科尔沁沙地及其古水文网的演化变迁

在科尔沁,沙地的形成演化与古河流的变迁存在着密切的联系,本文通过对科尔沁沙地遥感图像的解析,全面分析了沙地与河流分布的宏观特征,结合野外考证资料,认为存在5期可辨认的河流发育阶段,每个阶段都有不同的河流展布特点,而风沙也存在至少4个活动期。古河道-Ⅴ形成于风沙-Ⅱ和Ⅲ期形成之前,可能是末次冰期之前,即中更新世或更早,这时河流能够进入古松辽大湖;  古河道-Ⅳ形成于风沙-Ⅱ和Ⅲ期形成之时,可能是末次冰期时期,这时河流与松辽大湖萎缩,规模减小,河流已不能进入松辽大湖,而是消失在沙地之中;  古河道-Ⅲ形成于风沙-Ⅱ和Ⅲ期形成之后,可能是末次冰期末期的冰消期,这时气温升高,大量的冰雪融水进入河流,促使河水漫流,流入沙垅垅间洼地,开始造成古西拉木伦河、古老哈河与教来河水文网之间的相互联系;  古河道-Ⅱ形成于全新世适宜期时期,统一的西辽河形成,伴随气候变化,出现多次风沙进退,对应于风沙-Ⅰ期;  河道-Ⅰ是现在,同属于风沙-Ⅰ期,活动沙地集中在翁牛特等地。     

科尔沁沙地坨甸相间地区土壤水分空间分布特性分析

 固定沙丘、半固定沙丘、流动沙丘、甸子地等不同地貌的相间分布是科尔沁沙地的主要地貌特征之一。在这种特殊的坨甸相间地貌中，土壤水分的空间分布必定有其特殊性。在科尔沁沙地坨甸相间地区的各种地貌类型区进行了土壤层及植被根系层水分状况的实地调查及室内实验。基于实验结果分析出沙地固定沙丘、半固定沙丘、流动沙丘、甸子地不同地貌类型的土壤水分的空间变异特性，并结合四种不同地貌类型区的土壤水分空间分布特征，按照表层、中间层和底层进一步对比分析了不同地貌土壤水分的变化和分布，这对于了解科尔沁沙地土壤水分的变化规律及其与地貌类型的关系，具有一定的意义。     

科尔沁东部沙地土壤可风蚀性研究

使用筛析法和SA—CP3粒度分析仪对科尔沁东部沙的耕地、沙岗地和裸地7个表土样品进行分析测试。结果表明：①研究区表土粒度组成以细砂和中砂为主（50%-70％），土壤可风蚀性较高；②不同土地利用类型中，耕地土壤可风蚀性程度大于沙岗地和裸地；③同一流域不同位置的土壤可风蚀性程度，西辽河东岸大于西岸；④对大气的粉尘贡献率，耕地远大于沙岗地和裸地。     

浑善达克沙地气候因子对沙尘暴频率影响作用的模拟研究

 利用浑善达克沙地气象台站的常规气候资料,分析了气候要素和沙尘暴频率的多年变化状况,建立了能够很好描述区域沙尘暴频率年际变化的沙尘暴指数,并建立了适合浑善达克沙地气候特征的气候因子影响沙尘暴频率指数模型。结果表明,浑善达克沙地自1960年后气候逐渐变暖,并有微弱变湿趋势,沙尘暴年日数自1994年起波动增加,2000年出现极大值;沙尘暴年日数与沙尘暴指数的相关系数达0.7左右;建立的气候影响指数模型,能够用来解释当前浑善达克沙地沙尘暴频率的分布格局。     

土地利用结构优化图谱研制——以科尔沁沙地典型样区为例

地学信息图谱是一种现代信息技术条件下的地理时空分析方法论。本文阐述了土地利用结构优化图谱的时空尺度、情景过程、层次结构、图谱和模型的互馈等科学问题。提出遥感影像信息源和前期工作产生的土地利用现状、生态安全单因子评价系列的征兆图谱,中期工作得出的生态安全及土地利用综合评价系列的诊断图谱,后期的土地利用优化情景系列的实施图谱。各层次图谱在分类和分级体系上要具有一定的统一协调性。科尔沁沙地八仙筒镇的优化实例表明,应用地学信息图谱进行土地利用结构优化可以实现对过去、现在和未来的反演、评价和预测,进而为区域土地可持续发展提供决策依据。     

科尔沁沙地几种常见植物茎叶吸水特征

植物通过茎叶吸水能够极大地改善自身水分条件。为研究科尔沁沙地植被茎叶吸收水分变化特征,于2017年7-8月选取科尔沁沙地常见植物差不嘎蒿（Artemisia halodendron）、小叶锦鸡儿（Caragana microphylla）、猪毛菜（Salsola collina）,通过自然降雨、茎叶隔雨、根部隔雨的控制试验,运用压力室法测定了降雨前后的植物水势（Ψ）变化。结果表明：（1）根部隔雨试验中,差不嘎蒿、小叶锦鸡儿和猪毛菜降雨后的水势值与降雨前相比分别升高了约66.7%、59.5%和87.9%,在降雨后第2天的水势值与降雨前相比分别升高了约73.2%、86.7%和90.6%。（2）差不嘎蒿和猪毛菜在不同部位隔雨试验中的茎叶水势值差异不明显（P>0.05）,小叶锦鸡儿茎叶水势值存在显著差异（P<0.05）。（3）差不嘎蒿、小叶锦鸡儿和猪毛菜都存在茎叶吸水现象。小叶锦鸡儿比差不嘎蒿和猪毛菜更能够适应科尔沁沙地的生存环境。     

科尔沁沙地优势固沙灌木的生物量预测模型

灌木生物量预测模型对于快速估算固沙灌木林生产力具有重要作用。以科尔沁沙地3种常见的固沙灌木小叶锦鸡儿（Caragana microphylla）、差不嘎蒿（Artemisia halondendron）、黄柳（Salix gordejevii）为对象,基于对灌木地上、根系和整株生物量及高度、冠幅等的测定,建立3种灌木地上、根系和总生物量的估算模型,通过决定系数（R²）、估计值的标准误（SEE）和回归检验显著水平（P<0.05）筛选最优的生物量预测模型。结果表明：小叶锦鸡儿和黄柳生物量的最佳估算变量为冠幅体积,而差不嘎蒿的最佳预测变量为冠幅面积。幂函数回归模型具有最大的R²和较小的SEE,说明相对生长方程是估算小叶锦鸡儿、黄柳、差不嘎蒿灌木生物量较理想的模型。通过实测值检验,3种灌木幂函数模型预测生物量的预估精度在93%以上,具有较好的预测精度。     

Relationship between the haplotype distribution of Artemisia halodendron(Asteraceae) and hydrothermal regions in Horqin Sandy Land,northern China

The genetic diversity of Artemisia halodendron(Asteraceae), a constructive and dominant species in Horqin Sandy Land,was investigated to examine the genetic relationships with different hydrothermal regions in Horqin Sandy Land. We sequenced chloroplast DNA(cp DNA) fragments(trn L–F) of 243 plants from 10 populations across the Horqin Sandy Land.The analyses of cp DNA variation identified seven haplotypes. A low level of haplotype diversity(H_d=0.706) and nucleotide diversity(π=0.0013) was detected. Haplotypes clustered into two tentative clades. Low genetic differentiation among regions was consistently indicated by hierarchical analyses of molecular variance(AMOVA). Across the sampled populations, the haplotype distributions were differentiated with hydrothermal gradients.     

科尔沁典型沙区专题图形库系统的建立及查询设计

以建立沙漠化环境信息系统核心问题之一的专题图形库为出发点,对利用ＵＴｅｋ工作站及微机建立沙漠化专题图库的技术进行了探讨。建立了科尔沁典型沙区土地结构类型三个时期两级专题图形库,并对库信息的查询方法作了较详细的介绍。     

毛乌素沙地不同类型生物结皮与下层土壤酶活性及土壤碳氮磷化学计量特征

生物结皮在土壤养分累积和循环中起着重要作用。土壤酶活性能敏感地指示土壤的恢复程度,是衡量沙区生态恢复与健康的重要生物学指标。采用时空互代法,以毛乌素沙地不同演替阶段生物结皮（藻结皮、混生结皮和藓结皮）为研究对象,通过测定生物结皮及下层土壤的物理化学性质和酶活性,探讨不同演替阶段的生物结皮对土壤酶活性和碳氮磷化学计量特征的影响。结果表明：生物结皮的进展演替可显著提高结皮层脲酶、碱性磷酸酶、蔗糖酶、过氧化氢酶活性（P<0.05）;结皮类型显著影响酶活性,藓结皮下层土壤的酶活性最高（P<0.05）;3类生物结皮间有机碳（SOC）、全氮（TN）、全磷（TP）、C/N、C/P、N/P差异显著;生物结皮层SOC、TN、TP、C/N、C/P、N/P均显著高于下层土壤。环境因子对生物结皮及下层土壤酶活性变异影响大小排序为TN>速效钾（AK）>SWC>TP>C/P>SOC>碱解氮（AN）>pH>容重（BD）>速效磷（AP）,影响酶活性的主导因子是TN、TP、AK。碱性磷酸酶和过氧化氢酶活性与SOC、TN、AN、C/P、N/P正相关,而脲酶和蔗糖酶与AK、TP、AP正相关。但pH、BD、Por与这4类酶活性均负相关。生物结皮的进展演替可促进结皮层及下层土壤的理化性质及酶活性的提升,但对结皮层的提升显著高于下层土壤。