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。     

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.     

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%.     

毛乌素沙地地貌发育规律及对人类生存环境的影响

根据毛乌素沙地东南部若干第四纪剖面,分析了沙地生成、发育的过程,认为沙地地貌的发育经历了湖泊——风成砂——湖沼(黑垆土)——风成砂的旋回过程,并与整个自然环境的变化相对应,使人类生存环境形成了脆弱、多灾、易灾的特点。     

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.     

毛乌素沙地上空沙尘暴的前向轨迹及其影响范围

基于气象数据、MODIS遥感影像数据和NCEP再分析资料, 利用HYSPLIT模型模拟2000—2019年毛乌素沙地上空不同海拔高度(500, 1000和1500 m)各季节沙尘暴的前向轨迹, 并与遥感影像识别出的沙尘信息进行比较, 识别毛乌素沙地沙尘暴的影响范围。结果显示: 1) 在过去的20年中, 共有143个沙尘暴月和387个沙尘暴日, 并且 2004 年以来, 毛乌素沙地发生沙尘暴的频率逐渐降低; 2) 季节性气候条件对毛乌素沙地沙尘暴的移动路径有很大的影响, 春季沙尘暴发生频率较高, 秋季发生频率最低; 3) 受毛乌素沙地沙尘暴影响的国内地区主要包括陕西省北部、山西省北部、河北省北部和中部、山东省北部和中部、北京市、天津市、内蒙古自治区东部以及东北三省, 国外受影响的地区有朝鲜、日本北部以及俄罗斯与我国交界处, 受影响的海域有渤海、黄海北部和日本海西北部。遥感影像与HYSPLIT模型的比较提供了一种对沙尘运输、扩散和沉积过程进行验证和加深了解的有效工具, 研究结果可以为防灾减灾决策及沙源地治理提供科学的参考依据。     

亚/超临界乙二醇中沙柳的液化工艺研究

在亚/超临界乙二醇体系中,以碳酸钠作为催化剂,利用正交试验和单因素方法对沙柳进行了液化实验,考察了反应时间、反应温度、催化剂用量、液固比以及沙柳的粒度对液化反应的影响。采用红外光谱,热重等手段分析了随着反应时间的增加,液化产物成分和液化残渣的变化。结果表明:①反应温度对液化有显著的影响,反应时间、催化剂用量、液固比以及沙柳粒度也有不同的影响;②沙柳液化适宜的工艺条件为:反应温度372.7℃,反应时间为15 min,乙二醇体积为60 mL,沙柳质量为5 g,催化剂质量为0.6 g时的液化率为98.56%;③对液化产物和固体残渣做红外分析,在达到反应时间10 min后的液化液体产物和固体残渣的峰型都没有大的变化,说明液化过程中沙柳组分中的半纤维素和木质素首先发生降解,并且残渣中仍存有纤维素,产物成分不会随着反应时间的延长而改变,且液化产物结构复杂,主要含有醇、醛、酯、酚类、芳烃等;④对沙柳固体残渣做热重分析知,半纤维素在反应时间为15 min时达到全部降解。纤维素的含量随着反应时间的延长有降低的趋势,说明延长反应时间会促进纤维素的降解。     

荒漠植物沙柳(Salix psammophila)根围AM真菌时空分布

为探明荒漠植物沙柳(Salix psammophila)根围AM真菌时空异质性,2009年5月、8月和10月分别从内蒙古荒漠植物沙柳根围分0～10,11～20,21～30,31～40和41～50 cm 5个土层采集土壤样品,研究了AM真菌时空分布及与土壤因子的相关性.结果表明,沙柳根围AM真菌平均孢子密度为282个/1...     

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.     

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。     

河北坝上地区及浑善达克沙地植被演化及其与风沙活动关系

河北坝上及内蒙古浑善达克沙地是环首都生态圈的一部分,也是荒漠化研究的关键区域。前人的研究表明,这一地区的风沙活动大约始于6000年前。虽然这一地区人类开发的历史较短,但近50年来的植被退化速度非常迅速。坝上地区和浑善达克沙地植被退化与北京地区沙尘天气有密切的关系,但详细机理仍有待探讨。作者提出了本区植被退化与荒漠化研究的3个方向：（1）生态样带综合研究;（2）植被演化与风沙活动关系的模型研究;（3）荒漠化时空格局研究。     

呼伦贝尔沙地樟子松根内真菌群落结构与功能群特征

为揭示呼伦贝尔沙地樟子松根内真菌群落结构和功能群特征,以呼伦贝尔沙地樟子松天然林和不同林龄人工林为研究对象,采用野外调查和分子生物学相结合的方法,鉴定并分析沙地樟子松根内真菌群落结构和功能群特征。在呼伦贝尔沙地樟子松根尖样品中共获得520个真菌OTUs,隶属于5门87科197属,其中担子菌门(Basidiomycota)和子囊菌门(Ascomycota)的相对丰度较高,分别为54.98%和39.27%。天然林优势菌属为双子担子菌属(Geminibasidium)、红菇属(Russula)和Phialocephala,人工林优势菌属为乳牛肝菌属(Suillus)、Phialocephala和口蘑属(Tricholoma),其余菌属的相对丰度随林龄的变化波动较大。沙地樟子松人工林根内真菌α多样性指数随林龄增长均呈降低趋势,成熟林根内真菌α多样性指数显著低于沙地樟子松近熟林、中龄林和天然林(P<0.05)。沙地樟子松天然林与人工林根内真菌群落结构变异性较小。其中,天然林与成熟林根内真菌群落结构差异较大,与近熟林根内真菌群落结构最接近。共生营养型真菌比例随林龄增长而逐渐增大,腐生营养型和...