存的极端恶劣的陆地自然环境。但是,由于生物内在的动力,这里仍然形成了其所特有的生态系统及包括昆虫在内的荒漠生物区系。昆虫是动物界中种类最多,种群数量极大,分布甚广的类群,作为…     

不同类型结皮影响下土壤水分的变化规律

通过对库布齐沙漠不同类型结皮覆盖下不同深度土壤含水量的野外动态监测和室内实验测定,研究了不同类型结皮与土壤水因子的相互影响关系,结果表明:(1)土壤含水量在不同类型结皮影响下,随土层深度的增加,生物结皮表现为先下降后升高的趋势,物理结皮则表现为一直升高的趋势.(2)同一土层土壤含水量差异显示,0~5cm藓结皮和藻结皮与物理结皮土层含水量差异显著(P0.05),而藓结皮和藻结皮土层含水量只在降雨后差异显著(P0.05);5~10cm土层含水量只有藓结皮与物理结皮及降雨后藻结皮与物理结皮差异显著(P0.05);深层土壤含水量差异均不显著.(3)不同类型结皮影响下不同土层土壤水分含量日动态变化受土壤水分蒸发、深层土壤水和大气凝结水补给的影响,均显示8:00~16:00下降、16:00~8:00上升的规律.日变化幅度显示降雨前较小,降雨后明显增大;降雨后表层变幅最大,深层土层变幅最小;表层物理结皮降幅最大,藓结皮升幅最大.(4)生物结皮增加了表层土壤持水力,对深层土壤持水力几乎没有影响.     

石羊河下游干旱荒漠区生态公益林区主要植被群落分布特征研究

石羊河下游干旱荒漠区是中国西北乃至全球干旱荒漠区的典型地区,该区域分布的天然植被群落面积多达23.4×104hm2,且70%以上均为原生态状态,是极佳的天然荒漠植被物种基因库和良好的科学研究场所,同时也是当下国内社会关注度最高的地区之一。本文在对该区域荒漠植被群落全面调查和数据统计的基础上,重点对该区域主要荒漠植被群落的分布面积、地理分布区域、群落现状进行分析研究,以便为今后开展科学研究和重点保护具有重要意义。     

安太堡矿区在不同类型结皮影响下土壤水分的变化规律

通过对安太堡矿区不同类型结皮覆盖下不同深度土壤含水量的野外动态监测和实验室测定,研究了不同类型结皮与土壤水因子之间的相互影响关系。实验结果表明:第一,生物结皮可以增加表层土壤持水力但对深层土壤持水力几乎没有影响;第二,土壤含水量在不同类型结皮的影响下,随着土层深度的增加,生物结皮表现为先下降后升高的趋势,物理结皮则是表现为一直升高的趋势;第三,在不同类型结皮影响下不同土层土壤水分含量日动态变化受到土壤水分蒸发、深层土壤水和大气凝结水补给的影响。     

中国荒漠的形成、演化与现状

<正>中国的荒漠分布在哪?又是如何形成及演化的?在全球变暖的大趋势下,我国的荒漠又发生了哪些变化?荒漠是指气候干旱、植被稀疏矮小、荒凉贫瘠且地域广袤的自然地带。荒漠生态系统与森林生态系统、草原生态系统及冻原生态系统同为陆地生态系统的重要组成部分。由于荒漠跨越的自然环境及其间分布的植被差异很大,故又可细分为半荒漠、典型荒漠(普通荒漠)和极旱荒漠。本文中的荒漠即为以上三者的统称。中国荒漠的分布以沙漠和戈壁为主体的中国荒     

干旱区微小生物结皮中藻类研究的新进展

微小生物结皮是干旱区环境保护和生态恢复中新的研究热点之一,藻类在其早期形成和强度维持中起着不可替代的重要作用.文中以作者近年研究内容为重点,综合相关领域的最新研究进展,对微小生物结皮的精细结构、发育、藻类生物量的表示方法、影响因素、垂直分布、演替、固土效应、胶结机理及胞外代谢产物等作了较全面的评述,并提出该领域未来研究的主要方向.     

沙漠土壤的守护者——苔藓植物

正沙漠的土壤结皮层中有一类重要的植物——苔藓。它们用特殊繁殖方式适应不同的沙漠环境,对沙漠土壤结皮层的维持和稳定具有重要作用,成为沙漠土壤的守护者。沙漠区经常有风沙,风可把沙子刮到空中,最小的沙尘被吹离地面最高,落到地面也最慢,当最小的黏粒落在地面后就可形成一层质地细腻的结皮层,同时掩埋在结皮层内的藻类、菌类、地衣和苔藓组成生物土壤结皮层。沙漠生物土