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干旱区资源与环境 2019年第12期33卷 172-178页

作者：董雪辛智鸣张冉浩段瑞兵郝玉光李永华中国林业科学研究院沙漠林业实验中心磴口015200 中国林业科学研究院荒漠化研究所北京100091 内蒙古磴口荒漠生态系统国家定位监测研究站磴口015200

种子形态学性状对种子植物繁衍具有重要的调控作用,比叶面积反映植物截获光能的能力,这二大功能性状反映了植物对环境的适应策略及自身调控机制。以天然沙冬青种群为研究对象,沿270-50mm年降水梯度,测量分析了6个分布区内的标准株的种... 详细信息

种子形态学性状对种子植物繁衍具有重要的调控作用,比叶面积反映植物截获光能的能力,这二大功能性状反映了植物对环境的适应策略及自身调控机制。以天然沙冬青种群为研究对象,沿270-50mm年降水梯度,测量分析了6个分布区内的标准株的种子和叶片。结果表明:6个自然分布区的沙冬青种子长度、宽度、体积、表面积及千粒重均有显著性差异(P<0.05),而种子长宽比差异不显著(P>0.05)。其中种子体积变异程度最大,且种子多项形态指标的协同作用显著,说明种子通过调节大小和性状间的最优组合来适应环境的变化。不同区域的环境因子中仅年平均降雨量对沙冬青比叶面积的影响显著,且随着雨量的增加,比叶面积呈增大趋势,表现出显著的正相关性(P<0.05)。沙冬青种子各性状与比叶面积之间存在负相关关系,但仅种子长度与比叶面积的相关性显著,说明植物的资源营养生长和种子繁殖生长的时期本身不完全同步,两者间的权衡关系体现了沙冬青对外界环境变化的适应策略。

关键词：沙冬青降雨梯度种子形态比叶面积

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模拟增雨对白刺和油蒿幼苗化学计量特征的影响

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西北植物学报 2020年第4期40卷 688-696页

作者：李新乐李永华董雪段瑞兵张冉昊张景波中国林业科学研究院沙漠林业实验中心/内蒙古磴口荒漠生态系统国家定位观测研究站内蒙古磴口015200 中国林业科学研究院荒漠化研究所北京100091

降雨是荒漠生态系统过程和功能的最重要限制因子,荒漠植物幼苗对生长季降雨的变化极端敏感。为探讨荒漠植物对未来降雨格局变化的响应,该研究选取乌兰布和沙漠2种典型荒漠植物幼苗(白刺和油蒿)为研究对象,根据生长季内(6~9月)每次降雨量... 详细信息

降雨是荒漠生态系统过程和功能的最重要限制因子,荒漠植物幼苗对生长季降雨的变化极端敏感。为探讨荒漠植物对未来降雨格局变化的响应,该研究选取乌兰布和沙漠2种典型荒漠植物幼苗(白刺和油蒿)为研究对象,根据生长季内(6~9月)每次降雨量,进行不同梯度的人工模拟增雨试验(CK.自然降雨;A.增雨25%;B.增雨50%;C.增雨75%;D.增雨100%),分析白刺和油蒿幼苗C、N、P含量及化学计量特征对降雨量变化的响应。结果表明:(1)从C、N、P含量在幼苗不同器官分布来看,与CK相比,增雨显著降低了白刺幼苗茎的C含量和根的C、P含量(P<0.05),在一定程度上提高了叶的C、P含量和根的N含量;而增雨处理显著增加了油蒿幼苗茎和叶的C含量(P<0.05),降低了叶、根的N含量和茎、叶、根的P含量。(2)从化学计量比来看,增雨对白刺幼苗茎、叶、根的N∶P影响无显著差异,比值均大于16,且在增雨的环境下白刺幼苗相对生长率较低,主要受P元素限制;油蒿幼苗根N∶P与增雨量呈极显著负相关关系,随增雨量的增加其相对生长率增大。研究认为,模拟增雨对白刺幼苗和油蒿幼苗化学计量特征均有显著影响,但二者幼苗C、N、P元素在各器官的分配格局有所不同,增雨不利于白刺幼苗的生长,而有利于油蒿幼苗的快速生长。

关键词：白刺幼苗油蒿幼苗模拟增雨碳氮磷含量化学计量

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乌兰布和沙漠绿洲防护林体系小气候效应研究

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南京林业大学学报（自然科学版） 2021年第5期45卷 143-152页

作者：罗凤敏高君亮辛智鸣郝玉光李新乐段瑞兵内蒙古磴口荒漠生态系统国家定位观测研究站乌兰布和沙漠综合治理国家长期科研基地中国林业科学研究院沙漠林业实验中心内蒙古磴口015200

【目的】研究绿洲防护林体系的小气候效应,为绿洲防护林体系的长期经营与健康发展提供科学数据。【方法】对乌兰布和沙漠绿洲防护林内、外2个气象站36 a(1983—2018年)连续监测的气象数据进行了统计分析,研究了2个站点的大气温度、地表... 详细信息

【目的】研究绿洲防护林体系的小气候效应,为绿洲防护林体系的长期经营与健康发展提供科学数据。【方法】对乌兰布和沙漠绿洲防护林内、外2个气象站36 a(1983—2018年)连续监测的气象数据进行了统计分析,研究了2个站点的大气温度、地表温度、相对湿度、降水量、蒸发量,以及风速的年、季和月变化特征,分析了绿洲防护林内、外小气候的差异并探讨了产生差异的原因。【结果】(1)绿洲防护林内、外的大气温度、地表温度和降水量年际变化特征总体呈上升趋势,相对湿度、蒸发量和风速总体呈下降趋势,绿洲防护林体系使大气温度降低0.2~1.6℃,地表温度降低0.10~5.49℃,相对湿度增加0.5%~18.6%,降水量增加0.5~100.7 mm,蒸发量降低18.4~1 282.8 mm,风速减小0.45~1.98 m/s;(2)绿洲防护林内、外的每10 a的气温变化倾向率分别为0.27、0.32℃,地温变化倾向率分别为0.28、0.36℃,降水量变化倾向率分别为1.8、2.5 mm,相对湿度变化倾向率分别为-0.2%、-1.3%,蒸发量变化倾向率分别为-42.5、-78.4 mm,风速变化倾向率分别为-0.1、-0.2 m/s;(3)绿洲防护林内和林外大气温度、地表温度、相对湿度、降水量和蒸发量的年内变化规律均为先增加后降低,为单峰曲线,而风速的年内变化曲线为双峰曲线;(4)绿洲防护林内、外各环境因子具有明显的季节差异,春、夏、秋、冬四季大气温度、地表温度和蒸发量增长率均为林外高于林内;四季相对湿度均为林内高于林外,风速则相反;降水量春、夏季林内高于林外,秋、冬季为林内低于林外。【结论】绿洲防护林体系具有降低气温和地温、减少蒸发、降低风速、增加空气相对湿度和降水等生态功能,防护林及其内农作物生长季节尤为明显,这对于提高作物产量起着积极作用,进而改良土壤,并对维持绿洲可持续发展起着重要作用。

关键词：小气候效应气象因子沙漠绿洲防护林体系乌兰布和沙漠

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干旱区降雨梯度对沙冬青根-茎-叶生态化学计量特征的影响

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林业科学研究 2023年第5期36卷 60-71页

作者：董雪海鹭韩春霞庞嘉诚李帅王丹阳黄雅茹卢琦中国林业科学研究院生态保护与修复研究所北京100091 中国林业科学研究院沙漠林业实验中心乌兰布和沙漠综合治理国家长期科研基地内蒙古磴口荒漠生态系统国家定位观测研究站内蒙古磴口015200

[目的]水分是限制干旱区植物生长与生存的重要因素,为探明降水变化对荒漠植物化学计量特征的影响,以及C、N、P和K元素在植物各器官中的分配规律。[方法]以国家二级重点保护的珍稀濒危植物且是荒漠区唯一常绿阔叶灌木沙冬青为研究对象,... 详细信息

[目的]水分是限制干旱区植物生长与生存的重要因素,为探明降水变化对荒漠植物化学计量特征的影响,以及C、N、P和K元素在植物各器官中的分配规律。[方法]以国家二级重点保护的珍稀濒危植物且是荒漠区唯一常绿阔叶灌木沙冬青为研究对象,分析沿自然降雨梯度下,沙冬青根-茎-叶的元素含量及其化学计量比的变化特征,了解其生长的适应机制和生存策略。[结果]沙冬青各器官C含量表现为叶>茎>根,而N、P、K营养元素含量均表现为叶>根>茎,N、P、K三大营养元素在叶片中的富集,可以提高沙冬青光合速率,为植物的生长与繁殖提供充分的物质保障,反映了资源分配模式和植物生长策略。沿自然降雨梯度,沙冬青的根、茎、叶之间主要表现为协同关系且存在着同时投资的生态策略,N和P含量在各器官中均随着降雨量的增加呈上升趋势,而K均呈下降趋势,沙冬青通过提高各器官K含量和降低N、P含量来应对干旱胁迫的环境。器官间的养分协同性远高于器官内部,各器官中的N:P在不同降雨梯度间相对比较稳定,说明沙冬青以保守的养分利用方式抵消元素含量随环境的变化,且N:P比值均大于16则生长主要受P限制。[结论]各器官N、P、K化学计量特征沿降雨梯度具有相同趋势,但在不同器官间呈现显著差异,而化学计量的灵活性是实现植物自我调节的重要方式,有助于植物在不同环境条件影响下维持自身正常的生命活动。

关键词：沙冬青生态化学计量学根-茎-叶自然降雨梯度权衡策略

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白刺(Nitraria tangutorum)灌丛沙堆干沙层土壤水分动态及其对小雨事件的响应

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中国草地学报 2022年第5期44卷 20-30页

作者：李新乐安景源王丹阳刘雅婧辛智鸣吴波中国林业科学研究院沙漠林业实验中心/内蒙古磴口荒漠生态系统国家定位观测研究站内蒙古巴彦淖尔015200 中国林业科学研究院生态保护与修复研究所/国家林业和草原局荒漠生态系统与全球变化重点实验室北京100091

干沙层对抑制蒸发、保护沙漠地区的生态水具有重要作用。以乌兰布和沙漠东缘白刺灌丛沙堆不同部位的干沙层为研究对象,采用烘干称重法对降雨前后灌丛沙堆不同部位干沙层土壤水分进行连续测定,结果表明:(1)从土壤水分空间变异来看,0~10c... 详细信息

干沙层对抑制蒸发、保护沙漠地区的生态水具有重要作用。以乌兰布和沙漠东缘白刺灌丛沙堆不同部位的干沙层为研究对象,采用烘干称重法对降雨前后灌丛沙堆不同部位干沙层土壤水分进行连续测定,结果表明:(1)从土壤水分空间变异来看,0~10cm干沙层土壤水分变化受降雨影响最为明显,4.3mm降雨能影响到0~5cm干沙层土壤水分,5.4mm和10.8mm降雨能影响到0~15cm干沙层土壤水分;(2)从土壤水分时间动态来看,与降雨前相比,降雨后干沙层土壤水分呈迅速增加-逐渐降低的变化趋势,在降雨后第1d增加最为明显,然后从降雨后第2d开始逐渐下降;(3)位于沙丘不同部位的干沙层土壤水分对降雨的响应存在显著差异,降雨后干沙层厚度变化速率表现为:阳坡中部>阳坡底部>阴坡底部>阴坡中部>坡顶。小降雨对白刺灌丛沙堆干沙层的消失和产生有重要影响,干沙层的形成是水分下渗和地表蒸发共同作用的结果。

关键词：白刺灌丛沙堆干沙层土壤水分动态小雨事件

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敦煌北山及马鬃山地区植物群落β多样性及其解释

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干旱区研究 2022年第5期39卷 1464-1472页

作者：李星辛智鸣董雪李永华段瑞兵马媛李星李宽中国林业科学研究院沙漠林业实验中心内蒙古磴口015200 内蒙古磴口荒漠生态系统国家定位观测研究站内蒙古磴口015200 中国林业科学研究院荒漠化研究所北京100091 库姆塔格荒漠生态系统国家定位观测研究站甘肃敦煌736200 敦煌荒漠生态系统国家定位观测研究站甘肃敦煌736200 内蒙古大学生态与环境学院内蒙古呼和浩特010000

多样性反映了群落间物种组成差异。通过研究β多样性可以为区域的生物多样性保护提供科学依据。以敦煌北山及马鬃山地区为研究区域,采用系统布设样方法,共设置79个植物群落样地,探讨群落间β多样性及其组分,分析其与气候因素、土壤因素... 详细信息

多样性反映了群落间物种组成差异。通过研究β多样性可以为区域的生物多样性保护提供科学依据。以敦煌北山及马鬃山地区为研究区域,采用系统布设样方法,共设置79个植物群落样地,探讨群落间β多样性及其组分,分析其与气候因素、土壤因素和地理距离之间的相互关系。结果表明:(1)敦煌北山及马鬃山地区的植物群落存在地理衰减格局,群落间差异较大,β多样性以更替组分为主。(2)气候、土壤和地理距离对β多样性及其更替组分有显著影响,其中气候因素影响最大,地理距离影响最小。(3)通过多元回归分析(MRM)表明,气候因素、土壤因素与地理距离对β多样性及其更替组分作用存在差异,气候和土壤因素作用远大于地理距离。综上所述,敦煌北山及马鬃山地区植物群落β多样性及其更替组分是生境过滤和扩散限制共同作用的结果,生境过滤对其影响占有较大的比重,环境的异质性是影响该地区物种差异的重要因素。

关键词：植物群落 β多样性环境过滤扩散限制气候敦煌北山及马鬃山

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乌兰布和沙漠绿洲3种杨树叶片性状研究

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中南林业科技大学学报 2019年第8期39卷 10-15页

作者：马迎宾黄雅茹苏智赵英铭张格刘明虎中国林业科学研究院沙漠林业实验中心内蒙古磴口015200 内蒙古磴口荒漠生态系统国家定位观测研究站内蒙古磴口015200

以乌兰布和沙漠绿洲防护林体系新疆杨、毛白杨、银中杨为研究对象,通过测定叶片饱和鲜质量、干质量及叶面积,分析了3种杨树的比叶面积、叶干物质含量的差异,探讨了3种杨树的适应性。结果表明:叶面积、叶宽、叶周长、叶形指数为毛白杨>... 详细信息

以乌兰布和沙漠绿洲防护林体系新疆杨、毛白杨、银中杨为研究对象,通过测定叶片饱和鲜质量、干质量及叶面积,分析了3种杨树的比叶面积、叶干物质含量的差异,探讨了3种杨树的适应性。结果表明:叶面积、叶宽、叶周长、叶形指数为毛白杨>银中杨>新疆杨,叶长、叶长宽比为银中杨>毛白杨>新疆杨。3种杨树之间的比叶面积(SLA)与叶干物质含量(LDMC)均存在显著差异(P <0.05)。银中杨、毛白杨、新疆杨比叶面积分别为(21.232±2.105)、(19.080±1.826)和(13.347±0.824) m^2·kg^-1,叶干物质含量分别为(249.007±14.743)、(273.814±23.336)和(299.431±6.011) mg·g^-1。比叶面积与叶干物质含量存在显著负相关关系(P <0.05),两者呈幂函数关系(y=ax^-b)。干质量与叶面积存在显著正相关关系(P <0.05),两者呈幂函数关系(y=ax^b)。干质量与比叶面积存在显著负相关关系(P <0.05),两者呈线性函数关系(y=-ax+b)。新疆杨适应性优于毛白杨、银中杨,建议今后该区防护林体系的更新可优先选择新疆杨。

关键词：防护林体系新疆杨比叶面积叶干物质含量叶形指数

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乌兰布和沙漠东北部大气降尘特征及影响因素分析

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干旱区资源与环境 2014年第8期28卷 145-150页

作者：高君亮辛智鸣刘芳原伟杰冯伟徐军赵英铭郝玉光中国林业科学研究院沙漠林业实验中心磴口015200 中国林业科学研究院荒漠化研究所北京100091 国家林业局内蒙古磴口荒漠生态系统定位观测研究站磴口015200 国际竹藤中心北京100102

采用野外定位实测法,对乌兰布和沙漠东北部5种不同下垫面(绿洲防护林带、农田、固定沙丘、半固定沙丘、流动沙丘)的大气降尘进行了研究。结果表明:(1)研究区大气降尘具有明显的时空分异规律,不同月份的降尘量之间有着极显著差异(P半固... 详细信息

采用野外定位实测法,对乌兰布和沙漠东北部5种不同下垫面(绿洲防护林带、农田、固定沙丘、半固定沙丘、流动沙丘)的大气降尘进行了研究。结果表明:(1)研究区大气降尘具有明显的时空分异规律,不同月份的降尘量之间有着极显著差异(P<0.0001),4月份的降尘量达年内最大值,3-6月的降尘量之和占全年总量的46.3%;不同下垫面的年降尘量之间存在极显著差异(P<0.0001),从大到小为:流动沙丘>半固定沙丘>固定沙丘>林带>农田;不同高度的降尘量也存在极显著差异(P<0.0001),0.5m的降尘量大于1.5m的。(2)扬沙和沙尘暴发生的总天数与降尘量之间存在极显著线性相关关系(P<0.01),因此认为大风(≥6m/s)持续时间与扬沙和沙尘暴发生总天数是影响降尘的一个主要因子;降雨对降尘具有一定的抑制作用;下垫面状况是决定起尘强度的一个关键因子,其对降尘的影响主要是通过地表植被的防风固沙作用实现的。

关键词：大气降尘下垫面防风固沙乌兰布和沙漠

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绿洲化对土壤养分及化学计量特征的影响

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水土保持研究 2019年第4期26卷 50-55页

作者：高君亮罗凤敏段娜陈晓娜刘禹廷罗红梅郝玉光内蒙古磴口荒漠生态系统国家定位研究站/中国林业科学研究院沙漠林业实验中心

为了阐明绿洲化过程中土壤养分含量及土壤碳氮磷生态化学计量值的动态变化特征,以乌兰布和沙漠东北部绿洲为研究对象,通过24 a的定位监测,分析了土壤有机碳(SOC)、全氮(TN)、全磷(TP)、碱解氮(AN)、速效磷(AP)及土壤C,N,P生态化学计量... 详细信息

为了阐明绿洲化过程中土壤养分含量及土壤碳氮磷生态化学计量值的动态变化特征,以乌兰布和沙漠东北部绿洲为研究对象,通过24 a的定位监测,分析了土壤有机碳(SOC)、全氮(TN)、全磷(TP)、碱解氮(AN)、速效磷(AP)及土壤C,N,P生态化学计量的动态变化特征。结果表明:(1)研究区土壤总体贫瘠,养分含量整体水平不高。但是随着绿洲建设时间的延长,土壤养分含量呈显著的线性增加趋势。(2)绿洲化过程中,土壤C∶N,C∶P,N∶P,AN∶AP的变化趋势总体上呈现先增大后减小的趋势,但是达到最大值的时间各不相同。(3)土壤C,N,P元素化学计量值与C,N,P元素之间的最优拟合关系显示C∶N,C∶P主要受SOC影响,N∶P主要受N影响,表明SOC和N含量决定了研究区土壤中C,N,P化学计量特征的变化过程。

关键词：土壤养分化学计量绿洲化乌兰布和沙漠绿洲

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乌兰布和沙漠植物群落相异性及其影响因素

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中国沙漠 2022年第5期42卷 187-194页

作者：李星马媛李星高君亮辛智鸣卢琦中国林业科学研究院沙漠林业实验中心北京100091 中国林业科学研究院内蒙古磴口荒漠生态系统国家定位观测研究站北京100091 中国林业科学研究院荒漠化研究所北京100091

多样性反映群落间物种组成的相异性,是生态学研究的热点问题。通过对乌兰布和沙漠46个样地植物群落的调查数据进行分析,运用S?rensen相异性指数衡量该地区植物群落β多样性格局,并通过主成分分析、Mantel及Partial Mantel检验等方法来... 详细信息

多样性反映群落间物种组成的相异性,是生态学研究的热点问题。通过对乌兰布和沙漠46个样地植物群落的调查数据进行分析,运用S?rensen相异性指数衡量该地区植物群落β多样性格局,并通过主成分分析、Mantel及Partial Mantel检验等方法来衡量各环境因子差异(包括气候和土壤)和群落地理距离对该区域植物群落β多样性格局的影响。结果表明:乌兰布和沙漠植物群落之间物种组成差异较大,物种周转(βsim)主导植物群落β多样性。气候因素、土壤因素和地理距离对植物群落β多样性及其周转组分有显著影响,物种周转对其响应与植物群落β多样性保持一致。乌兰布和沙漠植物群落物种在空间上的周转是环境限制和扩散限制综合作用的结果,环境过滤对植物群落β多样性及组分的影响超过扩散限制。

关键词：植物群落β多样性环境过滤扩散限制周转嵌套乌兰布和沙漠

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