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1.
塔克拉玛干沙漠腹地几种植物根系分形特征 总被引：7，自引：1，他引：6
在塔克拉玛干沙漠腹地采用全根挖掘法挖掘河西菊(Hexinia polydichowma(Ostenf.)H.L.Yang)、沙拐枣(Calligonuin roborovskii A.Los.)、罗布麻(Apocynum venetum L.)、阿克苏牛皮消(Cynanchum amplexicaule Hemsl)根系.运用分形理论对其分形特征进行研究,分析根系分支状况以及根系分形特征与拓扑特征之间的关系.研究发现:(1)在塔克拉玛干沙漠腹地,四种植物根系具有很好的分形特征,分形维数大小与拓扑参数连接总数、外部连接数之间具有较好的相关关系.(2)根丰度是描述根系在土层中扩展能力的有效指标,与根系长度、平均连接长度之间具有很好的指数关系分别可以用以下方程表示:y1=2.7 694e1.5496x,y2=0.0369e2.0 267x(其中y1、y2分别为总根长、平均连接长度,R2分别为:0.9 353、0.9 832),根丰度直接反映了根系空间占有能力与营养物质的吸收效率.通过对塔克拉玛干沙漠腹地四种植物根系分支状况与分形特征的研究表明.分形理论可以很好的反映根系空间占有能力与资源吸收效率,所以说分形理论是对根系几何、功能特征进行定量化研究的有效方法. 相似文献
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根、冠构型差异是植物研究中容易被忽视的环节,但其在植物适应环境的过程中扮演着重要角色。对不同林龄多枝柽柳(Tamarix ramosissima)根、冠构型参数的调查研究表明:(1)不同林龄多枝柽柳冠层构型有较大的差异,幼年阶段多枝柽柳小枝分枝率和一级分支长度较小,各级分支直径较大,体现了其适应强风、干旱环境的可塑性变化;(2)随着林龄的增加,多枝柽柳分支率、根系连接长度、各级根系长度和直径明显增加,说明不同生长阶段多枝柽柳通过权衡碳消耗和碳分配采取不同的干旱适应策略,进而导致不同生长阶段干旱适应能力的差异;(3)不同林龄多枝柽柳根系拓扑结构参数无明显差异,均接近鲱鱼骨状分布,但根系连接长度差异显著,体现了其干旱适应能力的差异。 相似文献
3.
无定河流域不同地貌区水沙过程对比 总被引：8，自引：5，他引：3
为了查明人为影响程度较低时期无定河流域内不同地貌区的水沙过程及其变化规律,选取1970年以前一段时期该流域内风沙区和黄土丘陵沟壑区河流的有关水文站的水文泥沙实测数据进行对比分析。结果表明,风沙区河流的流量变率较黄土丘陵沟壑区的小;风沙区河流的含沙量远小于黄土丘陵沟壑区河流的含沙量。黄土丘陵沟壑区河流具有极高的输沙率,而风沙区河流的输沙率微不足道。风沙区和黄土丘陵沟壑区河流的产流模数基本相近,但产沙模数非常悬殊,前者的产沙模数很小,为118.58~725.38t /km2 · a,而后者的达到1879.36~25112.15t /km2 · a。显然,无定河流域黄土丘陵沟壑区的河流是侵蚀产沙的主要来源区,因而是水土保持工作的重点区域。 相似文献
4.
测定了荒漠地区超旱生小灌木红砂在3种生境(山前荒漠、山前戈壁和中游戈壁)下的叶片水分状态、抗氧化酶活性及渗透调节物质含量,以探讨荒漠植物在不同生境下的生理生化特征及对荒漠极端环境的适应机制。结果表明:在3种生境下,红砂叶片相对含水量和叶片水势随着土壤含水量的下降而下降,叶绿素含量随着土壤含水量的下降而升高。随着生境土壤干旱的加剧,超氧化物歧化酶(SOD)及过氧化物酶(POD)活性逐渐升高,而过氧化氢酶活性下降。在土壤含水量较少的戈壁生境,渗透调节物质含量上升。SOD和POD活性的升高是红砂抵御干旱环境的主要抗氧化保护机制;渗透调节在红砂叶片适应干旱胁迫的过程中发挥着重要作用,高的渗透调节能力使红砂在水分不足的条件下维持较低的渗透势,有利于植物吸水,从而增强其耐旱性。 相似文献
5.
典型黄土地貌类型区的地形复杂度分形研究 总被引：9，自引：0，他引：9
黄土高原地貌形态与地形复杂度自南向北有序变化,构成了举世瞩目的独特的地理景观。选择陕西省南北剖面六个典型黄土地貌样区为基本实验区,以其1∶1万栅格DEM为数据源,探讨典型黄土地貌类型区的地形复杂度分形与空间分异特征。首先提出的元分维模型方法,以计算得到的DEM元分维值作为特征指标,研究样区的地形复杂度问题。这种通过滑动窗口的扩展分维分析方法,既可以用于分析该区域不同尺度下的地形复杂度变化情况,也可以探讨区域的局部单元复杂程度及其空间分布,从而不再局限于对全区域的单一分维评价。以此为基础,进一步应用元分维谱方法,研究地貌网格单元的元分维分级分布情况。实验结果表明:以绥德和延川为代表的黄土峁状丘陵沟壑区最为复杂,以宜君和甘泉为代表的梁状丘陵沟壑区居中,而以淳化为代表的黄土塬区和以神木为代表的风沙黄土过渡区最为平缓。实验进一步证明了扩展分形方法在黄土地貌研究中的可行性。 相似文献
6.
黄土高原沟壑区干旱阳坡的地域分异特征 总被引：2，自引：0，他引：2
针对黄土高原沟壑区干旱阳坡这种典型的困难立地进行因地制宜的植被恢复建设。本文选取甘肃西峰、山西吉县、陕西安塞、宁夏固原为研究区,采用25 m分辨率的DEM为数据源,基于GIS提取相关地形信息研究其干旱阳坡的地域分异特征。结果表明：①不同类型沟壑区干旱阳坡面积比例占45%～54%,表现为高塬沟壑区＞过渡地带＞丘陵沟壑区。②不同类型沟壑区干旱阳坡面积比例随坡度的变化规律不同,高塬沟壑区呈左偏态分布,其他样区均基本呈近似正态分布,且丘五区和过渡地带呈双峰现象。③不同类型沟壑区梁峁坡面积比例关系为：高塬沟壑区>过渡地带>丘陵沟壑区;沟坡面积比例为：丘陵沟壑区>过渡地带>高塬沟壑区;川台地面积比例为：丘五区＞过渡地带＞丘二区＞高塬沟壑。④不同类型沟壑区各立地类型组所占的面积比例各不相同,除高塬沟壑区外基本呈阳向缓坡组＞阳向陡险坡组＞坡顶或沟底。研究成果可为黄土高原地区开展抗旱造林与植被重建提供理论依据。 相似文献
7.
以兰州市区96条主要的泥石流沟为例,利用分形理论的统计自相似性对泥石流沟数的累计分布随沟谷形态要素沟道比降、汇水面积和沟道长度的变化进行了分析;并与不同流域形态要素的分维进行了比较,探讨了分维不同的原因。兰州市区泥石流沟三个形态要素均具有统计意义上的自相似性,其中以汇水面积显示出分维最小(0.46),沟道长度次之(0.71),沟道比降最大(1.09)。分维的大小描述了作为系统的沟谷及其泥石流的形成的空间结构,即分形结构,同时也反映了不同形态要素对系统所起作用的差异,分维越小,所起作用越显著。其结果对西北干旱半干旱地区石流灾害的进一步研究与防治提供了新的思路。 相似文献
8.
植物根系构型和生物量分配模式能有效反映植物对干旱贫瘠环境的适应策略。以西鄂尔多斯国家级自然保护区内的唐古特白刺（Nitraria tangutorum）灌丛为研究对象,采用传统挖掘法对灌丛不定根系构型特征和生物量分配模式进行野外实地调查。结果表明：（1）不同生长阶段白刺灌丛不定根系均以垂直分布的深根型为主。（2）不定根系构型均为人字形,雏形阶段根系拓扑指数T1、修正拓扑参数qa和qb分别为0.98、0.95、0.52,发育阶段为0.87、0.69、0.46,成熟阶段为0.85、0.63、0.63。雏形阶段灌丛分支率较发育和成熟阶段分别小8.96%和30.05%。随白刺灌丛不断发育,各级根径逐渐增大,灌丛分支逐渐复杂,资源利用范围逐渐扩大。相较于灌丛不定根系,生物量分配重心始终倾斜于灌丛地上部分。（3）成熟阶段灌丛不定根系与地上部分的根冠比较雏形阶段和发育阶段分别降低32.75%和0.83%,其中不定根系粗根（三级根）占比减少,细根（二级根和一级根）占比提高。白刺灌丛在生长过程中通过提高不定根系分支率、增加灌丛地上部分和不定根系细根的生物量等方式适应胁迫环境。 相似文献
9.
干旱程度对C3植物红砂和C4植物珍珠光合生理参数的影响 总被引：2，自引：1，他引：1
C3和C4植物混生在草地生态系统中较多,而在荒漠生态系统少见。在中国荒漠地区,C3小灌木红砂和C4半灌木珍珠在特定生境下混生在一起,以独特方式适应高温强光和干旱的极端环境。通过在不同干旱程度下测定它们生长期叶片的光合气体交换参数,探讨它们在混生条件下对极端环境的生理响应特征。结果表明,红砂的净光合速率(Pn)、蒸腾速率(E)、气孔导度(Gs)均要高于珍珠;而珍珠的水分利用效率(WUE)则要高于红砂。这表明珍珠和红砂在水分匮乏的荒漠生境下采取了不同的生存策略。红砂通过维持较高净光合速率和较高蒸腾速率来生存;而珍珠则通过高水分利用效率生存。 相似文献
10.
黑戈壁区域具有干旱、强辐射等极端环境条件,鲜有人类踪迹,相关生物学研究报道较少,其中微生物研究未见报道。本研究首次针对黑戈壁生态系统中微生物分布特征开展研究,对河西走廊黑戈壁生态系统中不同生境土壤样品进行可培养细菌分离。结果表明：河西走廊黑戈壁生态系统中每克土壤可培养细菌数量（CFU）为2.3×104~1.49×106,不同生境土壤的可培养细菌具有明显差异,可培养细菌主要富集于石下生境,黑戈壁中砾石下为微生物提供了相对较适宜的生境;土壤总碳是影响黑戈壁土壤细菌数量的主要因素。结合16 S rRNA基因序列比对,分析共鉴定可培养细菌118株菌株,菌株主要归类于放线菌门（Actinobacteria）、厚壁菌门（Firmicutes）、变形菌门（Proteobacteria）和异常球菌-栖热门(Deinococcus-Thermus)4个类群,其中放线菌门和厚壁菌门是优势门;芽孢杆菌属（Bacillus）、链霉菌属（Streptomyces）是优势属,10株细菌菌株为潜在新种。从分离菌株中筛选出了多株抗辐射活性较高的菌株,其中7株活性显著高于阳性对照耐辐射奇球菌（Deinocccus radiodurans）,为进一步筛选研究细菌抗辐射机制及抗辐射活性物质提供菌株资源。 相似文献
11.
The architectural parameters of Reaumuria soongorica root system in different habitats of Gansu Province, China were analyzed to examine its ecological adaptability to arid environments. Results show that： （1） Topological indices of R. Soongorica root sys- tem are small in all habitats, and root branching pattem tends to be dichotomous. Also, the indices gradually increase in the Min- qin windblown sand region and the Zhangye Gobi region in Hexi Corridor, which indicates that drought tends to produce her- ringbone-like root branching pattems. （2） Fractal dimension values ofR. Soongorica root system are small and not obvious in the Minqin windblown sand region and the Zhangye Gobi region in Hexi Corridor, with values of 1.1778 and 1.1169, respectively. Fractal dimension values are relatively large in Jiuzhoutai semi-arid hilly and gully region of the Loess Plateau, which indicates that the R. Soongorica root system has better fractal characteristics in this region than in the other regions. （3） Total branching ra- tios of the R. Soongorica root system in arid regions of Hexi Corridor are smaller than that in the Jiuzhoutai semi-arid hilly and gully region of the Loess Plateau. This shows that root branching ability in the semi-arid region is stronger, and it decreases to some degree with increased drought. （4） The root connection lengths of R. soongorica root system are long in all habitats, but there are significant length differences between the different habitats. The root connection length at the Minqin windblown sand region is the longest. It is concluded that R. soongoriea adapts to arid environments by decreasing root branching, decreasing root overlap and increasing root connection length, which makes its root branching pattern tend to be herringbone-like to reduce com- petition in root internal environment for nutrients and to enhance root absorption rate of nutrients, and ensure effective nutrition space. Thus the roots can absorb enough water and nutrients in resource-poor settings to ensure normal physiological requirements. 相似文献
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荒漠植物红砂叶绿素荧光参数日变化及其与环境因子的关系 总被引：10，自引：3，他引：7
在自然条件下以分布于兰州九州台（LZJ）、张掖临泽（ZYL）和武威民勤（WWM）3个地区的红砂为试材,利用PAM-2100便携式叶绿素荧光分析仪和Lcpro+便携式光合作用测定系统,在红砂生长季节对其叶绿素荧光参数及其环境因子进行测定和分析。结果表明:3个地区红砂叶片的初始荧光(Fo)、PSⅡ最大光化学量子产量(Fv/Fm)、实际光化学反应量子效率(ΦPSⅡ)和非光化学淬灭系数(qN)均存在明显的日变化。其中Fv/Fm和ΦPSⅡ均呈反正态分布曲线日进程,在中午13:00强光下降低至最低值;Fo和qN则呈正态分布曲线日进程,在中午13:00达到最大值。3个地区红砂的Fv/Fm虽在中午呈降低趋势,但因其值均高于0.8,所以并未发生光抑制现象。在环境因子中,光合有效辐射(PAR)、温度（Ta）以及水分条件协同作用于红砂的光化学效率。当水分条件较高时,PAR成为影响光化学效率降低的首要因子;而当水分降低时,RH成为加速光化学效率下降的主要因子。在土壤极端干旱叠加强光、高温和低湿的逆境中红砂主要采取依赖于叶黄素循环的热耗散和PSⅡ反应中心可逆失活两种保护机制来适应外界环境的变化。 相似文献
13.
基于RS和GIS的河西走廊风沙灾害风险评估 总被引：1，自引：1，他引：0
河西走廊位于中国西北干旱、半干旱区,受到周边沙漠和戈壁的影响,风沙灾害问题比较严重。依据灾害系统理论,从致灾因子危险性、孕灾环境脆弱性和承灾体易损性3个方面构建区域灾害风险评估体系和评估模型,对河西走廊风沙灾害风险进行评估。结果表明：（1）高风险地区主要分布在河西走廊内部的沙漠区,如酒泉市、玉门市、金塔县、高台县、临泽县以及武威市的北部地区,约占总面积的10.8%;（2）较高风险的地区主要分布在敦煌市、阿克塞哈萨克族自治县和河西走廊的北部,约占总面积的56.5%;（3）低风险地区位于河西走廊的东南部,该区在祁连山的天然屏障下,植被盖度高,雨水丰富;（4）作为风沙灾害的主体和对象,河西走廊的社会经济因素对风沙灾害风险的贡献率较低。而作为风沙灾害的物质基础和动力条件,沙源和风速仍是河西走廊风沙灾害风险的主要诱因;（5）经济发达城市在风沙灾害中具有更高的易损性,应该对城市邻近沙源进行重点防治。 相似文献
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以山洪灾害风险评价的多准则决策模型、最大熵模型、信息量模型三种常见模型为研究对象,选取河西走廊和张掖市为地理区划（大中）、市域（小）空间尺度研究区,构建山洪灾害风险评价指标体系,分别完成基于三种模型的两种空间尺度的山洪灾害风险评价制图,基于甘肃省地质灾害调查与区划报告数据从模型验证、空间自相关、精度对比和尺度效应等角度对比分析三个模型应用于不同空间尺度的适应性,并给出优选模型。结果表明：最大熵模型是河西走廊（地理区划）空间尺度上山洪灾害风险评价的优选模型;多准则决策模型不适用于张掖市（市域）空间尺度评价,且三个模型运行结果均没有河西走廊（地理区划）空间尺度上表现良好;三个模型的尺度效应明显,在地理区划空间尺度上应用较良好,缩小至市域空间尺度上模拟结果误差增大;不同空间尺度上,最大熵模型均优于多准则决策模型和信息量模型,适用于地理区划（大中）、市域（小）空间尺度的山洪灾害风险评价。 相似文献
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河西走廊绿洲生态经济系统协调发展能力评价 总被引：7，自引：4，他引：3
河西走廊生态环境脆弱,经济发展约束性强,生态与经济协调发展是实现绿洲可持续发展的重要途径.在对河西走廊生态环境与经济发展现状深入分析的基础上,构建了绿洲生态经济系统指标体系,采用熵权法,运用协调发展度模型,对5个绿洲生态经济系统及其子系统的协调发展度及协调度进行了定量分析.结果表明:各绿洲生态效益、经济效益水平均很低,尚不存在良好协调发展区域;绿洲协调发展能力呈现为嘉峪关>金昌>张掖>酒泉>武威的顺序,嘉峪关属于勉强协调发展类生态滞后型区域;金昌、张掖、酒泉、武威同属于濒临失调衰退阶段,其中金昌、酒泉属于生态经济同步型区域,张掖、武威属于经济滞后型区域,据此提出各绿洲的发展方向与对策建议. 相似文献
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草地是干旱、半干旱区面积占优势的生态系统,在时间尺度上对其进行生态系统服务价值评估是判断区域生态系统处于改善或退化的主要途径。基于野外调查和遥感分类解译划分的河西走廊荒漠化草地基础数据,首次建立了河西走廊不同类型、不同程度荒漠化草地生态系统服务价值计算和修正方案,评估了第三次（2004年）、第四次（2009年）和第五次（2014年）荒漠化监测期河西走廊荒漠化草地生态系统服务价值动态变化及服务价值结构。结果表明：（1）2004—2014年间河西走廊草地荒漠化呈现轻微逆转趋势,荒漠化草地面积由519.7万 hm2减少至357.7万 hm2;（2）10年间河西走廊荒漠化草地生态系统服务总价值以损失为主,损失量达209亿元;（3）河西走廊荒漠化草地生态系统服务总价值在时空分布、荒漠化类型和程度方面存在显著差异;（4）河西走廊荒漠化草地生态系统服务倾向于气候调节、净化环境和水文调节功能。 相似文献
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河西走廊沙尘暴50 a频率突变检测分析 总被引：2，自引：0，他引：2
利用1958年至2007年民勤、敦煌、武威、张掖、景泰的沙尘暴春季发生频次资料,运用滑动t检验和滑动F检验进行突变检测分析,根据检验结果综合确定突变点及其突变强度,寻求沙尘暴发生频率突变规律及产生原因,为沙尘暴发生频率的变化趋势研究和预测提供参考。滑动t检测结果显示,5站点的沙尘暴春季频率突变数量呈现往东部递增的趋势;降低突变较多;升高突变年份集中在20世纪60年代末期和90年代末期,降低突变主要出现在1983年及2002年前后;均值降低突变强度大于升高突变。滑动Ｆ检验结果显示突变均是方差降低突变;河西走廊中东部的沙尘频率波动性差异较其他地区更为显著;方差突变出现在80年代中期及90年代初期,其余时间的波动性的差异维持在一个较低的水平。当对沙尘暴发生频率进行滑动t及滑动F检验时,两种情况下的降低突变检测结果存在一定的对应关系。河西走廊地区的沙尘暴发生频率突变与地面风速、大风日数、降水量及平均气温的突变存在密切联系,可作为沙尘暴频率突变的预测因子。 相似文献
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甘肃河西中部地区“87.6”罕见暴雨成因分析 总被引：1，自引：0，他引：1
对１９８７年６月１０日２０时至１２日０２时发生在甘肃省河西走廊中部荒漠戈壁地区罕见暴雨天气过程的大尺度环流形势和天气系统的分析表明，南支低槽发展东移，与之对应的地面冷锋侵入柴达木低涡，两者相互作用，共同发展东移，加之河西走廊低空东风气流的形成并输送大量的水汽和不稳定能量，是造成河西大范围普降大－暴雨的主要天气尺度系统；而锋面移入，触发不稳定能量释放，导致中尺度强对流系统发展，是直接造成金昌市罕见局地大暴雨的中尺度系统。 相似文献
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干旱区水资源对城市化约束强度的时空变化分析 总被引：16，自引：0，他引：16
水资源对城市化的约束力已经成为干旱缺水地区决定城市化发展速度, 进而决定城市化和社会经济发展规模的重要外营力之一, 科学度量并探讨其时空变化, 对水资源可持续利用与城市化正常推进具有重要意义。以定性与定量分析相结合的方法建立了水资源对城市化 约束强度的综合测度指标体系, 采用熵技术支持下的层次分析法构建出水资源对城市化约束强度的综合测度模型, 并对1985-2005 年河西走廊水资源对城市化约束强度的时空变化进行了分析。结果表明, 河西走廊水资源对城市化的约束强度在空间上总体表现为自东向西逐渐减小, 在时间上表现为由较强约束类型变为强约束类型, 总体呈不断增加态势, 但近年来略有缓解。虽然河西走廊水资源开发利用潜力综合指数与城市化系统综合发展指数都较低, 面临缺水和发展的双重矛盾, 但目前河西走廊大部分地区水资源对城市化的约束强度仍属于较强或强约束类型, 仍然能够通过合理调控实现可持续发展。 相似文献