干旱荒漠區(qū)受損生態(tài)系統(tǒng)的恢復(fù)重建與可持續(xù)發(fā)展

前言

　　西北干旱荒漠區(qū)是指我國年降水量4，以旱生和強(qiáng)旱生植物為主要植被組分的廣大區(qū)域，包括新疆準(zhǔn)噶爾盆地、塔里木盆地、東疆盆地，甘肅河西走廊，青海柴達(dá)木盆地，以及內(nèi)蒙古西部的阿拉善高原，約占國土面積的209／6。阿拉善干旱荒漠區(qū)是我國西北內(nèi)陸干旱區(qū)一個(gè)完整的景觀地理單元，同時(shí)也是一個(gè)完整的山地一綠洲一荒漠地域生態(tài)系統(tǒng)，總面積30多萬平方公里。該地區(qū)是我國生態(tài)環(huán)境最脆弱的區(qū)域之一，也是荒漠化最嚴(yán)重的地區(qū)之一，又是我國六大生物多樣性地區(qū)中心之一，擁有多種特有屬、種及古老孑遺物種?！　?0世紀(jì)后期以來，隨著人口數(shù)量的增長和經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，高強(qiáng)度人類活動(dòng)導(dǎo)致的全球氣候變化已深刻地改變了干旱荒漠生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)及其生物學(xué)過程，降低了荒漠生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性及其整體生態(tài)服務(wù)功能水平。這突出表現(xiàn)在：干旱荒漠區(qū)植被退化，生物多樣性銳減；地表風(fēng)蝕過程加強(qiáng)，風(fēng)沙災(zāi)害日趨嚴(yán)重，荒漠化土地面積呈現(xiàn)快速擴(kuò)展態(tài)勢?；哪鷳B(tài)系統(tǒng)的退化已嚴(yán)重制約了干旱荒漠地區(qū)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的持續(xù)發(fā)展，使這一地區(qū)成為我國經(jīng)濟(jì)最貧窮、社會(huì)發(fā)展最落后和生態(tài)環(huán)境最脆弱的區(qū)域之一。面對這一現(xiàn)實(shí)情況，從國家構(gòu)建和諧社會(huì)的戰(zhàn)略目標(biāo)出發(fā)，深入開展對退化荒漠生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)、功能變化及其調(diào)控機(jī)理的研究，努力尋求有效維護(hù)、改善和恢復(fù)荒漠生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)、功能及其穩(wěn)定性的技術(shù)途徑和管理模式，對于遏制荒漠化的發(fā)展、保護(hù)和維持生物多樣性、確保我國北方的生態(tài)安全、實(shí)現(xiàn)我國全面建設(shè)小康社會(huì)的戰(zhàn)略目標(biāo)具有重要的科學(xué)意義和現(xiàn)實(shí)意義?！　≡缭?0世紀(jì)50年代，中國科學(xué)院、地方科研院所及一些大專院校就對西北干旱區(qū)的生物和水土資源進(jìn)行過一系列的科學(xué)考察，并在此基礎(chǔ)上，在一些典型景觀帶建立了野外定位觀測站點(diǎn)，開展了土地沙化防治試驗(yàn)研究，獲得了一批珍貴的科學(xué)觀測試驗(yàn)數(shù)據(jù)，為當(dāng)時(shí)國家的荒漠化治理決策提供了重要的科學(xué)依據(jù)?！　?0世紀(jì)80年代以來，原中國科學(xué)院沙漠研究所、甘肅省草原生態(tài)所、內(nèi)蒙古林業(yè)科學(xué)院、甘肅省治沙研究所、陜西省治沙研究所等單位，以及一些大專院校（如內(nèi)蒙古大學(xué)、內(nèi)蒙古農(nóng)牧學(xué)院和新疆大學(xué)等），在西北干旱荒漠區(qū)針對植被退化、土地荒漠化治理和水資源開發(fā)利用等生態(tài)環(huán)境問題開展了大量的試驗(yàn)研究，取得了一批重要的成果，有了更多的科研積累?！　〗陙?，在國家“973”計(jì)劃項(xiàng)目、國家自然科學(xué)基金重點(diǎn)項(xiàng)目和國家生態(tài)環(huán)境建設(shè)等項(xiàng)目的資助下，科研工作者主要圍繞西北干旱荒漠區(qū)植物區(qū)系地理分布與資源利用及典型荒漠生態(tài)系統(tǒng)受損退化機(jī)制與恢復(fù)重建等科學(xué)問題，開展了比較深人系統(tǒng)的研究，并取得了一些突破性的研究成果。

內(nèi)容概要

　　《干旱荒漠區(qū)受損生態(tài)系統(tǒng)的恢復(fù)重建與可持續(xù)發(fā)展》主要是國家自然科學(xué)基金重點(diǎn)項(xiàng)目“阿拉善干旱荒漠區(qū)生態(tài)系統(tǒng)受損機(jī)制與重建研究（39730100）”和“中澳技術(shù)合作內(nèi)蒙古阿拉善環(huán)境整治與管理”項(xiàng)目最新研究成果的總結(jié)。全書共12章，概括了干旱荒漠區(qū)受損與恢復(fù)重建的新進(jìn)展，提出了干旱荒漠草地植被恢復(fù)的系列技術(shù)體系，揭示了灌木群落水分分配格局，闡明了優(yōu)勢植物種群的水分利用效率。同時(shí)，《干旱荒漠區(qū)受損生態(tài)系統(tǒng)的恢復(fù)重建與可持續(xù)發(fā)展》闡述了極端干旱環(huán)境下荒漠灌木植物的生物學(xué)適應(yīng)機(jī)理及不同灌木利用有效養(yǎng)分的根際過程，闡明了不同草地土壤與植物的營養(yǎng)動(dòng)態(tài)和一些生理指標(biāo)及不同牧壓下土壤和植物的變化特征，揭示了飛播區(qū)建植密度的閾值是其健康生長和植被恢復(fù)的關(guān)鍵，提出了對干旱荒漠區(qū)草地健康進(jìn)行評價(jià)的指標(biāo)。　　《干旱荒漠區(qū)受損生態(tài)系統(tǒng)的恢復(fù)重建與可持續(xù)發(fā)展》資料豐富、內(nèi)容翔實(shí)，理論和實(shí)踐結(jié)合緊密，具有較高的理論和應(yīng)用價(jià)值，可作為從事草業(yè)科學(xué)及農(nóng)、林、水利、資源環(huán)境、土壤等領(lǐng)域科學(xué)研究、技術(shù)推廣等科技人員重要的參考書和工具書。

書籍目錄

前言第一章 干旱荒漠區(qū)受損生態(tài)系統(tǒng)現(xiàn)狀、危機(jī)和恢復(fù)潛力第一節(jié) 阿拉善干旱荒漠區(qū)環(huán)境和生態(tài)系統(tǒng)現(xiàn)狀、危機(jī)與評估一、氣候干旱脅迫二、阿拉善荒漠區(qū)的景觀生態(tài)類型三、阿拉善荒漠區(qū)的生態(tài)系統(tǒng)及其受損狀況四、人類活動(dòng)對生態(tài)系統(tǒng)的干擾和環(huán)境壓力第二節(jié) 干旱荒漠區(qū)生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)機(jī)理一、退化生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)的原則與程序二、退化生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)的目標(biāo)第三節(jié) 恢復(fù)采取的幾種措施及關(guān)鍵技術(shù)一、圍欄封育技術(shù)二、植物治沙技術(shù)三、沙障固沙技術(shù)四、柵欄阻沙技術(shù)五、各種工程措施的組合技術(shù)六、化學(xué)治沙技術(shù)主要參考文獻(xiàn)第二章 干旱荒漠區(qū)的植物多樣性與動(dòng)物系統(tǒng)的資源評價(jià)第一節(jié) 阿拉善-鄂爾多斯生物多樣性分析一、阿拉善-鄂爾多斯生物多樣性中心的范圍和自然條件二、阿拉善-鄂爾多斯植物區(qū)系的組成三、阿拉善-鄂爾多斯生物多樣性中心的特有植物四、阿拉善-鄂爾多斯植物區(qū)系及其特有性評價(jià)第二節(jié) 動(dòng)物系統(tǒng)的資源利用原則與潛力一、家畜對草地資源利用與潛力二、草地超載過牧，使畜牧業(yè)向畸形發(fā)展主要參考文獻(xiàn)第三章 干旱荒漠區(qū)生態(tài)系統(tǒng)土壤一植物一大氣連續(xù)體水分分配格局第一節(jié) 阿拉善水資源概況平衡分析一、大氣降水二、河流水系三、地表徑流四、地下水五、水資源平衡分析第二節(jié) 典型試驗(yàn)區(qū)土壤一植物一大氣連續(xù)體水分分配格局一、土壤-植物-大氣連續(xù)體水分傳輸平衡模型二、典型試驗(yàn)區(qū)自然概況三、典型試驗(yàn)區(qū)土壤水分變化基本規(guī)律四、典型試驗(yàn)區(qū)土壤一植物一大氣連續(xù)體水分分配格局與平衡五、典型試驗(yàn)區(qū)植被水分利用效率第三節(jié) 阿拉善植被類型與水資源條件的關(guān)系剖析一、阿拉善植被資源及其特點(diǎn)二、阿拉善植被類型與水資源條件的關(guān)系主要參考文獻(xiàn)第四章 干旱荒漠區(qū)草地植物群落和土壤對不同牧壓的響應(yīng)第一節(jié) 放牧強(qiáng)度一、試驗(yàn)區(qū)自然條件及研究方法二、放牧強(qiáng)度指標(biāo)的確定第二節(jié) 不同牧壓條件下植被空間變異特征一、放牧對草地植物群落演替的影響二、放牧對群落特征的影響第三節(jié) 不同放牧條件下土壤理化性質(zhì)的空間變異特征.一、放牧對土壤物理性質(zhì)的影響二、放牧對土壤化學(xué)性質(zhì)的影響主要參考文獻(xiàn)第五章 干旱荒漠區(qū)植被恢復(fù)演替過程生境的變化.第一節(jié) 退化生態(tài)系統(tǒng)植物群落恢復(fù)與演替過程中小氣候的變化第二節(jié) 退化生態(tài)系統(tǒng)植被恢復(fù)與演替過程土壤理化性質(zhì)的演變規(guī)律一、土壤顆粒組成的變化二、土壤水分和容重的變化三、土壤養(yǎng)分的變化四、土壤微生物量的變化五、土壤酶活性的變化第三節(jié) 荒漠生態(tài)系統(tǒng)中不同海拔高度與植被條件下土壤氮素礦化作用變異特征一、樣地設(shè)置與方法二、研究區(qū)降水及氣溫特征三、土壤養(yǎng)分含量變化特征四、培養(yǎng)前后銨態(tài)氮、硝態(tài)氮和氮凈礦化速率變化特征五、土壤礦化氮與土壤基質(zhì)的關(guān)系六、氮素的礦化作用與植物的關(guān)系七、氮素的礦化作用與草地氮營養(yǎng)指數(shù)（NNI）之間的關(guān)系主要參考文獻(xiàn)第六章 干旱荒漠區(qū)天然草地恢復(fù)演替過程中植物群落結(jié)構(gòu)的變遷第一節(jié) 天然草地恢復(fù)演替過程中主要植物種群分布格局的演變一、自由放牧對草原化荒漠群落生態(tài)優(yōu)勢度及物種多樣性的影響二、圍封對草原化荒漠草地的恢復(fù)效應(yīng)及生態(tài)學(xué)機(jī)制三、草原化荒漠群落恢復(fù)演替進(jìn)程中優(yōu)勢種的更替第二節(jié) 梭梭草地恢復(fù)演替過程中主要植物種群分布格局分析一、梭梭草地恢復(fù)過程中生態(tài)環(huán)境概況與主導(dǎo)生態(tài)因子分析二、梭梭草地恢復(fù)過程中物種豐富度第三節(jié) 干旱荒漠區(qū)植物演替過程種群變化的特征一、研究方法二、物種豐富度三、物種多樣性的空間格局四、阿拉善左旗植物種群變化特征分析第四節(jié) 干旱荒漠區(qū)植物自我修復(fù)的機(jī)制一、干旱荒漠區(qū)不同植被類型土壤種子庫的作用二、旱生灌木種子萌發(fā)生態(tài)適應(yīng)性及種子萌發(fā)對干旱脅迫的響應(yīng)主要參考文獻(xiàn)第七章 干旱荒漠區(qū)草地恢復(fù)與演替過程中主要植物種的生物量、生產(chǎn)力與能量利用動(dòng)態(tài)第一節(jié) 天然草地植被恢復(fù)演替過程生物量和生產(chǎn)力動(dòng)態(tài)一、草原化荒漠群落恢復(fù)演替進(jìn)程中生產(chǎn)力的月變化二、恢復(fù)和放牧過程中植被特征的年變化第二節(jié) 梭梭草地恢復(fù)演替過程生物量和生產(chǎn)力動(dòng)態(tài)一、實(shí)驗(yàn)樣地與監(jiān)測方法二、梭梭恢復(fù)過程中物候期的變化三、梭梭草地恢復(fù)過程中生產(chǎn)力指數(shù)動(dòng)態(tài)四、梭梭草地持續(xù)利用的對策第三節(jié) 干旱荒漠區(qū)植物層片生產(chǎn)力動(dòng)態(tài)一、灌木、半灌木植物層片的生產(chǎn)力及其變化二、多年生草本植物層片的生產(chǎn)力第四節(jié) 干旱荒漠區(qū)群落演替過程中光能利用效率動(dòng)態(tài)一、牧草的光能利用效率二、飛播區(qū)圍欄內(nèi)牧草光能利用率三、栽培植物老芒麥、谷子、紫花苜蓿的光能利用率.四、幾種牧草的光能生產(chǎn)潛力主要參考文獻(xiàn)第八章 干旱荒漠區(qū)重要的生物資源——灌木第一節(jié) 灌木資源的多樣性第二節(jié) 灌木適應(yīng)干旱生態(tài)環(huán)境的特征一、生態(tài)習(xí)性、生活型類別的多樣性二、灌木適應(yīng)生態(tài)環(huán)境的特征三、灌木對草地恢復(fù)的重要貢獻(xiàn)第三節(jié) 灌木的飼用價(jià)值主要參考文獻(xiàn)第九章 灌木根際及灌叢土壤養(yǎng)分變化特征第一節(jié) 氮的變化特征一、研究方法二、根際及灌叢土壤氮素的總體含量特征三、不同灌木根際及灌叢土壤氮素含量特征四、灌叢不同深度土壤氮素變化特征五、土壤全氮與有機(jī)碳、銨態(tài)氮、硝態(tài)氮之間的關(guān)系第二節(jié) 磷和鉀的變化特征一、土壤樣品分析二、根際土壤全磷與有效磷含量特征.三、根際磷分組含量特征四、根際全鉀和速效鉀含量特征五、灌叢土壤磷、鉀的含量特征第三節(jié) 微量元素的變化特征一、灌木根際及非根際土壤微量元素的含量特征二、灌叢土壤微量元素的含量特征主要參考文獻(xiàn)第十章 飛播草地建植與管理第一節(jié) 飛播草地的現(xiàn)狀與問題一、飛播技術(shù)的研究進(jìn)展二、飛播技術(shù)存在的主要問題第二節(jié) 阿拉善退化沙地飛播植物群落演替趨勢一、植物群落的形成和發(fā)育特征二、植物群落中種的空間分布特征三、植物群落中種的生長季節(jié)變化特征第三節(jié) 飛播區(qū)白沙蒿種群生長、繁殖與土壤水分的關(guān)系及主成分分析一、白沙蒿種群的營養(yǎng)生長特征二、白沙蒿種群的繁殖生長特征三、不同密度種群白沙蒿草地土壤含水量的變異特征四、白沙蒿單株地上生物量與土壤含水量的關(guān)系五、土壤因子與白沙蒿種群生長的主成分分析第四節(jié) 飛播草地管理與利用方案一、飛播區(qū)白沙蒿利用率對生長的影響二、飛播區(qū)阿拉善沙拐棗的利用率主要參考文獻(xiàn)第十一章 天然草地質(zhì)量評價(jià)第十二章 干旱荒漠區(qū)草地保育及可持續(xù)利用

章節(jié)摘錄

　　第一章 干旱荒漠區(qū)受損生態(tài)系統(tǒng)現(xiàn)狀、危機(jī)和恢復(fù)潛力　　第一節(jié) 阿拉善干旱荒漠區(qū)環(huán)境和生態(tài)系統(tǒng)現(xiàn)狀、危機(jī)與評估　　一、氣候干旱脅迫　　阿拉善地處亞洲干旱荒漠區(qū)內(nèi)部，遠(yuǎn)離海洋，東南季風(fēng)的濕潤空氣對本區(qū)影響微弱，全年基本上受蒙古一西伯利亞大陸性氣候所控制，雨雪很少、蒸發(fā)勢強(qiáng)、空氣干燥，但日照充足，生長季內(nèi)熱量資源豐富，有效積溫高，而冬季低溫寒冷，冬春季多大風(fēng)，不時(shí)還有沙塵暴出現(xiàn)。由于面積遼闊，該區(qū)氣候的經(jīng)向、緯向地帶性和垂直地帶性均有表現(xiàn)，自東向西水汽遞減、云量減少，而太陽輻射遞增；地勢南高北低，西北熱量較豐富。東部的賀蘭山和南部的龍首山有山地氣候垂直帶分布?！　“⒗聘珊祷哪畾夂蚴且虻刭|(zhì)歷史作用而形成的，最遲也要追溯到第3紀(jì)末期至第4紀(jì)初期，在新構(gòu)造運(yùn)動(dòng)的歷程中，青藏高原的整體抬升和喜馬拉雅山系及其周邊地區(qū)各大山體的隆升，使印度洋、太平洋及北冰洋的濕潤氣流受阻，而逐漸形成了干旱氣候，距今已有400萬～700萬年之久。在阿拉善生態(tài)環(huán)境受損的現(xiàn)代過程中，氣候因子的影響，可根據(jù)本地區(qū)各氣象站歷年記載的氣象數(shù)據(jù)來討論環(huán)境變化的趨勢和規(guī)律。　　……

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