科尔沁沙地植物萌动期不同类型沙丘土壤微生物区系特征

通过对科尔沁沙地植物萌动期不同类型沙丘中0－50 cm土壤层微生物组成及其与生态因子的关系研究表明:微生物的活动强弱程度是:固定沙丘>半固定沙丘>半流动沙丘>流动沙丘,每种沙丘类型中不同微生物类群数量分别是:细菌>放线菌>真菌。微生物数量在垂直分布上表现为:流动沙丘表层最少,30—40 cm层活动相对强烈;半流动沙丘和半固定沙丘在垂直分布上变化相对较小;固定沙丘表层最多,表层以下变化不大。各类群微生物数量与电导率、植被盖度、凋落物量和沙丘固定程度都呈显著正相关（P≤0.01）;pH值对放线菌的影响最大,其次为细菌,而对真菌的影响较小。微生物活动与地温的相关性不高,与土壤水分含量呈负相关。影响科尔沁沙地土壤微生物的主要生态因子是植被盖度和土壤可溶性无机盐含量。     

科尔沁沙地植被恢复过程中群落组成及多样性演变特征

流动沙丘、固定沙丘和沙质草地均是科尔沁沙地土地沙化的产物,植被恢复重建则是该区域流沙治理的主要措施,理解植被恢复过程中群落组成及植物多样性演变特征有利于沙地植被恢复和生态重建.本研究基于连续15年对科尔沁沙地流动沙丘、固定沙丘和沙质草地长期植物群落结构调查数据,分析了 3种沙地类型植物群落年际变化特征及不同生活型植物年...     

古尔班通古特沙漠东南部植被线形沙丘内部构造及发育模式

在野外调查基础上,应用探地雷达（GPR）对古尔班通古特沙漠东南部植被线形沙丘内部构造进行探测,获取了沙丘内部构造的雷达相图像信息,结合区域自然地理和沙丘形态特征分析,初步探讨植被线形沙丘内部构造的演化模式。结果表明：（1）GPR探测揭示了沙丘地表以下3—5 m深度的浅层构造信息,可识别沙丘中上部和丘顶部位的高倾角、上凸形和楔状交错层理、沙丘中下部和丘间地的低倾角-近水平层理构造,反映了沙丘上部风沙蚀积活动较强烈,而两翼中下部和丘间地以风沙加积为主。（2）从沙漠边缘到沙漠中心,植被线形沙丘浅层沉积构造组合由两坡不对称分布向对称分布变化,沙丘横剖面形态亦由两坡不对称向对称形态同步变化,但未发现沙丘侧向迁移的沉积构造证据。（3）依据不同规模沙丘内部构造变化序列,可将植被线形沙丘演化划分为灌丛沙丘、风影灌丛沙丘、垄状沙链、植被线形沙丘等4个发育阶段。随着叠置灌丛沙丘不断合并融入,线形沙丘宽度和高度持续增大,沙丘顶部风沙活动性增强,高倾角、上凸形、楔状交错层理增多。（4）在沙丘表层3—5 m以下块状层理以及GPR探测信号衰减、图像分辨率变差的成因,应在今后工作中进一步验证。此外,系统阐明研究区植被线形沙丘演化过程,尚需补充更多GPR探测资料并开展年代学研究。     

科尔沁沙地风沙与湖泊景观演变及影响因素分析

以科尔沁沙地为研究区,基于1975~2015年中等分辨率卫星影像,采用景观格局指数计算及数理统计分析方法,研究该区近40 a来沙地与湖泊景观格局的变化过程,并对其影响因素进行分析。结果表明,近40 a科尔沁沙地风沙地貌覆盖面积呈减少趋势,年均变化率-0.31%,而灌草丛沙丘地、抛物线形沙丘等固定半固定型沙丘面积增加,沙地逆转化趋势明显。沙地景观蔓延度整体下降了2.13,优势度增加了16.55,说明科尔沁沙地斑块连通性与多样性降低。湖泊群面积净减61.24 km²,斑块数减少了66个,湖泊群质心朝ESE方向迁移了35.76 km,湖泊景观分离度呈下降趋势,而集群性有所增加、景观演变趋于稳定。气候因素和人类活动因素是科尔沁沙地演化的驱动因素,尤其社会经济和政策因素可短时间内促进沙地景观的演变过程。     

科尔沁沙地沙丘植被对丘间低地水体的影响北大核心CSCD

在流动沙丘以建立固沙植被的方式向固定沙丘转化的过程中,植被将改变沙丘水分再分配过程,影响沙丘的水文调节功能,甚至可能引起沙丘生态系统水资源失衡。为探明植被对沙丘水文调解功能的影响,以科尔沁沙地不同植被盖度的沙丘-丘间地水体组合体为研究对象,于2021年生长季开展了沙丘植被盖度、丘间低地水体变化特征、气象因素的动态观测,以期明确沙丘植被变化对丘间低地水体的影响。结果表明:(1)沙丘植被盖度影响沙丘水分对外补给能力,随着沙丘表面固沙植被盖度增加,单位面积沙丘对外水分补给能力降低,表现为流动沙丘(58.25 mm)>半固定沙丘(24.75 mm)>固定沙丘(14.87 mm),占同期降水量的比例分别为21.39%、9.09%、5.46%。(2)生长季流域降水补给量、植被盖度、气温显著影响沙丘对丘间低地水体的水分补给量,丘间低地水体获补量与流域降水补给量显著正相关,与植被盖度、气温极显著负相关。(3)依据水量平衡原理推导出沙丘水分对外补给量(Y)与影响因素(降水补给量X_(1),植被盖度X_(2),平均气温X_(3))的关系模型,Y=1052.737+0.1X_(1)-11.459X_(2)-37.585X_(3),R2=0.641。可根据模型预测沙丘水分对外补给量,为流动沙丘生物治理模式的合理选择提供支持。     

海岸沙丘植物群落分布、适应性和演替研究进展

海岸沙丘植物分布在海陆交错带,在岸线防护和维持沙丘的稳定性方面发挥了重要的水文、生态、美学和社会经济服务功能。在生境条件日益恶劣和人类活动干扰日趋频繁的情况下,海岸沙丘植物处在破坏压力大增、恢复困难的境地。掌握海岸沙丘植物群落的分布格局、适应机理和恢复机制,是开展生态系统保护和恢复工作的基础和关键。综述研究表明,海岸沙丘的气候特征是影响植物群落空间分布和演替的第一要素;沙质土壤粒径较粗,通透性较大,水分和养分持蓄能力较弱,白天受热快、日灼、水分蒸发强烈和夜间降温迅速等土壤环境特点,是决定沙质海岸植物存活的另一因素;海陆交接的特殊环境和沙丘发育过程,导致沙丘形状、面积、高度、起伏特性、移动特点、海岸地理位置和陆源生物流等的生境片段化,是限制沙丘基因物种流的重要因子;此外,经济浪潮推动下的人类活动更是深深影响着海陆间的物质与能量流动,改变着海岸沙丘的原有生境、植被格局和演替模式。海岸沙丘天然植物种类相对匮乏,种群单一,优势种明显,层次结构简单,外貌季相变化明显,微生境差异导致植物群落斑块化突出。大多数海岸沙丘植被系统中,优势植物是一年生到多年生的草本植物,但在热带海岸也有小范围的雨林植物分布。不同海岸生境中,沙丘植物衍生了相应的行为、生理生态适应机制。该地区不同植物群落受干扰的方式、强度、频率会影响演替的进程、速度以及方向,且逆向演替易于发生,并恢复困难。在全球气候变暖导致海平面上升,沙丘植物的重要性日益引起关注的前提下,海岸沙丘植被格局及与环境因素关系、各演替阶段植物群落更替的驱动力分析、植物适应机理探讨、适生物种的筛选和恢复效果等的研究对于深入开展沙丘植物的保护和恢复工作,维持沙丘的稳定性和生态系统平衡具有重要的科研价值和实践意义。     

科尔沁沙地奈曼旗固沙造林沙丘土壤微生物区系的变化

在科尔沁沙地西南部的流动沙丘上固沙造林,不同造林时间和不同造林树种的沙丘土壤中细菌、放线菌和真菌等类群和生理群的微生物生长情况不同、林地土壤中微生物都比流动沙丘中繁殖旺盛。造林时间长的沙丘又比造林时间短的沙丘土壤微生物增殖量大。有林木生长的沙丘上层土壤也比下层土壤微生物的数量大,沙丘结皮层中尤为明显。     

科尔沁沙地人地系统协调性分析

从分析科尔沁沙地近代景观格局的形成与变化入手,阐述了由于景观生态系统的边缘效应与不合理的人类活动相耦合,因此而引发的共振效应导致了科尔沁沙地人地系统的不稳定性。又借助环境库兹涅兹曲线(EKC)论证了该系统人地关系的协调机制。提出改变不合理的人类活动是实现科尔沁沙漠化综合防治的关键。     

腾格里沙漠西部和西南部风能环境与风沙地貌

腾格里沙漠西部和西南部的沙漠边缘地区位于石羊河流域的下游地区,该地区生态环境脆弱,成为近年来备受关注的区域之一。利用自动气象站2009年年度风况资料和Google Earth影像,对该地区的风能环境与风沙地貌进行讨论,为评价区域风沙活动强度,风沙地貌形态特征提供依据。研究表明,腾格里沙漠西部和西南部的风况、风能环境呈自北向南逐渐变化的趋势,年平均风速西部最大,中部次之,南部最小;起沙风风向在北部以西北风和东北风为主,中部以西北风和东南风为主,而南部以西北风为主,东南风很少。研究区的北部为高风能环境,中部和南部为低风能环境。研究区的沙丘类型主要为格状沙丘,在沙漠边缘的部分地区为新月形沙丘链,南部为植被线形沙垄,其主要是由地形作用形成的,沙垄之间为新月形沙丘链。风能环境、沙源和植被共同影响沙丘的形态参数,研究区中部的风能比南部大,沙源比南部多,植被比南部少,因此,格状沙丘主梁之间的间距要比南部新月形沙垄的间距大。格状沙丘的走向近似相同,均在205°~225°之间。研究区南部有范围较大的植被线形沙垄,其间距在0.8～2.0 km之间,平均间距为1.37 km;走向为近似南北（164°～176°之间）。     

毛乌素沙地西北部植被覆盖对沙丘移动的影响

毛乌素沙地生态环境脆弱,近年来沙漠化虽整体呈逆转状态,但西北部仍存在沙丘活化现象,风沙活动强烈,对下风向植被恢复和农牧生产造成了一定影响。利用Google Earth卫星影像对2002—2015年毛乌素沙地西北部裸露沙丘和植被覆盖沙丘进行监测,分析了植被覆盖与沙丘移动之间的内在联系。结果表明:(1)毛乌素沙地西北部存在较严重的风沙活动,沙丘移动速度为0.38～6.05 m·a~(-1),其中植被覆盖沙丘平均移动速度为2.29 m·a~(-1),裸露沙丘平均移动速度为4.59 m·a~(-1),沙丘平均移动方向为122.5°,与当地合成输沙方向基本一致。(2)沙丘移动速度与高度呈负相关,但相关系数比前人报告的低,这与沙丘表面覆盖植被的时空变化密切相关。(3)植被覆盖对沙丘形态变化具有明显的影响,盖度增加使沙丘形态趋于饼状,从而逐渐被固定。(4)风况、地表盐渍化和公路两旁的固沙措施等也影响了沙丘的移动速度。     

科尔沁沙地东南缘近3000年来植被演化与人类活动

在科尔沁沙地东南部,以蒙古栎为代表的乔木花粉从３１００ａＢ．Ｐ．开始显著下降,蒿属和藜科等草本植物花粉逐渐上升,藜科花粉开始上升时间又迟于蒿属花粉。这说明,原业的固定沙丘有一部分首先转化为半固定沙丘,半固定沙丘后来又转变成半流动和流动沙丘。     

科尔沁沙地不同尺度上沙丘景观格局动态变化分析

研究了科尔沁沙地过去30 a不同尺度上沙丘景观格局及其动态变化。结果表明,大尺度研究区（892.74 km2）从1975—1995年流动沙丘面积、斑块数、景观面积百分比和最大斑块指数逐渐增加;1995—2005年流动和半流动沙丘面积减小,半固定沙丘和固定沙丘面积增加。中尺度（110.42 km2）和小尺度（14.14 km2和14.10 km2）研究区从1975—1985年流动沙丘面积、斑块数增加,1985年后流沙面积减小。通过沙漠化过程指数计算表明,大尺度上沙漠化经历了发展（1975—1995年）—逆转（1995—2005年）的过程,中尺度和小尺度上,沙漠化经历了发展（1975—1985年）—逆转（1985—2005年）的过程。科尔沁沙地不同尺度上景观结构变化具有差异性,显示出景观空间格局变化存在尺度效应;景观格局变化主要受流动沙丘斑块变化的影响,而这一变化的主要原因是人类生产活动引起的。     

Limited change in dune mobility in response to a large decrease in wind power in semi-arid northern China since the 1970s

The climatic controls on dune mobility, especially the relative importance of wind strength, remain incompletely understood. This is a key research problem in semi-arid northern China, both for interpreting past dune activity as evidence of paleoclimate and for predicting future environmental change. Potential eolian sand transport, which is approximately proportional to wind power above the threshold for sand entrainment, has decreased across much of northern China since the 1970s. Over the same period, effective moisture (ratio of precipitation to potential evapotranspiration) has not changed significantly. This “natural experiment” provides insight on the relative importance of wind power as a control on dune mobility in three dunefields of northern China (Mu Us, Otindag, and Horqin), although poorly understood and potentially large effects of human land use complicate interpretation. Dune forms in these three regions are consistent with sand transport vectors inferred from weather station data, suggesting that wind directions have remained stable and the stations adequately represent winds that shaped the dunes. The predicted effect of weaker winds since the 1970s would be dune stabilization, with lower sand transport rates allowing vegetation cover to expand. Large portions of all three dunefields remained stabilized by vegetation in the 1970s despite high wind power. Since the 1970s, trends in remotely sensed vegetation greenness and change in mobile dune area inferred from sequential Landsat images do indicate widespread dune stabilization in the eastern Mu Us region. On the other hand, expansion of active dunes took place farther west in the Mu Us dunefield and especially in the central Otindag dunefield, with little overall change in two parts of the Horqin dunes. Better ground truth is needed to validate the remote sensing analyses, but results presented here place limits on the relative importance of wind strength as a control on dune mobility in the study areas. High wind power alone does not completely destabilize these dunes. A large decrease in wind power either has little short-term effect on the dunes, or more likely its effect is sufficiently small that it is obscured by human impacts on dune stability in many parts of the study areas.     

科尔沁沙地沙漠化正逆过程的地面判别方法

在实地调查和多年定位研究的基础上, 根据目前沙漠化过程研究的需要,介绍了沙地、沙丘、沙漠化土地等相关概念及其主要区别,阐述了沙地、沙丘、沙漠化土地类型的划分标准以及类型互换使用中应该注意的问题;通过分析影响沙漠化发展方向和过程的关键因素,建立了沙漠化正\,逆发展过程的地面判别指标体系,并讨论了不同类型沙丘的主要来源、发展方向及转换过程的判别方法。所建立的沙漠化正\,逆过程的地面判别方法,具有较强的实用性、可操作性和准确性, 可用于科尔沁沙地以及类似环境条件同类型沙地的野外调查和定位研究。     

科尔沁沙地土壤微生物区系季节动态的初步研究

通过对流动沙丘、半固定沙地、固定沙地及其附近农田黄土和农田黑土中主要土壤微生物类群的好气型细菌、放线菌、丝状真菌和芽孢型杆菌不同季节数量的测定结果表明,微生物类群不同,所表现的季节变化有明显差异。放线菌和芽孢杆菌的生长高峰在春季,丝状真菌的高峰在夏季,好气型细菌的生长高峰出现在秋季。另外,土壤微生物的数量随土壤质地的不同也表现出显著变化,可划分为几种情形,即农田型、固定和半固定沙地型以及流动沙地型。     

科尔沁沙地夏秋(6—9月)季不同类型沙丘土壤呼吸对气温变化的响应

 通过测定分析了科尔沁沙地6—9月不同生境（固定、半固定和流动沙丘）土壤呼吸速率的日动态、月际动态及其对气温变化的响应。结果表明：测定期平均土壤呼吸速率在各生境间存在显著差异,其大小为固定沙丘（2.35 μmolCO₂·m^-2·s^-1）＞半固定沙丘（1.67 μmolCO₂·m^-2·s^-1）＞流动沙丘（1.06 μmolCO₂·m^-2·s^-1）;指数模型能够较好地揭示不同生境土壤呼吸对气温变化的响应,但土壤呼吸的月际动态与气温变化不完全同步;各生境土壤在高温环境下的Q10值(土壤呼吸对温度敏感程度)普遍低于低温环境下的Q₁₀值;固定、半固定和流动沙丘基于气温月际变化的Q₁₀值分别为2.34、1.99和1.31,表明不同的植被状况和土壤性质会影响到土壤呼吸对温度变化的敏感程度。     

农牧交错区沙地景观空间格局的间隙度分析

科尔沁沙地农牧交错区典型景观空间格局的间隙度分析表明:放牧活动是造成该地区景观变化的主要原因,这一过程直接导致了半固定沙丘斑块(放牧场)在整个景观中的间隙度指数增高、面积减少;相反,半流动沙丘斑块间隙度降低,面积增大。农业生产活动对农田斑块的影响要小于牧业对半固定沙丘斑块的影响。同时研究结果还指出,尺度对空间格局的分析有较大的影响,对同一研究对象采用不同的尺度来研究,可确定两者间的相互关系。景观间隙度分析,可以为研究不同的生态学过程在景观中的扩散、转移提供必备的条件和依据。     

鄱阳湖沙地沉积物粒度特征及其影响因素北大核心CSCD

鄱阳湖沙地是亚热带湿润区典型风沙化土地,土地沙化问题严峻。鄱阳湖沙地研究多在小范围开展,研究意义有限,应在多处进行沙地粒度比对研究。选取庐山市、都昌县、永修县和南昌市新建区等沙地样品57个,分析其粒度特征。结果表明:(1)鄱阳湖沙地主要由中沙、细沙和粗沙组成,三者总含量超90%;Mz均值为1.79Φ,分选较差,呈正偏和尖锐分布;(2)鄱阳湖沙地不同土地类型沉积物表层(0-5 cm)与20-40 cm深度粒度特征存在一定差异,固定沙丘、半固定沙丘、流动沙丘和河滩表层比20-40 cm深度粒径大,但流动沙丘和湿地草滩表层分选优于20-40 cm深度;湿地草滩和河滩优势粒级含量和粒度参数有别于沙丘;(3)鄱阳湖沙地固定沙丘、半固定沙丘和流动沙丘为风成沉积;河滩以河流作用为主,风蚀为辅;湿地草滩是在风力和水动力共同作用下形成的。鄱阳湖沙地沿盛行风向从南到北S、SK、K依次减小,风沙运动多以两跳一悬式为主,以就地起沙为主,河滩湖滩作为补充。     

全新世共和盆地沙地时空演化及其驱动机制

通过分析青藏高原东北部共和盆地现代固定沙丘、半固定-半流动沙丘和流动沙丘的粒度与地球化学元素特征,建立了不同类型沙丘沉积物的理化指标体系,并尝试性地将其用于地质时期沙漠演化研究。同时,结合区域典型风成砂-古土壤剖面的相变特征,探讨了全新世共和盆地沙地的时空演化过程及其驱动机制。结果表明：全新世共和盆地沙地存在多次活化、扩张和固定、缩小,除11.8～10.1 ka为流动沙地以外,其余阶段多在半流动-半固定沙地和固定沙地之间频繁转换,这一变化特征与其相邻的柴达木盆地沙地和青海湖地区环境变化具有良好的可比性。此外,发现沙地环境变化对湿度状况十分敏感,而湿度又受控于区域冬,夏季风的强度,也就是说全新世共和盆地沙地演化是气候变化的产物。