• 土壤类型和降雨变化对猪毛蒿种群动态的影响

    分类: 生物学 >> 生态学 提交时间: 2019-10-11 合作期刊: 《干旱区研究》

    摘要: 以分布在宁夏盐池县荒漠草原的广布种猪毛蒿(Artemisia scoparia)为研究对象,选择3种土壤类型(风沙土、风化基岩残积土和灰钙土),利用野外试验装置改变降雨格局,采用定点样方法,探讨其对猪毛蒿种群动态的影响。结果表明:风化基岩残积土的土壤体积含水率高于风沙土和灰钙土;增雨区,风沙土、风化基岩残积土和灰钙土的土壤体积含水率分别提高了10.6%、6.6%和20.2%;减雨区则分别降低了44.1%、9.2%和20.1%。猪毛蒿的存活曲线属于凹型,为r-对策者。风沙土上,猪毛蒿的冠幅较大,而灰钙土的密度较大。猪毛蒿生长中期,风沙土增雨区内的株高、冠幅较大,而减雨区的密度较大;风化基岩残积土上,减雨区的密度较大,而增雨区的株高、冠幅较大;灰钙土上,减雨区的密度最小,但株高、冠幅均较大。生长前期,土壤类型、水分与株高、冠幅呈负相关;生长中期,土壤水分与密度呈显著负相关,土壤类型与株高呈显著负相关、与冠幅为极显著负相关;生长后期,土壤水分与密度呈极显著负相关;土壤类型与冠幅呈极显著负相关。猪毛蒿生物量与全碳、全氮呈显著正相关关系(P<0.05),与全磷呈显著负相关关系(P<0.05)。表明,土壤类型和降雨显著影响猪毛蒿的种群动态变化。土壤类型主要影响猪毛蒿的冠幅;猪毛蒿在生长中后期,土壤水分对其种群密度产生显著影响。该结论为荒漠草原的改良提供理论依据。

  • 短花针茅荒漠草原斑块尺度物种多样性及其共存格局

    分类: 地球科学 >> 地球科学其他学科 提交时间: 2019-09-11 合作期刊: 《干旱区研究》

    摘要: 阐明斑块尺度上物种共存格局,对于深入认识荒漠草原破碎化草地生物多样性的维持机理具有重要意义。按斑块的土壤生境退化程度,选取短花针茅荒漠草原3类典型群落斑块为研究对象,对比分析不同斑块的物种构成、多样性及物种间的共存关系格局。结果表明:① 斑块A属单优种短花针茅(Stipa breviflora)群落;斑块B为短花针茅+草木樨状黄耆(Astragalus melilotoides)群落;斑块C为苦豆子(Sophora alopecuroides)+老瓜头(Cynanchum komarovii)+猪毛蒿(Artemisia scoparia)群落。② 群落结构中斑块A和斑块B多样性相近,均高于无短花针茅生长的斑块C。③ 基于零模型的分析结果显示,物种共存格局的复杂性和强度为:斑块A>斑块B>斑块C,且下降趋势明显,斑块A存在的16组显著物种对中有4组为显著竞争关系,而斑块C中的物种对减少到7组,且仅存在猪毛蒿与苦豆子组显著竞争物种对。结论:表明未沙化的土壤生境斑块是荒漠草原破碎化草地生物多样性维持的一个重要前提,土壤生境的退化显著降低了斑块内部群落组织的复杂性和物种间相互作用的强度,不利于群落的自我维持。

  • 中间锦鸡儿冠层降雨再分配特征

    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: 以荒漠草原人工中间锦鸡儿(Caragana intermedia)灌丛为对象,研究降雨量及降雨强度对两类形态灌丛(健康组和退化组)穿透雨、树干茎流和冠层截留的影响。结果表明:① 试验期间共观测到有效降雨33次,以中小降雨事件为主,总降雨量为251 mm,次平均降雨量和平均降雨强度分别为7.6 mm和1.14 mm·h-1,其中降雨量<2 mm,降雨强度<1 mm·h-1的降雨事件出现次数最多。② 健康组和退化组中间锦鸡儿平均穿透雨率、树干茎流率和冠层截留率分别为66.7%、8.5%、24.8%和75.4%、8.7%、16.0%,两类形态灌丛之间穿透雨和截留存在显著差异(P<0.05)。③ 两类形态灌丛的穿透雨量、树干茎流量、截留量与降雨量成线性函数、对数函数和幂函数关系,且其穿透雨率、树干茎流率和截留率与降雨量、降雨强度之间成对数函数和幂函数关系。灌丛形态退化显著改变了冠层降雨再分配格局,冠层截留显著降低,穿透雨显著增加,潜在提高了降水对土壤水分的直接补充,一定程度上有利于人工中间锦鸡儿稳定性的维持。

  • 基于GF-1/WFV时间序列的绿洲作物类型提取

    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: 当前基于中等空间分辨率时序数据的农作物种植结构提取成为研究热点,但农作物季相节律特征在不同气候背景下存在较大差异,绿洲作为干旱区具有明显小气候效应的生态景观,其农作物种植结构的遥感提取具有较强的典型性和代表性。选取宁夏河套平原绿洲典型区域,通过构建高分一号(GF-1/WFV)时间序列数据,结合不同作物耕作方式及生长物候,分析不同作物在整个生长季内的归一化植被指数(NDVI)和归一化水体指数(NDWI)的时间序列特征,构建不同决策树提取研究区农作物种植结构信息,并验证了不同方法的适用性。结果表明,对具有明显小气候效应的干旱区绿洲,利用时间分辨率和空间分辨率都较优的GF1-WFV时间序列数据,对其农作物种植结构进行遥感提取具有较强的实用性和代表性。

  • 基于GF-1/WFV 时间序列的葡萄识别模型——以宁夏红寺堡区为例

    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: 以宁夏红寺堡区为研究区,基于高分一号(GF-1/WFV)卫星构建葡萄生长季时间序列光谱数据,运用(Jeffreys-Matusita)(J-M)距离分析葡萄地块归一化植被指数(NDVI)时序曲线特征确定了最佳识别时相,将最佳时相的NDVI、相邻时相差值速率和曲线积分训练样本集导入Clementine数据挖掘软件中,利用C5.0决策树分类算法,并结合专家经验法构建葡萄林决策树提取模型。结果表明:构建的识别模型能够满足葡萄的识别需求,但在不同覆盖度的葡萄地块上精度有所差异;基于决策树分类的总体精度为93.71%,Kappa系数为0.91。其中,中低覆盖度葡萄林生产精度为90.82%,用户精度为88.56%;高覆盖度葡萄林生产精度为92.44%,用户精度为91.18%。

  • 荒漠草原不同类型土壤水分时空变化特征

    分类: 环境科学技术及资源科学技术 >> 环境科学技术基础学科 提交时间: 2018-11-08 合作期刊: 《干旱区研究》

    摘要: 为研究荒漠草原区不同土壤类型的水分时空动态变化特征及其对降雨变化的响应。选择3种土壤类型——风沙土、风化基岩残积土和灰钙土,利用野外增减雨试验装置,对土壤水分进行长期的动态监测。结果表明:风沙土、风化基岩残积土和灰钙土的土壤体积含水率时间变化受降雨的影响显著,出现了3次波峰;降雨量的增减变化会影响波峰出现的早晚。土壤体积含水率的垂直变化主要有2种类型:波动型和降低型,其主要受地表植被及土壤物理性质的影响。风沙土和风化基岩残积土的正常和减雨区,变异系数由表层(活跃层)向深层递减;灰钙土表层的土壤体积含水率变异系数最小(正常区1.21%,增雨区1.36%,减雨区1.46%),属次活跃层。正常和增雨区的总土壤蓄水量表现为:风化基岩残积土>风沙土>灰钙土,而减雨区的总蓄水量为:风化基岩残积土>灰钙土>风沙土。