荒漠草原不同植被盖度区面积对降水的响应

降水波动是气候变化的主要指标之一,其在半干旱荒漠草原区植被变化中起着主要的驱动作用。在考虑到年降水量与生长期降水量的前提下,本文通过地面植被盖度反射光谱模型构建和基于3S技术的区域植被盖度分布格局反演,分析了荒漠草原不同植被盖度分布面积对降水的响应。结果表明:在荒漠草原区,不同植被盖度的区域面积和年降水量、生长期降水量呈波动变化。年降水量和生长期降水量与不同植被盖度区域面积可以拟合成线性、幂函数、指数和对数函数曲线关系。植被盖度小于10%的区域面积随着降水量的增加而下降,植被盖度大于10%区域面积随着降水量的增加而增加,盖度10%是低盖度与高盖度间相互转化阈值。当植被盖度为<2%、2%～6%、10%～15%、15%～20%、20%～25%时,拟合的曲线关系能较好地表达不同植被盖度区域面积随降水量变化的趋势(p< 0.01)。荒漠草原不同植被盖度区域面积的波动变化主要与多根葱、阿尔泰狗娃花、松叶猪尾菜和小画眉草等草本植物生长响应降水变化密切相关。     

漠土系列

中国西北荒漠地区的重要土壤资源．包括灰漠土、灰棕漠土、棕漠土和龟裂土等．共同特征是：具有多孔状的荒漠结皮层．腐殖质含量低．石灰含量高．且表聚性强,石膏和易溶性盐分在剖面不大的深度内聚积,存在较明显的残积粘化和铁质染红现象以及整个剖面的厚度较薄和石砾含量多（龟裂土和灰漠土除外）等。在成土过程中主要表现为钙化作用（石灰聚积）、石膏化与盐化作用、弱的铁质化作用．同时风成作用相当明显。     

河西走廊水文过程变化对荒漠绿洲过渡带NDVI的影响

在中国干旱区内陆河流域,人为活动几乎控制了所有的地表水文过程,而且人为对水文过程的调控力度随塔里木河、黑河和石羊河流域水资源综合管理等工程的实施而逐渐明显.对人为调控水文过程所引起的绿洲水文与生态变化及其环境效应虽然引起了广泛的关注,但相关研究仍很薄弱.本文研究了地处黑河中游荒漠绿洲边缘的平川灌区绿洲荒漠过渡带水文与生态过程的变化,结果表明,近20年来,特别是自2000年实施国务院确定的黑河分水方案以来,平川灌区河水灌溉量年平均减少1.498×107 m3,井水灌溉量年平均增加1.457×107 m3,分水前地下水埋深变化在2.44~3.19 m,平均(2.73±0.24)m,而分水后地下水埋深变化在3.08~4.01 m,平均(3.79±0.62)m.在空间上表现为埋深3 m的分布区域面积减少,由原来的3612 hm2减少到394 hm2,而埋深3 m的分布区域面积增加,由原来的853 hm2增加到3843 hm2.尽管绿洲的水文过程发生了变化,但尚未对荒漠-绿洲过渡带的植被生产力产生明显影响.     

戈壁分类体系与编目研究

建立统一的戈壁分类和编目体系,是进一步深入研究戈壁的理论基础,也是合理开发利用戈壁资源的前提。到目前为止,只有少量文献或著作提到戈壁或戈壁类型,关于戈壁编目的研究更鲜有报道。为了促进戈壁研究的规范化,本文在参照现有戈壁分类基础上,结合戈壁科学考察成果,根据戈壁的形成原因、地表物质组成与植被类型,分三级建立了戈壁分类体系,并对每一级每一类的戈壁特征进行了较为详细的阐述。在戈壁分类基础上,提出戈壁编目设想,以期为进一步深入开展戈壁研究奠定基础。     

西北干旱区荒漠生态系统通量贡献区模型研究

涡度相关仪通量值所代表的通量贡献区范围,对于通量观测塔的选址、仪器安装高度的确定以及通量观测数据的质量控制等具有重要的指导意义。利用通量贡献区模型对位于古尔班通古特沙漠试验场通量观测资料的空间代表性进行初步分析。结果表明：该荒漠区在大气稳定条件下90%的通量贡献区最远可以达到686.40 m,通量贡献函数最大点的位置在162.50 m;大气稳定时各风向的通量贡献区范围在生长末期均达到最大,生长初期和中期的源区变化因受到各风向风速和植被下垫面的影响而有差异;大气不稳定时不同生长时期各风向通量贡献区没有固定变化规律;通量源区大约有58.71%的信息来自于荒漠区通量观测塔西南至西北方,整个生长季生长末期通量贡献最多,所占比例为40.16%。由FSAM模型测得的通量贡献区范围可以较准确地反映荒漠生态系统下垫面的通量信息。     

太阳能动力用于沙漠戈壁蔬菜管道栽培——植株形态、结构及生理表现

针对沙漠戈壁土壤贫瘠、水分渗漏严重、地表温度高、蒸发强烈的植物生境特征,组装了一套太阳能沙漠戈壁蔬菜管道沙培技术设备,包括光伏发电系统、蔬菜管道沙培系统、自动控制系统。光伏电能驱动水泵,保障蔬菜沙培系统定时供液、回流。管道沙培的黄瓜、西红柿、西瓜与大田种植的相对照,进行了叶绿素荧光参数测定,植株个体特征测定,茎解剖结构对比研究。结果表明：管道沙培黄瓜、西红柿、西瓜光合系统Ⅱ的原初光合转化效率高;植株个体矮化、茎粗化;髓和维管束发达,皮层厚度增大。这表明,该设备适用沙漠戈壁蔬菜栽培,具有开发应用前景。     

3种典型荒漠灌木内生固氮菌及固氮酶基因nifH多样性分析

具有特殊生境的内生固氮菌,对改善植物营养、增强植物抗逆性及群落稳定性具有重要作用,是一类潜力巨大、尚待开发的微生物资源。以新疆3种典型荒漠灌木多枝柽柳（Tamarix ramosissima）、黑果枸杞（Lycium ruthenicum）、盐穗木（Halostachys caspica）为材料,从根和枝条组织中分离筛选获得137个内生固氮菌菌株,采用16S rDNA PCR-RFLP、16S rDNA序列测定、BOXAIR-PCR指纹图谱、nifH PCR-RFLP等方法分析其遗传多样性及系统发育关系。结果表明：分离菌株经16SrDNA PCR-RFLP酶切图谱聚类划分为9个遗传类型。序列测定和系统发育分析显示,代表菌株分属于拉恩氏菌属（Rahnella）、假单胞菌属（Pseudomonas）、泛菌属（Pantoea）、芽孢杆菌属（Bacillus）、寡养单胞菌属（Stenotrophomonas）和申氏杆菌属（Shinella）,其中Rahnella为优势种群。一个测定菌株的16SrDNA序列同源性低于97%,提示可能为一个潜在的新种。BOXAIR-PCR分析优势种群的基因组结构特征,获得12种指纹图谱类型,显示出该种群具有丰富的基因组多样性。nifH PCR-RFLP分析分离内生固氮菌菌株固氮酶基因nifH的分子多态性,将其划分为3种基因型,体现了nifH具有高度保守性,同时在不同固氮微生物种群和菌株间也存在一定的多样性。研究结果丰富了固氮微生物物种资源库和基因库,对于内生固氮菌资源的保护和利用奠定了科学基础。     

北方草原区主要群落类型表土花粉分析

建立花粉与现代植被的关系是利用地层沉积物中的花粉记录恢复古植被、古气候研究的基础工作之一。中国北方草原区39个表土花粉研究表明,蒿属、藜科是草原区花粉组合的主要成分,以禾本科为建群种的草原群落花粉组合以蒿属花粉为主,禾本科花粉多低于10%。禾本科花粉的低代表性可能与其分蘖繁殖、花粉产量低有关。草原区表土花粉浓度与植被盖度相关不明显。典型草原与荒漠草原花粉组合存在着明显的区别,典型草原区藜科花粉百分比一般低于25%,荒漠草原区一般高于25%。DCA分析表明,草原区针叶树、莎草科、石竹科花粉代表较湿润的环境,蒿、藜科、锦鸡儿、柽柳、白刺花粉代表较干燥的环境,阔叶树、禾本科、菊科、毛茛科、蓼科、豆科、唇形科(百里香)、虎榛子+榛、蔷薇科花粉代表的环境介于前两组之间。DCA分析用于草原区花粉组合研究具有较好的环境指示意义。     

基于MODIS数据不同荒漠植被指数的空间变化研究--以新疆三工河流域为例

通过对三工河流域的实例研究,探讨了干旱区不同下垫面荒漠植被指数的空问变化规律。采用植被信号／土壤噪音对15个植物样方数据进行对比分析,探讨了三工河流域荒漠植被指数的梯度变化及适宜性。结果表明：扇缘溢出带植被指数值最高,其次是山前丘陵带和固定沙丘,较真实地反映出了三工河流域荒漠植被的梯度变化规律;扇缘溢出带的EVI值要比NDVI值离散程度小,趋势平稳,在扇缘溢出带用EVI能更好地反映植被生长状况;山前丘陵带的NDVI值要比EVI值均匀,山前丘陵区用NDVI这一植被指数较好,扇缘溢出带和固定沙丘区用EVI要比用NDVI好。     

我国荒漠地区大规模太阳能的开发利用应该起步

简要介绍了荒漠地区作为未来大规模太阳能开发利用基地的重大意义、太阳能发电、能源植物繁殖与制氢的进展与展望。期望我国能与国际大体同步,积极在科技前沿开展有关的基础性、前瞻性与战略性的研究发展工作。