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祁连山青海云杉林土壤纤毛虫的分布及演替——两种计数法的比较研究
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作者 陈凌云 龙永丽 +3 位作者 申啸天 刘继亮 金丽琼 杜海峰 《生态学报》 北大核心 2025年第5期2084-2093,共10页
为了解祁连山青海云杉林土壤纤毛虫的蕴藏量以及不同土壤团聚体和土壤分层中纤毛虫原生动物的种类及丰度变化,利用“非淹没培养皿法”、活体观察法对土样进行过筛处理:原位土样(未过筛)、颗粒土样(直径>0.25 mm)、10目土样(0.15 mm&... 为了解祁连山青海云杉林土壤纤毛虫的蕴藏量以及不同土壤团聚体和土壤分层中纤毛虫原生动物的种类及丰度变化,利用“非淹没培养皿法”、活体观察法对土样进行过筛处理:原位土样(未过筛)、颗粒土样(直径>0.25 mm)、10目土样(0.15 mm<直径<0.25 mm)和100目土样(直径<0.15 mm)。同时,借鉴“0.1 mL计数框-显微镜计数法”并提出了“完全培养计数法”研究方案,旨在分析和比较完全培养计数法与Foissner计数法的优缺点,探讨纤毛虫在不同土壤团聚体和不同土壤分层中的分布和演替规律。结果表明:(1)Foissner计数法简易方便,不受实验时间限制,但存在系统误差且变异性较强。完全培养计数法尽可能多的“激发”包囊萌发,可最大程度计算土壤中纤毛虫的蕴藏量,同时又可以追踪整个培养过程中的群落变化规律。(2)不同土层中,10目和100目土样纤毛虫丰度变化规律相似,上层土样均逐渐减小,下层土样先减小,21天时增加,30天时减小。不同土壤团聚体中100目土样纤毛虫种类和丰度均最低。(3)上层(0—10 cm)土壤纤毛虫丰度和种类数均高于下层(10—20 cm)土壤纤毛虫的种类和丰度,原位土样、颗粒土样、10目土样和100目土样分别高5.2倍、3.5倍、1.9倍和4.6倍。(4)纤毛虫群落优势种变化从低等到高等,又过渡到低等类群。完全培养计数法在追踪群落演替过程的同时还可得出物种蕴藏量的“理论丰度峰值”,为今后开展纤毛虫原生动物生物多样性、群落生态学的研究提供参考,同时开展祁连山青海云杉林土壤纤毛虫的研究填补和完善了该地区土壤纤毛虫领域的空白点,为今后研究祁连山青海云杉林和森林土壤动物的保护提供理论依据。 展开更多
关键词 祁连山 青海云杉 土壤纤毛虫 定量研究 群落演替
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土壤碳氮特征沿干旱梯度时空格局及对气候变化的响应——基于中国生态系统研究网络(CERN)长期定位监测数据 被引量:7
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作者 赵玮 王新兴 +9 位作者 杨昊天 杨荣 叶学华 刘新平 曾凡江 马健 李向义 高永平 刘宇 于秀波 《生态学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第9期3582-3591,共10页
土壤碳氮含量及其化学计量特征是表征生态系统碳汇能力和土壤质量的重要指标,在支撑生态系统结构功能以及缓解气候变化中起着关键作用。利用中国生态系统研究网络(CERN)长期定位监测数据,分析了土壤碳氮特征沿干旱梯度的时空规律及其对... 土壤碳氮含量及其化学计量特征是表征生态系统碳汇能力和土壤质量的重要指标,在支撑生态系统结构功能以及缓解气候变化中起着关键作用。利用中国生态系统研究网络(CERN)长期定位监测数据,分析了土壤碳氮特征沿干旱梯度的时空规律及其对气候变化的响应。结果表明:空间上,典型荒漠草原生态系统随着干旱加剧,土壤有机碳和全氮含量减少,土壤有机碳对干旱响应的敏感性降低,而土壤全氮对干旱响应的敏感性增加,土壤有机碳随土壤全氮含量的增加而增加。时间上,2005—2018年,荒漠草原生态系统土壤有机碳和全氮含量变化速率沿干旱梯度表现出由负转正的增加趋势,其中,干旱区呈减少趋势,半干旱和半湿润地区呈增加趋势,鄂尔多斯站和沙坡头站呈显著增加趋势。从影响因素来看,土壤碳氮特征对降水量增加的敏感性沿干旱梯度呈现出先增强后减弱的“上凸”抛物线趋势,温度变化对土壤碳氮特征的调控没有表现出明显的干旱梯度效应。土壤碳氮比、土壤有机碳含量、土壤全氮含量对降水量和平均温度变化响应的敏感性均依次降低。不同干旱梯度土壤碳氮特征的变化规律为未来气候变化下生态系统结构与功能预测提供科学依据。 展开更多
关键词 荒漠草原生态系统 土壤碳氮 化学计量 干旱梯度 水热调控
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西北干旱区河西走廊荒漠绿洲土地覆盖类型与蒸散的关系研究——基于Landsat 8和ZY3数据融合 被引量:13
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作者 焦丹丹 吉喜斌 +3 位作者 金博文 赵丽雯 张靖琳 郭飞 《生态学报》 CAS CSCD 北大核心 2019年第19期7097-7109,共13页
蒸散是地表水热平衡的重要分量,也是陆地生态过程与水文过程之间的重要纽带,尤其在干旱区地 气相互作用、碳循环、水循环等过程所包含的物质与能量交换中占有极其重要的地位。基于Landsat 8遥感影像和资源三号影像(ZY3)的高分辨率植被信... 蒸散是地表水热平衡的重要分量,也是陆地生态过程与水文过程之间的重要纽带,尤其在干旱区地 气相互作用、碳循环、水循环等过程所包含的物质与能量交换中占有极其重要的地位。基于Landsat 8遥感影像和资源三号影像(ZY3)的高分辨率植被信息,利用SEBS模型对西北干旱区河西走廊中段临泽绿洲北部区域地表蒸散量进行了估算,并用绿洲内部和绿洲 荒漠过渡带两个通量塔涡动相关数据对模型进行评估,分析了不同土地覆盖类型对蒸散量空间分布的影响。结果表明:(1)SEBS模型模拟值与实测日蒸散值之间拟合效果较好,且在均一地表时(绿洲农田区)估算精度更高(R^2=0.96,P<0.001),RMSE、MAE分别为0.84 mm/d、0.56 mm/d;(2)从季节变化来看蒸散量与作物生长密切相关,夏季灌溉和降雨使得研究区水分充足,植被覆盖度高,蒸散量相应增加,在绿洲地区可达5.95 mm/d,而冬季最小仅为0.52 mm/d;(3)从蒸散量的空间变化来看,水体蒸散值最大,其余依次为农田、防护林、裸地和灌木丛,说明除水体外,随着植被覆盖的增大,蒸散量也逐渐增加。通过ZY3影像的高分辨率植被信息与Landsat 8影像热红外数据融合,提高了SEBS模型对该区域蒸散量的模拟效果,增进了我们对绿洲下垫面与大气间水热交换规律、水文过程、生态 水文相互作用的深入理解。 展开更多
关键词 SEBS模型 蒸散 ZY3 LANDSAT 8 数据融合 干旱区
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西北旱区潜在蒸散发的气候敏感性及其干旱特征研究 被引量:20
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作者 阴晓伟 吴一平 +4 位作者 赵文智 赵富波 孙彭成 宋燕妮 邱临静 《水文地质工程地质》 CAS CSCD 北大核心 2021年第3期20-30,共11页
潜在蒸散量(PET)是干旱监测评价的重要指标,分析影响潜在蒸散发的气候敏感因子对揭示气候变化的水文响应机理尤为重要。常采用的局部敏感性方法不适用于非线性模型且难以评估各气象因子间的相互作用。对此,基于19642018年西北旱区内163... 潜在蒸散量(PET)是干旱监测评价的重要指标,分析影响潜在蒸散发的气候敏感因子对揭示气候变化的水文响应机理尤为重要。常采用的局部敏感性方法不适用于非线性模型且难以评估各气象因子间的相互作用。对此,基于19642018年西北旱区内163个气象站的监测数据,通过Penman-Monteith公式,采用Sobol全局敏感性方法分析了西北旱区潜在蒸散发的气候敏感因子,计算得到了自校准帕默尔干旱指数(scPDSI),进而分析了区域干旱的时空演变特征。结果表明:19642018年西北旱区年均潜在蒸散量为1157.8 mm,高值出现在新疆东部与内蒙古西部地区,低值出现在青海南部地区。1993年为转折点,西北旱区潜在蒸散发受气温、日照时数、风速、相对湿度等多种因素综合影响由显著下降的趋势转变为显著上升,且在夏季最为明显。在19641993年,净辐射、风速与相对湿度的变化对潜在蒸散发的影响较大;在19942018年,风速与相对湿度的变化对潜在蒸散发的影响较大。scPDSI的时空分布表明新疆北部、青海中部以及甘肃境内的干旱有缓解的趋势;而黄河流域西南部干旱呈现加重趋势,将加剧区域水资源紧张,威胁生态安全。 展开更多
关键词 西北旱区 潜在蒸散发 干旱 PENMAN-MONTEITH scPDSI Sobol全局敏感性分析
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生草对果园增肥、固碳生态效益的影响整合分析
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作者 任浩奇 李彤 +3 位作者 杨荣 王鸿 赵明新 刘学周 《生态学报》 北大核心 2025年第17期8544-8554,共11页
为探究果园生草技术的实践应用效果以及其在生态效益提升方面的作用,收集了1995-2024年发表的81篇文献,应用整合分析的方法,评估生草对果园增肥、固碳和增产提质效益的影响,并从生草类型、生草年限、气温、降雨、海拔五个方面分析和对... 为探究果园生草技术的实践应用效果以及其在生态效益提升方面的作用,收集了1995-2024年发表的81篇文献,应用整合分析的方法,评估生草对果园增肥、固碳和增产提质效益的影响,并从生草类型、生草年限、气温、降雨、海拔五个方面分析和对比了不同条件下果园生草生态效益的变化。整合分析结果表明:1)涉及的果园草物种类型有40个,隶属5科,其中豆科(16种)、禾本科(16种)为主要科属,占物种总数的80.0%,生草的主要品种有白三叶草(27.4%)、黑麦草(12.4%)、紫花苜蓿(6.2%)、毛叶苕子(4.9%)。2)生草具有显著的增肥效益,可使果园土壤有机质、全氮、全磷、全钾含量分别平均增加27.3%、27.4%、25.8%和23.3%。3)生草果园平均草固碳量为8.86 t hm^(-2)a^(-1),土壤和果实固氮量分别较清耕果园增加为2.14 t hm^(-2)a^(-1)和1.42 t hm^(-2)a^(-1)。4)生草使单位面积产量、单果重、可溶性固形物分别平均增加20.9%、9.3%和9.6%,可滴定酸降低4.9%。5)种植豆科草类有利于增肥和固碳,禾本科草类则促进增产提质,且效益提升幅度随生草年限增加。6)年平均气温在10-20℃、年降水量介于400-800 mm、海拔处于400-800 m区间的自然条件下区域,有利于生草果园生态效益的发挥。研究结果为果园生草技术的优化和推广提供了科学依据,可指导果园管理者精准调整生草策略,以实现果园生态与经济效益的协调提升。 展开更多
关键词 果园生草 生态效益 增肥 固碳 增产提质 整合分析
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石墨烯对盐旱环境下一年生草本植物种子萌发的影响 被引量:1
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作者 李白 王国华 曾露婧 《种子》 北大核心 2025年第1期19-30,共12页
为了研究石墨烯对梭梭人工林盐旱环境下一年生草本植物种子萌发的影响,本研究以河西走廊荒漠绿洲过渡带梭梭人工林下5种典型一年生草本植物(3种藜科植物雾冰藜、白茎盐生草、沙米和2种禾本科植物狗尾草、虎尾草)为研究对象,分析施用不... 为了研究石墨烯对梭梭人工林盐旱环境下一年生草本植物种子萌发的影响,本研究以河西走廊荒漠绿洲过渡带梭梭人工林下5种典型一年生草本植物(3种藜科植物雾冰藜、白茎盐生草、沙米和2种禾本科植物狗尾草、虎尾草)为研究对象,分析施用不同浓度石墨烯对盐胁迫、干旱胁迫及盐旱复合胁迫下一年生草本植物种子萌发的影响。结果表明,盐胁迫处理下,施用10 mg/L和20 mg/L石墨烯对白茎盐生草、虎尾草种子萌发效果最佳,施用20 mg/L和30 mg/L石墨烯对雾冰藜、沙米、狗尾草种子萌发效果最佳;干旱胁迫处理下,施用20 mg/L和30 mg/L石墨烯能够基本上缓解干旱胁迫对5种一年生草本植物的影响;盐旱复合胁迫处理下,施用10 mg/L和20 mg/L石墨烯对雾冰藜、白茎盐生草、沙米种子萌发效果最佳;归一化结果分析表明,石墨烯对盐胁迫和盐旱复合胁迫下禾本科一年生草本植物虎尾草种子萌发效果最好,对干旱胁迫下藜科一年生草本植物白茎盐生草种子萌发效果最好。研究表明,施用20 mg/L石墨烯处理效果最佳,整体上有利于促进盐旱环境下一年生草本植物的种子萌发。 展开更多
关键词 石墨烯 盐胁迫 干旱胁迫 盐旱复合胁迫 一年生草本植物
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土壤水分时间稳定性研究进展 被引量:24
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作者 蔺鹏飞 朱喜 +2 位作者 何志斌 杜军 陈龙飞 《生态学报》 CAS CSCD 北大核心 2018年第10期3403-3413,共11页
土壤水分是陆地生态系统中不可或缺的组成部分,在地表水文过程中起着关键作用,连接着一系列的水文、生态、气候和地质学过程,是陆地生态系统健康运行的关键。以土壤水分时间稳定性概念为主线,从时间稳定性概念、研究方法、应用和影响因... 土壤水分是陆地生态系统中不可或缺的组成部分,在地表水文过程中起着关键作用,连接着一系列的水文、生态、气候和地质学过程,是陆地生态系统健康运行的关键。以土壤水分时间稳定性概念为主线,从时间稳定性概念、研究方法、应用和影响因素等方面,系统阐述了土壤水分时间稳定性近年来的研究进展,探讨了代表性测点的选取标准以及土壤水分时间稳定性的影响因素。结合目前的研究进展,提出了未来的研究重点:加强多因素综合作用对土壤水分时间稳定性的研究;结合"3S"技术、计算机模拟和野外实测来研究时间稳定性的尺度问题;如何高效选择代表性测点;探讨时间稳定性概念在植被恢复区和气候敏感区的研究与应用。 展开更多
关键词 土壤含水量 时间稳定性 代表性测点 应用 影响因素
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植物与传粉者物候错配效应研究进展 被引量:6
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作者 王文 杜军 +2 位作者 何志斌 马登科 赵鹏 《生态学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第15期6465-6474,共10页
开花植物与传粉者之间稳定互惠模式的建立是维持互作双方种群适合度的关键。在全球变化的背景下,植物与传粉者对温度、融雪、人类活动等外界扰动的响应差异,易于引起两者关键物候期的不同步发生,由此可能减少传粉互作的重叠时间,改变相... 开花植物与传粉者之间稳定互惠模式的建立是维持互作双方种群适合度的关键。在全球变化的背景下,植物与传粉者对温度、融雪、人类活动等外界扰动的响应差异,易于引起两者关键物候期的不同步发生,由此可能减少传粉互作的重叠时间,改变相互作用的成本和收益,进而对两者的种群动态产生潜在的深远影响(即物候错配效应)。近年来国内外对植物花期与传粉者活动物候的错配研究主要集中在两方面:一是物候错配现象发生的原因及机制;二是这种物候错配带来的生态后果,尤其是对互惠双方种群动态的影响。但由于研究方法及数据获取等方面的局限性,物候错配研究仍存在一些薄弱环节,如物候匹配模式对环境变化的响应机制、传粉效率对错配效应的调节影响、物候数据获取的独立性等。本文综述了植物-传粉者物候错配效应的最新研究进展,并对未来的研究展望进行初步探讨,以期为物种多样性、动植物种群动态的合理预测等方面的研究提供有益的参考。 展开更多
关键词 植物花期 传粉者活动 互惠关系 物候错配 种群动态
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河西走廊荒漠绿洲过渡带5种典型一年生草本植物种子休眠破除和萌发方法
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作者 杨靖 王国华 缑倩倩 《草业科学》 北大核心 2025年第4期843-858,共16页
一年生草本植物是干旱荒漠植物区系的重要组成层片,对荒漠生态系统的恢复和保护有着无法取代的生态功能。本研究选取河西走廊典型荒漠绿洲过渡带人工林下典型5种一年生草本植物[藜科的沙米(Agriophyllum squarrosum)、白茎盐生草(Haloge... 一年生草本植物是干旱荒漠植物区系的重要组成层片,对荒漠生态系统的恢复和保护有着无法取代的生态功能。本研究选取河西走廊典型荒漠绿洲过渡带人工林下典型5种一年生草本植物[藜科的沙米(Agriophyllum squarrosum)、白茎盐生草(Halogeton arachnoideus)和雾冰藜(Bassia dasyphylla)以及禾本科的狗尾草(Setaria viridis)和虎尾草(Chloris virgata)]为试验材料,通过测定保存1年和2年的5种一年生草本植物种子吸水率、生活力和种子萌发率,并用不同方式(聚乙烯二醇、预冷、预热、赤霉素、硝酸钾)处理种子,探究5种一年生草本植物种子的休眠特性及破除方法。结果表明,5种一年生草本植物种子均有较高的生活力(>77.33%),同时,5种一年生草本植物种子均有一定的休眠性,都属于生理休眠。预冷、赤霉素(0.02%、0.05%、0.10%)和硝酸钾(0.20%、0.50%、1.00%)处理均能不同程度提高保存1年和2年的5种一年生草本植物种子的萌发率。沙米种子在不同处理下,1%硝酸钾溶液处理萌发率最高,白茎盐生草、雾冰藜和虎尾草种子在不同处理下,0.05%赤霉素溶液处理萌发率最高,狗尾草种子在不同处理下,预冷处理萌发率最高。本研究可以为干旱荒漠绿洲过渡带5种一年生草本植物优势种利用和荒漠植被的恢复与重建提供科学依据。 展开更多
关键词 一年草本生植物 干旱荒漠 藜科 禾本科 种子休眠 破除休眠 萌发率
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天然和人工固沙灌木林蜘蛛和甲虫分布与环境因子的关系 被引量:12
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作者 刘继亮 赵文智 +1 位作者 李锋瑞 巴义彬 《生态学报》 CAS CSCD 北大核心 2020年第21期7987-7996,共10页
干旱区人工植被恢复驱动的土地利用变化强烈影响了地表和土栖的节肢动物群落结构及多样性。然而,我们对地表节肢动物群落关键类群-蜘蛛和甲虫对固沙植被恢复的响应及与环境变化关系的认识还很有限。以天然固沙灌木林和2种人工固沙灌木... 干旱区人工植被恢复驱动的土地利用变化强烈影响了地表和土栖的节肢动物群落结构及多样性。然而,我们对地表节肢动物群落关键类群-蜘蛛和甲虫对固沙植被恢复的响应及与环境变化关系的认识还很有限。以天然固沙灌木林和2种人工固沙灌木林为研究对象,运用方差分析和多变量分析等方法定量研究了干旱区天然和人工固沙植被区地表蜘蛛和甲虫分布特征及影响要素。结果表明,天然灌木林与人工梭梭、柽柳林地表蜘蛛和甲虫群落组成明显不同,人工梭梭、柽柳林地表蜘蛛活动密度和甲虫多样性均显著高于天然灌木林,而地表甲虫密度和蜘蛛多样性变化与之相反。两种人工固沙灌木林之间蜘蛛和甲虫群落组成也存在一定差异,人工柽柳林地表蜘蛛活动密度、多样性和甲虫物种丰富度均显著高于人工梭梭林。进一步分析发现,蜘蛛群落中狼蛛科、平腹蛛科、皿蛛亚科和球蛛科与甲虫群落中拟步甲科、步甲科和象甲科等一些甲虫种属对3种生境的选择模式不同决定了蜘蛛和甲虫群落聚集结构。植被、土壤环境因子与蜘蛛和甲虫pRDA和pCCA结果表明,草本生物量、凋落物量、土壤含砂量、电导率和灌木盖度是影响蜘蛛分布的主要环境因子,它们解释了82.1%的蜘蛛群落变异;灌木盖度、草本生物量、土壤pH和砂含量是影响甲虫群落分布的主要环境因子,它们解释了60.6%的甲虫群落变异。总之,人工固沙灌木恢复影响了植被和土壤环境,它们相互作用改变了荒漠-绿洲过渡区蜘蛛和甲虫等地表节肢动物的分布格局。 展开更多
关键词 黑河中游 天然灌木林 人工梭梭林 人工柽柳林 甲虫 蜘蛛
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黑河流域中游绿洲边缘地表水和地下水水化学特征分析 被引量:5
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作者 王国华 张妍 +2 位作者 缑倩倩 张仲伍 孙九林 《地理科学》 CSSCI CSCD 北大核心 2022年第10期1818-1828,共11页
以黑河流域中游典型绿洲边缘地表水(水库水、河流水)和地下水为研究对象,选取2005—2013年地下水和地表水水化学离子连续监测数据,综合运用描述性统计、Piper图、Gibbs图、离子相关性等方法,对水化学类型及其控制因素进行系统分析。结... 以黑河流域中游典型绿洲边缘地表水(水库水、河流水)和地下水为研究对象,选取2005—2013年地下水和地表水水化学离子连续监测数据,综合运用描述性统计、Piper图、Gibbs图、离子相关性等方法,对水化学类型及其控制因素进行系统分析。结果表明:①在2005—2013年地下水总溶解固体(TDS)呈上升趋势,而地表水(河流水和水库水)TDS呈下降趋势,同时,地下水TDS显著高于地表水;②在年际尺度,地下水离子浓度均随时间增加而显著升高,而河流水和水库水离子整体呈下降趋势;在年内尺度,地下水NO_(3)^(-)离子浓度呈现8月显著高于5月的特征,河流水Ca^(2+)、SO_(4)^(2-)离子浓度8月高于5月,而水库水所有离子含量5月高于8月;③在2005—2013年,地表水和地下水水化学类型变化:地表水水化学类型在2005—2009年由HCO_(3)^(-)-SO_(4)^(2-)-Ca^(2+)-Mg^(2+)转变为HCO_(3)^(-)-Ca^(2+)-Na^(+),而2009—2013年水库水转变为HCO_(3)^(-)-SO_(4)^(2-)-Ca^(2+)-Mg^(2+),河水转变为HCO_(3)^(-)-SO_(4)^(2-)-Ca^(2+)-Na^(+);地下水水化学类型由HCO_(3)^(-)-SO_(4)^(2-)-Ca^(2+)-Mg^(2+)型转变为SO_(4)^(2-)-HCO_(3)^(-)-Ca^(2+)-Na^(+)-Mg^(2+)型;地表水和地下水中SO_(4)^(2-)、NO_(3)^(-)变异系数最大,是随环境因素变化的最主要敏感离子;④Gibbs图表明,地表水和地下水中离子主要来源于岩石风化作用,方解石、白云岩等碳酸盐岩或硅酸盐岩矿物的风化溶解是该地区离子主要来源。 展开更多
关键词 黑河流域 地下水 地表水 水化学类型 黑河分水
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2012-2015年河西走廊中部绿洲农田生态系统水热碳通量观测数据集 被引量:2
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作者 吉喜斌 赵文智 +5 位作者 金博文 赵丽雯 赵文玥 杜泽玉 陈智 张雷明 《中国科学数据(中英文网络版)》 CSCD 2023年第3期39-48,共10页
陆地生态系统与大气间水分、热量和二氧化碳交换过程是陆地表层物质与能量交换的核心内容。涡动相关系统已成为当前测算陆地生态系统水热碳交换过程的首选方法之一。本数据集是中国通量观测研究联盟(ChinaFLUX)临泽内陆河流域研究站点... 陆地生态系统与大气间水分、热量和二氧化碳交换过程是陆地表层物质与能量交换的核心内容。涡动相关系统已成为当前测算陆地生态系统水热碳交换过程的首选方法之一。本数据集是中国通量观测研究联盟(ChinaFLUX)临泽内陆河流域研究站点河西走廊中部绿洲农田生态系统2012–2015年的水分、热量和二氧化碳通量,以及辅助微气象观测数据集。本数据集为深刻理解干旱区绿洲农田生态系统水分传输、能量交换、碳循环过程及其植物与环境调控机理提供了关键基础数据,对深入认识干旱区绿洲水文循环、生态–水文相互作用和气候变化中的碳水热耦合机制等具有重要科学价值。本数据集也可为干旱区绿洲水土资源管理、绿洲稳定与可持续发展、绿洲生态保护等干旱区所亟待解决的水资源短缺和生态环境脆弱等现实问题提供科学数据支撑。 展开更多
关键词 感热通量 潜热通量 CO_(2)通量 开路式涡动相关系统 绿洲农田生态系统 干旱区
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干旱区荒漠-绿洲过渡带3种典型灌木气孔导度对环境变化的响应及其对蒸腾的调控 被引量:14
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作者 郭飞 吉喜斌 +3 位作者 金博文 赵丽雯 赵文玥 焦丹丹 《高原气象》 CSCD 北大核心 2021年第3期632-643,共12页
利用LI-6400XT便携式光合作用测定系统和Model 1505植物压力室对河西走廊中部荒漠-绿洲过渡带3种优势种C4植物梭梭(Haloxylon ammodendron)、沙拐枣(Calligonum mongolicum)和C3植物泡泡刺(Nitraria sphaerocarpa)的水分交换过程和叶片... 利用LI-6400XT便携式光合作用测定系统和Model 1505植物压力室对河西走廊中部荒漠-绿洲过渡带3种优势种C4植物梭梭(Haloxylon ammodendron)、沙拐枣(Calligonum mongolicum)和C3植物泡泡刺(Nitraria sphaerocarpa)的水分交换过程和叶片水势(Ψ)变化进行了观测试验,对比了荒漠植物生长季降水前后水分传输因子的变化;模拟了气孔导度对主要环境因子和叶片水势的响应;从饱和水汽压差(VPD)对气孔导度的制约作用研究了荒漠植物蒸腾的调控机制。结果表明:影响3种灌木气孔导度的主要因子依次为VPD、气温(T)和Ψ,气孔导度随着VPD和T的升高而降低,随着Ψ的降低逐渐减小;不同荒漠植物气孔导度对环境因子和叶片水势的综合响应模拟研究表明,模型能够很好地模拟气孔导度日内变化,C3植物泡泡刺对这些因子变化的响应比C4植物梭梭和沙拐枣更敏感;通过类比于欧姆定律,表明可用气孔导度和VPD的乘积来对蒸腾速率进行线性模拟,相关性很强。 展开更多
关键词 气孔导度响应 叶片蒸腾 叶片水势 气孔调控 荒漠灌木
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晋西北丘陵风沙区坡面尺度下不同固沙植物群落稳定性分析 被引量:4
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作者 陈蕴琳 缑倩倩 +1 位作者 王国华 马改玲 《西北植物学报》 CAS CSCD 北大核心 2022年第2期326-338,共13页
人工固沙植被群落的稳定是评价干旱半干旱风沙区植被恢复成功的重要标准。该研究运用模糊综合评判理论,对晋西北丘陵风沙区坡面尺度下(坡上、坡中、坡下)7种人工固沙优势植物的稳定性进行分析,选取优势植物生长状况、土壤质量、林下植... 人工固沙植被群落的稳定是评价干旱半干旱风沙区植被恢复成功的重要标准。该研究运用模糊综合评判理论,对晋西北丘陵风沙区坡面尺度下(坡上、坡中、坡下)7种人工固沙优势植物的稳定性进行分析,选取优势植物生长状况、土壤质量、林下植物生物量和多样性以及Godron指数4项指标,通过计算其隶属度平均值来评价植物的稳定性。结果表明:(1)乔木油松枝叶生物量最大(1457.1 g),灌木柠条枝叶生物量最大(1429.1 g),各优势植物坡下枝叶生物量最大。(2)灌木表层(0~20 cm)土壤水分优于各乔木表层土壤水分,同时不同植物林均表现出坡下土壤水分最大;各植物表层土壤有机质、解碱氮、速效钾、速效磷基本都远高于撂荒地,其中乔木油松和灌木柠条各土壤养分指标显著高于其他植物,且不同植物林下养分也表现为坡下最优。(3)林下植物生物量乔木青杨最大(87.2 g),灌木柠条最大(50.4 g),坡下生物量最大;林下植物丰富度指数乔木青杨最高,林下植物多样性指数和均匀度指数乔木樟子松和油松最高,灌木中林下植物各多样性指数基本相近。(4)Godron指数:乔木中刺槐的交点坐标离群落稳定点最近,灌木中柠条交点坐标离群落稳定点最近。综合各指标的隶属度平均值得到乔木稳定性指数排序为:油松(0.69)>刺槐(0.67)>青杨(0.66)>樟子松(0.39)>旱柳(0.28),灌木稳定性排序为:柠条(0.82)>紫穗槐(0.64),乔灌木植物稳定性均远高于撂荒地(0.20)。研究认为乔木油松和灌木柠条稳定性最高,是西北丘陵风沙区适宜的造林树种,而坡下则是更优的种植坡位选择。该研究结果可为晋西北丘陵风沙区域以至于黄土高原人工固沙植被恢复和科学管理提供依据。 展开更多
关键词 晋西北丘陵风沙区 坡面尺度 隶属度 群落稳定性
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退耕对民勤绿洲土壤碳氮循环关键微生物及功能基因的影响 被引量:4
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作者 宋达成 赵文智 +4 位作者 李广宇 王理德 马瑞 任珩 吴昊 《生态学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第2期805-818,共14页
采用时空互代法,以巴丹吉林沙漠东南缘民勤绿洲不同退耕年限样地土壤为研究对象,利用微生物宏基因组测序技术,以KEGG数据库碳固定、氮代谢途径为工具,研究长期退耕对参与区域土壤碳固定和氮代谢途径的主要微生物群落组成及其功能基因变... 采用时空互代法,以巴丹吉林沙漠东南缘民勤绿洲不同退耕年限样地土壤为研究对象,利用微生物宏基因组测序技术,以KEGG数据库碳固定、氮代谢途径为工具,研究长期退耕对参与区域土壤碳固定和氮代谢途径的主要微生物群落组成及其功能基因变化的影响。试验共设置9个退耕年限梯度样地:未退耕耕地、退耕1年样地、退耕2年样地、退耕4年样地、退耕8年样地、退耕13年样地、退耕20年样地、退耕30年样地和退耕40年样地。结果表明:退耕明显改变了碳固定、氮代谢土壤微生物和功能基因丰度,细菌在碳固定和氮代谢两个过程中均起到主导作用;还原三羧酸循环途径、还原乙酰辅酶A途径以及3-羟基丙酸/4-羟基丁酸循环途径等为研究区土壤微生物主要碳固定途径,厌氧氨氧化途径、硝酸盐异化还原途径、硝酸盐同化还原途径、反硝化途径以及硝化途径等为研究区土壤微生物主要氮代谢途径;芽单胞菌属(Gemmatimonas)、未分类绿弯菌属(unclassified_Chloroflexi)和链霉菌属(Streptomyces)等是区域土壤微生物碳固定主要菌属,氮代谢则以腈基降解菌属(Nitriliruptor)、芽单胞菌属(Gemmatimonas)、土壤红杆菌属(Solirubrobacter)、未分类绿弯菌属(unclassified_Chloroflexi)和链霉菌属(Streptomyces)等为主;Gemmatirosa、未分类绿弯菌属(unclassified_Conexibacter)、未分类念珠菌门(unclassified_Candidatus Rokubacteria)、Gaiella和Geminicoccus等5个属分类土壤微生物可作为研究区退耕地碳固定途径标记性微生物种群,coxL.cutL和ACO.acnA等是研究区退耕地土壤微生物碳固定途径主要响应功能基因;腈基降解菌属(Nitriliruptor)、未分类念珠菌门(unclassified_Candidatus Rokubacteria)、Geminicoccus、未分类绿弯菌属(unclassified_Conexibacter)、土壤红杆菌属(Solirubrobacter)、未分类酸杆菌门(unclassified_Acidobacteria)和红色杆菌属(Rubrobacter)等7个属分类土壤微生物可作为研究区退耕地氮代谢途径标记性微生物种群,GDH2和E1.4.7.1是研究区退耕地土壤微生物氮代谢途径主要响应功能基因。该结果对于明确退耕影响下民勤绿洲土壤碳氮循环过程具有重要意义。 展开更多
关键词 民勤绿洲 退耕地 土壤微生物 碳固定途径 氮代谢途径
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祁连山国家公园煤矿修复对地表节肢动物多样性的影响 被引量:6
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作者 冯怡琳 杨竟艺 +4 位作者 王永珍 赵文智 辛未冬 袁虹 刘继亮 《生态学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第4期1575-1587,共13页
高寒山区煤矿覆土回填和种植草本植物能够快速改善环境,强烈影响地表节肢动物多样性及其生态功能,地表节肢动物对煤矿修复的响应还会因海拔及放牧扰动强度的变化而异。选择祁连山国家公园甘肃片区中部西营河和东大河保护站煤矿修复区和... 高寒山区煤矿覆土回填和种植草本植物能够快速改善环境,强烈影响地表节肢动物多样性及其生态功能,地表节肢动物对煤矿修复的响应还会因海拔及放牧扰动强度的变化而异。选择祁连山国家公园甘肃片区中部西营河和东大河保护站煤矿修复区和毗邻草地(对照区)为研究对象,利用陷阱法调查煤矿修复区及对照区地表节肢动物的种类组成和数量变化,解析地表节肢动物群落及关键类群对煤矿修复的响应模式,确定影响地表节肢动物多样性变化的关键要素。结果表明,煤矿修复缩小了修复区和对照区地表节肢动物群落差异,但煤矿修复区和对照区地表节肢动物群落组成明显不同并存在地域差异。西营河煤矿修复显著提高了地表节肢动物活动密度,而东大河保护站煤矿修复导致地表节肢动物活动密度略有降低,地表节肢动物类群丰富度、多样性和均匀度指数变化与活动密度相反。主要地表节肢动物科对煤矿矿区修复的响应模式不同并存在区域差异,西营河保护站煤矿修复显著提高了平腹蛛科、微蛛亚科和隐翅虫科的活动密度,但显著降低了硬体盲蛛科和象甲科的活动密度;东大河保护站煤矿修复显著提高了步甲科活动密度,但降低了蚁科和狼蛛科的活动密度。pRDA排序结果表明,海拔高度和全氮含量解释了西营河保护站煤矿修复区和对照区20.8%的地表节肢动物群落变异;草本地上生物量和海拔高度解释了东大河保护站煤矿修复区和对照区24.3%的地表节肢动物群落变异。总之,高寒山区人工覆土和植被建设引起的植被和土壤环境变化强烈影响地表节肢动物多样性,地表节肢动物对煤矿修复的响应存在明显的区域差异,地表节肢动物多样性可以指示和评估煤矿修复效果。 展开更多
关键词 祁连山国家公园 煤矿矿区 生态修复 地表节肢动物多样性 指示种
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生物炭施加垄沟集雨种植对水土流失及紫花苜蓿草产量的影响 被引量:1
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作者 朱进辉 赵武成 +9 位作者 Erastus Mak-Mensah 王琦 张登奎 周旭姣 赵晓乐 戚文佳 马文 崔循臻 李旭春 刘冰 《草地学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第5期1314-1326,共13页
为缓解我国黄土高原区干旱胁迫和控制水土流失,本研究采用裂区设计,生物炭施加模式(生物炭施加和无生物炭施加)为主区,耕作模式(打结垄、开敞垄和平作)为副区,研究不同生物炭施加模式和耕作模式对土壤水分、径流、泥沙流失、养分流失、... 为缓解我国黄土高原区干旱胁迫和控制水土流失,本研究采用裂区设计,生物炭施加模式(生物炭施加和无生物炭施加)为主区,耕作模式(打结垄、开敞垄和平作)为副区,研究不同生物炭施加模式和耕作模式对土壤水分、径流、泥沙流失、养分流失、紫花苜蓿(Medicago sativa L.)干草产量和水分利用效率的影响。试验结果表明,在2019和2020年紫花苜蓿生育期,与平作处理相比,开敞垄和打结垄处理的径流量、泥沙、全氮、全磷、有机质流失量分别减少20.1%~37.7%和60.1%~64.7%,54%~75.5%和77.1%~87.6%,44.4%~65.5%和49.0%~81.8%,36.7%~75.3%和48.6%~87.3%,48.2%~72.9%和58.6%~85.4%,土壤贮水量、紫花苜蓿干草产量和水分利用效率分别增加39.5~52.1和31.2~60.5 mm,26.2%~31.7%和26.5%~35.2%,10.07~14.86和12.14~16.55 kg·hm^(-2)·mm^(-1)。与无生物炭施加处理相比,生物炭施加处理的径流量、泥沙、全氮、全磷和有机质流失量分别减少48%~69%,94%~125%,12%~24%,28%~46%和35%~48%,土壤贮水量、紫花苜蓿干草产量和水分利用效率分别增加42.93~26.09 mm,106%~111%和1.96~6.90 kg·hm^(-2)·mm^(-1)。本研究表明,生物炭施加打结垄沟集雨种植是该区域适宜耕作模式。 展开更多
关键词 生物炭添加模式 耕作模式 径流 水土流失 养分流失 坡地
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干旱及复水对荒漠绿洲过渡带一年生草本植物生长及生理特性的影响 被引量:8
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作者 曾露婧 王国华 《草业学报》 CSCD 北大核心 2024年第5期41-57,共17页
一年生草本植物种群组成荒漠与绿洲生态系统的恒有性植物层片,在防风固沙和保护绿洲生态系统稳定方面具有重要的作用。本研究选取河西走廊荒漠绿洲过渡带人工林下典型5种一年生草本植物虎尾草、狗尾草、白茎盐生草、沙米和雾冰藜为研究... 一年生草本植物种群组成荒漠与绿洲生态系统的恒有性植物层片,在防风固沙和保护绿洲生态系统稳定方面具有重要的作用。本研究选取河西走廊荒漠绿洲过渡带人工林下典型5种一年生草本植物虎尾草、狗尾草、白茎盐生草、沙米和雾冰藜为研究对象,采用盆栽试验模拟干旱胁迫及复水,测定5种植物幼苗根系和叶片的生长(株高、根体积、根系平均直径、根系总表面积、根系总长和根系干重)与生理指标(根系活力、光合色素、丙二醛、渗透调节物质和抗氧化酶活性)的变化特征和规律,分析其对干旱环境的适应能力。研究结果表明,轻度干旱胁迫(土壤水分相对于CK减少2%)对5种一年生草本植物生长影响较小,甚至有一定的促进作用;中度(土壤水分相对于CK减少4%)和重度(土壤水分相对于CK减少6%)干旱胁迫下植物生长受到明显抑制。随着干旱胁迫程度的加剧,5种植物根系和叶片的丙二醛、过氧化物酶活性和渗透调节物质含量呈上升趋势;而根系活力呈下降趋势。禾本科一年生草本植物虎尾草和狗尾草根系酶活性(超氧化物歧化酶)随干旱胁迫程度的加剧呈持续增加的趋势;藜科一年生草本植物沙米和雾冰藜随干旱胁迫程度的加剧表现出先增加后下降的趋势。复水处理后,5种植物的生长和生理均得到不同程度的补偿,且根系的恢复能力高于叶片,浅根系植物的恢复能力优于深根系的。5种一年生草本植物的抗旱性具有显著差异,依次为狗尾草>白茎盐生草>雾冰藜>虎尾草>沙米。 展开更多
关键词 一年生草本植物 干旱胁迫 复水 生长 生理特性
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人工固沙植被恢复对地表节肢动物群落组成及多样性的影响 被引量:28
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作者 刘继亮 赵文智 +1 位作者 李锋瑞 潘成臣 《生态学报》 CAS CSCD 北大核心 2018年第4期1357-1365,共9页
人工绿洲是干旱区主要的自然景观之一,为了维护绿洲稳定而营建的防护林强烈改变地表生态水文过程,进而影响着地上和地下生物多样性。然而,以往的研究对地上植被关注较多,而对土壤动物研究较少。以张掖绿洲外围人工固沙植被群落和天然固... 人工绿洲是干旱区主要的自然景观之一,为了维护绿洲稳定而营建的防护林强烈改变地表生态水文过程,进而影响着地上和地下生物多样性。然而,以往的研究对地上植被关注较多,而对土壤动物研究较少。以张掖绿洲外围人工固沙植被群落和天然固沙植被群落为研究对象,探讨人工固沙植被恢复对荒漠地表节肢动物群落组成及多样性的影响及不同动物类群对植被变化的响应模式。研究表明,天然固沙植被群落转变为人工固沙植被群落显著降低了地表节肢动物数量,但提高了地表节肢动物类群丰富度和多样性,这在5月份表现尤为明显。植被类型对地表节肢动物群落的影响不同,8月人工柽柳林群落地表节肢动物活动密度、类群丰富度和多样性均显著高于人工梭梭林群落。人工固沙植被恢复显著降低了适应荒漠环境的拟步甲科甲虫,而蚁科和部分蜘蛛的数量显著增加,它们对人工固沙植被恢复的响应模式不同决定了群落结构及多样性的变化规律。此外,研究还发现一些地表节肢动物类群对不同生境具有强烈的指示作用,如拟步甲科等可指示荒漠生境,潮虫科等可指示梭梭林生境,而蠼螋科和狼蛛科等可指示柽柳林生境。综上所述,人工栽植固沙灌木形成的固沙植被群落导致了一些适应荒漠环境的地表节肢动物类群的数量降低,但也为更多的地表节肢动物类群提供了适应栖居环境和充足的食物资源等,从而提高了地表节肢动物的多样性。 展开更多
关键词 固沙植被群落 地表节肢动物 群落结构 多样性 指示种
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河西走廊天然固沙植被区地表甲虫多样性及其对沙漠化的指示作用 被引量:8
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作者 刘继亮 巴义彬 +2 位作者 牛瑞雪 李锋瑞 赵文智 《生态学报》 CAS CSCD 北大核心 2021年第13期5435-5445,共11页
干旱、半干旱区沙漠化强烈影响动植物分布及多样性,地表甲虫是荒漠中主要的动物类群,它们对沙漠化引起的植被和土壤环境变化响应十分敏感。鉴于此,以河西走廊中部张掖绿洲外围的天然固沙植被区作为研究区,依据沙漠化发育程度选择流动沙... 干旱、半干旱区沙漠化强烈影响动植物分布及多样性,地表甲虫是荒漠中主要的动物类群,它们对沙漠化引起的植被和土壤环境变化响应十分敏感。鉴于此,以河西走廊中部张掖绿洲外围的天然固沙植被区作为研究区,依据沙漠化发育程度选择流动沙丘(ASD)、丘间低地(IL)、半固定(SFSD)和固定沙丘(FSD)4种生境,调查了地表甲虫群落组成及影响甲虫分布的植被和土壤环境。研究发现,4种生境地表甲虫群落组成明显不同并存在季节变异,5月ASD与IL、SFSD和FSD生境地表甲虫群落的相异性大于8月。5月和8月SFSD生境地表甲虫活动密度均显著高于其他生境,8月FSD生境地表甲虫多样性指数显著高于其他生境。不同大小甲虫对沙漠化的响应模式不同,大中型甲虫对沙漠化的响应较小型甲虫敏感,这在5月表现尤为明显。地表甲虫与环境因子的RDA分析结果表明,12个植被和土壤环境因子解释了49.8%的地表甲虫群落变异,其中植被环境解释了甲虫群落变异的16.3%,土壤环境解释了甲虫群落变异的4.2%,植被和土壤环境相互作用解释了甲虫群落变异的29.3%。pRDA分析结果表明,草本物种丰富度、灌木盖度、土壤有机碳含量和粗砂含量是影响地表甲虫分布的主要环境因子,它们解释了43.7%的地表甲虫群落变异。Pearson相关分析表明,草本物种丰富度与地表甲虫活动密度呈显著正相关,而与地表甲虫均匀度呈显著负相关;灌木盖度与地表甲虫多样性呈显著正相关;地表甲虫物种丰富度与灌木盖度和草本物种丰富度均呈显著正相关。此外,研究还发现戈壁琵甲、克氏扁漠甲、中华砚甲和甘肃齿足象可以用于指示FSD生境,东鳖甲属昆虫可以用于指数SFSD生境,谢氏宽漠王可以用于指示IL及ASD生境。 展开更多
关键词 河西走廊 天然固沙植被 沙漠化 地表甲虫多样性 指示种
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