毛乌素沙地沙柳生物量估测模型研究

以内蒙古鄂尔多斯毛乌素沙地优势灌从沙柳(Salix psammophila)为研究对象,利用其易测指标株高(H)和冠幅直径(D)作为变量,结合实地获取的沙柳地上生物量与地下根系生物量,进行回归分析构建沙柳生物量模型.通过综合对比分析各预测模型的判定系数(R2)、F检验和平均估算误差(AEE)等指标,筛选出沙柳最佳生物量估测模型.沙柳生物量的最优模型为:地上生物量WA=0.326(HD)1.831,地下(根系)生物量WR=0.343(HD)1.497,总生物量WT=0.72(HD)1.660.模型的建立为毛乌素沙地沙柳群落生物量的测定提供了一种简便、实用的方法.     

毛乌素沙地沙柳人工林最优平茬周期的确定

摘要 针对毛乌素沙地沙柳人工林衰退问题,从防风固沙角度探讨沙柳林最佳平茬周期,为今后平茬作业提供理论依据。以毛乌素沙地丘间低地沙柳人工林为研究对象,测定平茬后不同林龄沙柳林林内粗糙度和风速廓线与林后沙丘迎风坡粗糙度,分析确定出兼顾沙柳特殊平茬生态学特性和防风固沙效益的最佳平茬周期。试验结果表明：沙柳在平茬后第4a,林内粗糙度呈现最大值,地表比较稳定,之后开始出现下降趋势;沙柳林林后沙丘迎风坡的粗糙度在平茬后初期,地表粗糙度低于起沙时粗糙度,易发生风蚀现象,之后随着沙柳的生长,平茬后第3a开始,林后7H（H为沙柳平均高度）内地表粗糙度均大于起沙时粗糙度,沙柳林对林后迎风坡防护效果较好,而4a后,沙柳林防风能力下降,地表粗糙度下降,地表抗风蚀能力减弱。研究得出沙柳林最优的平茬周期为4年。     

毛乌素沙地地面生苔藓植物物种多样性

在野外样方调查的基础上研究了毛乌素沙地5种不同群落类型地面生苔藓植物物种多样性及其与环境因子之间的相关性,结果如下:(1)共发现苔藓植物7科、17属、27种,沙地柏(Sabina vulgaris)灌丛(22种)和油蒿(Artemisia ordosica)半灌丛(14种)物种数量明显较多,中间锦鸡儿(Caragana intermedia)灌丛(3种)物种数量最少;草原群落、中间锦鸡儿灌丛、油蒿半灌丛和沙地柏灌丛群落的优势种是双色真藓(Bryum bicolor)、真藓(Bryum argenteum)、土生对齿藓(Didymodon vinealis)和西伯利亚瘤冠苔(Mannia sibirica),北沙柳(Salix psammophila)灌丛群落优势种是长肋细湿藓(Campylium polygamum)、丛生真藓(Bryum caespiticium)和镰刀藓直叶变种(Drepanocladus aduncus var.pseudofluitans);(2) Patrick丰富度指数(3～22)与Shannon-Wiener指数(0.94～2.31)趋势基本一致,Simpson优势度指数(0.15～0.42)与上述两个指数趋势相反,Pielou均匀度指数(0.64～0.86)变化不大,与多样性指数相关性显著(P0.05)或极显著(P0.01)的因子是凋落物盖度、灌木盖度和草本盖度;(3) Sprensen相似系数在0～0.67之间,沙地柏灌丛和油蒿半灌丛相似性最高,是毛乌素沙地苔藓植物生物多样性保护的重点。     

毛乌素沙地泥炭资源及其开发利用

毛乌素沙地泥炭资源及其开发利用ＤｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔａｎｄＵｔｉｌｉｚａｔｉｏｎｏｆＰｅａｔＲｅｓｏｕｒｃｅｓｉｎｔｈｅＳａｎｄｓ姚洪林（内蒙古林业科学研究院呼和浩特０１００１０）王林和（内蒙古林学院）泥炭（Ｐｅａｔ），俗称草炭、泥煤。草木炭、草煤、...     

毛乌素沙地变迁之再认识

地层探测与史籍资料表明统万城建城之前，这一带的自然景观是农牧兼宜，水草丰美，但在统万城建城时，本地区已有“沙阜”、“沙丘”、“沙陵”，自然景观并未形成大规模的沙漠环境。环境的变迁主要受气候波动而变化，以后又由于人类活动的叠加使自然环境进一步恶化。对毛鸟素沙地成因与变迁的研究，应从时空角度出发，综合其沙地形成发育的物质基础和自然条件以及影响环境变迁的人为因素，利用多学科交叉，相互印证，方可得出全面、客观的结论。     

毛乌素沙地的形成与治理

毛乌素沙地的历史已有几十万年,它处在年降水量一般在350mm~500mm之间,是森林草原和草原为主的地区。就降水和植被条件而论,该区不是沙漠形成和分布的地区。造成目前类似沙漠景观的最重要的因素是该区砂岩风化产生的大量沙物质条件,其次是较强的风动力条件。根据毛乌素沙地形成的特殊成因分析,提出了治理毛乌素沙地的新思路,即除植树种草之外,更要注意以利用该区以南丰富的黄土物质改良沙地,这能够阻止大气降水通过砂层响深部的快速渗透,能有效增加土壤的持水性,改善土壤水分条件,有利于植物生长和植物固砂,能够加速植被的恢复。由于该区紧邻黄土高原,采取以土盖沙的物质改良方式对解决该区沙漠化问题应当是有效的。     

南毛乌素沙带的形成与利用

一沙带自然概况沙带地处毛乌素沙地的南缘,约占陕北毛乌素沙地总面积(14,431平方公里)的11%。沙带平均海拔在1100～1300米左右,西高东低,波状起伏,内部比高大约30—50米。沙带以流动沙丘为其主体。南部是沙盖黄土丘陵和黄土低山。沙带处于中温带半干旱气候区,年平均温度7.5～8.5℃,一月温度-7～-9℃,七     

毛乌素沙地豆科植物丛枝菌根真菌分布研究

从毛乌素沙地柠条锦鸡儿（CaraganaKorshinskii）、沙打旺（Astragalus adsurgens）和塔落岩黄耆（Hedysarum fruticosum）等植物根际0—10， 10—20， 20—30， 30—40和40—50cm 5个土层分别采集了土壤样品.研究了3种豆科植物根际丛枝菌根真菌的种类和分布.结果表明，丛枝菌根真菌种类和分布与宿主植物密切相关.在分离的2属11种丛枝菌根真菌中，近明球囊霉（Glomus claroideum）仅分布在沙打旺根际，透光球囊霉（G. diaphanum）仅出现在塔落岩黄耆根际，而皱壁无梗囊霉（Acaulospora rugosa）仅出现在柠条锦鸡儿根际.在沙打旺根际，丛枝菌根真菌定殖率和孢子密度高，而在柠条锦鸡儿和塔落岩黄耆根际，丛枝菌根真菌定殖率和孢子密度低.土壤采样深度对孢子密度和定殖率有显著影响，最高定殖率和最大孢子密度均出现在10—20cm土层.孢子密度与泡囊、菌丝和总定殖率呈正相关.在评估荒漠生态系统和豆科不同植物形成菌根的能力时，丛枝菌根真菌种类、孢子密度、菌根定殖程度是十分有用的指标.     

内蒙古毛乌素沙地生态足迹及驱动因素

生态足迹模型的提出为评价区域可持续发展提供了有效方法.基于净初级生产力(NPP)首次构建了内蒙古毛乌素沙地均衡因子和产量因子,进而采用生态足迹模型核算了其1999-2018年生态足迹、生态承载力.并结合2018年土地利用数据及NPP-VIIRS夜间灯光数据揭示了内蒙古毛乌素沙地生态足迹及生态承载力的空间分布,最后分析其...     

毛乌素沙地周边地区相对湿度与NDVI变化研究

利用1981—2015年GIMMS NDVI长时间序列数据集,对毛乌素沙地周边地区相对湿度和植被指数变化进行研究。基于GIS与遥感基础,从时间性、空间性、稳定性三角度进行分析。结果表明:(1)1981—2015年,毛乌素沙地周边地区平均相对湿度整体表现为波动变化中存在下降趋势,但2006—2015年相对湿度呈上升趋势;其空间上呈现由东南向西北逐步减少;沙地边缘相对湿度变率小于宁夏平原、黄河流经地段及东南部山地段。(2)近35年,毛乌素周边地区NDVI呈现增加趋势,2006—2015年NDVI值快速上升;其空间上呈现东部、东南部高,西北部低。(3)NDVI与降水量呈显著正相关,与相对湿度呈正效应。气候较稳定期(1981—1996年),NDVI与降水量、相对湿度变化趋势一致;气候快速升温期(1996—2015年),退耕还林致NDVI值呈增加状态的同时也减弱了降水量与相对湿度的下降程度。毛乌素沙地周边地区植被的增加在一定程度上缓解了快速增温对相对湿度的负效应。     

毛乌素沙地牧草防护林小气候效应的研究

采用自动气象观测系统于2004年4—8月对内蒙古毛乌素沙地新疆杨牧草防护林内风速(V)、净辐射(Rn)、空气温度(Ta)及相对湿度(RH)等小气候要素进行多点连续观测和分析,以期为毛乌素沙地牧草防护林的构建提供一些理论依据.研究结果表明,随着测点与林带距离的增加,防护林内风速和空气温度呈现"倒抛物线"型变化趋势,净辐射和空气相对湿度呈现"抛物线"型变化趋势.与旷野相比,防护林内平均风速降低了12.19%,且越是大风天气,林带的防风效应越明显,净辐射减少了28.25%,空气温度增加了4%,空气湿度增加了7.81%.     

毛乌素沙地中国沙棘无性系生长的表型可塑性

无性系植物可通过自身的表型可塑性调节适应不同的环境资源供应水平.在环境条件相同的情况下,以典型的无性系植物中国沙棘为对象,采用跟踪挖掘和样方相结合的方法,调查分析中国沙棘无性系生长差异.结果表明:中国沙棘无性系之间的生长特征和形态特征均存在明显差异,具体表现在子株数量和子株大小、子株数量散布格局和子株大小散布格局,以及无性系子株群结构等方面.此外,子株地径与母株地径之间存在显著的正相关关系.     

毛乌素沙地南缘风沙滩区生态调查与研究

每年春秋两季的沙尘暴天气已经严重影响了人们的生活,越来越多的人开始关注沙漠化的治理问题。毛乌素沙地是我国严重沙漠化的地区之一,由于其所处地理位置的特殊性,使其成为一个农、林、牧交错出现的生态脆弱带。本作品利用大量毛乌素沙地南缘风沙滩区的数据资料,以GIS为平台处理了各方面近50年来的数据,运用ISM（解释结构模型）建模,SPSS相关性分析,驱动力研究等方法分析影响当地沙漠化的重要因素;     

毛乌素沙地中国沙棘无性系种群林缘扩散规律

以样地调查资料为基础。分析了中国沙棘无性系种群的林缘扩散规律及其生态学意义。结果表明,中国沙棘通过无性系生长向林缘扩散形成“阶梯式”同龄斑块镶嵌体系。群落依靠该体系不断向前移动或者同龄斑声之间的交替更新来维持和恢复其稳定性。同时,林缘扩散种群具有密度大、生产力高等特征,但其生物量积累和自然稀疏过程与有性植物种群具有相同的规律。     

毛乌素沙地东南缘樟子松人工林土壤养分研究

以毛乌素沙地东南缘沙漠-黄土交错带樟子松林为研究对象,通过采集神木市、榆阳区和横山区樟子松林下7个土层深度(0～200 cm)的土壤,分别对其养分及颗粒组成进行分析.结果表明:毛乌素沙地东南缘樟子松林土壤养分整体水平低,土壤有机质、有机碳、全氮、有效氮、速效磷、速效钾和盐分的平均含量分别为3.03、1.76 g/kg及59.98、19.28、0.97、36.15、0.25 mg/kg,土壤pH呈碱性.由于影响土壤养分分布的因素及其变化的复杂性,土壤养分含量在区域上和剖面上均存在不同程度的差异.土壤养分含量与土壤粒度之间均存在着较好的相关性,大多数养分因子含量与细沙物质呈显著正相关关系,与粗沙物质呈显著负相关关系.总体上,毛乌素沙地东南缘樟子松林土壤肥力质量自东北向西南逐渐增加且土壤养分具有明显的表聚性.     

毛乌素沙地西北缘不同类型沙丘土壤水分分布特征

干旱区的土壤水分分布特征受气候、区域地形、植被、土壤质地等因素的影响,其本身也是整个区域环境的重要影响因子。文中通过对位于毛乌素沙地西北缘鄂托克旗境内的裸露流动沙丘、灌木覆盖沙丘、乔木覆盖沙丘3种类型沙丘不同地貌部位0~4 m深度范围内的土壤含水量研究,采用钻孔取样、烘干称重和粒度测试等方法,分析不同植被、地形和土壤质地等因素对研究区土壤含水量分布特征的影响。结果表明:对于垂直方向0~4 m深度范围内的裸露流动沙丘、灌木和乔木覆盖沙丘平均含水量变化均表现为迎风坡高于背风坡,且在灌木覆盖沙丘和乔木覆盖沙丘的丘间洼地的土壤含水量多高于迎风坡和背风坡,不同类型沙丘在各地貌样点不同层段含水量变化差异明显,变化趋势不统一。相同的沙丘微地貌,不同类型植被覆盖对于沙丘土壤含水量在垂向上的变化有较大影响,且灌木植被的影响大于乔木植被。除了植被以外,浅层基岩的隔水作用对土壤含水量同样有重要影响。土壤水分分布特征与土壤中不同粒级的颗粒含量有关,而植被通过拦截空气中的粉尘,提高了土壤中粘土与粉砂等持水能力强的颗粒组分,进而提高了土壤平均含水量。     

天然沙冬青平茬复壮技术研究

 天然植物沙冬青在荒漠地区自然生态平衡中占据着重要的地位,且具有较高的科学研究价值,但由于受多种因素综合影响已濒临灭绝,为保护和优化沙冬青种群结构,探索其更新复壮的方法与技术变得至关重要。对西鄂尔多斯国家级自然保护区珍稀濒危植物沙冬青进行不同高度不同地径不同茬口处理方式的平茬试验。结果表明,各处理间萌蘖枝条数和生长量有所不同,萌蘖枝条生长过程中,其萌蘖枝条数生长量与留茬高度成负相关关系,但与平茬粗度成正相关关系。天然沙冬青适宜的留茬高度为3 cm,第二年生长季末丛高为44.5 cm;当年萌蘖枝条数最多,均值为37.4 条,是对照的5.9 倍;萌蘖枝条经过两年的生长,枝条长度已达45.9 cm,比对照增加了33.2 cm,萌蘖枝条基径达9.98 mm。沙冬青不同灌丛平茬效果要优于同一灌丛处理,适宜的平茬粗度为15.09～19.95 mm,且茬口经涂油漆处理恢复生长效果更好。     

毛乌素沙地植被空间自相关分布模式及变化特征

针对SPOT-VEG NDVI数据,利用空间统计学和经典统计学方法,分析毛乌素沙地1998—2013年的植被空间自相关分布模式、功能特征、发展趋势及气象因素的影响.结果表明(1)近16a榆林市植被NDVI空间自相关显著,存在1个低值和3个高值集聚区.低值集聚在西北风沙区,核心为低-低型,低-高型依附于外;高值集聚在东南部植被较好的3个热点区,核心为高-高型,高-低型依附在外.核心区面积较大,外围缓冲区面积较小.(2)低-低型NDVI变化分退化(1998—1999)、恢复(1999—2002)、稳定(2002—2007)和反复退化(2007—2013)4个阶段.高-高型NDVI分退化(1998—1999)、恢复(1999—2003)、稳定(2003—2007)、发展(2007—2013)4个阶段.(3)16年间低-低型NDVI介于0.2—0.4,高-高型介于0.3—0.7,1999年前急速下降,随后波动上升,速率分别为0.80%/a和1.86%/a.(4)低-低型和低-高型NDVI稳定性较强,面积变化较小;高-高型和高-低型反之.(5)16年间榆林市低-低型集聚区内NDVI值介于0.2—0.3之间的像元频数与年降雨量在0.05水平上显著相关,相关性为0.50.研究结果可为揭示沙地植被空间分布与变化特征、植被修复与建设提供良好的理论和方法参考.     

毛乌素沙地植被恢复主要植物种的气体交换特性研究

使用Li-6400便携式气体分析系统,观测了自然条件下毛乌素沙地主要植物种小叶锦鸡儿、沙柳、羊柴和油蒿的气体交换特征.结果表明:4种植物的气体交换特征均显示出对干旱环境良好的适应特性.其中,油蒿净光合速率(Pn)和蒸腾速率(E)日变化为双峰型曲线,其它3种植物Pn和E日变化均为单峰型.沙柳和羊柴Pn和E的日均值显著高于小叶锦鸡儿和油蒿,并依赖高光合能力维持其水分利用效率(WUE).而小叶锦鸡儿和油蒿则更加依赖降低气孔导度(Gs)减少蒸腾来提高WUE.此外,沙柳和羊柴的最大净光合速率(Pnmax)、表观量子效率(AQY)和光饱和点(LSP)高于小叶锦鸡儿和油蒿,反映了其较强的光能利用和适应能力.同时,依据不同物种的适应特性,并基于自然生态系统原理,兼顾经济效益,提出了4种植物在植被恢复过程中科学配置的建议.