白草和赖草无性系生长对干旱胁迫的反应

研究桶栽条件下干旱胁迫对白草和赖草无性系生物影响的结果表明:干旱胁迫对白草和赖草无性系的生长均具有抑制作用,但同一胁迫强度所导致的抑制程度因植物种类的不同而各有差异。在形态方面,白草的根茎总长度和总芽数大于赖草,而节间长度则小于赖草,产生的分株数目也比赖草多;在生物量的分配上,白草比赖草对地下部分的投资更多,须根所占的比例更大。白草无性系因具这些可塑性变化而比赖草对干旱胁迫更具适应性。     

科尔沁沙地白草、赖草无性系生长及适应对策的初步研究

通过对科尔沁沙地白草、赖草在各自典型生境下的观察与测定,分析比较了二者无性系生长及有关适应对策。研究结果表明:白草无性系能够以分株小而密度大为特点扩展地上空间,同时依赖于生物量在地下的大量分配以及根茎与不定芽在0~20cm土层内的高度发育占据土壤上层,起到缝合农田弃荒地风蚀破口的作用;赖草无性系采取的是稳长深扎的适应对策,其总生物量在地上和地下部分的分配较为均衡,而根茎不定芽趋向于在土壤下层(20~40cm)得到更好的发育。     

河北坝上弃耕地植被的演替特征及环境因子的影响

利用聚类与排序手段，由植被的空间序列推断其时间序列的方法对河北坝上弃耕地植被的演替进行了分析。结果表明：１）该研究区弃耕地植被共有６个群丛、３个亚群丛，植被严重退化。２）对于植被的数量分析，一般情况下只选用适宜的排序手段即可达到分类与排序之目的。３）影响弃耕地植被演替的因素多种多样，并非弃耕时间单一因素。４）弃耕地植被中植物种类数目变化具有明显的波动性。５）“初始植物种类组成”原理不适于本地区弃耕地植被的演替。０）弃耕地植被的改造利用宜在弃耕后２－６年内进行。     

沙丘先锋植物——沙蓬生长可塑性的研究

 无论是大尺度降水的分异还是小尺度土壤湿度的差异都影响植物的生长可塑性。比较科尔沁沙地和腾格里沙漠沙蓬的生长分异, 并用地统计学方法探讨了腾格里沙漠沙蓬生长可塑性的空间变化, 结果表明：科尔沁沙地和腾格里沙漠沙蓬的地上部生物量和地下部生物量都呈线性正相关关系, 地上部生物量和根长都呈对数递增关系;与科尔沁沙地相比, 腾格里沙漠沙蓬的根长增加20％, 根冠比大33.3％, 显然降水分异导致了地区间沙蓬的生长可塑性。地统计学方法进一步分析表明, 腾格里沙漠沙蓬植株因土壤湿度产生的空间异质性是地上部生物量小于根长但大于根重, 说明干旱逆境时沙蓬生长可塑性变化趋势的顺序依次是根长>地上部生物量>地下部生物量, 沙蓬这种生长可塑性特点是其对干旱生境的适应。     

北方农牧交错区沙漠化的生物过程研究

通过对不同土地利用/覆盖下4种类型沙漠化土地的土壤与植被特征、变化规律、动因和互动关系的调查研究,结果表明土地沙漠化导致了土壤环境和植被的明显退化。其中严重沙漠化农田和非沙漠化农田相比,土壤有机质含量、速效氮、生长季土壤含水量分别下降66.2%、69.0%、74.8%,地温由21.5 ℃上升到22.4 ℃,其中干旱期严重沙漠化农田土壤含水量仅为23%,已无法满足作物生长需要。土壤环境恶化首先威胁土壤微生物和土壤动物的生存,使土壤微生物和动物数量分别下降95.0%和75.9%,酶活力下降39.5%~ 90.6%。同时植物多样性、种的饱和度和初级生产力大幅度下降,如严重沙漠化草地和非沙漠化草地相比,3项指标分别下降85.5%~883%,87.5%~ 950%和80.6%~ 967%,植被开始发生逆向演替,群落优势种不断更替,最终形成耐牧耐风沙的沙生植物群聚。旱作农田虽采取了施肥、中耕等管理措施,但光合转化效率和初级生产力还是下降了567%和574%。这一过程因其动因不同可分为植被退化(如放牧)引起的土地沙漠化和裸露地表风沙流活动直接导致的土地沙漠化(如农田风蚀和流沙迁移),前者是植被先行退化进而影响到土壤环境,其过程较为缓慢,后者是土壤环境首先恶化进而导致植。     

中国耕地利用隐性形态转型的多学科综合研究框架

当前,18亿亩耕地“红线”的划定对中国耕地数量保护成效显著,但要实现保障粮食安全、促进农民增收的战略目标,更多的研究仍需聚焦在既定资源数量下的耕地利用隐性形态转型上。耕地利用隐性形态包含涉及不同学科的多重属性,其转型规律的刻画需建立在多学科综合研究框架基础之上。为此,研究结合中国耕地资源管理实践,分析了1949年以来耕地利用隐性形态转型历程,梳理了分散于管理学、经济学和社会学中的相关研究进展。结果表明,当前研究在区域性、综合性、多尺度性方面表现不足,这些不足不仅影响分析结果的准确性,也弱化了研究结论在耕地管理实践中的可推广性和可操作性。因此,本文提出在现有研究基础上引入地理学的研究理念和分析方法,通过开展多学科的综合研究弥补以上不足,并进而从概念框架、具体设计、实践运用三个层次,逐步深入和细化,提出了中国耕地利用隐性形态转型研究的多学科综合研究框架,阐述了这一框架的具体应用思路。     

甘宁蒙陕农牧交错区的水资源及节水研究

甘宁蒙陕农牧交错区干旱缺水,黄河是惟一的过境河流和水源,但河水资源在该区已开发,利用过度,已造成了断流灾害和一系列重大环境问题。"南水北调"西域工程调入黄河的水量,主要是保证黄河流域社会经济结构调整和生态环境保护重建的需水,水源分配也基本上未考虑农业用水(兰州-河口镇段只安排了2亿m³农业用水)。显而易见,该区水资源的利用,主要是节水。尤其在甘宁蒙陕农牧交错区建成的几处扬黄灌区,普遍存在重开源轻节流,重骨干工程轻田间配套工程建设,重工程轻管理的思想,起点低工程不配套,水资源浪费损失严重,利用率低。     

基于农户利用效率的平原和山区耕地利用形态比较

土地利用形态是土地利用转型研究的核心内容。农户土地利用决策是引起土地利用系统变化与土地利用转型的深层因素,当前学者从多个视角对耕地利用形态展开了系列的理论与实证研究,但从农户层面深入探讨耕地利用隐性形态及其形成机理的研究相对较少。为揭示农户耕地利用隐性形态的差异及其影响因素,本文以农户耕地利用效率为切入点基于平原区寿光市和山区沂源县农户调研数据,从农户家庭劳动力要素变动与农业生产决策视角对农户的耕地利用效率进行了测算,构建结构方程模型探讨了农户耕地利用效率的驱动机制。研究表明,寿光市和沂源县耕地利用效率较低,并且存在地貌类型和农户类型上的差异,平原（寿光市）耕地利用效率要高于山区（沂源县）,老年农户耕地利用效率低于年轻农户。在影响路径方面,农户耕地经营规模、生产要素投入和耕地产出直接影响耕地利用效率,而种植结构对耕地利用效率的影响不显著。     

农牧交错区农村居民点土地利用形态演变——以内蒙古自治区阿鲁科尔沁旗为例

以农牧交错区的阿鲁科尔沁旗为例,选取7个典型村,运用参与式农村评估(PRA)、GIS与遥感技术相结合的方法,探讨农牧交错区农村居民点土地利用形态特征及其与农牧户生计的关系。结果表明：①半农半牧型农村居民点由纯牧型农村居民点演变而来。人口增加导致人地矛盾突出和草原开垦耕种,农牧户生计策略转为畜牧业和种植业结合,农村居民点向半农半牧型转变;②半农半牧型农村居民点内部用地类型逐渐多样化。从改革开放前居民点内部以农村宅基地占主导,到改革开放后居民点内部公共设施用地、商服用地、工矿仓储用地迅速扩大;③由于农牧户生计活动的多样化和非农化,农村宅基地内部不但包括居住用地(住房),还包括生产性用地和生产辅助性用地（如牲畜的棚圈、菜园和粮草仓库等）。研究认为,半农半牧型农村居民点人均居民点用地和户均宅基地都远大于国家规定的用地标准,是与半农半牧的生产方式和生计需求紧密相关的。     

耕地转型的研究路径探讨

当前,土地利用转型研究总体上处于“描述-解释”阶段,高度集中在森林转型研究领域及空间形态研究路径。学术界亟须推动土地利用转型研究向科学调控阶段发展。对此,本文尝试提出耕地转型的研究路径,以期带动土地利用转型研究领域向半人工半自然复合土地系统乃至人工土地系统拓展、研究路径向非空间形态延伸。耕地转型诊断可以从空间形态转型与功能形态转型两条路径开展。其中,前一路径关注耕地的空间分布及其收缩与扩张,可以从耕地数量变化或格局变化视角开展研究;后一路径关注耕地功能的变化过程,可以从外部性或政策演进视角开展研究。由社会-生态负反馈驱动的耕地功能形态转型,主导着由社会-经济动态驱动的耕地空间形态转型进程。据此,作者构建了耕地转型调控框架及其层次分析体系。     

黄土高原退耕地恢复对土壤无脊椎动物多样性的影响

黄土高原退耕地在恢复过程中,植被从沙蓬(Agriophyllum arenarium)单优群落向以达乌里胡枝子(Lespedeza davurica)为优势种的群落演替,土壤无脊椎群落随着退耕年限的增加由简单向复杂化演变。退耕地土壤无脊椎动物优势类群主要为线虫、螨类、拟步甲科、象甲、土蝽科和金龟甲科等组成,土壤无脊椎动物从退耕1年的14类逐步增加到7年的28类,土壤无脊椎动物的多样性指数与退耕年限呈正相关关系。土壤无脊椎动物类群的增加前期快后期慢,土壤无脊椎动物的多样性增加主要由植被和土壤的改善决定。     

民勤荒漠绿洲过渡带灌丛沙堆形态特征及分布格局

以民勤荒漠绿洲过渡带为研究区,通过样方调查,研究了荒漠区、荒漠绿洲过渡区到绿洲内不同梯度生境中灌丛沙堆的形态特征及分布格局。结果表明:(1)3种生境中灌丛沙堆的形态呈极显著性差异(p<0.01);绿洲区灌丛沙堆的平均高度、底面积、纵横断面积和体积均最大,其次为荒漠区,过渡区最小。(2)过渡带3种生境灌丛沙堆的长、短轴之间均呈二次函数关系,但相关程度不同,过渡区相关性最高,相关系数达0.78;绿洲区相关性最低,相关系数为0.57;高度与底面积、体积与高度间均呈幂函数关系,相关系数均在0.59以上;(3)过渡区灌丛沙堆分布密度较大,呈聚集分布,而荒漠区及绿洲区沙堆分布密度较小,均呈随机分布。     

农牧交错带农田土壤风蚀PM10释放特征

粉尘释放是风蚀造成危害的一个重要过程。以农牧交错带沙区和非沙区农田土壤为研究对象,利用室内风洞模拟实验,实时监测了风蚀过程中释放的PM₁₀,分析了PM₁₀的动态变化特征,以深入认识土壤风蚀粉尘释放机理。结果表明：非沙区农田土壤风蚀强度远低于沙区农田,与风速呈指数函数关系;非沙区农田的土壤粉尘释放在不同风速下均以气流直接抬升模式为主,平均PM₁₀通量与风速呈线性函数关系,最大PM₁₀通量与风速呈幂函数关系;沙区农田的土壤粉尘释放在风速增大到一定程度后呈气流直接抬升和砂粒跃移冲击复合模式,最大PM₁₀通量增加不明显,但平均PM₁₀通量明显高于非沙区农田;对于沙区和非沙区农田而言,平均PM₁₀通量与风蚀速率呈对数函数关系。     

黑河中游山前平原区退耕地土壤有机碳库特征

采用野外调查测定、野外定位研究和室内分析相结合的方法,在黑河中游山前平原区选择邻近相同海拔和土壤类型的退耕(退耕1 a、5 a、10 a)造林地为研究对象,研究了山前平原区退耕地不同退耕年限的土壤碳动态,结果表明:退耕1 a、退耕5 a、退耕10 a和退耕造林地的土壤有机碳含量变化分别为16.89 gC/kg,8.24 gC/kg,8.56gC/kg和9.98 gC/kg,平均土壤有机碳密度分别为8.05 kg/m2,4.78 kg/m2,5.02 kg/m2和6.52 kg/m2。平均土壤有机碳周转时间分别为23 a,25 a,26 a和33 a;不同植被类型土壤CO2通量依次为退耕1 a土壤530.8 gC/(m2.a);退耕5 a土壤316.9 gC/(m2.a);退耕10 a土壤266.1 gC/(m2.a);退耕地造林(杨树林)286.9 gC/(m2.a)。同一类型退耕地中,土壤有机碳含量和土壤碳密度随土壤深度增加而降低,而土壤有机碳周转时间则随深度增加而增大。     

新疆策勒绿洲-沙漠过渡带花花柴(Karelinia caspica)沙堆的形态特征

通过野外调查花花柴(Karelinia caspica)植株及其沙堆形态指标,应用统计学原理和方法,分析了绿洲-沙漠过渡带花花柴沙堆的形态特征及沙堆与植株形态间的关系,初步估算了花花柴植株可固定的沙量.结果表明:(1)花花柴沙堆形态依据其发育时期的不同主要分为早期的盾形沙堆和较稳定时期的半球形沙堆.盾形沙堆的长度与宽度、底面积与高度间均呈直线线性相关,半球形沙堆则呈二次线性相关.盾形沙堆在向半球形沙堆发育的过程中,沙堆长度缩短,但是其高度、宽度以及体积仍随着植物的生长而不断地增长.(2)沙堆的发育与植株的形态有显著的相关关系.早期发育的盾形沙堆长度约为植株长度的2倍,体积为植株体积的1.5倍,半球状沙堆的长度和体积均约为植株的0.5倍左右.(3)通过估算,在策勒绿洲-沙漠过渡带上,花花柴草丛沙堆体积可达约50 000m3·kmm-2,表明花花柴沙堆截留了绿洲外围大量的流沙,是绿洲的重要屏障.     

南方集约农区农牧结合对农业可持续发展的作用

为寻求该区农业可持续发展的途径,作者在分析其农业可持续发展的主要制约因素基础上,对农牧结合在实现农业可持续发展中的功能作了全面论述。结果表明,农牧结合是实现该区农业可持续发展的一条有效途径。最后还提出了该农区农牧结合的可行途径及有效措施     

区域农牧业可持续发展决策支持系统研究

以区域农牧业可持续发展为研究对象,采用地理信息系统(GIS)、遥感(RS)、全球定位系统(GPS)的"3S"技术和数据库技术,建立了区域资源环境、社会经济空间和属性数据库.通过计算机技术、GIS技术和数据库技术构建了区域农牧业可持续发展决策支持系统,集成了耕地利用评估模型和草地建设管理模型,并进行了山西省雁门关生态畜牧经济区的实证研究.区域农牧业可持续发展决策支持系统将为农业结构调整、农牧业可持续发展提供决策支持.     

农林牧交错区耕地资源管理初探——以内蒙古科右前旗为例

持续农业是当前国际社会农业发展的新趋向,而耕地资源的持续利用是实现持续农业的根本保障。要达到持续农业的目的,必须认真贯彻"十分珍惜和合理利用每寸土地,切实保护耕地"的基本国策,必须因地制宜地加强耕地资源的管理。在1992年土地利用现状调查及1996年耕地变更调查的基础上,归纳总结出科右前旗耕地利用中存在的主要问题,并从土地管理的角度对耕地持续利用提出了合理化建议。