黑河上游森林生态系统植物水分来源

通过对黑河上游青海云杉森林生态系统优势植物青海云杉、金露梅、珠芽蓼和针茅木质部水、土壤水及降水稳定氢氧同位素组成(δD、δ¹⁸O)的测定,利用多源线性混合模型分析了不同潜在水源对上述植物的贡献.结果表明:黑河上游土壤水主要来源于降水,植物水分来源于降水补给的土壤水.青海云杉、金露梅、珠芽蓼和针茅对不同土层土壤水的吸收策略有明显的时空变化.植物在雨季吸收利用的水分主要来源于浅层土壤水,其原因是雨季降水对浅层土壤水补给增多,植物优先利用降水补给的浅层土壤水.非雨季,由于植物蒸腾作用的增加和浅层土壤水分的消耗,植物趋向于吸收更深层的土壤水.本研究揭示了黑河上游青海云杉植物的水分利用模式及适应干旱环境的策略,为气候变化背景下干旱半干旱区森林生态系统的水量平衡和生态水文过程研究提供理论依据.     

毛乌素沙地南缘4种灌木生长季水分利用来源分析

为提升毛乌素沙地防风固沙植被体系的稳定性,利用氢氧稳定同位素法,对不同类型(油蒿、羊柴、紫穗槐、沙地柏)固沙灌木生长季潜在水分来源及水分利用特征进行研究。结果表明:(1)不同类型固沙植被恢复区土壤水分含量具有较大差异,生长旺季显著高于其他两时期。在生长季初期和生长旺季,土壤水分含量随土层深度的增加表现出先增加后减少的趋势,而生长季末期土壤含水量随着土层的增加变化不明显或有所减少;(2)不同类型固沙植被恢复区土壤水和植物样中δD值差异明显,表层土壤水中δD值较集中,而深层土壤水中其含量之间差异比较大;(3)植物水分利用来源和比例的分析表明,油蒿生长季水分利用来源比较均匀,在生长旺盛期偏重于利用浅表层土壤水;紫穗槐和沙地柏主要利用深层土壤水;羊柴对深层和浅层土壤水分均有利用。为避免固沙植物水分利用之间发生竞争,紫穗槐和沙地柏不宜混合搭配,而油蒿和上述两个植物之间可以考虑进行混合搭配。     

基于稳定氢氧同位素的高寒草甸坡地壤中流产流研究

以青海湖流域高寒草甸坡地为例,通过收集2013年4—9月大气降水、土壤水和壤中流样品,测定其稳定氢氧同位素值(δD和δ¹⁸O)并分析不同水体同位素特征,同时使用二源线性混合模型辨析壤中流的产流来源.结果显示:大气降水的氢氧同位素值更加接近浅层(0～40 cm)土壤水的氢氧同位素值,说明大气降水对浅层土壤水的补给作用要高于深层(40～80 cm)土壤水,而壤中流的氢氧同位素值更加接近深层土壤水的氢氧同位素值,说明该部分壤中流主要来源于降水前储存在土壤中的水分;在非降水期间,土壤水对坡上和坡中位置壤中流的平均贡献率分别为88.54%和78.43%;当降水事件发生时,壤中流的水分来源由土壤水逐渐转变为大气降水,而降水停止后土壤水重新成为壤中流的主要来源,说明土壤水是高寒草甸壤中流产流的重要来源.     

羊柴(Hedysarumleave)林沙地水分状况及其动态变化的研究

对毛乌素沙地中生长的人工羊柴林的沙地水分状况及其动态变化进行了研究．结果表明：受沙地机械组成粗的影响，羊柴林沙地的田间持水量为３．９７５％，凋萎湿度为０．７８１％；水分状况是４～７月初日趋变差，０．１％和２．０％含水量等值线持续下移；有效含水量在７月初达到最低值．７月份以后随降雨补给，其水分状况明显好转，有效水贮量在８月份达到最大值．受羊柴根系吸水的影响，沙地水分存在着空间异质性，在羊柴植丛基部、距羊柴植丛５０ｃｍ处和距羊柴植丛２００ｃｍ处的三个位点上，沙地平均有效水贮量依次增大．控制羊柴林的植丛密度，维持沙地水分的空间异质性，对实现羊柴林的持续生存有着极其重要的意义．适宜的植丛密度下，羊柴林不会恶化其沙地水分状况而限制其持续生存．     

沙地水分性质及其对造林的影响

空气湿度和土壤湿度对沙生植物有很大影响，它强烈地制约着植物蒸腾作用的强度。空气湿度小时。蒸腾作用加强，若土壤温度低，根部吸收的水分供不应求，使植物体内水分失去平衡。引起植物凋萎甚至干枯死亡。开花时的干旱使植物受粉不良而引起落花或子粒不实。这些在沙漠地带对沙生植物的作用十分敏感。研究沙地水分性质。对造林的抚育都有现实意义。     

基于稳定同位素的SPAC系统水分转化研究进展

大气-土壤-植被连续体(soil-plant-atmosphere continuum, SPAC)系统水分转化过程是生态水文学重要的研究内容。稳定同位素作为天然的示踪剂能有效示踪、整合和指示SPAC系统中的水分输入、输出以及转化过程。笔者在简述稳定同位素应用原理的基础上,以垂直方向上SPAC系统水分运移的视角,阐释基于稳定同位素技术的土壤-根系界面水分运移、植物传输水分中存在的分馏和植物冠层-大气界面水分交换的研究进展,探讨了SPAC系统水分转化研究中稳定同位素技术在分馏机制、时间分辨率与空间异质性方面的局限性。认为未来基于稳定同位素的SPAC水分转化研究还需着重在以下3个方面进行：(1)借助广泛应用于其他领域的便携式同位素分析仪对各种同位素水池同位素组成进行原位观测;(2)结合多种同位素分析水体同位素组成来分析土壤-根系界面水分运移过程,进一步确定树木水分来源,提高识别和划分的准确性,并以此完善稳定同位素应用模型;(3)利用同位素标记盆栽实验精准控制叶片吸水的水源,高分辨率地解析叶片吸水的发生位置以及时间;(4)结合控制性同位素标记实验并利用离心技术提取木质部导管中的汁液水,对比分...     

羊柴（Hedysarum leave）林沙地水分状况及其动态变化…

对毛乌沙地生长的人工羊柴林的沙地水分状况及其动态变化进行了研究，结果表明，受潲地机械组成粗的影响，羊紫林少地的田间持水量为３．９７５％，凋萎湿度为０７８１％，水分状况是４－７月初日趋变差，０．１％和２．０％水量等值线持续下降，有效含水量衩达到最低值，７月份以后随降雨补龠春水分状况明显好转，有效水贮量在８月份达到最大值，受羊柴根系吸水的影响，水行水分存在着空间异质性，在羊柴植丛基部、距羊柴植丛５０ｃ     

利用稳定硫、氮同位素技术进行厦门酸雨氮硫来源研究

根据大气降水及燃煤和燃油中硫、氮稳定同位素分析,应用受体模式解析降水中硫、氮的来源;研究结果表明,形成酸雨的主要因子是SO42-、NO3-,本地人为污染源排放对酸雨的贡献为54.2%、外来污染源占45.8%;大气降水中硫来源与空气中SO2的来源存在较大差异,而氮来源与空气中NO2的来源相近,造成这种差异的主要原因是硫、氮在降水酸化过程的机理不同所致.     

稳定同位素技术在红树林生态系统中动物食物来源研究的应用

近年来,稳定同位素技术在动物生态学研究中得到了广泛的应用,也为动物的食性研究提供了非常有效的手段。大型底栖动物、游泳动物、浮游动物是红树林生态系统中的重要类群,其食物来源和营养关系的研究对揭示红树林生态系统物质循环和能量流动具有重要意义。本文重点综述了稳定同位素技术在红树林生态系统中大型底栖动物、游泳动物、浮游动物食物来源方面的应用研究,对存在的问题和前景进行了分析和展望。     

廉州湾红树林大型底栖动物食物来源研究

【目的】了解可能性食物源对红树林大型底栖动物的贡献率。【方法】利用碳氮稳定同位素技术,对广西廉州湾红树林大型底栖动物及可能性食物源的碳、氮同位素比值(δ~(13) C值、δ~(15) N值)进行分析,并通过贝叶斯稳定同位素混合模型,估算不同食物源对大型底栖动物的贡献率。【结果】大型底栖动物的δ~(13) C值为-23.37‰~-18.09‰,δ~(15) N值为6.59‰~17.00‰,δ~(13) C值、δ~(15) N值的变化范围较大,表明大型底栖动物食物来源较为复杂多样。7种可能性食物源的δ~(13) C值为-29.09‰~-21.53‰,δ~(15) N值为6.85‰~15.67‰,其中红树植物的δ~(13) C值最为贫化。大型底栖动物的营养级别均小于3,表明它们基本属于初级消费者。SIAR混合模型计算结果显示,颗粒有机物(POM)对大型底栖动物有较高的贡献率,其次为表层沉积物(SOM),大型藻类、附生植物的贡献率较低,红树植物叶片、落叶、树皮对大型底栖动物的贡献率最低。【结论】POM、SOM是广西廉州湾红树林大型底栖动物重要的食物源,红树植物不是大型底栖动物碳的主要来源。     

青海省海晏县沙柳林土壤水分与土壤水库研究

采用烘干称重法对海晏县城和西海镇附近沙柳林地土壤水分进行研究.结果表明:位于河漫滩上的海晏城附近的沙柳林土壤含水量高,平均含水量为25.1%,土壤水分能够满足沙柳林的正常生长;位于一级阶地上的西海镇沙柳林土壤上部1m范围内含水量较高,平均含水量为19.3%,1m以下含水量很低,有土壤干层发育.这表明,在该区自然降水条件下,除地形低洼、地下水很浅的河漫滩地区之外,土壤水分不能满足人工林正常生长需要.该区沙柳林土壤水分收入小于支出,具有负平衡的特点.该区土壤上部1.0m深度范围内以粉砂为主,孔隙度较高,土质优良,但1.0m以下以粗砂和细砾石为主,土质较差.     

近15年来呼伦贝尔沙地土地沙漠化发展及其驱动力

基于2001—2015年MODIS NDVI遥感数据反演了呼伦贝尔沙地近15年来植被覆盖度和沙漠化土地的空间格局与变化.结果表明:2001年以来呼伦贝尔沙地土地沙漠化总体有所减弱,但年际变化显著.其中:2001—2007年沙漠化土地以扩张为主;2007—2013年随植被覆盖缓慢恢复,沙漠化逐渐逆转;2013—2015年沙漠化有所加剧.降水量年际变化是该区沙漠化逆转或加剧最重要的驱动力.在气候变化背景下,未来几十年内该区沙漠化具有正过程发展趋势.     

呼伦贝尔沙地不同树龄樟子松对气候的响应

【目的】对呼伦贝尔沙地不同树龄樟子松年表的特点及其径向生长与气候因子的关系进行探讨,分析不同树龄樟子松对气候响应的差异性,为该地区沙地樟子松的年轮气候学和不同树龄组沙地樟子松的经营管理提供一定的理论依据。【方法】采用COFECHA、ARSTAN程序建立标准年表,利用呼伦贝尔沙地两个样地的樟子松(Pinus sylvestris var. mongolica)样芯,划分成3个不同树龄组,运用DendroClim2002进行标准年表与气候因子响应分析。【结果】从不同树龄组的年表统计特征值发现,平均敏感度(MS)相差不大,都含有较高的气候信号。不同树龄组的一阶自相关(AC₁)是逐渐递增的,不同树龄组的信噪比(SNR)和样本代表性(EPS)都以中龄组最高,老龄组最低。从响应分析的结果来看,低龄组对气温的敏感性最高,老龄组对降水的敏感性最强。中龄组受前一年6月、7月的降水和最低气温共同影响显著,与6月的平均气温也呈显著负响应,同时与前一年12月的降水呈显著负响应。【结论】呼伦贝尔沙地不同树龄组樟子松的径向生长受气候条件的响应不尽相同,老龄组树木的生长对前一年12月的降水最为敏感,达到响应系数的最高值,低龄组和中龄组的生长都出现了与6月气温之间的负响应关系,这些是否与全球变暖、大兴安岭地区气候暖干化趋势加强有关,还需要进一步的研究。     

水肥状况对沙地小麦灌浆的影响

通过对不同品种、不同水肥条件和不同砂土类型的小麦子粒形成及灌浆强度的测定表明，沙地小麦灌浆主要良现为灌浆期短(一般15-17天)，开花至成熟持续时间短(30天左右)，千粒重低，灌浆强度较高的特点。千粒重与旗叶单位面积干重、茎秆上部三个节间单位面积干重均呈极显著负相关，与倒二叶、倒三叶相关不显著。土壤水分状况是影响沙地小麦灌浆的重要因素，增施有机肥，可减少灌水，提高灌浆强度，延长灌浆时间。     

新疆和田地区土地沙漠化原因及其对策分析

土地沙漠化是全世界共同面临的一个重大的环境与社会经济问题.新疆和田地区自然条件恶劣,生态环境脆弱,环境灾害多发,土地沙漠化不断加剧,沙进人退的形势日趋严峻,严重制约着当地经济和社会的可持续发展.文章从多个侧面阐述了该地区土地沙漠化的原因,并提出了相应的对策和建议.     

科尔沁沙地范围确定及风沙地貌特征研究

科尔沁沙地范围的界定,目前尚未达成共识.本文利用Landsat8OLI影像和ASTER GDEM数据,采用水系流域分割方法,划定科尔沁沙地的自然地理范围.并提取了各类沙丘分布信息,对沙丘格局特征和形态示量做了定量研究.结果表明,科尔沁沙地面积64 387.22km2,风沙覆盖面积37 381.00km2.风沙地貌分布及格局具有一定规律性,沙丘类型自西向东、自南向北趋于简单,并主要分布在西辽河干、支流沿岸的冲积平原上,不同河谷形态、走向其两侧沙丘发育呈现差异性,河流对沙地发育演化及维持其平衡态具有重要意义.     

高寒嵩草草甸不同土地管理措施对植被生产力的影响

将原生高寒嵩草草甸封育系统作为对照,研究了土地退化对植被生产力的影响,检验了退化土地在不同人工重建措施下对植被生产力的相对影响程度.研究结果表明:原生植被封育处理总地上生物量为265.1 g/m2,0～30cm土层地下根系生物量达6982 g/m2;而重度退化处理总地上生物量仅为139.9 g/m2,0～30 cm土层地下根系生物量为916 g/m2,仅占原生植被封育处理地下根系生物量的13%,因此重度退化地主要特征之一是天然嵩草草甸坚实而富有弹性的草皮层的丧失.土地退化使地下根系生物量的损失量大约为地上损失量的50倍.混播、松耙单播和翻耕单播人工种植处理经过7个生长季后,总地上生物量分别为原生封育处理的116%,75%,68%;自然恢复处理总地上生物量为原生植被封育处理的76%.与重度退化草地相比较,种植可以有效恢复地上生物量,尤其是禾草生物量,这对于提供冬季饲草、减少天然草地的压力是至关重要的.混播、松耙单播、翻耕单播和自然恢复处理,经过7个生长季后,地下根系生物量分别为1 323,1 094,1 169,1412 g/m2,重建措施(如混播)自然恢复处理可部分恢复地下根系生物量;恢复重建处理与原生植被封育处理相比较而言,有更多的生物量是分配在地上的.但随恢复年限的增加,恢复重建草地都是将更多的生物量分配给地下.且随恢复时间的增加,人工种植处理向地下转移生物量的速率比自然封育处理的更快.     

Characteristics of stemflow for sand-fixed shrubs in Mu Us sandy land, Northwest China

Little work has been done on stemflow for desert shrubs in China. This study measured stemflow in two shrubs of Salix psammophila C. Wang et Chang Y. Yang and Artemisia sphaerocephala Krasch in Mu Us sandy land and established a relationship between stemflow and canopy characteristics, rainfall amount and intensity. During the experimental period, the amount of stemflow for S. psammophila and A. sphaerocephala accounted for 7.6% and 2.7% of the gross rainfall respectively. Statistical analysis showed that there was a significant positive linear correlation between rainfall and stemflow for the two shrubs; while the relationship between stemflow percentage and rainfall suggested that there existed a rainfall depth threshold of 3-5 mm for S. psammophila and 5-7 mm for A. sphaerocephala. Stemflow percentage positively increased with rainfall depth increasing before the rainfall depth threshold values had been reached but showed stability after the threshold. A stepwise regression analysis suggested that the shrubs with more branches, larger crown volume and smaller branch angle inclination tended to collect more volumes of stemflow. Moreover, stemflow amount and percentage increased with the maximum rain intensity increasing in 10 minutes （l10） and the stemflow percentage tended to increase quickly with l10 when it was less than 3.0 mm h^-1 for S. psammophila and 2.0 mm h^-1 for A. sphaerocephala, and then showed stable trend with increasing of 110.     

科尔沁沙地生物与工程结合的固沙措施与效果

应用生物与工程措施对科尔沁沙地西部流动沙丘进行植被恢复,并通过沙丘监测和植被调查来评价流沙固定和恢复效果.1.0×1.0m的草方格结合适宜的固沙植物,能达到最佳的防风固沙效果.流动沙丘经人工措施固定后,随固定年限的增加,土壤水源涵养能力逐步提高,土壤中的有效养分如全C、有效K、碱解N和有效P等指标显著提高,土壤化学性质得到明显改善.植被盖度明显提高,植物生态系统趋于相对稳定的状态.