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

1

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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古尔班通古特沙漠半固定沙丘上固沙灌木的空间结构特征研究 被引量：1

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作者 吴改艳 张定海 +1 位作者 张志山 单立山 《草地学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第7期2190-2204,共15页

为明确固沙灌木种群空间结构变化的内外部特征和物种的生存机制,本研究以古尔班通古特沙漠半固定沙丘上的4种优势固沙灌木(白梭梭(Haloxylon persicum)、沙拐枣(Calligonum leucocladum)、蛇麻黄(Ephedra distachya)和油蒿(Artemisia or... 为明确固沙灌木种群空间结构变化的内外部特征和物种的生存机制,本研究以古尔班通古特沙漠半固定沙丘上的4种优势固沙灌木(白梭梭(Haloxylon persicum)、沙拐枣(Calligonum leucocladum)、蛇麻黄(Ephedra distachya)和油蒿(Artemisia ordosica))种群为研究对象,基于最近邻木空间结构参数(角尺度、混交度和大小比数)的一元和二元分布研究种群整体和不同生长阶段(幼株、营养株和生殖株)的种群的空间结构特征。结果表明:白梭梭和沙拐枣种群的株高和冠幅在不同生长阶段均高于蛇麻黄和油蒿种群;白梭梭、沙拐枣和油蒿种群呈随机分布,蛇麻黄种群的聚集程度相对较高;4个种群幼株表现出完全混交的状态;白梭梭和沙拐枣种群的生长状态优势度始终高于蛇麻黄和油蒿种群;4个种群的二元分布生长态势基本保持一致。研究结果对揭示固沙灌木的生长规律、生物多样性以及生态系统功能和过程的变化具有重要意义。 展开更多

关键词 固沙灌木 空间结构 角尺度 混交度 大小比数

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毛乌素沙地盐池地区固定沙丘主要固沙灌木的空间分布格局与空间关联性研究 被引量：2

3

作者 牛程旭 张定海 +1 位作者 张志山 王艳莉 《生态科学》 CSCD 北大核心 2024年第1期1-9,共9页

种群的空间分布格局与关联性的研究对预测种群的演替趋势和植被重建具有重要意义。基于毛乌素沙地固定沙丘上固沙灌木的地理位置和生长发育阶段数据,采用单变量、双变量成对相关函数和Monte-Carlo拟合检验方法,对油蒿(Artemisiaordosica... 种群的空间分布格局与关联性的研究对预测种群的演替趋势和植被重建具有重要意义。基于毛乌素沙地固定沙丘上固沙灌木的地理位置和生长发育阶段数据,采用单变量、双变量成对相关函数和Monte-Carlo拟合检验方法,对油蒿(Artemisiaordosica)、杨柴(Hedysarummongolicum)和柠条(Caraganakorshinskii)三种优势种群进行空间分布格局和关联性分析。结果表明:(1)三个种群在小尺度下呈现聚集分布,大尺度下呈现随机或均匀分布;杨柴和柠条种群在研究尺度范围内主要表现为聚集分布。(2)种间关系表明:油蒿和杨柴在小于5 m尺度下负相关,其他尺度下基本不具有相关性。(3)种群不同生长发育阶段之间的种内关联关系表明:在小尺度下,3个种群的种内关系基本呈正相关;在大尺度下,油蒿种内关系呈负相关,杨柴和柠条的种内关系不存在相关性。 展开更多

关键词 毛乌素沙地 固沙灌木 点格局分析 分布格局 空间关联性

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腾格里沙漠半固定沙丘上油蒿种群的空间格局研究 被引量：2

4

作者 张文豪 张定海 +3 位作者 张志山 单立山 陈国鹏 王艳莉 《草地学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第7期2137-2145,共9页

植物种群的空间分布格局和自相关性反映了种群个体在空间上的配置状况和彼此间的相互联系。本文以腾格里沙漠半固定沙丘上的油蒿(Artemisia ordosica)种群为研究对象,利用g(r)函数和全局与局部Moran’s I指数等方法在4种微地貌类型上对... 植物种群的空间分布格局和自相关性反映了种群个体在空间上的配置状况和彼此间的相互联系。本文以腾格里沙漠半固定沙丘上的油蒿(Artemisia ordosica)种群为研究对象,利用g(r)函数和全局与局部Moran’s I指数等方法在4种微地貌类型上对油蒿种群株高和冠幅的空间分布格局和自相关性进行分析。结果表明:油蒿种群在不同微地貌上的密度大小顺序为背风坡>丘底>丘顶>迎风坡,株高冠幅的大小顺序与种群密度大小的顺序呈相反的趋势;油蒿种群在0~14 m尺度范围内均为聚集分布;油蒿种群的株高和冠幅表现为正向空间自相关,主要表现为高高、低高和低低聚集的聚集模式。研究揭示了研究区半固定沙丘上油蒿种群的空间分布和聚集特征,对今后制定防风固沙措施以及建立科学合理的植物固沙模式具有积极的指导作用。 展开更多

关键词 油蒿 空间格局 Moran’s I指数 半固定沙丘 腾格里沙漠

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腾格里沙漠不同类型沙丘土壤水分含量与地形-植被因子关系研究 被引量：12

5

作者 孙琰蕙 张定海 张志山 《干旱区地理》 CSCD 北大核心 2022年第5期1570-1578,共9页

土壤水分是沙区主要的生态限制因子,其分布受气候、地形和植被等众多因素的影响。以腾格里沙漠沙坡头地区3种类型的沙丘(固定沙丘、半固定沙丘和流动沙丘)为研究对象,利用方差分析和冗余分析(RDA)等方法对沙丘不同部位和不同深度土壤水... 土壤水分是沙区主要的生态限制因子,其分布受气候、地形和植被等众多因素的影响。以腾格里沙漠沙坡头地区3种类型的沙丘(固定沙丘、半固定沙丘和流动沙丘)为研究对象,利用方差分析和冗余分析(RDA)等方法对沙丘不同部位和不同深度土壤水分的分布特征及其与地形-植被因子之间的关系进行了综合分析。结果表明:(1)不同类型沙丘上0~300 cm的土壤水分随着深度的增加而增加,表层土壤水分的波动程度大于中层和深层。(2)固定沙丘不同部位及不同深度的土壤水分之间没有明显的差异,半固定沙丘和流动沙丘迎风坡与丘底的土壤水分高于背风坡和丘顶。(3)固定沙丘上的土壤水分受地形-植被因子的影响较半固定沙丘和流动沙丘小,影响固定沙丘土壤水分的主要因子有坡向、高差和灌木多度。(4)地形-植被因子与研究区绝大多数半固定沙丘和流动沙丘的土壤水分均有负相关关系。研究揭示了腾格里沙漠土壤水分的分布规律及其与地形-植被因子的关系,对制定相应的防风固沙措施以及建立科学合理的植物固沙模式有积极的指导作用。 展开更多

关键词 腾格里沙漠 土壤水分 地形因子 植被因子 冗余分析(RDA)

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旱生植物水力结构特征研究进展

6

作者 潘颜霞 许浩 +1 位作者 张亚峰 张红霞 《草业学报》 CSCD 北大核心 2024年第8期190-198,共9页

旱生植物的生存主要受制于水分条件,植物适应干旱的能力及对复水的响应策略决定其生长和分布情况。植物水力结构是植物在生长过程中形成的一种复杂的水力联通系统,反映了植物根部吸水-木质部输水-蒸腾作用散失水的土壤-植物-大气连续体(... 旱生植物的生存主要受制于水分条件,植物适应干旱的能力及对复水的响应策略决定其生长和分布情况。植物水力结构是植物在生长过程中形成的一种复杂的水力联通系统,反映了植物根部吸水-木质部输水-蒸腾作用散失水的土壤-植物-大气连续体(SPAC)循环过程中形成的水分供给策略,是决定植物抗旱能力的关键内在因素,也是植物-水分关系研究的重点。本研究综述了国内外学者在植物水力结构特征方面的最新进展,重点揭示了植物水力性状的协调与权衡机制,阐明了水力性状和经济性状的关系,总结了目前对植物供需水力学模型模拟和植物抗旱及复水恢复能力评价体系构建等方面的研究进展和不足,从水力结构学视角综合评价了植物抗旱适应机制研究中存在的问题,并展望了未来研究的重点,这些关键问题的解决将为干旱条件下植被恢复与重建提供理论依据和数据支撑。 展开更多

关键词 水力性状 经济性状 模型模拟 评价体系

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我国不同气候带优势高山垫状植物的小尺度点格局研究

7

作者 赵锐明 回嵘 《生态科学》 CSCD 2023年第2期145-154,共10页

采用点格局方法,以Ripley′s函数为基础,运用L(r)函数对我国不同气候带优势高山垫状植物种群进行点格局分析。结果表明,不同气候带垫状植物的空间分布在小尺度(0~5 m)上以随机和聚集分布为主,无均匀分布的情况出现;在表现出空间聚集的... 采用点格局方法,以Ripley′s函数为基础,运用L(r)函数对我国不同气候带优势高山垫状植物种群进行点格局分析。结果表明,不同气候带垫状植物的空间分布在小尺度(0~5 m)上以随机和聚集分布为主,无均匀分布的情况出现;在表现出空间聚集的垫状植物种群中,随着尺度的增加,聚集程度下降,甚至转化为随机分布。对于高山垫状植物群落而言,优势垫状植物的空间格局是以局部空间结构为核心的垫状植物群落构建和物种多样性维持的基础。由于种间竞争和互利作用发生在较小距离内,因而种群小尺度的空间结构对垫状植物群落构建和物种多样性格局的形成至关重要。 展开更多

关键词 垫状植物 空间点格局 寒漠 群落构建

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腾格里沙漠植物区系特征分析 被引量：15

8

作者 马全林 张锦春 +1 位作者 李得禄 杨昊天 《草业学报》 CSCD 北大核心 2020年第3期16-26,共11页

腾格里沙漠地处亚洲中部荒漠区和草原区的过渡地带,具有较为丰富的物种组成和复杂的植物区系。运用植物区系地理学的基本原理,在开展大量实地调查研究的基础上,参考相关植物和标本数据库及文献,对腾格里沙漠天然种子植物区系组成、地理... 腾格里沙漠地处亚洲中部荒漠区和草原区的过渡地带,具有较为丰富的物种组成和复杂的植物区系。运用植物区系地理学的基本原理,在开展大量实地调查研究的基础上,参考相关植物和标本数据库及文献,对腾格里沙漠天然种子植物区系组成、地理成分进行分析。结果表明,腾格里沙漠植物区系位于中国西北植物地理区中间过渡带,属典型荒漠植物区系,由60科201属382种荒漠种子植物组成。其植物区系优势现象明显,区系植物趋向于集中在>10种的优势科内,优势科物种比例高达64.40%。区系植物分化程度较大,单种属和寡种属多达178属,占区系植物总属数的88.56%。植物区系地理成分复杂多样,植物属分布有14个分布型和9个分布变型,为中国植物属分布类型数的50.00%,其中温带成分分布属比例大,为44.78%,具有典型的温带性质;古地中海成分分布属为21.39%,对植物组成具有重要影响。植物科分布以世界分布型占优势,包含38个世界广布科,世界分布的优势科和表征科分别占到优势科和表征科总数的77.78%和40.00%,与沙漠气候严酷性相一致;热带成分涉及11个科,占区系总科数的18.33%,说明腾格里沙漠植物区系的发生具有热带亲缘性。腾格里沙漠植物区系起源古老并兼有新生进化成分,分布有原始多心皮类植物科、一定数量起源古老的孑遗成分和较多的间断分布类型,以及相当年轻和进化的科,反映出腾格里沙漠植物区系起源的复杂性。 展开更多

关键词 荒漠植物区系 优势科 表征科 区系地理成分 腾格里沙漠

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腾格里沙漠南缘固定沙丘活化斑的空间分布特征 被引量：3

9

作者 吴玉哲 林庆功 +2 位作者 黄磊 赵洋 张志山 《兰州大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2018年第6期776-782,共7页

沿腾格里沙漠东南缘包兰铁路沿线中卫-干塘段设置3条宽度为1 km且垂直于路基的样带,调查距路缘不同距离植被及活化斑的数量特征,以揭示铁路沿线人工植被区内活化斑的空间分布特征及其影响因素.结果表明:随着路缘距离的增加,植物种数呈... 沿腾格里沙漠东南缘包兰铁路沿线中卫-干塘段设置3条宽度为1 km且垂直于路基的样带,调查距路缘不同距离植被及活化斑的数量特征,以揭示铁路沿线人工植被区内活化斑的空间分布特征及其影响因素.结果表明:随着路缘距离的增加,植物种数呈直线下降的趋势;灌木植物的盖度在路缘处为最大值30%,当路缘距离>220 m时,灌木植物的盖度下降至最小5%;草本植物盖度则随着路缘距离的增加呈先增加后减少的趋势;该地区活化斑以小尺度斑块为主,分布于距离路基150~200 m,有90%以上的斑块直径小于10 m,平均斑块直径5.8 m.平均活化斑块面积及周长亦随路缘距离的增加而增加,坡度20°~30°斑块数量最大;对于沙丘不同部位而言,活化斑主要分布在丘顶和迎风坡,二者占到了活化斑总数量的63%.不同距离、坡度和地形的圆环度指数、扩展度指数和方形指数均>1,说明活化斑的形状明显偏离于圆形和方形,为不规则形,且异质性较大.相关分析表明,活化斑的平均斑块面积和距离呈极显著的正相关关系,活化斑的数量主要受坡度和灌木盖度的影响,活化斑的平均周长亦主要受制于坡度,并呈极显著的正相关关系,其次是灌木盖度、植被种数、距离和草本盖度. 展开更多

关键词 活化斑 空间分布 圆环度指数 扩展度指数 方形指数

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接种体状态和不同材料覆盖对人工蓝藻结皮拓殖的影响 被引量：2

10

作者 连煜超 白剑 +4 位作者 刘荣霞 王健鸿 张国君 虎瑞 赵洋 《生态学报》 北大核心 2025年第2期950-961,共12页

人工蓝藻结皮沙化土地治理技术是新时代沙化土地治理的有效手段之一。然而,人工蓝藻结皮接种体的规模化量产以及接种后最佳辅助拓殖措施的选择始终是制约其治沙效率的瓶颈。研究以短期培养的干藻和湿藻作为接种体,结合玉米秸秆和无纺布... 人工蓝藻结皮沙化土地治理技术是新时代沙化土地治理的有效手段之一。然而,人工蓝藻结皮接种体的规模化量产以及接种后最佳辅助拓殖措施的选择始终是制约其治沙效率的瓶颈。研究以短期培养的干藻和湿藻作为接种体,结合玉米秸秆和无纺布两种覆盖方式,探讨了接种体状态和不同材料覆盖对人工蓝藻结皮拓殖的影响。结果表明:干湿两种状态接种体辅以玉米秸秆、无纺布两种覆盖方式的处理在自然条件下均成功拓殖,玉米秸秆覆盖相较于无纺布覆盖的环境调控作用更好,在控制风蚀、削弱光强以及延长累积有效湿润时间上发挥了重要作用,可以更好的促进人工蓝藻结皮拓殖。培养63 d后,玉米秸秆覆盖+干藻接种处理下人工蓝藻结皮盖度最高(27.9%);玉米秸秆覆盖+湿藻接种处理下人工蓝藻结皮厚度(6.5 mm)、叶绿素a含量(23.8μg/cm^(2))、松散结合胞外多糖含量(309.9μg/cm^(2))、紧密结合胞外多糖含量(176.5μg/cm^(2))和糖被胞外多糖含量(181.1μg/cm^(2))最高。回归分析结果表明,人工蓝藻结皮的盖度、叶绿素a和3种多糖含量与风蚀强度呈显著负相关(P<0.05)。人工蓝藻结皮的盖度、厚度、叶绿素a和3种多糖含量与累积有效湿润时间呈显著正相关(P<0.05)。叶绿素a含量与累积有效湿润时间呈线性正相关,盖度、厚度和三种多糖含量则呈对数正相关;人工蓝藻结皮的各指标与光照强度呈显著负相关(P<0.05)。盖度和糖被胞外多糖含量与光照强度呈二项式相关,其余指标则呈线性相关。以上结果表明,短期培养接种体在野外环境下的成功拓殖,为人工蓝藻结皮的规模化量产提供了新途径。同时,人工蓝藻结皮拓殖过程中,玉米秸秆覆盖措施良好的环境调控作用,丰富了人工蓝藻结皮接种初期辅助拓殖措施的选择。 展开更多

关键词 沙漠化 人工生物土壤结皮 接种体 秸秆覆盖 累积有效湿润时间

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生物土壤结皮在沙区草本植物恢复中的作用综述 被引量：1

11

作者 苏春丽 许文文 +2 位作者 刘屹泽 赵燕翘 赵洋 《甘肃林业科技》 2025年第1期1-9,31,共10页

生物土壤结皮(BiologicalSoilCrusts,BSCs)与草本植物是荒漠生态系统的重要组成群落,他们呈镶嵌分布的格局,关系紧密且相互影响。因此,厘清生物土壤结皮对草本植物的影响对荒漠系统恢复和生物多样性保护具有重要意义。基于此,本文梳理... 生物土壤结皮(BiologicalSoilCrusts,BSCs)与草本植物是荒漠生态系统的重要组成群落,他们呈镶嵌分布的格局,关系紧密且相互影响。因此,厘清生物土壤结皮对草本植物的影响对荒漠系统恢复和生物多样性保护具有重要意义。基于此,本文梳理和总结了近20年来藻类结皮、地衣结皮和藓类结皮对草本植物种子库、种子萌发、生长以及组成和多样性等方面的影响,综合分析了生物土壤结皮对草本植物影响的机理,并提出了BSCs对草本植物影响的未来研究方向。 展开更多

关键词 人工生物土壤结皮 草本植物 荒漠化治理 生态系统功能

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古尔班通古特沙漠南缘固定沙丘上土壤水分与地形-植被因子的关系 被引量：6

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作者 张艳灵 张定海 +4 位作者 宁婷 张志山 单立山 陈国鹏 张正中 《水土保持学报》 CSCD 北大核心 2023年第4期258-266,277,共10页

土壤水分是干旱和半干旱生态系统格局和过程的主要驱动力,地形-植被因子是小尺度上影响土壤水分的主要因子。以古尔班通古特沙漠南缘北沙窝附近固定沙丘上不同深度的土壤水分(表层0-40 cm、中层40-200 cm、深层200-300 cm和整体0-300 cm... 土壤水分是干旱和半干旱生态系统格局和过程的主要驱动力,地形-植被因子是小尺度上影响土壤水分的主要因子。以古尔班通古特沙漠南缘北沙窝附近固定沙丘上不同深度的土壤水分(表层0-40 cm、中层40-200 cm、深层200-300 cm和整体0-300 cm)作为研究对象,利用广义线性模型(GLM)、广义加性模型(GAM)和随机森林(RF)模型研究了土壤水分与地形-植被因子之间的关系和变化规律。结果表明:(1)不同深度的土壤水分均呈现一致的单峰分布,不同深度土壤水分的大小顺序为深层>中层>表层,且两两之间具有显著差异。(2)GLM和GAM模型得到的影响不同深度土壤水分的植被和地形因子完全相同,RF模型的精度优于GLM和GAM模型。(3)地形因子海拔、坡度、高差和植被因子灌木多度与其影响的不同深度的土壤水分呈负相关关系,地形因子坡向(规定正东方向为0,顺时针旋转)和植被因子生物量与其影响的土壤水分呈正相关关系。植被因子草本盖度与表层土壤水分呈正相关关系,与中层土壤水分呈负相关关系。研究结果可为研究区制定相应的防风固沙措施以及建立科学合理的植物固沙模式提供理论参考。 展开更多

关键词 土壤水分 影响因子 广义线性模型 广义加性模型 随机森林模型 古尔班通古特沙漠

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腾格里沙漠东南缘固沙植被区生物土壤结皮及下层土壤有机碳矿化特征 被引量：13

13

作者 谢婷 李云飞 李小军 《生态学报》 CAS CSCD 北大核心 2021年第6期2339-2348,共10页

植被恢复与重建是沙区退化土地修复的有效途径,是生物土壤结皮(Biological Soil Crusts, BSCs)拓殖和发育的关键影响因素。采用室内恒温培养-碱液吸收法研究了腾格里沙漠东南缘不同恢复年限固沙植被区BSCs及其下层0—5 cm土壤的碳矿化特... 植被恢复与重建是沙区退化土地修复的有效途径,是生物土壤结皮(Biological Soil Crusts, BSCs)拓殖和发育的关键影响因素。采用室内恒温培养-碱液吸收法研究了腾格里沙漠东南缘不同恢复年限固沙植被区BSCs及其下层0—5 cm土壤的碳矿化特征,分析了其与水分及土壤理化性质的关系。结果表明:BSCs及其下层土壤有机碳的瞬时速率、最大和平均矿化速率以及累计释放量均随着恢复年限的延长而增大,同一植被区表现为BSCs大于下层0—5 cm土壤(P<0.001)。土壤含水量的增加显著促进了有机碳矿化过程(P<0.001),土壤水分含量从5%增加到20%时,BSCs有机碳的平均和最大矿化速率及累计释放量分别增加了1.48—2.08倍、1.60—2.00倍和1.48—2.08倍,下层土壤分别增大了1.36—2.08倍、1.21—2.00倍和1.36—2.08倍。土壤电导率、有机碳和黏粒含量是影响有机碳矿化的主要影响因素。结果表明沙区植被恢复与重建背景下BSCs的发生发展促进了土壤碳矿化过程,而BSCs参与的碳循环过程受其理化属性及水分等环境因子的共同影响。 展开更多

关键词 植被恢复 生物土壤结皮 土壤有机碳矿化 土壤水分含量 腾格里沙漠

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腾格里沙漠固沙植被区微生境土壤微生物功能群时空格局 被引量：11

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作者 杨贵森 吕星宇 +2 位作者 虎瑞 黄磊 张志山 《土壤学报》 CAS CSCD 北大核心 2022年第2期580-590,共11页

土壤微生物是探究生态系统植被生产力和生物地球化学循环的基础。然而,针对干旱沙区人工植被建立后不同建植年代、植物种、微生境指示碳、氮、磷循环的土壤微生物功能群的研究较少。以腾格里沙漠东南缘沙坡头区不同年代建植的柠条(Carag... 土壤微生物是探究生态系统植被生产力和生物地球化学循环的基础。然而,针对干旱沙区人工植被建立后不同建植年代、植物种、微生境指示碳、氮、磷循环的土壤微生物功能群的研究较少。以腾格里沙漠东南缘沙坡头区不同年代建植的柠条(Caragana korshinskii)和油蒿(Artemisia ordosica)土壤为研究对象,用稀释平板分离培养法研究了指示土壤碳、氮、磷循环微生物功能群数量的时空变化规律及与土壤理化性质间的关系。结果表明:(1)随固沙年限增加,微生物功能群数量显著增加,且表层(0~5 cm)土壤微生物数量高于亚表层(5~10和10~20 cm);(2)土壤微生物功能群数量呈现明显的季节变化特征。纤维素分解菌呈“V”型分布,表现为春季低夏季高;氨化和硝化细菌从冬、春、夏到秋季均表现为逐渐上升的趋势;溶磷菌数量则是从冬季、秋季到春夏季依次递减;(3)柠条与油蒿样地中纤维素分解菌和溶磷菌数量均表现为1990年高于2010年,而油蒿地则相反;(4)全氮和有效磷对微生物功能群数量影响极显著。可见,荒漠生态系统中土壤氮、磷元素含量较碳元素含量对微生物功能群数量限制更大,上述结果为更好地理解干旱沙区人工植被演替过程中微生物与土壤相互作用奠定了基础。 展开更多

关键词 柠条 油蒿 微生境 微生物功能群 季节变化 空间分布

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腾格里沙漠不同组成生物结皮特征及其对土壤酶活性的影响 被引量：15

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作者 王凯 厉萌萌 +6 位作者 刘德权 张凌基 刘可欣 许华 唐亮 何明珠 张珂 《生态学报》 CAS CSCD 北大核心 2022年第14期5859-5868,共10页

生物结皮在干旱半干旱地区生态系统中起着重要的作用。目前,有关生物结皮的存在对土壤酶活性的影响已有大量研究,而对生物结皮基本特征对土壤酶活性的研究较少。以流沙为对照,研究了不同组成生物结皮(藻结皮、地衣结皮、地衣-藓结皮、... 生物结皮在干旱半干旱地区生态系统中起着重要的作用。目前,有关生物结皮的存在对土壤酶活性的影响已有大量研究,而对生物结皮基本特征对土壤酶活性的研究较少。以流沙为对照,研究了不同组成生物结皮(藻结皮、地衣结皮、地衣-藓结皮、藓结皮)中以结皮厚度、叶绿素a含量、胞外多糖、胞外蛋白质及结皮中养分为特征的变化规律及其对结皮下土壤酶活性的影响。结果表明:(1)不同组成生物结皮的结皮厚度、叶绿素a、胞外多糖、胞外蛋白质、C、N、P、C/N、C/P、N/P的变化范围从藻结皮到藓结皮分别为:2.28—8.29 mm、1.79—8.05μg/cm^(2)、14.60—20.43 mg/kg、13.16—19.37 mg/kg、5.54—51.42 g/kg、0.44—3.36 g/kg、0.23—0.54 g/kg、9.62—15.32、24.07—94.98、1.92—6.23,且上述结皮特征均沿着藻结皮、地衣结皮、地衣-藓结皮、藓结皮方向显著增加(P<0.001),但胞外多糖和胞外蛋白质在地衣结皮、地衣-藓结皮和藓结皮间无显著差异(P>0.05);(2)相比于C和N,结皮的P含量具有较小的变异系数,且不同组成生物结皮的N/P均小于14,说明不同组成生物结皮均易受到N限制;(3)结皮下土壤过氧化氢酶、蔗糖酶、脲酶、碱性磷酸酶、蛋白酶活性在不同组成生物结皮呈增加趋势,但均随土壤深度的增加而减小;(4)生物结皮特征与结皮下土壤酶活性呈显著正相关。冗余分析显示,生物结皮的胞外蛋白质、C/N和P是影响结皮下土壤酶活性的关键影响因子,且胞外蛋白质含量的影响最大(解释量为92.2%)。 展开更多

关键词 生物结皮 胞外蛋白质 土壤酶活性 干旱半干旱地区

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腾格里沙漠东南缘不同类型生物土壤结皮对土壤有机碳矿化的影响 被引量：9

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作者 李云飞 都军 +2 位作者 张雪 谢婷 李小军 《生态学报》 CAS CSCD 北大核心 2020年第5期1580-1589,共10页

生物土壤结皮(BSCs)是荒漠生态系统的重要组成部分,是该区土壤碳循环及碳平衡的关键影响因素。研究了腾格里沙漠东南缘不同类型生物土壤结皮覆盖下土壤碳矿化过程及其对温度(10℃、25℃和35℃)和水分(土壤含水量10%和25%)变化响应特征,... 生物土壤结皮(BSCs)是荒漠生态系统的重要组成部分,是该区土壤碳循环及碳平衡的关键影响因素。研究了腾格里沙漠东南缘不同类型生物土壤结皮覆盖下土壤碳矿化过程及其对温度(10℃、25℃和35℃)和水分(土壤含水量10%和25%)变化响应特征,分析了土壤碳矿化过程与土壤理化性质的关系。结果表明:(1)结皮的形成和发育显著影响土壤有机碳矿化过程,藻类、地衣和藓类结皮覆盖的土壤碳矿化速率和CO2-C累积释放量均显著高于去除结皮的土壤,不同类型BSCs覆盖土壤和去除结皮土壤之间均表现为藓类结皮土壤>地衣结皮土壤>藻类结皮。(2)含结皮层土壤的平均和最大矿化速率均随温度升高和水分增加而逐渐增大,有结皮覆盖的土壤和去除结皮的土壤对温度和水分变化的响应规律相同。(3)有结皮土壤和去除结皮土壤碳矿化速率的温度敏感性(Q10)与结皮类型密切相关,均表现为藓类结皮>地衣结皮>藻类结皮。结果表明生物土壤结皮由以藻类为主向以藓类为主的演变进一步促进了土壤碳矿化过程,结皮对土壤碳循环的调控作用受水热等环境因子的共同影响。 展开更多

关键词 生物土壤结皮 土壤有机碳矿化 Q10 水分 腾格里沙漠

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不同环境因素对砂蓝刺头种子萌发及出苗的影响 被引量：5

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作者 王艳莉 李新荣 +1 位作者 赵杰才 齐欣宇 《兰州大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2018年第6期783-789,共7页

分析了不同温度、降水和沙埋深度对冬型一年生植物砂蓝刺头种子萌发及幼苗出土的影响.结果表明:在光暗交替(12 h/12 h)条件下,砂蓝刺头种子萌发的最适温度是30℃/20℃,萌发率达到95.2%;其次是25℃/15℃,萌发率为57.78%.种子出苗的最适... 分析了不同温度、降水和沙埋深度对冬型一年生植物砂蓝刺头种子萌发及幼苗出土的影响.结果表明:在光暗交替(12 h/12 h)条件下,砂蓝刺头种子萌发的最适温度是30℃/20℃,萌发率达到95.2%;其次是25℃/15℃,萌发率为57.78%.种子出苗的最适沙埋深度为1 cm,1~5 cm埋深种子萌发及出苗率随沙埋深度增加而减小;在幼苗能够出土的沙埋深度(0~4 cm),幼苗首次出土所需的时间随着沙埋深度的增加而延长.在1 cm埋深处,幼苗出土率随着单次降水量的增大显著增加;单次降水量6~24 mm时出苗率<25%,30 mm时出苗率达到46.7%.不同降水处理对不同沙埋深度种子出苗也具有显著影响;在1~4 cm埋深内,月降水量56 mm的出苗率显著大于36 mm,在1 cm埋深处出苗率分别为70.93%和42.28%.在沙坡头地区,降水分布较多的夏季和秋季早期是砂蓝刺头种子最适宜的萌发及出苗环境,这是一年生植物对干旱半干旱地区降水时空分布适应性的体现. 展开更多

关键词 砂蓝刺头 冬型一年生植物 种子萌发 幼苗出土 沙埋深度 降水

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1957-2017年腾格里沙漠的风速时空特征

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作者 王炳尧 高媛 +3 位作者 高莹云 杨昊天 高永平 刘立超 《兰州大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2022年第6期761-767,共7页

基于腾格里沙漠地区1957-2017年的气象观测资料,对风速的时间变化特征、突变时间、时空结构与空间分布特征展开分析.结果表明,腾格里沙漠地区60 a平均风速为2.64 m/s,总体呈显著下降趋势,下降速率约为0.07 m/(s·10 a);风速存在明... 基于腾格里沙漠地区1957-2017年的气象观测资料,对风速的时间变化特征、突变时间、时空结构与空间分布特征展开分析.结果表明,腾格里沙漠地区60 a平均风速为2.64 m/s,总体呈显著下降趋势,下降速率约为0.07 m/(s·10 a);风速存在明显的年代际变化特征,其中20世纪70-80年代和21世纪00-10年代是风速的2个持续下降年代,20世纪90年代是风速的短暂上升年代,20世纪80年代是风速剧烈变化的年代,风速发生显著突变;风速季节分布呈春季大、夏秋冬小的特征;风速在空间呈东高西低,北高南低分布,下降速率在空间上呈东快西慢分布.通过经验正交函数分解与旋转经验正交函数分解将腾格里沙漠地区风速变量场划分成4个变化敏感区,分别为东南部风速增大区、东北部风速快速减小区、西南部风速平稳减小区和西北部大风减小区. 展开更多

关键词 风速 突变分析 经验正交函数分解 旋转经验正交函数分解 腾格里沙漠

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人工培育生物结皮形成和发育对单次降雨量变化的响应 被引量：4

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作者 赵燕翘 连煜超 +2 位作者 许文文 韩高玲 赵洋 《生态学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第2期723-732,共10页

人工生物土壤结皮(BSCs)是目前沙化土地治理的新方法和新模式,播撒天然BSCs碎片是培养人工BSCs的有效方法之一。降雨显著影响人工BSCs的拓殖和发育,已有的研究多集中于探讨降雨总量和频次对单一类别的人工BSCs的影响。而单次降雨量如何... 人工生物土壤结皮(BSCs)是目前沙化土地治理的新方法和新模式,播撒天然BSCs碎片是培养人工BSCs的有效方法之一。降雨显著影响人工BSCs的拓殖和发育,已有的研究多集中于探讨降雨总量和频次对单一类别的人工BSCs的影响。而单次降雨量如何影响不同类别的人工BSCs生长发育,仍鲜见报道。以腾格里沙漠东南缘的天然藓类(N-M)、天然蓝藻-地衣(N-CL)、天然蓝藻(N-C)和人工蓝藻(A-C)结皮碎片作为培养人工BSCs的材料,探讨了1 mm、2 mm和5 mm的单次降雨量与不同类别BSCs碎片对人工BSCs的影响。结果表明,在3种单次降雨量处理下使用3种天然BSCs碎片和A-C结皮碎片均可成功培养人工BSCs,2 mm单次降雨量处理下人工BSCs的发育效果最好,而N-C和A-C较其他类别在培养早期具有较高的盖度(32.5%)和叶绿素a含量(11.39μg/cm2)。回归分析发现,人工BSCs的盖度与单次降雨量呈二项式相关;N-M和N-CL的厚度与单次降雨量呈二项式相关,N-C和A-C与单次降雨量呈对数相关;N-C的叶绿素a含量和单次降雨量呈线性正相关;N-M的松散结合胞外多糖含量和单次降雨量呈线性负相关;N-M和A-C的紧密结合胞外多糖含量和单次降雨量分别呈线性负相关和指数相关(P<0.05)。研究证明了单次降雨量和BSCs类别显著影响人工BSCs的拓殖和发育。同时发现A-C较N-C发育更稳定。因此,建议在使用人工BSCs进行大规模生态恢复时,应选择适宜的BSCs类别并优先选择人工BSCs碎片作为培养材料。 展开更多

关键词 沙漠化 人工生物土壤结皮 单次降雨量 蓝藻结皮 生态恢复

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白刺器官间非结构性碳水化合与C∶N∶P计量比的关联性 被引量：12

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作者 孙小妹 何明珠 +2 位作者 杨睿哲 李金霞 陈年来 《生态学报》 CAS CSCD 北大核心 2021年第3期1081-1091,共11页

为了探明荒漠生态系统优势种白刺的生存和生长策略,以便更好地服务于退化生态系统恢复及荒漠化治理。根据空气相对湿度选取阿拉善地区3个典型白刺群落样点,研究白刺根、茎、叶中非结构性碳水化合物(NSCs)的积累及分配和碳∶氮∶磷(C∶N... 为了探明荒漠生态系统优势种白刺的生存和生长策略,以便更好地服务于退化生态系统恢复及荒漠化治理。根据空气相对湿度选取阿拉善地区3个典型白刺群落样点,研究白刺根、茎、叶中非结构性碳水化合物(NSCs)的积累及分配和碳∶氮∶磷(C∶N∶P)计量比特征的变化,并分析相应区域的土壤有机质、全N、全P含量。结果表明:(1)随干旱程度加剧,白刺根、茎、叶中NSCs绝对含量减小,可溶性糖先增加后降低,淀粉先降低后增加;白刺叶片中N、P含量先增加后降低,C∶N和C∶P先降低后增加,在最为干旱的Plot3样点叶片N∶P>16。(2)在Plot1样点,器官间根系可溶性糖显著高于茎干和叶片,根系淀粉含量显著低于茎干和叶片,在Plot3样点叶片可溶性糖含量显著高于茎干和根系,根系中淀粉含量显著高于叶片和茎干;白刺根、茎全C含量显著高于叶片,叶片N含量显著>根系>茎干;在Plot1和PLot2样点叶片P含量显著大于根系和茎干,在Plot3样点根系>茎干>叶片。(3)NSCs及构成与C∶N∶P计量比间关系表明叶片N、P含量与茎、叶可溶性糖含量正相关和淀粉含量负相关,根中P含量与根中淀粉含量正相关和可溶性糖含量负相关。以上结果表明,随干旱加剧白刺的生长受到水分和P的双重限制,白刺通过调整器官间NSCs积累及分配和提高N、P利用效率的策略来适应干旱生境,P含量的变化影响器官间可溶性糖和淀粉的相互转化,对NSCs构成和含量的波动起着调节作用。 展开更多

关键词 非结构性碳水化合物 C∶N∶P计量比 器官关联性 干旱适应策略

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