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了解降水的当前特征及未来的变化趋势对理解气候变化对区域生态系统的影响具有重要的意义。科尔沁沙地是中国北方农牧交错带的典型区域,年降雨量300~500mm,对气候变化(特别是降水的变化)非常敏感。对科尔沁沙地沙漠化较为严重的奈曼旗1971—2013年的降水资料进行了分析研究。结果表明:(1)该地区多年平均降水量为338.8mm,5—9月降雨量占全年降水量的(85.32±7.71)%,5—9月降雨量、年降水量1971—2000年经历了先增加后减少的趋势,2001—2013年有缓慢增加的趋势;同时降水量的年际变异性近10年也呈增加的趋势。(2)5—9月降雨量呈先增大后减小的趋势,在7月最大,为104.2 mm,5月和9月最小(分别为32.7 mm和32.8mm),月降雨量的年际变率均大于49%;生长季内降雨主要以〈10mm的事件为主,占总降雨事件的64.41%,却仅占总降雨量的16.95%;≥30mm的降雨事件占总降雨事件的10.96%,占到总降雨量的45.93%,且对总降雨量具有决定性的影响。(3)≥5mm降雨的平均间隔为9.4d,以1~10d为主,占到69.5%,10~20d(19.5%)的次之;≥30d的发生频率最小,为3.81%,降雨间隔的年际变异性均呈增加的趋势。(4)生长季降雨日数呈减少的趋势,降雨事件降雨量的变异性与生长季降雨量的变化具有相似性,从2001年开始呈增加的趋势。该地区的降雨量年际变异性强,降雨日数的减少和降雨事件降雨量变异性的增加将提高极端干旱事件发生的频率,可能对该地区的生态系统产生严重影响,加剧该地区的沙漠化发展方向。因此,加强气候变化对生态系统影响的研究,可为合理利用土地资源及调整土地管理方式提供理论依据。 相似文献
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采用可以有效控制环境因子的室内土壤培养试验,初步研究了科尔沁沙地30种植物叶凋落物的CO2释放量及释放速率。结果表明:①在28 d培养期内,不同植物叶凋落物释放的CO2量差异很大,其中,多年生植物叶凋落物CO2释放量平均值大于一年生植物,但二者之间的差异不显著;禾本科植物叶凋落物CO2释放量平均值明显小于其他植物,二者之间呈显著差异。②在28 d培养期内,不同植物叶凋落物每四天CO2释放速率差异很大。一年生与多年生植物叶凋落物28 d内每四天释放CO2的速率无显著差异;禾本科与其他植物叶凋落物每四天释放CO2的速率在培养的前16 d差异呈显著,而后差异消失。③植物叶凋落物的全碳含量,氮含量,C/N,灰分/N及灰分含量不同造成CO2释放量及释放速率的差异。叶凋落物28 d释放CO2的量与叶凋落物初始碳含量及灰分含量均无相关关系,与叶凋落物初始氮含量呈显著正相关,与叶凋落物C/N及灰分/N呈显著负相关。叶凋落物培养期内每四天释放CO2的速率与叶凋落物初始碳含量无相关关系;叶凋落物0\_20天释放CO2的速率与叶凋落物初始氮含量呈显著正相关,与叶凋落物C/N呈显著负相关;叶凋落物9\_28天CO2释放速率与灰分/N呈显著负相关;培养后期(17\_28天)的CO2释放速率与灰分含量呈显著负相关。 相似文献
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干旱荒漠区土地利用方式快速转变对土壤入渗性能的影响 总被引:3,自引:1,他引:3
研究不同土地利用类型下土壤入渗及其影响因素,有助于城市土地利用管理及径流调节。以快速城市化的兰州新区6种土地利用类型为例,利用圆盘入渗仪,对土壤水分入渗过程进行了实地测量,并利用主成分分析对影响因素进行研究。结果表明:城市化过程中土地利用变化使土壤砂粒和容重增加,总孔隙度和饱和含水量降低;待建地和人工林地的土壤入渗参数值均低于其他土地利用类型。土壤入渗率与有机质含量、总孔隙度、饱和含水量、粉粒含量正相关,与容重和砂粒、黏粒含量负相关。城市化过程中土地利用类型向待建地的转变改变了土壤理化性质及土壤水分入渗能力。 相似文献
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利用稳定同位素技术测定降水、土壤水、植物茎干水的同位素组成,结合多元线性混合模型(IsoSource)确定科尔沁沙地东南部樟子松人工林内樟子松的根系吸水范围以及各水源的水分贡献率。通过连续观测强降水事件前后樟子松水分来源的变化,探究降水对樟子松水分利用的影响。结果表明樟子松茎干水与20cm以下土层的土壤水同位素组成最为接近,樟子松的水分吸收主要集中在这一层(最大取样深度80cm)。IsoSource模拟结果与观测结果一致,土壤水分条件较好时,大约60%以上的水分来自于20-80cm土层;当这一深度土壤含水量降低时,樟子松将会更多地依赖更深层的土壤水分。樟子松根系分布的最大深度远小于地下水位,因此很难利用到地下水。2009年7月13日14.4mm的降水前后,樟子松茎干水同位素组成的变化表明,降水结束后36小时樟子松可以感应到降水对表层20cm土壤水分的补充,这一土层的水分贡献率在接下来的24小时内迅速降低。不同水分条件下水分来源的多样性表明樟子松能较好地适应沙地生境。 相似文献
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采用2018年敦煌莫高窟第16窟窟内与窟区PM10浓度及气象数据,分析PM10时空分布特征及其影响因素。结果表明:(1)两处监测点PM10浓度主要分布在50 μg·m-3以下,受重污染天气影响较小;春、冬、秋、夏季依次降低,窟区PM10浓度在春、冬季高于窟内,夏、秋季反之。(2)PM10浓度3月最高,9月最低,5—9月窟内月均值高于窟区。PM10污染日数窟内5月最多,而窟区3、5月较多。(3)PM10浓度日变化曲线在春季和秋季呈“双峰”型,夏季和冬季呈“单峰”型。(4)在半封闭环境的洞窟内,沙尘暴发生前后,PM10浓度达到极值及恢复至原来水平的时间均滞后于窟区。(5)在不同季节PM10浓度与气温、风速和降水呈负相关。除秋季外,PM10浓度与相对湿度、气压呈正相关。(6)窟区全年主风向为ESE,在冬春两季,此风向PM10浓度最高,PM10主要来自三危山前的戈壁滩、干涸的大泉河河道以及窟前裸露的地表积尘。 相似文献
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科尔沁沙地水域景观格局的时空动态——以奈曼旗为例 总被引:3,自引:0,他引:3
对位于科尔沁沙地腹地的奈曼旗近30 a来土地利用/覆被信息中水域类型的景观格局指数进行了时空组合分析。结果表明,大尺度研究区(8 135.15 km2)1975-1985年水体与湿地斑块的类型面积和数量增加,形状趋于复杂;1985-2005年斑块类型面积和数量大幅减少,形状趋于简单;中尺度研究区(892.74 km2)水体与湿地斑块的类型面积在波动中减小,湿地斑块数量减少和形状简单化的转折期相对较短且滞后于水体。小尺度研究区(110.42 km2)集中了人畜以及上游活动的干扰,水体与湿地斑块仅在个别时期出现,难以连续存在。在各尺度研究区内,河漫滩斑块类型面积变化趋势各异,数量和形状复杂程度都相对稳定;且随着研究区增大形状更加不规则。水域类型的景观格局虽然在不同时空上的动态过程存在差异性,但其发展方向具有相同趋势,发展过程受到气候波动和人类活动干扰的共同影响。 相似文献
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科尔沁沙质草地优势多年生植物氮素回收效率的分异特征 总被引:1,自引:0,他引:1
养分回收是多年生植物重要的适应策略,通过这种方式可以使植物重新利用体内养分。尤其在养分贫瘠的环境中,养分条件的微小变化都会影响植物的生长、竞争和适合度。但是,不同物种和不同生活型植物的氮素回收效率具有较高的变异,这对理解不同物种或生活型植物在生态系统功能中的作用具有重要意义。本研究分析了科尔沁沙质草地生态系统中39种多年生植物成熟绿叶和枯叶的氮素含量和氮素回收效率,以揭示不同物种或生活型植物氮素回收效率的分异特征。结果表明:科尔沁沙质草地优势多年生植物成熟绿叶氮素含量的变化范围在12.2~33.4 mg·g-1,平均值为23.3 mg·g-1;与全国及全球尺度上的研究结果相比,科尔沁沙质草地成熟绿叶氮含量平均值偏高,说明干旱荒漠环境植物叶片平均氮含量相对较高;多年生植物枯叶的氮素含量明显小于成熟绿叶氮素含量,变化范围在6.2~18.8 mg·g-1,平均值为11.3 mg·g-1;多年生植物氮素回收效率的范围在29%至74%之间变化,平均值为50.3%。这说明氮素回收是科尔沁沙质草地生态系统多年生植物重要的养分保留策略之一。另外,沙质草地不同生活型植物的氮素回收效率存在显著的差异。固氮植物和禾本科植物的氮素回收效率显著低于灌木和杂类草植物。这一结果间接说明植物氮素保持能力的分异是半干旱沙质草地植物共存的机理之一。 相似文献
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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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科尔沁沙地3种灌木凋落物分解速率及其与关键气象因子的关系 总被引:2,自引:1,他引:1
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
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