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中国沙漠 2010年第5期30卷 1068-1074页

作者：庄艳丽赵文智中国科学院寒区旱区环境与工程研究所/中国生态系统研究网络临泽内陆河流域研究站/寒旱区流域水文及应用生态实验室甘肃兰州730000

通过模拟凝结水实验,研究了荒漠被毛植物雾冰藜和无毛植物沙米的叶片是否吸收凝结水。试验设计无模拟凝结水、偶尔发生凝结水以及频繁发生凝结水3个处理,每个处理又分干旱条件和人工浇水两组控制试验,研究了模拟凝结水对雾冰藜和沙米枝... 详细信息

通过模拟凝结水实验,研究了荒漠被毛植物雾冰藜和无毛植物沙米的叶片是否吸收凝结水。试验设计无模拟凝结水、偶尔发生凝结水以及频繁发生凝结水3个处理,每个处理又分干旱条件和人工浇水两组控制试验,研究了模拟凝结水对雾冰藜和沙米枝条相对含水量、水势、净光合速率、气孔导度、基径、地上和地下生物量的影响。结果表明,对于被毛植物雾冰藜而言,模拟凝结水显著提高了人工浇水和干旱条件下的气孔导度和地上生物量,仅提高了干旱条件下植株的水势、相对含水量、净光合速率以及地下生物量;而对于植株的基径有较小的效应。对于无毛植物沙米而言,模拟凝结水对两种水分条件下的枝条相对含水量、水势、净光合速率、气孔导度、基径、地上和地下生物量影响不大。因此,有毛植物雾冰藜的叶片可以吸收凝结水,并且其植株的光合作用、水分关系以及其生长都会对凝结水的发生产生响应,而无毛植物沙米叶片不吸收凝结水。

关键词：凝结水雾冰藜沙米叶片吸收

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黑河中游临泽绿洲农田土壤有机质时空变化特征

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干旱区地理 2010年第2期33卷 170-176页

作者：刘文杰苏永中杨荣范桂萍杨秋中国科学院寒区旱区环境与工程研究所黑河生态水文与流域科学重点实验室甘肃兰州730000 中国生态系统研究网络临泽内陆河流域综合研究站兰州730000

土壤有机质是表征土壤质量的一个重要指标，持续稳定的有机质含量是土壤维持生产能力的基础。土壤有机质的动态演变可以表征土地利用和管理水平。结合地理信息系统，运用地统计方法研究了黑河中游的临泽县绿洲农田20多年来土壤有机质含... 详细信息

土壤有机质是表征土壤质量的一个重要指标，持续稳定的有机质含量是土壤维持生产能力的基础。土壤有机质的动态演变可以表征土地利用和管理水平。结合地理信息系统，运用地统计方法研究了黑河中游的临泽县绿洲农田20多年来土壤有机质含量的时空变化特征。结果表明：（1）1982年0～20cm耕层土壤有机质含量平均为12．78±4．38g／kg，2008年平均为13．76±4．02g／kg；从1982—2008年，有机质含量总体有所上升。（2）两个时期的土壤有机质的实验变异函数值与理论变异函数拟合均较好；克立格插值和不同时期的有机质空间分布图叠加运算表明，由于人为活动的影响，土壤有机质的结构性空间变化程度有所减弱。（3）临泽县土壤有机质含量和变化具有一定的区域性特点：南部的山前平原地区土壤有机质含量较高，呈现上升趋势；中部地势低下的区域土壤有机质相对较高，由于农田面积扩大，有机肥供应不足而下降显著；北部绿洲与戈壁交错带土壤有机质偏低。总体来看，临泽县土壤有机质含量有所上升，但局部地区的有机质发生了下降。为了防止局部区域土壤有机质下降引起土壤退化，应该采取加大有机肥投入和实施秸秆还田等措施。

关键词：土壤有机质地统计学时空变化绿洲农田临泽县

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祁连山青海云杉林采伐干扰与恢复过程

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林业科学 2009年第2期45卷 12-16页

作者：何志斌赵文智张立杰刘鹄张智慧中国生态系统研究网络临泽内陆河流域综合研究站中国科学院寒区旱区环境与工程研究所流域水文及应用生态实验室兰州730000

以祁连山青海云杉林为研究对象,以采伐干扰事件后形成的次生林的林分密度、林龄结构特征、空间分布格局以及树木年轮等为数据基础,采用地统计和树木年轮生态学方法,从空间和时间尺度上反演采伐干扰事件和森林群落的演替恢复过程。结果表... 详细信息

以祁连山青海云杉林为研究对象,以采伐干扰事件后形成的次生林的林分密度、林龄结构特征、空间分布格局以及树木年轮等为数据基础,采用地统计和树木年轮生态学方法,从空间和时间尺度上反演采伐干扰事件和森林群落的演替恢复过程。结果表明:采伐干扰事件后,林分密度呈指数曲线增加(y=237e0.14x,R2=0.97),采伐30a后,林分密度从256株.hm-2增加到1.697万株.hm-2;恢复过程中并无其他树种出现,只是青海云杉林的密度、空间分布格局和林木生长速度发生变化,这表明对于祁连山青海云杉林来说,采伐干扰事件并不会为其他树种成功入侵创造机会;树木年轮分析表明,在9～20a的时间尺度上,采伐干扰事件诱发了林木的生长释放,但在26～45a的时间尺度上,降水和温度控制着林木生长速度。

关键词：采伐干扰恢复过程地统计树木年轮祁连山

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凝结水对温带荒漠一年生植物生态作用研究

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干旱区研究 2009年第4期26卷 526-532页

作者：庄艳丽赵文智中国科学院寒区旱区环境与工程研究所寒旱区流域水文及应用生态实验室中国生态系统研究网络临泽内陆河流域研究站甘肃兰州730000

选取一年生草本植物雾冰藜作为研究对象,设计有凝结水和无凝结水2个处理,每个处理又分干旱条件和人工浇水2组控制试验,研究凝结水的发生对雾冰藜的叶相对含水量、叶水势、净光合速率、气孔导度、生物量及生物量分配比例的影响。结果表... 详细信息

选取一年生草本植物雾冰藜作为研究对象,设计有凝结水和无凝结水2个处理,每个处理又分干旱条件和人工浇水2组控制试验,研究凝结水的发生对雾冰藜的叶相对含水量、叶水势、净光合速率、气孔导度、生物量及生物量分配比例的影响。结果表明:2种土壤水分状况下凝结水的发生改善了一年生荒漠植物的叶片相对含水量。但只有在干旱条件下,凝结水的发生才显著提高了荒漠一年生植物的叶水势。只有在干旱条件下,凝结水的发生才显著提高了荒漠一年生植物的净光合速率及其最大值。凝结水对气孔导度的影响只发生在干旱条件下,而且只对上午10:00以前的气孔导度有显著影响。无论在人工浇水还是在干旱条件下,凝结水的发生均显著增加了一年生荒漠植物的生物量。但只有在干旱条件下,凝结水的发生才显著降低了一年生植物黄叶生物量。无论哪种水分处理,凝结水的发生都促进了荒漠一年生植物地上部分的生长,减少了根/茎比例,促进了光合产物在整个植株叶片中的积累,而相应减少了在茎中的分配比例。

关键词：凝结水雾冰藜(Bassia dasyphylla) 含水量光合速率生物量河西走廊甘肃

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民勤地下水水化学特征和矿化度的时空变化

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环境科学 2009年第10期30卷 2911-2917页

作者：刘文杰苏永中杨荣吕晓东中国科学院寒区旱区环境与工程研究所黑河生态水文与流域科学重点实验室兰州730000 中国生态系统研究网络临泽内陆河流域综合研究站兰州730000 甘肃省农业科学院土壤肥料与节水农业研究所兰州730070

为了遏制民勤生态环境恶化的趋势,促进石羊河流域经济社会的可持续发展,当地政府2001年和2006年分别开始实施了关井压田节水措施和石羊河下游放水工程.以此为背景,于2008年采集65个民勤地下水水样,对地下水中的主要离子含量进行测试分析... 详细信息

为了遏制民勤生态环境恶化的趋势,促进石羊河流域经济社会的可持续发展,当地政府2001年和2006年分别开始实施了关井压田节水措施和石羊河下游放水工程.以此为背景,于2008年采集65个民勤地下水水样,对地下水中的主要离子含量进行测试分析,利用传统的统计学分析方法研究了地下水的水化学特征.结果表明,民勤地下水中SO42-、Cl-、HCO3-、CO32-、Na+、Mg2+、Ca2+和K+浓度分别为(921±1 042)(、241±211)(、282±123)、(4.7±11.7)(、468±599)、(156±166)(、142±89)和(17.6±34.5)mg/L,沿地下水水流方向,它们的浓度均呈现增加的趋势.2008年民勤地下水矿化度为(2.2±1.9)g/L;地下水的类型主要属于SO42--Cl--Na+-Mg2+型水.地下水中NO3-的平均浓度为(8.1±9.9)mg/L,有1.54%的水样中硝态氮含量超过了国家一级饮用水标准.结合2002年和2005年同期的矿化度资料,利用地统计学方法,对民勤2002年以来矿化度的时空变异规律进行了研究.矿化度的Kringing插值结果表明,在空间分布上,矿化度呈从南到北逐渐升高的格局;在时间变化上,对南部区域,2005年矿化度较2002年有所上升,2008年较2005年有所下降;北部区域变化情况则相反.单一的节水措施对地下水没有明显改善作用,石羊河放水加大了红崖山水库的储水量,对民勤地下水有较好的改善作用.

关键词：地下水水文化学矿化度地统计学民勤县

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祁连山浅山区不同植被类型土壤水分时间异质性

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生态学报 2008年第5期28卷 2389-2394页

作者：刘鹄赵文智何志斌张立杰中国生态系统研究网络临泽内陆河流域研究站；中国科学院寒区旱区环境与工程研究所流域水文及应用生态实验室兰州730000

资源供给的时间异质性与环境异质性对植被群落动态甚至景观格局的形成有着同等重要的意义。干旱区山地生态系统植被通常具有明显的空间自组织特征,土壤水分时间异质性可能在这种自组织格局的形成和稳定过程中扮演了重要角色。以祁连山... 详细信息

资源供给的时间异质性与环境异质性对植被群落动态甚至景观格局的形成有着同等重要的意义。干旱区山地生态系统植被通常具有明显的空间自组织特征,土壤水分时间异质性可能在这种自组织格局的形成和稳定过程中扮演了重要角色。以祁连山排露沟小流域林草复合景观为例,通过连续监测林线附近草地、灌丛及林地对应的土壤水分状况,比较不同植被类型降水截留以及植物根系提水作用对土壤水分的影响,发现在生长季内典型月时间尺度上草地、灌丛及林地之间土壤水分时间异质性(变异系数CV)具有显著差异(5cm深度,F2,27=11.25,P<0.01;20cm深度,F2,27=5.51,P<0.01),草地与灌丛5cm深度土壤水分时间异质性(CV=0.65、0.61)明显高于林地(0.52),灌丛与林地20cm深度土壤水分时间异质性(CV=0.84、0.84)明显高于草地(0.72)。灌丛5cm深度土壤水分具有较高的时间异质性是因为其较高的冠层截留率,而草地表层5cm深度具有相对较高的时间异质性是因为强烈的土壤蒸发;20cm深度土壤水分时间异质性差异则主要由植被截留差异所致。不同植被类型5cm深度土壤水分时间异质性均明显低于20cm深度(P<0.01),土壤湿度变异系数最大值并不一定发生在表层。

关键词：祁连山降水植被类型土壤水分时间异质性

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黑河流域日降水格局及其时间变化

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中国沙漠 2008年第4期28卷 741-747页

作者：张立杰赵文智中国科学院寒区旱区环境与工程研究所中国生态系统研究网络临泽内陆河流域研究站寒旱区流域水文及应用生态实验室甘肃兰州730000

利用10个气象站1950-2000年日降水资料，对黑河流域的降水及其时空格局进行了研究。结果表明：①降水事件以≤5mm的降水为主，占全年降水事件的82％，0～10d间隔期占全年无降水期的40．7％，〉10d间隔期占59．3％；②年降水日数与降水... 详细信息

利用10个气象站1950-2000年日降水资料，对黑河流域的降水及其时空格局进行了研究。结果表明：①降水事件以≤5mm的降水为主，占全年降水事件的82％，0～10d间隔期占全年无降水期的40．7％，〉10d间隔期占59．3％；②年降水日数与降水量之间存在显著的正相关性（r=0．78，P〈0．01），〉10mm降水总量与年降水量呈显著正相关，而≤5mm降水总量与年降水量的相关性差；③〉10mm和≤5mm的降水总量变化范围分别为：0～262．6mm，20．3～172．7mm，变异系数分别为0．25～0．92，0．17～0．25；④近50d来，黑河流域近50d降水量的变化总体上呈平稳上升趋势，≤5mm的降水日呈现小幅下降的趋势，≥10mm的降水日呈小幅上升的趋势。0～10d的降水间隔期出现的频率总体保持不变，〉10d间隔期出现的频率出现明显的下降趋势，年内总降水日数保持不变。

关键词：黑河流域雨量级降水间隔期降水日数降水格局

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沙地生境沙拐枣(Calligonum mongolicum)种群特征及其扩张

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生态学报 2008年第4期28卷 1399-1407页

作者：庄艳丽赵文智谢国勋胡广录中国科学院寒区旱区环境与工程研究所中国生态系统研究网络临泽内陆河流域综合研究站寒旱区流域水文及应用生态实验室甘肃兰州730000 宁夏盐池县环境保护与林业局盐池751500

沙拐枣（Calligonum mongolicum）是分布于我国北方荒漠、半荒漠的一种主要固沙植物,研究沙拐枣种群在沙地生境中的扩张对沙漠-绿洲过渡带的生态恢复和重建管理具有重要的实践意义。以巴丹吉林沙漠延伸带与河西走廊中部张临高绿洲过渡... 详细信息

沙拐枣（Calligonum mongolicum）是分布于我国北方荒漠、半荒漠的一种主要固沙植物,研究沙拐枣种群在沙地生境中的扩张对沙漠-绿洲过渡带的生态恢复和重建管理具有重要的实践意义。以巴丹吉林沙漠延伸带与河西走廊中部张临高绿洲过渡带为研究区域,采用踏查与样方调查相结合的方法对4种不同沙地生境（固定沙丘、半流动沙丘迎风坡、背风坡、丘间低地）中沙拐枣种群特征、繁殖规律、种群的扩张域和扩张速率进行了研究。结果表明：（1）沙地生境中沙拐枣以有性繁殖为主。固定沙丘、半流动沙丘丘间低地、迎风坡和背风坡萌蘖苗密度占总密度的比值分别为35%、45%、2%、9%;实生苗密度比值分别为65%、55%、98%、91%。（2）不同生境中沙拐枣种群都为增长型种群;（3）固定沙丘、半流动沙丘迎风坡、背风坡、丘间低地中,沙拐枣种群无性繁殖的扩张域和平均扩张速率分别为1～5m和0.67m/a、1～8m和0.64m/a、0～2m和0.15m/a、1～4m和0.41m/a。同时,3种生境中沙拐枣种群密度及其扩张速率都随着年龄的增长而下降。（4）沙拐枣种群在侵入新的生境过程中,开始于有性繁殖,利用无性繁殖拓展生存空间。

关键词：沙拐枣(Calligonum mongolicum) 繁殖方式沙地生境扩张时空格局

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河床水力传导度及其各向异性的测定

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水科学进展 2007年第3期18卷 351-355页

作者：何志斌赵文智中国科学院寒区旱区环境与工程研究所中国生态系统研究网络临泽内陆河流域综合研究站寒区旱区流域水文及应用生态实验室甘肃兰州730000

采用直接测定法观测了黑河中游段河床水力传导度及其各向异性,结果表明:河床水力传导度不仅存在较强的各向异性,而且存在空间尺度上的变异性。河床中心位置在垂直、水平和θ=30°方向的平均水力传导度分别为0.45、22.49和1.71 m/d,... 详细信息

采用直接测定法观测了黑河中游段河床水力传导度及其各向异性,结果表明:河床水力传导度不仅存在较强的各向异性,而且存在空间尺度上的变异性。河床中心位置在垂直、水平和θ=30°方向的平均水力传导度分别为0.45、22.49和1.71 m/d,河床边分别为5.95、29.69、16.80 m/d。在同一测点,水力传导度随着与水平方向的夹角增大呈幂函数曲线下降。试验结果表明河床边是河水的主要渗漏区,并且以侧渗为主。

关键词：河床水力传导度各向异性

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河西走廊中段边缘绿洲农田土壤性状与团聚体特征

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中国农业科学 2007年第4期40卷 741-748页

作者：苏永中王芳张智慧杜明武中国生态系统研究网络临泽内陆河流域综合研究站兰州730000 中国生态系统研究网络临泽内陆河流域综合研究站兰州730000 兰州730000 中国科学院寒区旱区环境与工程研究所流域水文与应用生态实验室

【目的】土壤团聚体组成及其稳定性与土壤质量、土壤侵蚀和农业可持续性有着密切联系。【方法】在甘肃河西走廊中段近几十年来开垦的边缘绿洲区4种土类中(砂质新成土、正常干旱土、旱耕人为土和干润雏形土)采集49个农田表层土样(0～10c... 详细信息

【目的】土壤团聚体组成及其稳定性与土壤质量、土壤侵蚀和农业可持续性有着密切联系。【方法】在甘肃河西走廊中段近几十年来开垦的边缘绿洲区4种土类中(砂质新成土、正常干旱土、旱耕人为土和干润雏形土)采集49个农田表层土样(0～10cm),用干筛和湿筛法分析土壤团聚体组成及其稳定性,并分析了与土壤团聚体形成有关的土壤物理、化学性状。【结果】除干润雏形土外,大部分土壤粒级组成以沙粒为主;土壤有机碳含量低,平均为(5.88±2.52)g·kg-1,4种土类中有机碳平均含量平均为4.75～10.51g·kg-1,以砂质新成土最低,干润雏形土最高;碳酸钙含量普遍较高,平均含量为84.7～164.8g·kg-1,随土壤粘粉粒和有机碳含量的增加而增加;不同土类>0.25mm的干团聚体平均变动在65.2%～94.6%,干团聚体组成以>5mm的大块状团聚体(土块)为主,平均重量粒径(DMWD)变动在3.2～5.5mm;>0.25mm的水稳性团聚体变动在23.8%～45.4%,团聚体破坏率(PAD)为52.4%～66.8%,团聚体组成和特征有利于抵抗土壤风蚀,但稳定性差,灌溉后易于分散、沉实板结、通透性差。土壤粘粉粒、有机碳、碳酸钙及铁铝氧化物均对团聚体的形成有显著作用,以土壤粘粒和细粉粒作用最大,有机碳和碳酸钙作用次之;但有机碳和碳酸钙对团聚体的稳定性较粘粉粒的影响更为明显。退耕种植多年生苜蓿后,土壤有机碳、团聚体数量及其稳定性显著增加。【结论】对生态脆弱的边缘绿洲区新垦土地,退耕还草或推行草粮轮作,是改善土壤结构、提高土壤肥力、减轻土壤风蚀的可持续土地利用的有效途径。

关键词：土壤团聚体土壤性状退耕还草河西边缘绿洲

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