宁夏中东部沙漠化草原的植被演替

宁夏中东部地处黄土高原风沙区暖温性典型草原与荒漠草原的过渡地带。干旱多风的气候条件, 含沙丰富的地表物质组成和超负荷的人为活动影响, 使其成为宁夏土地沙漠化最严重的地区之一。草原沙漠化的植被演替阶段往往不易判别, 我们有用数量分类中的聚类分析法成功地将其划分为两大类群, 四个阶段。老瓜头(Cynanchumkomarovii), 骆驼蒿(Peganumnigellastrum)等植物在草原沙漠化演替的起始和发展阶段具指示意义。草原沙漠化的植被演替不同于撂荒地和沙地植被的演替, 而且在积沙地其演替过程一般是不可逆的。     

我国沙漠化过程中的植被演替研究概述

通过回顾植被演替研究的历史,简要论述了植被演替的理论与发展。综述了我国沙漠化过程中植被演替的研究现状。指出植物群落的逆行、进展演替实质上对应着沙漠化的正、逆过程。植被演替问题的研究与农、林、牧生产和经济活动紧密相连,是合理经营和利用自然资源的理论基础。因此,在沙漠化过程中,从植被演替与生物多样性、种群、环境的关系着手深入研究,有利于提出植被恢复的合理途径,改善生态环境,实现沙漠化土地的整治和可持续发展。     

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。     

1989-2014年共和盆地贵南县土地沙漠化动态

以6个时期的TM影像为数据源,监测分析了1989-2014年贵南县土地沙漠化时空演变。结果表明：25 a来贵南县土地沙漠化呈现整体逆转、局部发展的态势。就整体而言,1989-2014年沙漠化土地减少了32.0 km²,年均减少率0.91%;就不同类型沙漠化土地来说,极重度沙漠化土地增加28.2 km²,重度、中度、轻度、潜在沙漠化土地均减少,分别减少7.9、17.7、13.8、20.8 km²。贵南县土地沙漠化演化经历了1989-1999年缓慢逆转、1999-2004年快速逆转、2004-2014年缓慢发展3个阶段;虽然沙漠化整体呈现逆转,但极重度沙漠化土地一直增加,且最近10 a贵南县沙漠化土地增加、沙漠化发展增强,沙漠化治理形势依然严峻。     

山东湿地植被类型和演替规律的研究

山东湿地共分布有湿地高等维管植物70科277种、苔藓植物12科24种,在植物种类组成上以莎草科和禾本科植物等最为丰富。植被类型有灌丛、灌草丛、草甸、盐生、沙生、沼生和水生植被等7种。湿地植被的分布既受地理位置、气候、海拔等影响,又受制于水分、土壤和土壤含盐量等因素。湿地演替是植物群落的演替过程,即随着湿地的发育,特别是土壤水分和营养的变化,导致植物种类和群落发生改变的过程。湿地植物群落演替是气候、水文以及地貌、土壤等自然要素综合作用的结果,客观反映了湿地的形成、发育与演替过程。     

贵南牧场在潜在沙漠化地区的共和盆地木格滩合理垦殖的经验

在潜在沙漠化地区"乱垦"是有害无益的。但科学的合理垦殖不应该禁止, 而应积极提倡和支持, 贵南牧场成功的经验, 应引为借鉴。该场自1968年改军马生产为农牧业结合经营方式, 在木格滩进行实验性垦殖, 20多年来在生态环境和经济收入上取得了显著的双重效益。其具体措施是: 1. 有选择的开垦土地。在开垦之前先进行勘测, 选择地面平整、土层深度在2.5m以上的粉砂质或轻壤质土地块进行垦殖, 耕种深度不超过30cm。2. 保持地形原貌。对开垦土地不进行平整, 让其自然起伏, 保持原来地貌, 使表层2m以上的土层保持均匀一致、稳定。3. 实行"耕二休一"和草田轮作制。改良土壤的理性化状, 不断补充和提高土壤肥力。4. 合理耕作。春翻地采取边翻、边压、边播种, 翻后压两遍, 播后再镇压, 尽量缩短工作程序时间(以不超过24小时为准); 而夏翻地封冻前镇压, 来年免耕播种。5. 采取残茬越冬。尽量减少耕地面的裸露, 让地面被作物茬子和撒在地里的秸秆覆盖, 减轻风蚀。这为我国在容易发生沙漠化草原地区进行合理的农业开发利用提供了有益的启示和经验。     

共和盆地高寒草原风蚀坑表层沉积物粒度特征及动力学意义

风蚀坑是高寒地区草原沙漠化的起点,气流对坑内沙物质的侵蚀、搬运和堆积为沙漠化进程提供了重要的物源。以共和盆地龙羊峡水库上游黄河阶地高寒草原上不同发育阶段的风蚀坑为研究对象,通过分析表层沉积物的粒度组成特征,比较风蚀坑表层沉积物粒度组成随坑体形态和地貌部位的变化趋势,探讨风蚀坑内沉积物的粒度分异在其形成演化过程中的动力学意义。结果表明：风蚀坑表面沉积物来源主要是古风沙沉积物。尽管研究区风蚀坑空间尺度相差很大,但因为动力学过程的相似性,沉积物粒度变化依然在宏观尺度上表现出了一致性。随着风蚀坑面积扩大,在积沙区迎风坡的中下部以及坑底部位粗沙、极粗沙成分显著增多。与此同时,沉积物分选性变差,表层沉积物分布模式由单峰态渐趋向多峰,粒度参数变幅明显增大。受盆地内盛行风以及坡向影响,风蚀坑两侧侵蚀壁受侵蚀程度差异明显,东北壁受到了更强的风力掏蚀且分选性更好。沉积物粒度分析作为风沙地貌学的基础性工作,也为高寒草原风蚀坑的发育演变、空气动力学过程等后续研究提供了基础参数。     

桂西北喀斯特人为干扰区植被的演替规律与更新策略

采用全面调查和样方调查方法,以木论自然保护区顶级群落为对照,运用群落生态学原理和方法,研究桂西北喀斯特人为干扰区进入环境保护阶段22 a后植被自然恢复过程中群落的演替规律及物种多样性变化.结果表明,干扰区的物种多样性丧失严重,有维管束植物91科206属241种,仅为自然保护区的26.6%,6种植被类型的顺向演替系列为石漠化稀疏草丛→草丛→草灌丛→灌丛→藤刺灌丛→乔灌丛.除石漠化稀疏草丛植被极少外,随着干扰区群落的自然恢复,群落的高度(0.49～15.56 m)上升而密度(468.50～0.31株/m2)下降,总盖度呈高(0.85)→低(0.50)→最高(0.90)→次高(0.80)的变化;群落生物量(7.74～131.42t/hm2)逐渐积累增大,随高度的升高和草本生物量占总生物量百分比的减少而增加;物种数(14～46)、Shannon-Wiener多样性指数(0.89～4.13)升高,生态优势度在演替的前期(0.28)和后期(0.23)较高,中间较低且保持相对稳定(0.10～0.16),均匀度的变化规律正好相反.和顶级群落相比,干扰区最大的群落高度、生物量和多样性指数分别下降了10.82 m、42.02t/hm2和0.29.针对干扰区植被恢复缓慢的现状,分析了喀斯特干扰区形成机理及其对植被的影响,提出了干扰区不同立地类型上人工与自然相结合的3条植被恢复途径,对大面积处于极度退化下的桂西北喀斯特人为干扰区植被的恢复建设和生态重建具有重要的理论价值和实际指导意义.     

贡嘎山海螺沟冰川退缩区植被演替过程的碳动态

在贡嘎山海螺沟冰川退缩区植被原生演替序列不同演替阶段设置7个样地,分别对7个样地的环境因子进行连续观测试验,对各个样地的植物、土壤碳、粗木质物残体的有机碳含量进行测定。结果表明:原生演替序列7个样地的有机碳储量分别为:889.3,8930.3,13902.5,17021.5,19699.9,26121.9,34587.4 g C·m~(-2)。样地的有机碳储量按大小顺序排列为:植被土壤粗木质物残体。7个样地的土壤呼吸C排放分别是326.7,265.7,260.3,382.5,555.6,774.9,1030.5 g C·m~(-2)·a~(-1)。在未来气候变化情景模式下,不同演替阶段林分的土壤呼吸量均随着温度的增加而增加,演替初期生态系统的土壤呼吸季节模式会发生显著变化,对气候变化更加敏感,演替后期的变化较小。植被原生演替序列总有机碳储量呈现持续增加的趋势,在演替中后期碳汇作用变强。     

共和盆地末次冰消期以来的植被和环境演变

在青藏高原共和盆地中的内陆湖泊--达连海获取40.92 m长的湖泊岩芯(DLH钻孔),选用植物残体作为测年材料,利用AMS14C测年技术建立可靠的地层年代序列,对岩芯进行孢粉分析,重建该地末次冰消期以来的古植被和古环境。末次冰消期以来达连海周围山地在14.8～12.9Cal ka BP和9.4～3.9 Cal ka BP时段曾发育森林,气候较湿润,达连海附近盆地发育的荒漠草原盖度增加或演化为草原;在15.8～14.8 Cal ka BP、12.9～9.4 Cal ka BP 和3.9～1.4 Cal ka BP 时段该地气候比较干旱,依据干旱的程度周围山地森林退化或消失,盆地内发育盖度较低的荒漠草原或草原化荒漠。1.4 Cal ka BP以来湿度有所增加,发育草原植被类型。依据植被的演替历史推断该地气候的变化历程是15.8～14.8 Cal ka BP 干旱,14.8～12.9 Cal ka BP 湿润,12.9～9.4 Cal ka BP干旱,9.4～3.9 Cal ka BP湿润,3.9～1.4 Cal ka BP干旱,1.4～0 Cal ka BP湿润。达连海的孢粉记录与附近青海湖的孢粉结果对比,发现两地植被发育基本一致。末次冰消期Bølling-Allerød 时期,山地森林发育;新仙女木事件发生时森林萎缩;全新世中期两地针叶林发育达到鼎盛,之后逐渐减少至消失。早全新世达连海森林扩张的时间滞后于青海湖,主要与两地森林树种的不同和植被演替的时间差异有关。该区森林发育的全盛时期在中全新世,这与石笋记录到的亚洲季风强盛时期在早全新世不相一致,可能与植被复杂的响应机制有关。     

青海共和盆地土地沙漠化及其防治

共和盆地在自然带上属半湿润森林草原地带与干旱荒漠地带之间的高原温带内半干旱干草原和干旱荒漠草原的过渡生物气候亚带, 高寒干旱的气候和丰富的第四纪砂物质是我国沙漠化得以发生、发展的地区之一, 这对当地农牧业生产, 特别是龙羊峡库区造成巨大威胁。为此, 本文探讨了该区土地沙漠化现状、危害的基础上, 并提出土地沙漠化的初步区划、防治原则、途径和措施。     

塔克拉玛干沙漠地区沙漠化过程及其发展趋势

塔克拉玛干沙漠处于内陆盆地,在极端干旱多风的气候条件下,丰富的冲积、冲积-湖积沙物质在风力作用形成面积广大、形态复杂的流动性沙漠,它是在中更新世至全新世时期逐渐形成。然而,以自然因素为主形成的沙漠,同样亦存在着沙漠化问题。塔克拉玛干沙漠地区的沙漠化土地约有28266平方公里,占总土地面积的9.2%,其中历史时期形成占65.1%,现代形成的占34.9%。该区历史时期沙漠化过程多发生在南部和东部沙漠中河流下游的绿洲地段,由于河流改道(自然的或人为的),潜水面下降,造成古耕地和居民点废弃,形成沙漠化土地,在北部,塔里木河两岸和天山南麓一些洪积、冲积扇前缘,则由于河道迂移或人为的垦区长期不合理灌溉,地下水位上升,土壤严重次生盐渍化,不能耕种而废弃。沙质干河床或废弃的垦区受到风力作用成为沙漠化土地。塔克拉玛干沙漠地区近百年来由于人为因素的干扰,对自然资源利用不当,破坏了脆弱的生态系统或对水资源利用不当而引起现代沙漠化过程的加剧。当然,也有局部地区是沙丘前移入侵的结果。根据沙漠化土地的形成可以划分三种类型:1.沙丘前移入侵型;2.沙丘活化型;3.戈壁风沙流型。     

青海共和盆地土地沙漠化影响因子的定量分析

通过对青海共和盆地土地沙漠化影响因子:农牧业人口、牲畜总数、耕地面积、降水量和大风日数42 a资料的主成分分析,结果表明,作为最主要综合指标的第一主成分中的人口、牲畜总数及耕地面积的影响,贡献率是46.5%;第二主成分中的降水量和大风日数的作用,贡献率为24.6%;第三主成分中的自然、人为因素,贡献率为14.9%。土地沙漠化是众多因子综合作用下生态与经济不相协调的产物,其中人口压力下生态不合理的土地利用是其主要原因。     

内蒙乌兰察布草原农垦区沙漠化过程发展趋势及其治理

本文对内蒙乌兰察布草原农垦区沙漠化形成发展过程进行了分析, 认为, 该区处于不稳定的半干旱气候临界地带, 人们不分地域、非适度的草原农垦造成地表风蚀, 土地生产力下降是沙漠化产生的主要原因。通过对不同程度沙漠化土地取样分析及风洞模拟实验证明, 沙漠化是以地表形态变化为标志, 以上壤肥力不断丧失为核心, 以自然一社会生态系统持续退化终至瓦解为结果的环境渐变过程。而且这个过程由于人为活动的反复干预会加速。在对典型区土地沙漠化速率分期进行计算后认为, 如果不采取措施, 沙漠化土地面积继续扩大、程度不断加深将是这个地区沙漠化发展的主要趋势。因此, 采取积极有效的措施, 控制人口, 调整农业结构, 保护和合理利用资源是解决沙漠化问题的关键。     

干旱区沙漠化土地逆转植被的防风固沙效益研究

使用便携式防沙风速廓线测量仪和阶梯式集沙仪测定了单个植物的阻风作用以及不同恢复阶段植被内的近地面风速、输沙量;同时调查了不同恢复阶段植被的组成、覆盖度,土壤理化性质。结果表明,油蒿、沙蒿、柠条和花棒的个体空间构型分别是:沙蒿、花棒株型为疏散丛生型;柠条株型为中间丛生型;油蒿株型为紧密丛生型;近地面0~50 cm层的阻风阻沙作用效果由强到弱依次为油蒿>沙蒿>柠条>花棒。演替更新过程中,柠条、花棒、沙蒿逐渐衰退,到顶级群落阶段已完全从群落中退出,油蒿形成单一优势种顶级群落。由于优势种群的变化,从初始阶段→发展阶段→相对稳定阶段（顶级群落阶段）的演替更新过程中,近地面粗糙度从0.003 cm、6.039 cm增加到17.726 cm;在流动沙丘2 m高度风速为6.5 m·s-1时,相对稳定阶段没有出现风蚀,发展阶段输沙量只达到1.83 g·cm-1·h-1,占到初始阶段的3.2%。在3 m高度风速相同时,发展阶段近地面风速较初始阶段降低了54.29%,沙结皮厚度达到1~3 mm,所占面积比例达到91%,已经基本实现防风固沙;相对稳定阶段近地面风速较初始阶段降低了83.68%,沙结皮厚度达到5~6 mm,所占面积比例达到98%,完全实现防风固沙。     

藏北高山嵩草草甸植被和多样性在沙漠化过程中的变化

为确定沙漠化对高山嵩草草甸植被组成、结构和物种多样性的影响,了解高寒区草甸沙漠化的原因,选择西藏那曲安多县南部沙漠化严重区域为调查区,按照沙漠化的不同程度设置样地,系统调查了轻度、中度、重度和极重度沙化草甸的植被变化,结果表明：中度、重度和极重度沙化区的植被与轻度沙化草甸有显著的差异;在中度和重度沙化区,高寒草甸的建群种高山嵩草已被家畜不喜食或更具抗性的植物种所取代,而在极重度沙化的流动沙丘上无植被生长;从过牧的退化草甸到半流动、流动沙丘,植物种多样性呈显著的降低趋势。轻度沙化草甸物种数、个体密度和丰富度指数最多;中度沙化草甸的Shannon\|Wiener指数和均匀度指数最大,而优势度指数最小;在沙化过程中,高寒草甸的植被盖度显著下降,地上生物量也在下降,虽然轻度、中度和重度沙化草地的地上生物量显著高于极重度沙化区,但前者之间却无显著差异。地下根系生物量也呈显著下降的趋势。过牧是造成高山嵩草草甸沙化的主要原因。     

荒漠草原区风力发电场建设前后的植被变化

调查了甘肃景泰荒漠草原区一处风电场基础设施建设和运行对植被的影响。结果表明:荒漠草原区百兆瓦级风力发电场建设造成直接植被生产力损失量为6.79 g·m^-2·a^-1,间接植被生产力损失量为91.43 g·m^-2·a^-1。随着扰动程度增加,物种丰富度降低,均匀度减小。在工程运行后,经历近10 a的自然恢复,核心扰动区虽然物种单一,但植被生产力是次级扰动区的两倍以上,为间接扰动区和未扰动区的50%和33%左右;而间接扰动区植被生产力仅为未扰动区的50%。总体上,风电工程扰动对区域植被的影响,不仅在于建设期对局地群落植被生产力的完全丧失,更重要的是在运行期间对周边大面积间接影响区群落植被生产力的大幅度降低,而且这种影响是长期和持续性的。     

论北半球三大温带草原农垦与沙漠化的关系

我国东北西部和内蒙中东部,与北哈萨克斯坦、美国中西部大平原为北半球温带三大肥沃草原。雨量在300~ 400mm之间,地形平坦,气候适宜于畜牧业,实为天然的殷实草原。文章根据调查材料和文献提供了有关这三大草场大规模农垦旱作以致变成沙荒、沙漠化土地和尘源的一些信息。