沙坡头固定沙丘结皮层的微生物区系动态

对中科院沙坡头沙漠研究试验站的人工植被固定沙丘、红卫自然植被固定沙丘的结皮层和流动沙丘表层(0~ 05cm)中的微生物类群数量的研究结果表明:①好气性细菌数量影响着微生物总数量的变化趋势;②微生物总数量分布依次排列为:自然植被固定沙丘>1956年栽植区>1964年栽植区>自然半固定沙丘>1982年栽植区>流动沙丘;③土壤微生物类群数量与结皮层的形成、植物覆盖度和土壤含水率等因子有密切的关系;④结皮层中的微生物类群数量与流动沙丘的固定程度呈正向关系。     

马头山自然保护区苔藓植物区系研究

通过对马头山自然保护区1180余号标本的鉴定，现已知该地区共有苔藓植物69科，149属，265种及1亚种，1变种。其中，Leucodon temperatus Akiyama为中国大陆分布新记录，大萼苔（Cephalozia ambigua)，钩叶粗蔓藓（Meteoriopsis ancistrodes),Isocladiella surcularis(Dix.)Tan,Trichosteleum stigmosum,Mitt.为华东新记录，水生湿柳藓（Hygroamblystgium fluviatile)，梨蒴珠藓（Bartramia pomiformis)拟兜叶藓（Horikawaea dubia)，柔叶毛柄藓（Calyptrochaeta japonica)，角状刺枝藓（Wijkia hornschuchii)等14种为江西新记录。本文全面分析了马头山苔藓植物区系成分，将其划分为12种类型，其中以东亚成分为主，热带，亚热带成分次之，温带成分居第三位，分别为39．36％，30．92％，26．51％，东亚成分中的中国－日本成分77种，占30．92％。东亚特有属，刺疣藓属（Trichosteleum)，水生湿柳藓等属种分布特点的讨论，以及和邻近地区比较，反映马头山苔藓植物区系与国内其它苔藓分布区之间的联系，具有较明显的过渡性质，成为我国苔藓植物区系中典型的亚热带类型。     

沙坡头地区固定沙丘一年生植物小画眉草种群动态研究

通过对一年生草本植物小画眉草(Eragrostis poaeoides)种群动态的研究,可以看到小画眉草的萌发和生长以及数量动态对于降水的强烈依赖,使得草本植物的萌发具有成批性,小画眉草有4批出苗。开始出苗后由于连日高温干旱,致使第一批苗全部死亡。之后,由于降水较多且相对较集中,出苗、生长发育与自疏死亡成连续过程,观察到的是其净结果。由于水分对种群的制约,种群间对水分的竞争必然导致自疏现象。一年生草本植物的存活曲线属于C型,生活史对策明显表现为r-对策。r-对策种群往往出现在群落演替的早期阶段。     

沙坡头人工植被固沙区天然降水的入渗和分配研究

土壤、植被冠层与大气界面间(SVAT)物质传输过程日益成为水文学研究最感兴趣的领域,降水量的迁移与转换是非灌溉区SVAT主要的物质传输过程.干旱半干旱区稀疏灌丛蒸散量占降水量的90%以上,因此对降水入渗与水分在土壤内植物根际区再分配的研究显得十分重要.试验于2001年8月17日至9月30日在中国科学院沙坡头试验站进行,主要观测人工植被荒漠灌木柠条(Caragana korshinskii) 灌丛固定沙丘降水入渗与再分配过程.结果表明:在7次不连续降水过程中,土壤入渗深度与降水强度呈简单线性相关关系,土壤入渗速率约为降水强度的10倍.当次降水过程中降水强度小于0.46 mmh-1时,土壤入渗速率约为0 cm*h-1,此时的降水对沙区土壤基本上没有水分补给作用.受荒漠灌木柠条根系吸水作用的影响,其根系密集剖面深度40～140 cm内降水水分入渗积累不明显.降水入渗速率及入渗深度受土壤剖面初始含水率多寡而变化,干燥土壤剖面有助于提高瞬时入渗速率.降水以后随着时间的推移,人工固沙区微环境内空气温度、湿度等气象条件适宜,柠条生长进入相对旺盛阶段,其根系密集层140 cm深度处土壤含水率在总体上下降的过程中,表现出昼消夜长的趋势,试验期间翌日 8:00时土壤含水率值略高于前一日20:00时水分值 0.1%～0.3%.     

沙坡头地区固定沙丘结皮层藓类植物的繁殖和生长特性研究

采用撤茎法和分株法2种栽培法培养药类植物，实验结果表明：①新生枝和原丝体在老茎上反复产生，由原丝体产生配子托；②新生枝和配子托发育成正常的植物体；②生长速率测定表明在培土试验条件下植物体每天增长0．33—0．34mm。研究为固定沙丘结皮层中药类植物的繁殖和生长提供了实验依据。     

沙坡头地区固沙植被土壤水分动态研究

沙坡头地区始建于1956年的无灌溉人工固沙植被,是我国交通干线防沙体系的成功模式。利用40余年的土壤水分定位观测数据,分析了不同期间建立的固沙植被土壤水分的时空变化特征及对植被的影响。结果表明,固沙植被发展至9~10a后土壤含水量开始明显下降,特别是较深层(>100cm)的含水量下降明显;0~40cm层土壤水分含量与降水相关显著,而降水对40~300cm层土壤水分的含量影响不显著;深根系固沙植物对根际区域水分的利用,进一步恶化了固沙区土壤深层的水分状况,进而抑制了这些植物的生长和生存,间接地影响了原有固沙植被组成和稳定性;经过40多年的演变,固沙植被中优势灌木种的盖度从最大盖度47.6%降至6%~9%,群落中草本和微生物结皮层得到发育。当深根系灌木的盖度降低至6%~9%时,深层土壤可维持一个相对稳定的低含水量。     

沙坡头昆虫区系初步研究

本项研究根据昆虫的生境, 把沙坡头昆虫区系分为流沙区(S区), 沙地人工植被区(M区)和沙地农业改良利用区(A区)。S区以拟步甲科(Tenebrionidae)昆虫为优势种; M区以象甲科(Curculionidae)、螟蛾科(Pyralidae)、草蛉科(Chrysopidae)、和蝗科(Acridiidae)等多科昆虫为特征; A区以金龟甲科(Scarabaeidae)等多科农业昆虫为优势种。分析沙坡头昆虫区系组成, 灰斑古毒蛾(Orgyia ercae)有大发生现象, 但其寄主——花棒(Hedysarum scoparium)在人工植被演替过程中的地位已不重要, 所以沙坡头昆虫区系的指示作用表明, 控制花棒在人工植被中的发展就可以达到昆虫区系改造的目的。     

沙坡头降水特点分析

沙坡头地区降水稀少, 多年平均降水仅186.6mm, 且分布不均。平均降水年变率为27%, 易形成干旱。因此, 在流沙固定中应加强机械固沙措施的研究和抗旱植物品种的培育和引进。     

沙坡头地区人工固沙植被演替中大型土壤动物生物指示作用研究

 利用指示值法确定监测环境变化的指示生物具有可操作性强、应用范围广等优点。文中研究了沙坡头地区人工固沙植被演替中大型土壤动物类群的指示值变化,由于研究区动物种类相对贫乏、在采样中的出现频度也较低,因而各动物类群的指示值均相对较低,仅鳃金龟科幼虫为人工灌溉样区的特征性指示类群。对动物类群作合并计算,无灌溉样区特征性类群有8类。大部分动物类群指示值的变化随人工固沙植被演替时间的延长成正或负相关,有5类土壤动物达到显著性相关。在干旱地区应用指示值法应以合并动物类群计算为宜。     

沙坡头地区人工植被油蒿种群结构与更新的研究

采用野外调查和比较分析的方法,对沙坡头地区人工植被油蒿种群的结构和更新进行了研究.通过对不同固沙起始年代油蒿种群大小结构的分析发现,幼树个体的数量较多,中等大小的成年个体数量少,老龄个体的数量极少.年限较短的人工植被区油蒿幼树个体的数量多于年限较长的人工植被区,而油蒿幼苗的数量则呈相反的趋势.油蒿幼苗在不同的地形中分布数量也不同,丘间地有较多的幼苗,背风坡幼苗特别少.油蒿成年个体在人工植被区中呈均匀分布,油蒿幼苗则呈聚集分布.     

沙坡头地区农田灌溉和施肥对氮淋溶量影响的研究

对沙坡头农田不同土壤类型养分和水分供给下0~2 m土壤层淋溶液的分析结果表明:不同类型土壤氮淋溶量差异显著(P < 0.05);同一类型土壤随水肥供给强度的增加,氮淋溶有增加的趋势,特别是灌水次数、土壤水分含量处理和总灌溉量与氮淋溶量间有强正相关关系(P < 0.05);低灌溉水平,氮淋溶量与施肥间无显著相关关系,而高灌溉水平下施肥和灌溉均是主导因子;灌淤土保持田间持水量 40%及以下土壤水分所有施肥水平,氮淋溶量间差异不显著(P > 0.05);风沙土低水低肥(保持田间持水量20%土壤水分)处理与灌淤土保持田间持水量 40%及以下土壤水分处理所有施肥水平无显著差异(P > 0.05),而风沙土高水高肥处理与灌淤土所有水肥处理间差异均显著(P < 0.05),低水低肥将是风沙土最低的氮淋溶界限,在传统农业条件下对该类土壤进行改良是必要的。     

沙漠型景区旅游环境承载力预警研究——以宁夏沙坡头为例

以沙坡头景区为例,引入预警理论,运用旅游环境承载率计算公式和BP神经网络预测模型对沙漠型景区现状和未来旅游环境承载力进行预警分析。结果表明:(1)将沙漠型景区旅游环境承载力预警警界区间划分为弱载(<0.8)、适载(0.8～1.0)、轻度超载(1.0～1.2)、中度超载(1.2～1.5)、严重超载(>1.5)等5个级别,对应的预警状态分别用黑灯、绿灯、黄灯、橙灯和红灯来警示;(2)沙坡头景区现状旅游环境承载力在旅游旺季整体上处于弱载状态,但"五一"、"十一"假期处于超载状态;(3)沙坡头景区在2016—2020年内旅游环境承载力仍会处于不断上升的趋势,但速度会放缓,"五一"、"十一"假期旅游高峰期间会处于超载状态。根据承载力预警结果,提出不同承载状态的预警方案。     

沙坡头人工固沙植被生态系统土壤恢复研究进展

土壤是荒漠生态系统的重要组成部分,沙化土地的治理与恢复是人们关注的重点。沙坡头人工固沙植被区的土壤经过50 a的恢复,已得到显著的发育。结皮及亚表土层厚度随固沙年代的增加而增大,土壤颗粒组成中粘粒和粉粒含量增多,土壤容重降低,有机质和氮、磷、钾等营养元素含量增加,流动风沙土已发育成为钙积旱成土。本文探讨了降尘、生物土壤结皮和土壤微生物对土壤恢复的影响,分析土壤发育与人工植被演替的相互作用,并提出了今后的研究重点方向。     

Revisit of event-based rainfall characteristics at Shapotou area in northern China

Distribution of rainfall event sizes and interval lengths between events are important characteristics of arid and semi-arid climates. Understanding their importance will contribute to our ability to understand ecosystem dynamics in these regions. Rainfall event timing and magnitude are important drivers of ecosystem processes and are instrumental in creating landscape heterogeneity in arid and semi-arid regions. Rainfall event characteristics were analyzed using an automatic tipping-bucket rain-gauge record across the entire summer monsoon season from 2008 to 2015 at the arid desert area of Shapotou in the Tengger Desert, China. Changing the minimum inter-event time (MIT) from 30 min to 24 h alters the number of rainfall events from 64 to 25 for the event depth larger than 0.1 mm. The mean rainfall intensity declined from 0.95 mm/h to 0.53 mm/h, and the geometric mean event duration rose from 0.55 h to 4.4 h. The number of rainfall events, mean rainfall intensity, and geometric mean event duration differed under different criteria of individual rainfall depths, except that for an individual rainfall depth of 0.5, 1.0, and 5.0 mm. The aforementioned features differed only at the lowest range of the mean rainfall intensity and depth for MIT=3 and 6 h. These findings suggest that identification of event-based rainfall in this specific arid region can be better achieved by setting the MIT at six hours. The wide variation in rainfall event properties indicate the need for paying more attention to the proper selection and reporting of event criteria in studies that adopt event-based data analysis. This is especially true in quantifying effective rainfall for soil water replenishment in terms of rainfall depth and intensity with infrequent rainfall events.     

宁夏沙坡头国家级自然保护区湿地水禽多样性动态

沙坡头自然保护区的有湿地1 130 hm2,分为天然湿地和人工湿地。先后三次对保护区水禽进行了调查,共记录到水禽61种,占国内水禽总种数的23.55%;其中有繁殖种类22种,占保护区水禽总种数的36.1%。在记录到的水禽中,属国家Ⅰ级保护的有2种;属国家Ⅱ级保护的有5种;列入《国际濒危动植物贸易公约》附录Ⅱ限制贸易的有5种;列入《中澳保护候鸟及其栖息环境协定》鸟类名录的水禽有14种;列入《中日保护候鸟及栖息环境协定》的有39种。调查结果表明,保护区水禽种类和数量发生了显著变化:1986~1987年记录到水禽30种,1986年夏季数量为39.83只/km;1998~1999年种类增加至42种,1999年夏季数量为73.38只/km;2002~2004年种类升至48种,2003年夏季数量上升至169.28只/km,变化较大。令保护区水禽种类和数量增加的一个主要因素是鱼塘的开发。但还存在一些潜在的因素正影响着保护区水鸟多样性的动态。因此应该制定适宜沙坡头自然保护区的法律法规,对保护区的水鸟进行保护。     

沙漠型景区旅游安全风险评价——以宁夏沙坡头景区为例

沙漠型景区以其资源独特性备受青睐,较高的生态旅游价值造成游客量骤增、热门项目集中等现象,但基于其脆弱的生态系统,频繁的旅游活动加剧了沙漠型景区旅游安全风险,威胁到沙漠旅游的可持续发展。鉴于此,以宁夏典型沙漠型景区沙坡头为研究对象,以2011—2016年为时间序列,构建旅游安全风险评价指标、评价模型和评价方法,研究旅游安全风险情况,将景区旅游安全风险划分为五级。结果表明：2011—2016年沙坡头景区旅游安全风险整体呈降低趋势,但存在两个旅游安全风险高值区;2016年,整体上景区旅游安全风险处于较低风险区。依据沙坡头景区不同等级风险区的划分,并基于景区实际情况提出了差异化风险调控建议。