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相似文献
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1.
科尔沁沙地灌木对风沙土壤的生态效应   总被引:10,自引:2,他引:8  
张华  何红  李锋瑞  张洪荣 《地理研究》2005,24(5):708-716
对科尔沁沙地小叶锦鸡儿、差巴嘎蒿和黄柳灌木阻固沙尘和保育土壤的生态效应进行了野外定株观测研究。结果表明:⑴小叶锦鸡儿阻固沙尘的能力很强,单株灌木基部的平均积沙(尘)量为0.49m3,分别是差巴嘎蒿和黄柳的3倍和16倍。⑵每一灌木种的冠幅直径、基部分枝数和分枝直径均与灌木基部的积沙(尘)量有显著的正相关关系,其中冠幅直径对积沙(尘)量的影响最大,决定系数为0.18~0.58(P<0.05,n=30)。⑶三种灌木对土壤有机质、全P、全N和速效P都有不同程度的富集作用,其中对土壤有机质的富集作用更为明显;不同灌木种间,小叶锦鸡儿对土壤有机质和全N的富集作用略大于差巴嘎蒿和黄柳。  相似文献   

2.
植物通过茎叶吸水能够极大地改善自身水分条件。为研究科尔沁沙地植被茎叶吸收水分变化特征,于2017年7-8月选取科尔沁沙地常见植物差不嘎蒿(Artemisia halodendron)、小叶锦鸡儿(Caragana microphylla)、猪毛菜(Salsola collina),通过自然降雨、茎叶隔雨、根部隔雨的控制试验,运用压力室法测定了降雨前后的植物水势(Ψ)变化。结果表明:(1)根部隔雨试验中,差不嘎蒿、小叶锦鸡儿和猪毛菜降雨后的水势值与降雨前相比分别升高了约66.7%、59.5%和87.9%,在降雨后第2天的水势值与降雨前相比分别升高了约73.2%、86.7%和90.6%。(2)差不嘎蒿和猪毛菜在不同部位隔雨试验中的茎叶水势值差异不明显(P>0.05),小叶锦鸡儿茎叶水势值存在显著差异(P<0.05)。(3)差不嘎蒿、小叶锦鸡儿和猪毛菜都存在茎叶吸水现象。小叶锦鸡儿比差不嘎蒿和猪毛菜更能够适应科尔沁沙地的生存环境。  相似文献   

3.
科尔沁沙地优势固沙灌木的生物量预测模型   总被引:3,自引:3,他引:0  
灌木生物量预测模型对于快速估算固沙灌木林生产力具有重要作用。以科尔沁沙地3种常见的固沙灌木小叶锦鸡儿(Caragana microphylla)、差不嘎蒿(Artemisia halondendron)、黄柳(Salix gordejevii)为对象,基于对灌木地上、根系和整株生物量及高度、冠幅等的测定,建立3种灌木地上、根系和总生物量的估算模型,通过决定系数(R2)、估计值的标准误(SEE)和回归检验显著水平(P<0.05)筛选最优的生物量预测模型。结果表明:小叶锦鸡儿和黄柳生物量的最佳估算变量为冠幅体积,而差不嘎蒿的最佳预测变量为冠幅面积。幂函数回归模型具有最大的R2和较小的SEE,说明相对生长方程是估算小叶锦鸡儿、黄柳、差不嘎蒿灌木生物量较理想的模型。通过实测值检验,3种灌木幂函数模型预测生物量的预估精度在93%以上,具有较好的预测精度。  相似文献   

4.
选取科尔沁沙地3种代表性灌木(差不嘎蒿、黄柳、小叶锦鸡儿)作为研究对象,采用网袋法对其凋落物进行研究,每月取样测试,结合试验期间当地气象资料,对凋落物在不同类型沙丘、不同深度的分解率进行相关分析。结果表明,生长季节内,放置在地表的凋落物在固定沙丘上的分解率大于其在流动沙丘上的分解率,而在冬春季节却相反;凋落物在地下10 cm深处的分解普遍快于地表;经过一年的分解,差不嘎蒿的分解率大于另两种植物,以固定沙丘地表放置为例,其最终分解率为53.6%,大于小叶锦鸡儿的28.5%及黄柳的21%;降水对凋落物的分解影响较地温更大。  相似文献   

5.
灌丛对流动沙地土壤特性和草本植物的影响   总被引:28,自引:16,他引:12  
通过对流动沙地灌丛内外土壤特性、土壤养分含量、土壤种子库和草本植物群落特征的差异性调查,分析了灌丛对沙地土壤特性和林下草本植被的影响。结果表明,在流动沙地0—20 cm土壤中细沙、极细沙、粘粉粒、有机质、总氮和总磷、有效磷和土壤水分含量,小叶锦鸡儿灌丛下分别较灌丛外高17.3%、4.4%、 49.5%、43.8%、40.0%、23.1%、16.3%和10.8%,黄柳灌丛下较灌丛外分别高3.5%、21.3%、0.0%、20.0%、16.7%、8.3%、10.6%和28.1%。小叶锦鸡儿、差不嘎蒿和黄柳灌丛下凋落物蓄积量要比灌丛外分别高18.3倍、365.2倍和15.5倍。差不嘎蒿灌丛下土壤种子库密度较灌丛外高10.9倍。原为半固定、半流动沙地优势种的多年生草本植物白草,不仅能在流动沙地灌丛下存活,而且具有较高的密度、高度、盖度和地上生物量。结果还表明,从灌丛中心到灌丛边缘,凋落物产量、土壤种子库密度、草本植物密度、盖度、生物量均存在明显的递减梯度,在灌丛外不远处消失。这些结果说明,在流动沙地,灌丛具有明显的“肥岛”效应和“保种”作用。  相似文献   

6.
对科尔沁沙地流动沙丘中林龄为20年左右的樟子松(Pinus sylvestris var. mongolica)和小叶杨(Populus simonii)人工林表层土壤微生物数量、微生物生物量碳和酶活性进行了研究,流动沙丘作为对照。研究表明:樟子松和小叶杨人工林可以显著改善流动沙丘土壤性状,对沙丘土壤微生物活性具有显著的促进作用;土壤微生物数量、微生物生物量碳和酶活性均表现为小叶杨林>樟子松林>流动沙丘。樟子松和小叶杨林地土壤微生物总数分别是对照的50.16倍和72.48倍,三者差异显著;樟子松和小叶杨林地土壤微生物生物量碳分别是对照的23.67倍和33.34倍,林地与对照差异显著;两种林地土壤脱氢酶、过氧化物酶、蛋白酶、脲酶、纤维素酶活性分别是对照的19.00倍和27.54倍、4.78倍和9.89倍、4.05倍和8.67倍、29.93倍和37.46倍、9.66倍和13.42倍,林地与对照差异显著。在科尔沁沙地,人工种植适合当地气候特点的乔木,不仅可以改善流动沙丘土壤性状和微生物活性,而且还能起到固定流动沙丘的目的,樟子松和小叶杨是当地值得推广种植的防风固沙树种。土壤微生物量商(Cmic∶C)是一个衡量林地土壤稳定性和有效性较好的指标,从林地土壤养分有效性、林木稳定性和可持续性等方面综合考虑,樟子松比小叶杨更具优势。  相似文献   

7.
詹瑾  李玉霖  韩丹  杨红玲 《中国沙漠》2020,40(5):149-157
为探究科尔沁沙地3种优势固沙灌木生物量的分配特征,以黄柳(Salix gordejevii)、差不嘎蒿(Artemisia halodendron)和小叶锦鸡儿(Caragana microphylla)为对象,采用全挖法在个体水平上研究了固沙灌木生物量构件及其占比、R/S(root-shoot ratio)、地上新生生物量占比、地上新生生物量与老枝生物量占比及其与冠幅的相关性和地下-地上生物量关系。结果表明:(1)科尔沁沙地3种优势固沙灌木生物量构件及其占比存在显著性的种间差异(P<0.05);黄柳的老枝生物量及其占比居于首位,NAB(new aboveground biomass,新枝生物量)/OBA(old branch biomass,老枝生物量)为43.90%;差不嘎蒿的地上生物量占比居于首位,地上新生生物量是老枝生物量的2.43倍;黄柳和差不嘎蒿地下生物量集中分布在浅土层,不存在深根系(根系长度>100 cm)。(2)小叶锦鸡儿地下生物量及其占比和R/S(root/stem)均居于首位;地下生物量在根系长度>30 cm处的生物量占比达到61.61%,深根系(根系长度>100 cm)层地上生物量占比达到22.33%。(3)黄柳和差不嘎蒿的R/S、NAB/AGB(aboveground biomass,地上生物量)和NAB/OBA均与冠幅呈负线性关系,在固沙后期该两种灌木随着冠幅的增大,地上新生部分锐减,生产力下降,植被出现衰退。(4)通过非线性回归拟合得到3种灌木地上(y)-地下(x)生物量异速生长模型为:黄柳y=2.928x 1.039R2=0.901,P<0.01),差不嘎蒿y=32.802x 0.685R2=0.469,P<0.01),小叶锦鸡儿y=1.337x 0.066R2=0.833,P<0.01)。  相似文献   

8.
科尔沁沙地优势固沙灌木叶片凋落物分解的主场效应   总被引:1,自引:1,他引:1  
在气候变化和人类活动的影响下,科尔沁沙质草地中灌木植物种增加,导致沙质草地逐渐向灌木地转变。选取该地区优势固沙灌木差不嘎蒿(Artemisia halodendron)和小叶锦鸡儿叶(Caragana microphylla)凋落物及其混合凋落物开展交互移置培养试验,分析了培养过程中CO2释放和干物质损失量以及混合凋落物CO2释放量实测值与预测值的差异,辨析主场效应产生的原因及其驱动机制,以期为将主场效应纳入到凋落物分解模型提供理论基础。结果表明:与高质量的小叶锦鸡儿叶凋落物相比,质量较低的差不嘎蒿叶凋落物分解具有更强的主场效应;其次,引起叶凋落物分解的主场效应归因于土壤微生物的特化作用,而不是土壤动物的搬运或贮藏行为。此外,混合凋落物主场效应与其分解生境中长期输入的凋落物的质量相似性紧密相关,质量相似性越大,主场效应越强,这也是本研究中混合凋落物分解在差不嘎蒿灌丛土壤下具有较强主场效应的原因。  相似文献   

9.
植物根系活动是植物-土壤系统物质周转的关键环节。为研究不同坡位差不嘎蒿(Artemisia halodendron)根系生长特征,用土钻法调查了科尔沁沙地半固定沙丘不同坡位0~60cm深度差不嘎蒿活根与杂质(包括死根与根表脱落物)的生物量。结果表明:不同坡位间差不嘎蒿活根与杂质生物量均存在显著差异;差不嘎蒿活根的垂直分布特征在各坡位不同,在坡中和坡顶,主要分布在0~20cm层,而在坡底和背风坡,垂直分布较均匀;总生物量和杂质生物量在各坡位的垂直分布随土壤深度增加而下降;差不嘎蒿群落特征与植株生长特征在不同坡位间存在显著差异,坡底盖度及物种数高于其他部位,坡底和背风坡差不嘎蒿植株密度减小,单株高度增加。差不嘎蒿活根生物量与自身密度呈显著的正相关关系(p0.05),但与自身高度呈显著的负相关关系(p0.05)。差不嘎蒿根生长和分配是其在不同沙丘生境生长策略变化的重要反映。  相似文献   

10.
差不嘎蒿的分布及其在天然植被演替中的地位   总被引:17,自引:4,他引:13  
李进 《中国沙漠》1991,11(2):55-60
在中国差不嘎蒿主要分布在北纬42~50°,东径116~124°之间的温带半湿润、半干旱区的沙地上。差不嘎蒿群落类型较多,植物种丰富,结构较复杂,在半流动、半固定沙地植物群落中占绝对优势,起建群种作用。差不嘎蒿生态幅广,从流动沙丘背风坡到固定沙丘均有分布,但其最适宜的生境是水分条件较好、有些风蚀与沙埋的半流动、半固定沙地。随沙丘固定程度的提高,差不嘎蒿将退出群落,让给级冷蒿、糙隐子草等植物。  相似文献   

11.
腾格里沙漠东南缘固沙灌丛林土壤理化性质及分形维数   总被引:2,自引:1,他引:1  
以腾格里沙漠固沙灌丛林为研究对象,选择大、中、小沙丘的迎风坡、丘顶和背风坡为研究样地,调查不同沙丘微地形土壤理化性质和土壤粒径分布的分形特征,阐明沙丘大小和微地形差异对固沙灌丛林土壤理化性质和土壤分形维数分布的影响规律。结果表明:(1)土壤含水率和全碳含量均表现为背风坡中部显著高于丘顶;土壤容重表现为迎风坡中部、丘顶和背风坡底部显著高于背风坡中部,而迎风坡底部居中;沙丘微地形对土壤pH和电导率均无显著影响。土壤容重表现为大、中沙丘显著高于小沙丘;土壤电导率表现为中、小沙丘显著高于大沙丘;沙丘大小对土壤含水率、pH和全碳分布均无显著影响。(2)土壤粉粒(2—50 μm)含量表现为迎风坡底部>背风坡底部>迎风坡中部>丘顶,而土壤极细砂(50—100 μm)含量表现为背风坡底部显著低于迎风坡中部和丘顶,土壤细砂(100—250 μm)含量表现为丘顶显著高于迎风坡底部和中部。大、中沙丘土壤颗粒组成以土壤粉粒和极细砂为主,而小沙丘则以土壤细砂为主。(3)土壤分形维数介于2.59—2.78,表现为迎风坡底部显著高于背风坡底部,其他3个微地形生境居中,而且大沙丘显著高于中沙丘,而小沙丘居中。(4)粉粒含量越高,土壤电导率和全碳含量越高;极细砂含量越高,土壤电导率越低;砂粒含量越高,全碳含量越低;土壤细砂含量越多,分形维数越大。沙丘大小、微地形对土壤理化性质及分形维数的作用效果存在较大的差异性,需要根据沙丘大小和微地形来开展人工林建设和生态效应评价。  相似文献   

12.
农牧交错带不同人工植被下荒漠化土壤肥力的变化   总被引:12,自引:4,他引:8  
研究了陕北农牧交错带荒漠化土地上种植人工植被后,在不同的植被恢复类型和生长状态下土壤物理、化学和生物学性状的特征。结果表明,随着人工植被的建立与生长,土壤肥力总体趋于好转,土壤理化性质得到显著改善,土壤质地变细,微生物数量增加,土壤酶活性增强;同时,使流动沙地向半固定、固定沙丘方向转化。但随着植被盖度和植被种类的不同,不同样地土壤肥力差异很大;多年生乔木林改良土壤肥力的潜力最高,耕作粗放的农地土壤肥力有所下降。  相似文献   

13.
河西走廊荒漠绿洲过渡带封育对土壤和植被的影响   总被引:1,自引:1,他引:1  
在河西走廊荒漠绿洲过渡带,封育天然植被是植被群落恢复、防止绿洲沙漠化的有效措施。以流动沙丘作为对照(0年),对封育5年和15年的半固沙和固定沙丘植被群落以及土壤进行调查取样和分析。结果表明:随着封育年限增加,天然固沙植被群落生物多样性增加,灌木层和草本层植物密度、盖度和生物量都显著增加,灌木层盖度从10%增加到40%,草本层以一年生草本植物为主,物种从5种增加到8种,生物量从1 g·m-2增加到13 g·m-2。随着天然植被盖度增加,土壤表层沙土细粒化明显,沙土中黏粉粒含量显著增加,土壤质地由粗质沙粒向细质沙粒转变;随着沙土中黏粉粒成分的增加,沙土有机质、全氮、全磷含量也增加,灌丛下土壤养分含量高于灌丛间,“沃岛效应”明显。同时,在灌丛下表层土壤出现明显的盐分集聚现象,其中SO42-、K+、Na+含量分别增加了6、3、17倍。在降水100 mm左右的荒漠绿洲过渡带,封育可以显著恢复固沙植被群落和提高沙土质地和养分。  相似文献   

14.
In order to investigate the effects of afforestation on soil microbial abundance, microbial biomass carbon and enzyme activity in sandy dunes, 20-year-old Pinus sylvestris var. mongolica Litv. (PSM) and Populus simonii Carrière (PSC) mature forests were selected in Horqin Sandy Land, and mobile dunes was set as a control (CK). Results show that PSM and PSC plantations can improve soil physicochemical properties and significantly increase microbiological activity in mobile dunes. Soil microbial abundance, microbial biomass carbon and enzyme activity show an order of PSPSMCK. Total soil microbial abundance in PSM and PSC was respectively 50.16 and 72.48 times more than that in CK, and the differences were significant among PSM, PSC and CK. Soil microbial biomass carbon in PSM and PSC was respectively 23.67 and 33.34 times more than that in CK, and the difference was insignificant between PSM and PSC. Soil enzyme activity, including dehydrogenase (DEH), peroxidase (PER), protease (PRO), urease (URE) and cellobiohydrolase (CEL) in PSM and PSC were respectively 19.00 and 27.54, 4.78 and 9.89, 4.05 and 8.67, 29.93 and 37.46, and 9.66 and 13.42 times of that in CK. P. sylvestris and P. simonii can effectively improve soil physicochemical and microbiological properties in sandy dunes and fix mobile dunes in Horqin Sandy Land. The C mic :C ratio is an applicable indicator to estimate soil stability and soil water availability, and based on an overall consideration of plantation stability and sustainability, P. sylvestris is better than P. simonii in fixing mobile dunes in sandy land.  相似文献   

15.
In the semiarid Horqin Sandy Land of northern China, land desertification is the main causation in vegetation degradation and formation of moving dunes. A study was conducted from 1996 to 2005 to monitor the changes of vegetation characteristics and soil properties after moving dunes were fenced. The changes were compared between moving sand dunes with exclosure and without exclosure to evaluate the effectiveness of vegetation and soil restoration after exclosure establishment. The results show that exlosure establishment facilitated the colonization and development of plant species by ameliorating stressful environmental conditions. Species diversity, average coverage, and plant density significantly increased after exclosure of moving sand dunes along sequence compared with sand dunes without exclosure. Vegetation recovery on moving sand dunes accelerated by exclosure resulted in significant changes in soil properties including increased silt and clay contents, organic C and total N and decreased sand content, especially at the 0-5 cm depth. The results implied that moving sand dunes can be rapidly fixed by construction of exclosure.  相似文献   

16.
黄土丘陵小流域土壤物理性质的 空间变异   总被引:43,自引:2,他引:43  
邱扬  傅伯杰  王军  陈利项 《地理学报》2002,57(5):587-594
黄土丘陵小流域土壤物理性质在景观尺度上的空间变异以质地、容重和饱和含水量最小,稳定入渗率最大,团稳性与粘结力居中,不同土地利用类型之间诸项物理性质都存在显著差异,土壤质地以林地的砂粒含量显著偏低但粉粒含量显著高于其它土地利用类型,休闲地的粉粒含量显著较低;容重以林地显著偏大,耕地较小;饱和含水量以灌木地较大,林地显著偏低,土壤团稳性以林地显著偏高,耕地显著偏低;土壤粘结力以灌木地,林地,荒地和休闲地显著较强,耕地显著较弱;稳定入渗率以灌木地显著较高,间作地显著较低,就坡形来说,垂直与水平凹形坡的砂粒含量都显著较低而粉粒含量比较高,相反直形坡的砂粒比较高而粉粒含量显著较低;饱和含水量与稳定入渗率都是以垂直直形坡较高,垂直凹形坡则较低,就坡向而言,偏东坡的土壤粘结力显著低于偏西坡;偏北坡土壤质地比偏南坡粘性强,但稳定入渗率低,稳定入渗率还随坡度的增大而增高,随着海拔的升高,土壤砂粒含量与稳定入渗率增高,而粘粒含量与团稳性呈降低趋势。  相似文献   

17.
贝壳砂生境典型灌草植被的土壤水分生态特征   总被引:1,自引:1,他引:0  
为探讨黄河三角洲贝壳堤岛典型灌草植被的土壤蓄水及持水性能,选取贝壳砂生境的酸枣(Ziziphus jujuba var.spinosa)、杠柳(Periploca sepium)和二色补血草(Limonium bicolor)3种典型植被,以裸地作为对照,测定分析不同植被类型下的土壤颗粒组成、水分物理参数和土壤水分特征曲线,以明确贝壳砂生境不同植被类型的土壤水分生态特征。结果表明:(1)贝壳砂生境下,不同灌草植被均具有减少石砾和粗砂粒、增加细砂粒和粉黏粒含量的作用,其中酸枣林可显著减少粗砂粒、增加粉黏粒含量;杠柳林可显著减少石砾、增加细沙粒含量;草本对减少粗砂粒和石砾含量、增加细沙粒和粉黏粒含量的作用较弱。(2)灌草植被可显著提高贝壳砂的蓄水能力,其中酸枣林最强,杠柳林次之,草本最差。0~30 cm土层的有效含蓄量和含蓄降雨量均值均表现为酸枣林 > 杠柳林 > 草地 > 裸地。(3)0~30 cm的酸枣林贝壳砂持水能力最强,杠柳林次之,草本最差;同一植被类型下0~15 cm贝壳砂的持水能力显著高于15~30 cm的持水能力。贝壳砂生境3种植被类型改善土壤物理性质及蓄水保土功能表现为灌木林优于草地,其中酸枣林的蓄持水分能力最强,杠柳林次之,草本最差。酸枣更适于贝壳砂生境退化生态系统的植被恢复。  相似文献   

18.
流动沙地灌丛内外生境中土壤动物群落结构研究   总被引:1,自引:0,他引:1  
以中国科学院奈曼沙漠化研究站为依托,调查了小叶锦鸡儿灌丛内外生境中土壤动物群落特征及土壤理化特性,分析了灌丛内外生境中土壤动物群落结构的差异性,并探讨了土壤动物对灌丛覆盖流沙地表产生小生境的响应特征。结果发现,共捕获土壤动物30科,优势类群有大赤螨科、等节跳科和虱啮科,常见类群有球角跳科,中型土壤动物占绝对优势。土壤动物密度、类群数和多样性指数灌丛内显著高于灌丛外(p<0.05);土壤动物群落均匀度和优势度变化趋势相反,但灌丛内外无显著差异性(p>0.05)。调查季节(夏季)灌丛内外小生境的土壤温度、酸碱度及有机碳含量差异是主要影响因素。流动沙地灌丛下生境中土壤动物分布表现出了明显的聚集现象,土壤动物多样性显著增加,表明小叶锦鸡儿灌丛覆盖流动沙地后能够显著改变土壤动物生存的微生境,从而导致土壤动物群落结构发生了深刻变化。而且,由于对灌丛内外微生境的选择性和适应性差异,动物类群产生了不同的响应模式。  相似文献   

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