摘要：防护林对减轻风沙灾害,改善和恢复干旱区生态环境意义重大。为优化干旱区防护林配置,该研究以旱柳、梭梭和油蒿为研究对象,设计A型(高密度)、B型(中密度)、C型(低密度)3类乔灌混交林模型,每类林带依据林龄(5、10和20 a)设计3种高度,共9种乔灌混交林模型。在12 m/s风速条件下进行风洞试验,分析不同配置乔灌混交林的风速频数、风速流场、有效防护面积。结果表明:不同配置的乔灌混交林背风面风速流场差异显著,等密度林带高度增加,带后相同位置的风速减小、气流越平稳,树龄5 a的中密度和低密度林带风速分别集中在7.2~7.6、7.5~8.5 m/s,树龄20 a的中密度和低密度林带风速分别集中分布在4~5、4.5~5 m/s;树龄10 a的中密度和低密度带后最大风速与高密度林带相似,但最小风速分别为高密度林带的5.88、7.27倍,说明高密度林带降低风速作用明显,但风速随着林带距离的增加恢复迅速;不同密度林带的防风效能最佳区随带高的增加而向后移动,林带高度增加,林带密度优势减弱。因此,中高林龄的中密度乔灌混交林生态效益、经济效益最优。

摘要：以荒漠生态系统典型植物白刺(Nitraria tangutorum)为研究对象,根据内蒙古磴口多年平均降水量和植物生长规律,设计两个增雨时段(生长季前期与生长季后期),每个增雨时段设置两个增雨梯度(72.5mm/a(50%)、145mm/a(100%)),对天然白刺灌丛进行增雨实验,研究了不同模拟增雨处理下2012年与2013年生长季白刺叶片的比叶面积(SLA)与叶干物质含量(LDMC)的变化。结果表明,增雨处理可以增加白刺叶片的SLA及LDMC,同时期增雨100%处理对SLA及LDMC的影响大于50%处理,但同时期增雨的两个处理之间无显著差异;白刺叶片SLA在生长季前期对水分响应明显,LDMC则在生长季后期对水分反应敏感;相同增雨处理,2012年白刺叶片SLA及LDMC的净增加值高于2013年;SLA与LDMC在2012年呈显著负相关,在2013年虽呈负相关,但相关性不显著。在未来降雨增加的背景下,荒漠植物白刺叶片SLA与LDMC对增雨具有较强的协调适应能力,在不同生长季节可以通过改变不同的叶片性状来适应环境变化。

摘要：为研究荒漠植物气孔性状对气候变化的响应以及对植物固碳能力的影响,根据内蒙古磴口多年平均降水量和植物生长规律,设计2个增雨时段(生长季前期与后期),每个时段设计2个增雨梯度(50%与100%),对天然白刺灌丛进行增雨实验,利用数码图像显微镜处理系统,研究叶片气孔大小、气孔密度及气孔导度等气孔性状对增雨的响应。结果表明:与对照相比,各增雨处理可以增加气孔长度、宽度与气孔导度,但孔密度减小,且叶片下表皮密度大于上表皮。相同增雨季节,100%处理对气孔大小、气孔密度及气孔导度的影响均高于50%处理,2个梯度间差异不显著;气孔大小与气孔导度对生长季前期增雨响应更敏感,气孔密度对不同生长季节增雨响应不明显;气孔性状之间存在一定的协调性。在未来降雨增加的条件下,荒漠植物可以通过改变气孔性状(扩大气孔)通路来提高固碳能力。

摘要：采用自主开发设计的森林资源规划调查系统,在大的地性线与已有林班线为边界控制条件下,对常用于森林资源调查的SPOT5遥感影像进行了多尺度、多层次逐级分割,获取了影像对象。同时,综合运用分割对象的光谱、空间特征和纹理特征形成分类规则,在此基础上进行小班区划,试验结果表明,该方法得到了较好的小班区划精度。

摘要：【目的】通过调查赤腹鹰的巢址特征、巢防卫行为和繁殖结果,分析赤腹鹰的巢址选择机制和繁殖成效,揭示影响赤腹鹰繁殖成效的主要因子,为其保护工作提出建议。【方法】根据赤腹鹰巢防卫行为的不同强度,将其分为4个巢防卫等级,并记录10 min内的鸣叫次数;收集巢址参数,包括树种、巢离地高度、胸径、海拔、树冠面积、坡位、坡度、坡向、巢前方视角、巢距道路距离、巢距房屋距离、巢距水源距离、半径20 m样圆内的植被特征。用SPSS对数据进行分析。【结果】2016和2017两年的5—8月,共发现赤腹鹰繁殖巢51个,对其中35个巢进行红外相机监控,累计拍摄监控照片661306张。其中,2016年赤腹鹰的孵化率为71.4%(n=77枚),雏鸟存活率为78.2%(n=55只);2017年的孵化率为82.5%(n=63枚),雏鸟存活率为61.5%(n=52只)。通过检查红外相机中的监控照片发现,赤腹鹰繁殖失败的主要原因在于卵或者雏鸟被捕食,捕食者包括王锦蛇(n=9巢)、松鸦(n=1巢)和黄鼬(n=1巢)、凤头鹰(n=1巢)。巢树与道路的距离越远,雄鸟的鸣叫次数越多(r=0.68,n=12,P<0.05,Spearman),雌鸟的巢防卫等级就越高(r=0.42,n=42,P<0.01,Spearman)。雏鸟存活率与巢树到道路(r=-0.45,n=47,P<0.01,Pearson)的距离呈显著性负相关,与巢树胸径、离地高度、巢树和房屋或农田之间的距离、雌雄鸟的巢防卫行为、样圆内植被参数之间的相关性都不显著。巢树离房屋(r=-0.56,n=47,P<0.01,Pearson)和道路(r=-0.35,n=47,P<0.05,Pearson)越近,巢的离地高度越高。对巢离地高度(y,m)和巢树到房屋的距离(x,m)进行线性回归分析,得到y=12.75-0.01x(R2=0.32,n=47,P<0.01)。主成分分析共筛选出8个主成分,巢树大小与生境中乔木林的质量对赤腹鹰巢址选择起着重要作用,人类活动区和水源起着次要作用。【结论】赤腹鹰倾向于选择远离人类活动区的区域营巢,但随着对人类活动的适应,靠近公路筑巢的赤腹鹰会有更高雏鸟存活率;巢防卫行为强的赤腹鹰更偏好距离人类活动区远的巢址;巢址靠近人类活动区的赤腹鹰会选择在更高的位置筑巢;赤腹鹰通常在靠近水源、乔木种类丰富、枝叶茂密,但灌木和草本较为稀疏的树林中营巢,巢树一般高大粗壮。

摘要：为得到较为准确的林带冬季相疏透度与透风系数换算公式,利用阻力形成的物理机制推导不同行数圆柱体栅栏的疏透度与透风系数近似换算公式,揭示不同行数林带防风效应物理机制的一致性和数值差异规律。结果表明,疏透度β相同的林带,行数越少透风系数α越小,防风效果越好。以几何相似程度接近为原则,给出林带冬季相透风系数α与疏透度β的近似换算关系:单行林带为α=β0.7,2行林带为α=β0.6,多行林带为α=β0.55,比忽略行数和季相的影响而采用宽高比近于1的林带实验模拟公式α=β0.4更符合实际,有助于准确理解和运用防风效应原理进行林带和林网的结构设计。

摘要：以沙化土地典型分布区——甘肃省民勤县为研究对象,以高空间分辨率影像SPOT5与30mDEM为主要数据源,采用面向对象的影像分析方法,对影像进行多尺度、多层次的分割、合并,在此基础上,通过构建多重规则集,对影像进行基于知识的模糊分类,可较为准确地实现沙化土地信息的识别与提取。本文为解决基于高空间分辨率影像进行沙化土地信息准确提取提供一个有效途径,为防沙治沙决策提供科学依据。

摘要：为探讨生长季增雨对荒漠土壤中古菌群落结构的影响,根据内蒙古磴口多年平均降水量,设计了模拟增雨试验,包括对照、2个增雨时段(生长季前期与后期)、每个时段2个增雨梯度(50%与100%)共计5种处理。增雨后提取荒漠土壤总DNA,对古菌群落编码16S rRNA基因的V4区进行Hiseq测序,分析古菌群落丰度、多样性及结构组成等。结果表明:该地区荒漠土壤中古菌群落均以奇古菌门(Thaumarchaeota)和广古菌门(Euryarchaeota)为优势菌群。NMDS和3种非相似性分析(MRPP、ANOSIM和Adonis)表明,生长季前期增雨未显著改变古菌的群落结构,生长季后期增雨显著改变了古菌的群落结构,当生长季后期增雨量达到100%时,古菌丰富度和多样性显著降低。与氨氧化过程密切相关的奇古菌门(Thaumarchaeota)相对丰度在生长季后期100%增雨条件下显著增加,将促进荒漠土壤的硝化过程。Mantel检验发现荒漠土壤古菌群落结构受土壤湿度、土壤温度、土壤硝态氮含量的影响。未来全球变化背景下降水格局变化将会对荒漠土壤古菌群落结构产生影响,并可能影响氮循环过程。

摘要：土壤在全球碳平衡中具有举足轻重的作用,而土地利用变化对土壤碳排放的影响也是极其敏感的。针对贵州岩溶峡谷地区石漠化导致的土地退化对土壤碳排放的影响进行研究。试验定位监测样地选取在石漠化典型地区——贵州省关岭布依族苗族自治县花江峡谷区,于2012年7月至2013年4月采用动态气室法(Li-8100,USA)监测了未石漠化土地和不同程度石漠化土地的土壤呼吸速率日动态和季节动态变化,通过关岭布依族苗族自治县治理前后石漠化程度监测数据分析,定量评价了石漠化对区域土壤碳排放量的影响,可为定量评价石漠化对土壤碳汇功能的影响提供科学依据。研究结果表明:1)岩溶区土壤呼吸速率与土地的石漠化程度具有很高的关联性,石漠化程度越高,土壤碳排放量越低,极重度石漠化土地样地土壤碳排放量约为非石漠化的1/2;2)非石漠化土地土壤呼吸具有明显的季节变化,而石漠化土地土壤呼吸则不再遵循植物生长的季节顺序发生变化,土壤呼吸随季节的这种变化规律被打破;3)区域碳排放变化量与石漠化治理效果有关,2005—2010年关岭布依族苗族自治县实施石漠化治理后,区域土壤呼吸产生的碳排放量增加了41 800 t,相当于关岭布依族苗族自治县岩溶区增加了31.92t/km2。

摘要：为充分掌握降尘缸内流场分布特征,解决国家标准降尘缸(直径15cm×高30cm)降尘收集效率低下、二次起尘等难题,采用激光粒子成像测速技术(PIV)对三种风速(5m/s、10m/s和25m/s)情况下三种状态(空桶状态,加漏斗,加漏斗+格网+打孔)的降尘缸内流场进行了二维试验测试。结果表明:空桶状态时,不同风速桶内漩涡剧烈复杂,桶中上部出现高的风速区不利于降尘的下落,且有二次起尘现象;增设漏斗时,内部气流缺乏出气通道,外界气流很难进入桶内,阻止了降尘下落;加增设漏斗+格网+打孔状态时,桶下部出现高速涡流,漏斗口附近未出现出气高速区,降尘容易在桶内降落保存。增加漏斗+格网+打孔的方式相较于空桶和仅加漏斗更有利于降尘的收集,试验结果为降尘缸的优化设计提供了理论依据。