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草业学报 2019年第2期28卷 33-40页

作者：李新乐鲍芳吴波曹艳丽刘明虎段瑞兵中国林业科学研究院荒漠化研究所北京100091 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

定量生长季内荒漠植物新固定碳在植物-土壤的分配规律,对理解全球碳循环有着重要意义。采用野外原位13C-CO2脉冲标记法,测定植物各器官及土壤13 C丰度值,比较不同标记时间段白刺新固定碳分配在不同器官、土壤和呼吸损失中的分配规律,并... 详细信息

定量生长季内荒漠植物新固定碳在植物-土壤的分配规律,对理解全球碳循环有着重要意义。采用野外原位13C-CO2脉冲标记法,测定植物各器官及土壤13 C丰度值,比较不同标记时间段白刺新固定碳分配在不同器官、土壤和呼吸损失中的分配规律,并量化了白刺光合碳向地上、地下碳库的转移。结果表明:不同标记时间段内13 C-新固定碳在白刺叶、茎、根、土壤中的分配差异明显。在标记后1h内,叶片和茎中13 C丰度值迅速上升到最高值,13C丰度值分别达到520.1‰和592.5‰,比对照分别增加14和20倍,此后13 C丰度值随时间推移逐渐下降,直至趋于稳定;而标记后18h在根系和土壤中发现被标记的13 C,13 C丰度值分别达到9.5‰和-23.8‰,白刺新固定碳经地上部呼吸和土壤呼吸损失量分别在标记1和18h后达到最大。标记32d后,白刺新固定碳在地上部和地下部13 C分配比例分别占35.59%和32.49%,呼吸损失(地上呼吸+土壤呼吸)占31.92%。荒漠植物白刺生长季年固碳量为2895.6kg C·hm-2·yr-1,表明白刺在荒漠生态系统碳循环中起着重要的碳汇作用。

关键词：荒漠植物新固定碳分配动态分配格局稳定同位素

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乌兰布和沙漠东北边缘植物群落物种多样性及其生态环境

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中国沙漠 1996年第3期16卷 258-265页

作者：王君厚周士威任培政中国荒漠化监测中心中国林业科学研究院林业研究所中国林业科学院沙漠林业实验中心

应用群落多样性指数（Ｄ）、均匀度（Ｊ）、生态优势度（Ｃ）等指标，对乌兰布和沙漠东北边缘不同生境（荒漠区、绿洲外围、绿洲内）的天然植物群落进行了研究，结果表明这三种指标值能有效地表征群落的组成结构特征及生境的优劣；荒漠... 详细信息

应用群落多样性指数（Ｄ）、均匀度（Ｊ）、生态优势度（Ｃ）等指标，对乌兰布和沙漠东北边缘不同生境（荒漠区、绿洲外围、绿洲内）的天然植物群落进行了研究，结果表明这三种指标值能有效地表征群落的组成结构特征及生境的优劣；荒漠植物群落多样性指数（Ｄ＝０．６０３～２．９８４）和均匀度（Ｊ＝０．３３７～０．６９１）都较低，而生态优势度（Ｃ＝０．７２４～０．１９５）较高，说明荒漠植被生态环境的脆弱性，群落结构越复杂，多样性指数越高；多样性与生态环境关系密切，Ｄ和Ｊ随生境渐好而递增，Ｃ随生境渐好而递减，可作为环境评价指标；多样性在一定程度上体现了群落的发展阶段和稳定程度，越接近顶级阶段，多样性越高，且环境的改善有助于群落演替进程的加速；干旱区弃耕撩荒地次生演替植被，在弃耕初期多样性随弃耕年限增大而减小，后期处于一个较稳定的水平，且各演替阶段植物组成变化较大。

关键词：人工绿洲植物群落物种多样性生态环境沙漠

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乌兰布和沙漠人工梭梭茎干液流季节变化及其与气象因子的关系

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南京林业大学学报（自然科学版） 2020年第6期44卷 131-139页

作者：黄雅茹辛智鸣李永华马迎宾董雪罗凤敏李新乐段瑞兵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

【目的】揭示乌兰布和沙漠1979年人工种植梭梭水分利用过程,以期为当地梭梭林的经营管理提供理论参考。【方法】利用PS-TDP8树木茎流监测系统和自动气象站对乌兰布和沙漠梭梭的液流变化及其周围的气象因子进行观测。【结果】梭梭晴天茎... 详细信息

【目的】揭示乌兰布和沙漠1979年人工种植梭梭水分利用过程,以期为当地梭梭林的经营管理提供理论参考。【方法】利用PS-TDP8树木茎流监测系统和自动气象站对乌兰布和沙漠梭梭的液流变化及其周围的气象因子进行观测。【结果】梭梭晴天茎干液流日变化呈"单峰型"。春、夏、秋季梭梭茎干液流连日变化趋势一致,白天液流速率高于夜间,且夜间液流速率变化幅度小。5、7、9月时茎干直径12.5 cm的梭梭液流启动时间均早于直径8.95 cm的梭梭,平均液流速率也较高。茎干直径12.5 cm的梭梭在5、7、9月的液流峰值分别为2.90、4.18、3.15 cm/h,液流日累积量分别为12.29、14.23、9.44 L;茎干直径8.95 cm的梭梭同时期液流峰值分别为1.06、1.20、1.07 cm/h,液流日累积量分别为2.84、3.68、3.10 L;同一茎干直径梭梭在7月的液流日累积量最大。梭梭液流日变化中,晴天为"单峰型",雨天呈"双峰型";雨天液流峰值及夜间液流均低于晴天。夏季茎干液流启动时间最早,峰值出现时间最早,峰值最大;春季液流启动时间最晚,峰值出现时间最晚,峰值最小。春、夏、秋季梭梭夜间均存在微弱液流。【结论】影响梭梭液流速率的气象因子中,春季主要为太阳总辐射、空气温度、风速,夏季主要为太阳总辐射、空气相对湿度、风速,秋季主要为太阳总辐射、空气温度。

关键词：梭梭茎干液流乌兰布和沙漠气象因子

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白刺沙包浅层土壤水分动态及其对不同降雨量的响应

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生态学报 2019年第15期39卷 5701-5708页

作者：李新乐吴波张建平辛智鸣董雪段瑞兵中国林业科学研究院荒漠化研究所北京100091 中国林业科学研究院沙漠林业实验中心磴口015200 内蒙古磴口荒漠生态系统国家定位观测研究站磴口015200

以乌兰布和沙漠典型白刺沙包为研究对象,使用EC?5土壤水分传感器对其浅层(0—50 cm)土壤水分进行长期连续监测,分析了白刺沙包不同深度土层对不同降雨量的响应及整个生长季的土壤水分动态特征。结果表明:降雨是乌兰布和沙漠白刺沙包土... 详细信息

以乌兰布和沙漠典型白刺沙包为研究对象,使用EC?5土壤水分传感器对其浅层(0—50 cm)土壤水分进行长期连续监测,分析了白刺沙包不同深度土层对不同降雨量的响应及整个生长季的土壤水分动态特征。结果表明:降雨是乌兰布和沙漠白刺沙包土壤水分的最重要补给源,降雨量大小是影响浅层土壤水分补给深度的决定因素。小于10 mm的降雨完全被表层(0—10 cm)土壤吸收,无法补给10 cm以下土壤水分;10—20 mm的降雨对土壤水分的补给深度达到20 cm;20—30 mm的降雨对土壤水分的补给深度达到40 cm,大于30 mm的降雨补给深度可达到50 cm,甚至更深土层。在研究区降雨量以小于20 mm降雨为主的情况下,20 cm以下土层土壤水分逐步恶化,久之将有利于浅根系草本植物的生长,不利于白刺的生长繁殖。因此,这种降雨格局将对浅层土壤水分及植被演替产生重要影响。

关键词：土壤水分垂直分布土壤水分动态降雨量白刺沙包

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模拟增雨对荒漠植物幼苗生长和根系形态的影响

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生态学报 2020年第10期40卷 3452-3461页

作者：李新乐张景波董雪辛智鸣段瑞兵罗凤敏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观测研究站磴口015200

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,选取乌兰布和沙漠两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... 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,选取乌兰布和沙漠两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%),研究两种植物幼苗生长和根系形态特征对降雨量变化的响应。结果表明:(1)不同增雨处理对白刺和油蒿幼苗的地上部生长有显著影响(P<0.05),增雨处理的白刺和油蒿幼苗的株高、平均冠幅和基径显著高于CK,并随着增雨量的增大而增大(白刺基径除外);(2)增雨处理之间、白刺和油蒿之间在总根长、总表面积、平均直径、总体积、根尖数和分叉数均有显著差异(P<0.05)。对白刺幼苗而言,B处理和C处理的根系参数均显著大于CK、A和D处理,且B和C处理之间没有显著差异(平均直径除外);对油蒿幼苗而言,随着增雨量的增加,油蒿总根长、总表面积、总体积、根尖数和分叉数呈现逐渐增加的趋势,而平均直径呈现先增加后降低的趋势,且在B处理下达到最大值。(3)增雨处理显著降低了白刺幼苗的根冠比,而对油蒿幼苗的根冠比没有显著影响,并且白刺幼苗根冠比显著大于油蒿幼苗。(4)白刺和油蒿幼苗的根系主要分布在0-0.5 mm和0.5-1 mm内,<2 mm的细根比例分别在B和D处理下达到最大值。这表明白刺和油蒿幼苗能够通过调整地上部生长和根系形态来适应降雨的变化。

关键词：荒漠植物幼苗模拟增雨生物量根系形态根冠比

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梭梭(Haloxylon anmodendron)林带防风效果的风洞试验

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中国沙漠 2020年第3期40卷 77-84页

作者：厉静文包岩峰郭浩刘明虎辛智鸣刘朋飞中国林业科学研究院荒漠化研究所北京100091 中国林业科学研究院沙漠林业实验中心内蒙古磴口015200

梭梭(Haloxylon anmodendron)是荒漠地区重要的固沙灌木,株高、构型与防风固沙乔木具有明显差异。通过风洞模拟实验,在12 m·s-1风速条件下,对3种高度和密度的梭梭林带模型的风速流场和防风效果进行了研究。结果表明:不同配置的梭... 详细信息

梭梭(Haloxylon anmodendron)是荒漠地区重要的固沙灌木,株高、构型与防风固沙乔木具有明显差异。通过风洞模拟实验,在12 m·s-1风速条件下,对3种高度和密度的梭梭林带模型的风速流场和防风效果进行了研究。结果表明:不同配置的梭梭林带模型后风速流场差异显著。1~2 cm高的梭梭林带后风速频数集中在8~8.7 m·s-1;4 cm高的梭梭林带后风速频数集中在7~8 m·s-1,平均防风效能分别为38.49%、32.29%、26.88%,有效防护距离分别为10H、7.5H、5H,优于1~2 cm高的配置类型。其中4 cm高、株行距2 cm×2 cm的林带后风速恢复迅速,最大风速大于等高度其他两种株行距的林带;高度1 cm、株行距2 cm×2 cm林带防风效果优于同高度密度稀疏的林带;2 cm高、株行距4 cm×4 cm的林带与1 cm高、株行距2 cm×2 cm的林带后的最小风速接近,表明随着梭梭林带高度的增加,林带密度优势开始减弱。因此合理的株行距有助于梭梭林带长期发挥最大防风效益。

关键词：梭梭林风洞试验配置结构防风效果

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地球大数据促进土地退化零增长目标实现：实践与展望

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中国科学院院刊 2021年第8期36卷 896-903页

作者：李晓松卢琦贾晓霞可持续发展大数据国际研究中心中国科学院空天信息创新研究院中国林业科学研究院荒漠化研究所中国林业科学研究院沙漠林业实验中心联合国防治荒漠化公约秘书处(德国)

联合国2015年通过的《变革我们的世界:2030年可持续发展议程》中,土地退化零增长是可持续发展目标(SDGs)的重要具体目标(SDG 15.3)。由于不同地理、气候和土地利用类型条件下土地退化具有不同的表征,土地退化和恢复过程涉及的自然和人... 详细信息

联合国2015年通过的《变革我们的世界:2030年可持续发展议程》中,土地退化零增长是可持续发展目标(SDGs)的重要具体目标(SDG 15.3)。由于不同地理、气候和土地利用类型条件下土地退化具有不同的表征,土地退化和恢复过程涉及的自然和人为因素的复杂性,时间和空间尺度的限定性,长期以来缺乏被普遍接受的土地退化评估指标和方法。SDG 15.3的参考基准、进展监测等关键数据,仍处于严重缺乏状态,影响了SDG 15.3的实现进程。地球大数据作为数据密集型科学范式的典型代表,为解决SDG 15.3的数据空缺提供了可能。文章围绕SDG 15.3基准确定和进展监测2个方向,介绍了实现SDG 15.3面临的主要挑战、地球大数据的潜力及已经开展的实践,并展望了地球大数据促进SDG 15.3实现的发展趋势。

关键词：土地退化零增长地球大数据参考基准进展监测

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沙冬青(Ammopiptanthus mongolicus)叶性状对环境因子的响应

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中国沙漠 2019年第6期39卷 126-134页

作者：董雪辛智鸣李永华郝玉光纪署光段瑞兵张冉浩黄雅茹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

叶性状通过表型可塑性和植物功能特性反映物种对环境因子的适应策略,从而反映植物的生长状况和生态系统的稳定程度。对内蒙古、宁夏、甘肃的14个县(市、区)的天然种群沙冬青(Ammopiptanthus mongolicus)叶性状进行测定分析,研究了不同... 详细信息

叶性状通过表型可塑性和植物功能特性反映物种对环境因子的适应策略,从而反映植物的生长状况和生态系统的稳定程度。对内蒙古、宁夏、甘肃的14个县(市、区)的天然种群沙冬青(Ammopiptanthus mongolicus)叶性状进行测定分析,研究了不同分布区种群间沙冬青叶性状的种内变异、叶性状间的相关关系及叶性状对环境因子的响应。结果表明:(1)沙冬青各叶性状种内变异较大,变异系数5.28%~28.82%,14个分布区种群间沙冬青叶片长度、叶片宽度、叶片厚度、叶面积、比叶面积、叶干物质含量、叶全氮含量、叶全磷含量、叶C∶N、叶C∶P和叶N∶P差异性均显著(P<0.05),而叶片长宽比和叶有机碳含量差异不显著(P>0.05)。(2)沙冬青叶性状间表现出一定的相关关系,有36对叶性状间存在显著的相关性,叶全氮含量、叶干物质含量和叶片宽度均与多个叶性状指标的相关系数较高,沙冬青通过叶性状间的相互调节与权衡更好地适应恶劣环境。(3)不同自然分布区的种群中沙冬青叶性状受环境条件的影响显著,不同环境因子对沙冬青各叶性状的贡献显著不同。区域尺度上降雨量与温度的局部差异,使叶片长度、叶片宽度、叶面积、比叶面积、叶干物质含量、叶全氮含量呈现出纬度格局,对沙冬青叶性状影响最大的气象因子依次是年均降水量、年均温度和年日照时数。

关键词：沙冬青(Ammopiptanthus mongolicus) 叶性状环境因子适应策略

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阿拉善高原荒漠植物资源及其特征

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水土保持通报 2022年第5期42卷 49-56页

作者：宋兆斌辛智鸣朱雅娟中国林业科学研究院荒漠化研究所北京100091 中国林业科学研究院沙漠林业试验中心内蒙古磴口015200

[目的]分析阿拉善高原荒漠区植物的科属组成、生活型和水分生态型、保护植物和资源植物,为高原荒漠植物资源合理开发利用、生物多样保护和生态环境修复等提供依据。[方法]通过植被调查和查阅相关资料分析了阿拉善高原荒漠植物资源的科... 详细信息

[目的]分析阿拉善高原荒漠区植物的科属组成、生活型和水分生态型、保护植物和资源植物,为高原荒漠植物资源合理开发利用、生物多样保护和生态环境修复等提供依据。[方法]通过植被调查和查阅相关资料分析了阿拉善高原荒漠植物资源的科属组成、生活型、水分生态型和特殊物种。[结果]阿拉善高原荒漠植物共有70科284属727种。从植物生活型来看,以多年生草本最多,其次是一、二年生草本和灌木;从水分生态型来看,中生植物最多,其次是旱生植物和旱中生植物。国家级及自治区级保护植物共有24种,世界自然保护联盟(IUCN)红色名录植物有26种,药用植物210种,饲用植物186种。[结论]在阿拉善高原荒漠区,菊科、藜科、豆科和禾本科植物等为优势科,黄芪属、风毛菊属和蒿属等为优势属;以多年生草本为主,植物旱生化明显,珍稀濒危植物种类较多,资源植物十分丰富。在合理利用植物资源时,需要根据植物资源现存状态及其价值类型等进行管理和保护。

关键词：阿拉善高原植物资源植物多样性生活型水分生态型

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柴达木盆地极端气候时空趋势及周期特征

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干旱区研究 2020年第2期37卷 304-313页

作者：葛根巴图魏巍张晓杨晓晖时忠杰中国林业科学研究院荒漠化研究所北京100091 中国林业科学研究院沙漠林业实验中心内蒙古磴口015200 北京林业大学水土保持学院北京100083

利用柴达木盆地8个气象站1960-2014年气温和降水的日值数据,分析该区域极端气候的时空变化趋势、周期特征及极端降水对南亚季风和西风环流变化的响应。结果表明:1960-2014年柴达木盆地极端温度总体表现出显著的变暖趋势,变化幅度在空间... 详细信息

利用柴达木盆地8个气象站1960-2014年气温和降水的日值数据,分析该区域极端气候的时空变化趋势、周期特征及极端降水对南亚季风和西风环流变化的响应。结果表明:1960-2014年柴达木盆地极端温度总体表现出显著的变暖趋势,变化幅度在空间上表现为由西向东逐渐降低;极端降水频率、降水量和降水强度均有所增加,但中西部地区变化速率远小于东部,仅连续无雨日数通过了显著性检验。平均温差、霜冻日数、冷夜日数的周期特征较弱,结冰日数和生长季日数的显著周期都有变长的趋势,而最低气温的显著周期有变短趋势;极端降水指标均有显著的周期特征,其中连续无雨日数和最大5日降水量的显著周期有变短趋势。同时,南亚季风环流与各极端降水指标间相关振荡的凝聚性很强,具有较强的关联性;而西风环流只与普通日降水强度存在着较强的共振关系。研究结果可为柴达木盆地可持续发展和生态环境保护提供理论与实践参考。

关键词：极端气候时空趋势周期特征交叉小波变换柴达木盆地

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