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光谱学与光谱分析 2011年第3期31卷 798-802页

作者：米佳王堃王红梅中国农业大学草业科学系北京100193 河北沽源草地生态系统国家野外科学观测研究站河北沽源076550

北方农牧交错带是农业种植区与家畜放牧区相互交错的生态过渡地带,是多种生态系统的复合体。由于自然因素和人为因素的影响,农牧交错带土壤沙化问题日益严重,土壤沙化面积逐年扩大,关系到我国北部和中东部生态环境、经济发展和农牧区人... 详细信息

北方农牧交错带是农业种植区与家畜放牧区相互交错的生态过渡地带,是多种生态系统的复合体。由于自然因素和人为因素的影响,农牧交错带土壤沙化问题日益严重,土壤沙化面积逐年扩大,关系到我国北部和中东部生态环境、经济发展和农牧区人民的生活质量等问题,亟需解决。近几年农牧交错带已经成为恢复生态学和全球气候变化研究的热点区域。针对土壤沙化的遥感监测是收集沙化土地现状及其动态变化的重要技术手段,可以为我国北方地区沙化的防治提供重要的实际数据。Landsat ETM+是研究区域尺度较为先进的多光谱遥感系统,应用十分广泛。主要阐述了Landsat ETM+系统特点以及在北方农牧交错带沙化监测中的应用,并且展望了这一系统将来的发展前景。

关键词： Landsat ETM+ 农牧交错带沙化草原监测

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川西北沙化土壤对双酚A的吸附特征

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中国环境科学 2018年第4期38卷 1424-1432页

作者：杨慧敏李云桂武彩霞江仁涛李富程赵丽魏良西南科技大学环境与资源学院环境工程系四川绵阳621010 四川省低成本废水处理技术国际科技合作基地四川绵阳621010

研究了川西北地区4种受试土壤(PS:泥炭土壤,ND:未沙化土壤,LD:轻度沙化土壤,MD:中度沙化土壤)对双酚A(BPA)的吸附行为,探讨了土壤有机质(SOM)含量、土层深度和土壤团聚体对吸附作用的影响.结果表明:4种受试土壤对BPA的吸附过程符合双室... 详细信息

研究了川西北地区4种受试土壤(PS:泥炭土壤,ND:未沙化土壤,LD:轻度沙化土壤,MD:中度沙化土壤)对双酚A(BPA)的吸附行为,探讨了土壤有机质(SOM)含量、土层深度和土壤团聚体对吸附作用的影响.结果表明:4种受试土壤对BPA的吸附过程符合双室一级动力学模型(R2≥0.98).Freundlich和Langmuir模型吸附等温式可以较好地描述BPA的吸附行为(R2≥0.98),吸附表现出较强的非线性(N,0.52~0.70).沙化后,吸附非线性增强,饱和吸附量下降3.7~5.7倍.4种受试土壤的最大吸附量Q_m依次为:PS(8901mg/kg),ND(7011mg/kg),LD(1506mg/kg)和MD(1050mg/kg),Q_m与其SOM含量呈显著正相关(r>0.999,P<0.01).土层深度增加BPA吸附性能下降,沙化后,下降幅度增大(MD>LD>ND>PS).团聚体粒级增大,其吸附性能先增加后减小.沙化后,各粒级团聚体的吸附性能差异显著增大,吸附贡献率分布也不同.5种粒级的团聚体对未沙化土壤ND吸附BPA的贡献率基本相当,而沙化土壤LD和MD吸附BPA主要来自小团聚体(<0.25、0.25~0.5mm)的贡献(86%~88%).

关键词：土壤沙化团聚体双酚A 吸附

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沙化和人工植被重建对高寒草地土壤细菌群落特征的影响

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草业学报 2022年第5期31卷 26-39页

作者：王亚妮胡宜刚王增如李以康张振华周华坤中国科学院西北生态环境资源研究院沙坡头沙漠研究试验站甘肃兰州730000 中国科学院西北高原生物研究所青海西宁810008 中国科学院大学北京100049

土壤微生物群落特征指示着草地的质量和健康状况。本研究以青海省贵南县的天然草地(NG)、沙化草地(DG)、草本人工恢复草地(AG)和灌木人工恢复草地(AS)4种草地类型为研究对象,采用qPCR和Illumina MiSeq高通量扩增子测序技术研究了土壤细... 详细信息

土壤微生物群落特征指示着草地的质量和健康状况。本研究以青海省贵南县的天然草地(NG)、沙化草地(DG)、草本人工恢复草地(AG)和灌木人工恢复草地(AS)4种草地类型为研究对象,采用qPCR和Illumina MiSeq高通量扩增子测序技术研究了土壤细菌群落生物量、多样性及其结构的变化,结合植被和土壤属性剖析了高寒草地土壤细菌群落演变的关键影响因子及其贡献。结果表明:草地沙化显著(P<0.05)降低了土壤细菌群落的生物量和α多样性,人工植被重建则促进了土壤细菌群落生物量和α多样性的恢复,22年后基本达到未退化前的水平。草地沙化显著(P<0.05)增加了芽单胞菌门(Gemmatimonadota)的相对丰度,而变形菌门(Proteobacteria)和浮霉菌门(Planctomycetota)的相对丰度则显著降低(P<0.05);人工植被重建促进了优势细菌门逐渐向NG方向演变,22年后绝大部分优势细菌的相对丰度基本恢复到未退化之前的状态。然而,DG、AG和AS与NG的土壤细菌群落结构相似性不高,而AG和AS的群落结构则高度相似。土壤细菌群落结构与绝大多数植被和土壤理化指标显著(P<0.05)正相关,植被属性对其群落结构变化的解释度(10.0%)比土壤物理属性(6.3%)和化学属性(1.9%)更高,植被与土壤所有指标共解释了72.0%的土壤细菌群落结构的变化,表明植被和土壤通过相互作用共同决定了高寒草地土壤细菌群落结构的演变。因此,加强对植被和土壤的保护,防止草地退化,并对沙化草地进行人工植被重建,对于保护和恢复青藏高原高寒草地土壤细菌群落具有重要的生态意义,而选择利用灌木或草本进行人工植被重建对表层土壤细菌群落的影响区别不大。

关键词：沙化植被重建草地沙化土壤细菌高寒草地

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沙化对玛曲高寒草甸土壤微生物数量及土壤酶活性的影响

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生态学报 2016年第18期36卷 5876-5883页

作者：何芳兰金红喜王锁民韩生慧曾荣马俊梅兰州大学草地农业科技学院兰州730020 甘肃省治沙研究所兰州730070 甘肃河西走廊森林生态系统国家定位观测研究站武威733000 甘肃民勤荒漠草地生态系统国家野外科学观测研究站民勤733300 民勤县林业局民勤733300

对不同沙化程度高寒草甸土壤物理性质和土壤酶活性及微生物结构进行调查分析,结果表明:(1)随沙化程度的加剧,玛曲高寒草甸土壤粘粒成分、含水量、蔗糖酶活性、脲酶活性、中性磷酸酶活性以及过氧化氢酶活性均呈现出下降趋势,而土壤细砂... 详细信息

对不同沙化程度高寒草甸土壤物理性质和土壤酶活性及微生物结构进行调查分析,结果表明:(1)随沙化程度的加剧,玛曲高寒草甸土壤粘粒成分、含水量、蔗糖酶活性、脲酶活性、中性磷酸酶活性以及过氧化氢酶活性均呈现出下降趋势,而土壤细砂粒成分和pH值逐渐增大,土壤粗砂粒、细菌数量、真菌数量、放线菌数量以及微生物总数量均出现了先增大后减小的趋势。(2)在发生沙化的高寒草甸土壤中,细菌占土壤微生物的主要组分,然后依次是放线菌和真菌;细菌百分比在中度沙化的样地土壤中达到最大值,放线菌和真菌百分比在轻度沙化的样地土壤中达到最大值。(3)在玛曲高寒草甸沙化过程中,驱使土壤微生物数量变化的主导因子是土壤孔隙度和含水量;驱使土壤酶活性变化的主导因子,在沙化初期是土壤含水量、颗粒组成、动植物和pH,在沙化发生后是土壤微生物、颗粒组成、含水量及动植物。

关键词：沙化土壤微生物土壤酶高寒草甸玛曲

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玛曲高寒草甸沙化过程中群落结构与植物多样性

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生态学报 2014年第14期34卷 3953-3961页

作者：李昌龙徐先英金红喜王多泽李菁菁甘肃省荒漠化与风沙灾害防治国家重点实验室武威733000 甘肃民勤荒漠草地生态系统国家野外科学观测研究站民勤733300 甘肃省治沙研究所兰州730070

针对玛曲高寒草甸沙质荒漠化和水土流失日趋严重的问题,采用群落样方调查的方法,研究了潜在、轻度、中度和重度4种典型高寒沙化草甸的植被结构特征和α多样性与β多样性变化规律。结果表明:随着沙化程度的加剧,1)群落植被盖度持续下降(... 详细信息

针对玛曲高寒草甸沙质荒漠化和水土流失日趋严重的问题,采用群落样方调查的方法,研究了潜在、轻度、中度和重度4种典型高寒沙化草甸的植被结构特征和α多样性与β多样性变化规律。结果表明:随着沙化程度的加剧,1)群落植被盖度持续下降(分别为99.216%,80.078%,49.895%,36.398%)、物种数逐渐减少(分别为53,32,14,13)、群落结构趋向简单(重要值大于1的物种分别有28,16,10,8种),典型高寒草甸优势种和伴生种逐渐退出群落,而适应沙质荒漠的物种逐渐占据群落中的优势地位,玛曲高寒草甸生态系统有向高寒沙质荒漠生态系统转化的趋势,群落以青藏苔草+高山早熟禾群落→青藏苔草+防风+高山嵩草群落→高山嵩草+防风+青藏苔草群落→毛穗赖草+藏虫实+青藏苔草+防风群落的方向演替;2)群落丰富度和植物多样性指数均呈下降趋势,差异显著;均匀度指数先增加后减小,在轻度沙化草甸达到最大,但差异不显著;而群落优势度逐渐增加,在中度沙化草甸增加极显著;3)潜在沙化草甸与沙化草甸之间的Whittaker指数差异极显著,中度沙化草甸与重度沙化草甸之间差异显著,而轻度沙化草甸与中度沙化草甸之间差异不显著。4)潜在沙化草甸与3种沙化草甸和轻度沙化草甸与重度沙化草甸之间群落相异性系数较高(0.705—0.937),群落共有度指数较低(0.034—0.173),而重度沙化草甸与中度沙化草甸、轻度沙化草甸与中度沙化草甸之间群落相异性系数相对较低(0.545—0.553),群落共有度指数相对较高(0.293—0.303)。以上分析表明,玛曲高寒草甸在沙化过程中存在轻度沙化和重度沙化两个关键过程,因此对潜在沙化草甸应采取封育、禁牧、轮牧、抚育等科学管护措施,而对沙化草甸应采取草皮移植、补播、施肥等植被快速恢复措施和流沙治理措施进行生态修复,防止草甸沙化的加剧和蔓延。

关键词：玛曲高寒草甸沙化群落结构植物多样性

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沙质草原植物群落退化与沙化演替

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生态学杂志 2006年第9期25卷 1044-1051页

作者：丁勇牛建明杨持内蒙古大学生态与环境科学系呼和浩特010021

应用TWINSPAN(two-way indicator species analysis)、DCA(detrended correspondence analysis)和CCA(canonical correspondence analysis)技术,对多伦县1984和2001年的28个样地草原植物群落调查数据及相对应的2001年的24个样地土壤调查数据进行分析。结果表明,研究区域的植物群落按照其退化、沙化或恢复演替序列可以分为5个阶段,不同时间的草原植物群落演替序列在空间格局上具有相似性,对比17年的动态变化,也呈现同一演替序列特征;与1984年相比,2001年研究区草原植物群落总体上有明显的退化迹象;草原植物群落退化、沙化或恢复演替与土壤变化具有一定相关性,土壤质地、养分和有机质变化在时间上较植物群落变化明显滞后。

关键词：沙质草原退化沙化植物群落演替多伦县

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长江源区沙化高寒草地植被群落特征及其与地形因子的关系

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生态学报 2019年第3期39卷 1030-1040页

作者：赵鹏屈建军徐先英唐进年韩庆杰谢胜波王涛赖俊华中国科学院西北生态环境资源研究院沙漠与沙漠化重点实验室兰州730010 甘肃省治沙研究所荒漠化与风沙灾害防治国家重点实验室培育基地兰州730070 中国科学院西北生态环境资源研究院敦煌戈壁荒漠与环境研究站敦煌736200 中国科学院大学北京100049

草地沙化与植物群落演替关系对高寒草地生态系统功能和结构的维持具有重要的意义。以长江源区七渡口沙化高寒草地为研究对象,基于野外植物群落物种组成及地形因子调查数据,运用数量分类与排序等方法,探究了沙化高寒草地植物群落特征及... 详细信息

草地沙化与植物群落演替关系对高寒草地生态系统功能和结构的维持具有重要的意义。以长江源区七渡口沙化高寒草地为研究对象,基于野外植物群落物种组成及地形因子调查数据,运用数量分类与排序等方法,探究了沙化高寒草地植物群落特征及其与微地形环境因子的关系。结果表明:60个调查样方中出现29个植物种,隶属16科,27属。赖草、细叶亚菊、绳虫实等植物种的出现指示高寒草地沙化处于进展之中,植被群落向旱生方向演替。物种标准频度分布在不同微地形表现各异,总体上优势种比例低于稀有种,植被群落处于高度演替阶段。TWINSPAN将沙化高寒草地划分为7个群丛类型:Ⅰ赖草+阿尔泰狗娃花+牛耳风毛菊Leymus secalinus+Heteropappus altaicus+Saussurea woodiana,Ⅱ赖草+喜马拉雅嵩草+绳虫实Leymus secalinus+Kobresia royleana+Corispermum declinatum,Ⅲ赖草+披碱草+细叶亚菊Leymus secalinus+Elymus dahuricu+Ajania tenuifolia,Ⅳ赖草+高山野决明Leymus secalinus+Thermopsis alpina,Ⅴ老芒麦+早熟禾Elymus sibiricus+Poa annua,Ⅵ老芒麦+批碱草Elymus sibiricus+Elymus dahuricus,Ⅶ绳虫实Corispermum declinatum。7个群丛在DCA排序图上的分布呈现一定的规律性。CCA排序结果表明,坡度和坡向是沙化高寒草地物种分布的微地貌主导因子。

关键词：长江源区沙化高寒草地群落特征微地貌

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若尔盖沙化草甸群落特征和土壤特性的耦合关系

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应用与环境生物学报 2023年第3期29卷 536-545页

作者：锁才序费璇吴新卫向双孙书存中国科学院山地生态恢复与生物资源利用重点实验室生态恢复与生物多样性保育四川省重点实验室中国科学院成都生物研究所成都610041 中国科学院大学北京100049 南京大学生命科学学院南京210023

若尔盖高寒草甸部分地区呈现严重沙化态势,了解植物和土壤之间如何相互作用对揭示沙化过程具有重要意义.选取潜在、轻度、中度和重度4种沙化草甸为研究对象,探究不同沙化程度下高寒草甸的植被特征和土壤理化性质变化规律及二者间的耦合... 详细信息

若尔盖高寒草甸部分地区呈现严重沙化态势,了解植物和土壤之间如何相互作用对揭示沙化过程具有重要意义.选取潜在、轻度、中度和重度4种沙化草甸为研究对象,探究不同沙化程度下高寒草甸的植被特征和土壤理化性质变化规律及二者间的耦合关系.结果表明:(1)随沙化程度加剧,高寒草甸植物群落盖度、高度、地下生物量、总生物量以及地下与地上生物量之比逐步下降,而植物群落α多样性指数和地上生物量呈先增加后降低的趋势,在轻度沙化程度下最大(丰富度为15,Shannon-Wiene指数为2.38,地上生物量为468.94 g/m^(2)).(2)潜在沙化和重度沙化草甸中禾本科生物量最高(1574.66 g/m^(2),400.47 g/m^(2)),轻度沙化草甸中莎草科生物量最高(1863.65 g/m^(2)),中度沙化草甸中杂类草生物量最高(496.02 g/m^(2)),显示出草甸沙化不同阶段植物群落组成和结构的变化.(3)草甸沙化导致土壤容重和pH显著增加,而土壤中的水分和养分含量显著下降.(4)群落盖度、高度和群落总生物量与土壤含水量、全碳、全氮、阳离子交换量、硝态氮和铵态氮呈显著正相关,与土壤容重呈显著负相关;禾本科生物量与土壤含水量、总有机碳、全碳、全氮和阳离子交换量呈显著正相关,与土壤容重呈显著负相关;莎草科生物量与土壤全碳、全氮、硝态氮和铵态氮呈显著正相关,与土壤pH呈显著负相关;杂类草生物量与土壤pH呈显著正相关.可见,土壤铵态氮和总有机碳是高寒草甸沙化过程中决定其土壤肥力以及植被群落结构和组成的主要因素;结果可为草甸沙化治理中物种功能群配置以及促进自然恢复过程提供理论依据.

关键词：沙化高寒草甸物种多样性生物量土壤理化性质

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青藏高原东缘沙化草甸植物氮磷的分配和耦合特征

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草业科学 2021年第2期38卷 209-220页

作者：刘天源周天财孙建王毅叶冲冲中国科学院地理科学与资源研究所北京100101 中国科学院大学资源与环境学院北京100190 成都理工大学地球科学学院四川成都610059 西南石油大学土木工程与建筑学院四川成都610500

植物氮、磷元素及其耦合关系对揭示植物群落变化乃至生态系统的功能与过程具有重要意义。本研究以青藏高原东部高寒草甸为研究对象,分析沙化胁迫下植物地上、地下部分的氮、磷含量与氮磷比的变化特征、分配差异及影响因素。结果表明:(1... 详细信息

植物氮、磷元素及其耦合关系对揭示植物群落变化乃至生态系统的功能与过程具有重要意义。本研究以青藏高原东部高寒草甸为研究对象,分析沙化胁迫下植物地上、地下部分的氮、磷含量与氮磷比的变化特征、分配差异及影响因素。结果表明:(1)植物地上部分的氮含量(平均值为15.3 mg·g^(−1))和氮磷比(平均值为5.2)整体低于地下部分的氮含量(平均值为28.2 mg·g^(−1))和氮磷比(平均值为12.5);随着沙化程度加剧,植物地上和地下部分的氮含量呈先升高后下降的趋势,而植物地上和地下部分的磷含量无明显变化趋势。(2)植物地上和地下部分普遍受到氮限制,氮、磷元素之间耦合关系在沙化胁迫下几乎没有协同性。(3)土壤含水量是影响植物地上和地下部分氮、磷含量的关键因素,植物地上和地下部分都会提高自身氮、磷含量以应对土壤水分降低的胁迫。在全球草地沙化的严峻形势下,本研究将为环境胁迫下植物的生存策略及其驱动机制提供理论参考。

关键词：沙化高寒草地植物氮磷生态化学计量土壤水分

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荒漠化和沙化监测数据动态分析技术!

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北京林业大学学报 2012年第5期34卷 105-112页

作者：孙伟侯瑞霞唐小明中国林业科学研究院资源信息研究所新疆农业大学计算机与信息工程学院

我国定期开展的荒漠化和沙化监测积累了海量监测数据,提取其动态变化信息以探索荒漠化和沙化演替规律至关重要。本文针对现有动态分析方法的不足,提出了动态分析解决方案和技术框架,通过支撑数据库和动态数据库构建技术,确保了多期监测... 详细信息

我国定期开展的荒漠化和沙化监测积累了海量监测数据,提取其动态变化信息以探索荒漠化和沙化演替规律至关重要。本文针对现有动态分析方法的不足,提出了动态分析解决方案和技术框架,通过支撑数据库和动态数据库构建技术,确保了多期监测海量多专题数据的可比性及其动态分析的准确性和效率,同时利用全国第3期和第4期监测数据,基于组件式GIS多层架构建立了简易实用的动态分析程序系统。结果表明,本文提出的动态分析技术有效可行,且具有一定的可推广性。

关键词：荒漠化沙化监测数据动态分析

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