• 对探地雷达探测植物根系构型精度的影响

    分类: 地球科学 >> 地理学 提交时间: 2024-04-29 合作期刊: 《干旱区研究》

    摘要: 根系是评价植被生态服务功能的关键基础要素,但快速、精确、无损确定根系的测量技术和方法是目前生 态系统评估中的瓶颈。探地雷达是一种高效无损的地球物理学技术,可以在无损状态下获取土壤中的根系信息。 但是探地雷达检测和识别根系的精度受土壤含水量、根系含水量、根径大小、根系埋藏深度等诸多因素影响,导致 其在野外根系探测中适用性受限,为了探究土壤含水量对探地雷达探测根系精度的影响,本研究采用野外预埋根 系的控制实验,根据探地雷达波速、振幅和根点反射系数的变化,分析了不同土壤含水量条件下根点识别率及根点 距离均方根误差。 结果表明:(1)根系探测中,探地雷达波速和振幅是判断土壤含水量变化的重要参数;(2)随着 土壤含水量的增大,探地雷达波速减小,雷达振幅趋于平缓;(3)不同土层深度上随着根系直径的增大,探地雷达波 速增大,雷达振幅趋于激烈;(4)根点识别率与土壤含水量成负相关(P

  • 柠条种子萌发对不同温度和的响应

    分类: 地球科学 >> 地理学 提交时间: 2023-01-17 合作期刊: 《干旱区研究》

    摘要: 柠条(Caragana korshinskii)是我国西北荒漠和半荒漠地区沙地草场的豆科旱生灌木,也是该区水土保持 和防风固沙实践中广泛应用的主要灌木树种之一。本文在人工气候箱控制的6个恒温(5 ℃、10 ℃、15 ℃、20 ℃、 25 ℃和30 ℃)条件下,设置不同梯度的土壤含水量处理(4%、8%、12%、16%、20%和30%),研究了柠条种子萌发对 温度和土壤含水量的响应。结果表明:(1)温度和土壤含水量及二者的交互作用对柠条种子萌发率、萌发速率、萌 发指数和活力指数均具有极显著影响。在10 ℃下萌发率最高达87.5%,在15 ℃、20 ℃和25 ℃下也较高,当温度增 至30 ℃时萌发率大幅降低;萌发速率、萌发指数和活力指数均在5 ℃下最小,且均随温度升高先增大后减小,在 25 ℃或15 ℃最大。(2)随着土壤含水量增加,萌发率、萌发指数和活力指数在不同温度下均呈先升高后降低的趋 势,在5 ℃下的30%土壤含水量处理最大,其他温度下均在20%或16%时最大;萌发速率在5 ℃下随土壤含水量增加 逐渐升高,在其他温度下随土壤含水量增加先升高后降低,其中10 ℃、15 ℃和20 ℃下的20%处理最大,而25 ℃和 30 ℃下的16%处理最大。夏秋季节较高的温度和土壤含水量对柠条种子萌发的抑制可能是保证部分种子进入土 壤种子库并降低幼苗死亡风险的保护性策略,而种子在早春的较低温度和土壤含水量条件下萌发可能是对这种抑 制作用的一种补偿。

  • 呼伦贝尔草原风蚀坑土壤水分异质效应研究

    分类: 地球科学 >> 地质学 提交时间: 2022-12-20 合作期刊: 《干旱区研究》

    摘要: 风蚀坑是沙质草原常见的一种风蚀地貌,是草地沙化的一种重要表现形式,其对草原植被破坏性强。本 文选择呼伦贝尔草原处于活跃发展阶段的风蚀坑为研究对象,并以周边草地为对照,对风蚀坑内外不同位置、不同 深度的土壤含水量进行研究。结果表明:( 1)风蚀坑造成草原土壤水分的破口效应,导致其周边近20 m范围草 地土壤含水量显著降低,且在沙坑边缘0~3 m范围内形成了一条干燥带,其土壤含水量比对照低45.15%;( 2)沙 坑内土壤含水量较对照降低44.44%,但沙坑下风向积沙区土壤含水量与对照无显著差异;( 3)风蚀坑的沙坑及积 沙区不同深度的土壤含水量异质性较大,变异系数CV可达到50%以上,且随着土层深度的增加,土壤含水量呈现先 增大后减小的趋势;( 4)经过雨季,风蚀坑的积沙区有一定的储水作用,而沙坑及边缘区却呈现出严重的失水 效应,土壤处于极度干燥状态,为沙坑的风蚀扩张提供了条件。

  • 民勤青土湖区不同年限退耕地对土壤水分与物种多样性的影响

    分类: 地球科学 >> 地理学 提交时间: 2022-03-28 合作期刊: 《干旱区研究》

    摘要: 采用空间代替时间法,对民勤青土湖地区不同年限退耕地(退耕1 a、2 a、4 a、8 a、13 a、20 a、30 a、40 a和CK)土壤水分变化与植被演替特征进行了调查与分析。结果表明:(1)随退耕年限增加,土壤含水量整体呈先减少后增加再逐渐趋于稳定。(2)随退耕年限增加,个体数、类群数和Margalef丰富度指数呈波动式下降的趋势;Shannon多样性指数和Pielou均匀度指数总体趋势先增加后减小,再逐渐趋于稳定;Simpson优势度指数整体变化幅度较小,最终呈稳定的趋势。(3)随退耕年限增加,植物群落经历了地肤盐生草狗尾草骆驼蒿小叶碱蓬黑果枸杞红砂盐爪爪的演替过程。(4)Simpson优势度指数和0~20 cm土层土壤含水量呈极显著负相关,Shannon多样性指数和0~20 cm土层土壤含水量呈极显著正相关,但与20~40 cm土层土壤含水量之间相关性不显著;类群数(S)Margalef丰富度指数、Pielou均匀度指数和土壤含水量之间相关性不显著。可见,干旱区植被自然演替取决于0~20cm土层土壤的含水量。

  • 典型草原禁牧条件下土壤水分对降雨模式的响应

    分类: 地球科学 >> 地球化学 提交时间: 2019-11-14 合作期刊: 《干旱区研究》

    摘要: 通过在锡林郭勒草原设置禁牧和放牧试验点,对气象、植被、土壤要素和5 cm、10 cm、15 cm、30 cm层土壤水分进行监测分析,揭示典型草原禁牧条件下降雨和土壤水分的变化及转化规律,结果表明:禁牧3 a后土壤垂向异质性增强,降雨过程中各土层土壤含水量差异显著,放牧区则相反;土壤水分对降雨响应的滞后时间随土层深度增加而增加,相对于禁牧区,放牧区浅层土壤(5 cm、10 cm)持水性能较弱,入渗完成用时较短;5 mm以下的降雨对禁牧和放牧区土壤水分均无明显补给作用,当降雨连续均匀且强度不超过5 mm·h-1时最有利于入渗,放牧区入渗深度达到15 cm和30 cm层分别需要7.9 mm和大于25 mm的降雨,而禁牧区大于5 mm的降雨就可以入渗到30 cm土层;强度5~6 mm·h-1的独立降雨只能入渗到表层土壤中(5 cm),强度大于15 mm·h-1的降雨在禁牧区能通过大孔隙快速入渗到30 cm及更深层土壤,放牧区则表层入渗较快(0~5 cm),深层入渗较慢,会形成地表径流甚至洪水灾害。该研究的结果可以为草地生态水文过程研究和制定合理的放牧政策提供参考。

  • 内蒙古荒漠草原降水有效性分析——基于苏尼特右旗过程降水量的监测

    分类: 地球科学 >> 地球科学其他学科 提交时间: 2019-09-10 合作期刊: 《干旱区研究》

    摘要: 研究选取内蒙古苏尼特右旗,通过分析2015年5月至2016年12月日降水数据和同期不同深度土壤(0~10 cm,10~20 cm,20~30 cm,30~40 cm和40~50 cm)含水量日连续观测数据,探讨降水事件对荒漠草原土壤含水量的影响。结果表明:① 降水量对表层土壤(0~10 cm,10~20 cm)含水量影响最剧烈,且2层土壤含水量与降水量存在显著的正相关关系,其余3层土壤含水量对降水事件响应不显著。② 0~10 cm、10~20 cm土壤层的最小有效降水量分别为6.4 mm和8.33 mm。③ 结合最小有效降水量进一步推导0~10 cm及10~20 cm土壤层的有效降水转化率发现,0~10 cm土壤最大有效降水转化率可达到95%,但是大部分都是在70%左右;10~20 cm最大有效降水转化率可达90%,但是大部分都是在50%左右。