策勒綠洲

前言

綠洲是在干旱區(qū)、半干旱區(qū)的荒漠背景條件下，具有穩(wěn)定的水源供給或水源保證的、一種中小尺度的非地帶性地理單元或生態(tài)景觀，是干旱地區(qū)人們生產(chǎn)與集中居住的區(qū)域。我國的綠洲大多分布在西北的貧困區(qū)和少數(shù)民族聚居區(qū)，綠洲內(nèi)自然環(huán)境惡劣，人們的生產(chǎn)生活非常艱難。保護綠洲對于國家來講具有重要意義，不僅關(guān)系到國家的生態(tài)安全，更關(guān)系到邊疆的穩(wěn)定。位于新疆塔克拉瑪干沙漠南緣的策勒綠洲，由于受到來自吐魯番一哈密的東北風(fēng)和來自塔克拉瑪干沙漠西緣的西北風(fēng)的雙重影響，降水稀少，風(fēng)沙災(zāi)害嚴重。策勒縣城曾因面臨風(fēng)沙侵襲三次搬遷。策勒綠洲是塔克拉瑪干沙漠南緣風(fēng)沙危害最為嚴重的地區(qū)，也是國內(nèi)風(fēng)沙危害最為嚴重的地區(qū)。然而，在綠洲的外圍，有一條由鄉(xiāng)土植物構(gòu)成的過渡帶植被將策勒綠洲與塔克拉瑪干流動沙漠隔離開來，這條植被過渡帶保護著綠洲內(nèi)生產(chǎn)生活的正常進行。綠洲一荒漠過渡帶是綠洲生態(tài)系統(tǒng)與荒漠生態(tài)系統(tǒng)的連接地帶，是綠洲生態(tài)系統(tǒng)的重要組成部分，是綠洲生態(tài)系統(tǒng)與荒漠生態(tài)系統(tǒng)間物質(zhì)循環(huán)、能量交換及信息傳遞的場所，并且是能量、物質(zhì)、信息交換最頻繁的界面區(qū)域，綠洲一荒漠過渡帶在干旱區(qū)處于重要的地位，它不僅維系著綠洲內(nèi)部的生態(tài)安全，而且對綠洲的經(jīng)濟發(fā)展做出了很大的貢獻。然而，其生境脆弱、敏感，易受到人類活動的干擾，所以這一區(qū)域的研究一直是干旱區(qū)與荒漠化有關(guān)研究的重點。過渡帶生態(tài)環(huán)境極為惡劣，植被覆蓋度低，植物群落種類組成貧乏，群落結(jié)構(gòu)簡單，植物生長緩慢、生產(chǎn)力低而不穩(wěn)。在這樣惡劣的環(huán)境下，生長在綠洲一荒漠過渡帶的植物是如何與于旱、風(fēng)沙、土壤鹽漬化抗衡的？在抗衡過程中形成了怎樣的適應(yīng)機制？基于這些問題，在大量實驗（包括野外調(diào)查和人工控制實驗）的基礎(chǔ)上，本項研究對這些問題做了詳細探討。本項研究依托中國科學(xué)院新疆生態(tài)與地理研究所策勒荒漠草地生態(tài)系統(tǒng)國家野外科學(xué)觀測研究站，由“973”國家重點基礎(chǔ)研究發(fā)展計劃項目（2009CB421302）、國家自然科學(xué)基金面上項目（30670386、30870471）、國家科技支撐計劃項目（2009BAC54801）、新疆科技攻關(guān)與重點科技項目（200633130）、新疆科技重大專項項目（200733144-2）和中國科學(xué)院資源環(huán)境領(lǐng)域野外臺站研究基金共同資助完成。

內(nèi)容概要

本書以生長在塔克拉瑪干沙漠南緣的幾種優(yōu)勢植物為研究對象，利用多種先進的實驗儀器(HOBO水位觀測儀、TDR時域反射儀、SAPFLO徑流計、PMS壓力室、Li-6400便攜式光合作用測定儀、Li-1600穩(wěn)態(tài)氣孔計、CAMPELL氣象站)，采用野外長期實驗觀測與室內(nèi)測定分析的方法，對優(yōu)勢植物的適應(yīng)特征及其與環(huán)境的關(guān)系進行了系統(tǒng)的定位實驗研究，研究結(jié)果將為區(qū)域生態(tài)環(huán)境建設(shè)中植被恢復(fù)和可持續(xù)管理技術(shù)方法的制訂提供理論依據(jù)，同時可以為政府的相關(guān)決策提供可靠的科學(xué)依據(jù)。    本書可供植物生態(tài)學(xué)、荒漠化防治等領(lǐng)域的科研人員和其他相關(guān)專業(yè)本科生、研究生，以及關(guān)注干旱區(qū)、半干旱區(qū)生態(tài)建設(shè)、植被修復(fù)的各級生產(chǎn)和管理人員參考。

書籍目錄

前言第一章  概論  第一節(jié)  策勒綠洲的水分及其生物響應(yīng)  第二節(jié)  策勒綠洲的風(fēng)沙及其生物響應(yīng)  第三節(jié)  策勒綠洲的鹽分及其生物響應(yīng)  第四節(jié)  植物對環(huán)境的綜合適應(yīng)第二章  自然環(huán)境  第一節(jié)  氣候    一、光資源    二、熱量資源    三、水資源    四、風(fēng)力狀況  第二節(jié)  土壤與地貌特征    一、土壤概況    二、土地資源    三、地貌  第三節(jié)  水文地質(zhì)特征    一、含水層水文地質(zhì)特征    二、地下水的補給、徑流和排泄條件    三、策勒綠洲地下水補給源水文特征    四、策勒綠洲地下水環(huán)境的時空分布特征  第四節(jié)  生物多樣性  第五節(jié)  自然災(zāi)害第三章  策勒綠洲-荒漠過渡帶地下水環(huán)境及其對植被的影響  第一節(jié)  綠洲與荒漠的矛盾  第二節(jié)  水資源研究現(xiàn)狀    一、地下水資源的開發(fā)利用現(xiàn)狀    二、地下水位模型模擬    三、地下水水質(zhì)模擬    四、地下水流速流向    五、地下水與地表水相互關(guān)系    六、水資源評價研究進展  第三節(jié)  策勒綠洲-荒漠過渡帶地下水埋深特點  第四節(jié)  策勒綠洲-荒漠過渡帶地下水化學(xué)特征分析  第五節(jié)  策勒綠洲-荒漠過渡帶地下水特征對植被的影響    一、地下水埋深對植被分布的影響    二、地下水水質(zhì)對植被的影響    三、地下水埋深對植被的影響    四、小結(jié)第四章  駱駝刺的生境適應(yīng)性  第一節(jié)  綠洲綜合生物防沙體系結(jié)構(gòu)研究    一、植物的防護效益研究    二、駱駝刺的生物學(xué)特性  第二節(jié)  自然條件對策勒綠洲風(fēng)沙環(huán)境的影響    一、風(fēng)動力條件    二、下墊面特征  第三節(jié)  策勒綠洲-荒漠過渡帶風(fēng)沙觀測場設(shè)置  第四節(jié)  輸沙勢與駱駝刺個體生長的關(guān)系    一、輸沙勢年內(nèi)變化特征    二、駱駝刺個體的株高、冠幅變化特征    三、風(fēng)沙活動同植被生長發(fā)育在時間上的吻合關(guān)系  第五節(jié)  駱駝刺群落對地表蝕積狀況的影響    一、駱駝刺單株生長對地表蝕積的影響    二、地表蝕積狀況的基本統(tǒng)計參數(shù)與描述性特征    三、駱駝刺整個生長期中各樣地地表蝕積情況的差異性分析    四、各樣地土壤蝕積面積的月際變化    五、各樣地土壤蝕積量的月際變化    六、一次大風(fēng)天氣過程中各試驗地蝕積的差異  第六節(jié)  小結(jié)第五章  三種優(yōu)勢植物幼苗對NaCl處理的響應(yīng)  第一節(jié)  研究意義  第二節(jié)  鹽脅迫機制與植物的抗鹽機制的研究現(xiàn)狀    一、鹽分對植物生長的影響    二、鹽分與植物水分關(guān)系的研究    三、鹽分對植物光合特性的影響  第三節(jié)  三種優(yōu)勢植物的研究概況    一、胡楊    二、梭梭    三、頭狀沙拐棗  第四節(jié)  研究方法    一、幼苗的處理方法    二、幼苗生長的測定    三、幼苗水勢的測定    四、幼苗光合作用的測定    五、土壤樣品與幼苗組織樣品的測定    六、數(shù)據(jù)分析處理  第五節(jié)  土壤水分與鹽分狀況    一、桶栽環(huán)境土壤水分狀況    二、桶栽環(huán)境土壤鹽分狀況  第六節(jié)  NaCl對三種優(yōu)勢植物幼苗生長的影響  第七節(jié)  NaCl對三種優(yōu)勢植物幼苗水分狀況的影響  第八節(jié)  NaCl對三種優(yōu)勢植物幼苗光合作用的影響  第九節(jié)  NaCl對三種優(yōu)勢植物幼苗體內(nèi)離子及總氮含量的影響  第十節(jié)  小結(jié)    一、NaCl對三種優(yōu)勢植物幼苗生長的影響    二、NaCl對三種優(yōu)勢植物幼苗水分狀況的影響    三、NaCl對三種優(yōu)勢植物幼苗光合作用的影響    四、NaCl對三種優(yōu)勢植物幼苗體內(nèi)鹽離子分布及礦質(zhì)營養(yǎng)平衡的影響    五、NaCl對三種優(yōu)勢植物幼苗外形特征的影響第六章  四種楊樹的生理生態(tài)學(xué)特性的研究  第一節(jié)  研究意義  第二節(jié)  研究材料和方法    一、四種楊樹的自然概況    二、試驗材料與處理  第三節(jié)  四種楊樹的清晨葉片(帶葉小枝)水勢的月變化    一、測定方法    二、測定結(jié)果  第四節(jié)  四種楊樹葉綠素含量的月變化    一、測定方法    二、測定結(jié)果  第五節(jié)  四種楊樹的蒸騰速率日變化及其與生態(tài)環(huán)境因子的關(guān)系    一、測定方法    二、測定結(jié)果  第六節(jié)  四種楊樹光合速率日變化和水分利用效率及其與環(huán)境因子的關(guān)系    一、測定方法    二、測定結(jié)果  第七節(jié)  四種楊樹P-V曲線重要水分參數(shù)的確定    一、P-V(壓力-容積)曲線的制作    二、P-V曲線中重要水分關(guān)系參數(shù)的生態(tài)學(xué)意義    三、四種楊樹P-V曲線重要水分關(guān)系參數(shù)的確定與分析  第八節(jié)  三種林分下的土壤含水量    一、土壤含水量的測定方法    二、測定結(jié)果  第九節(jié)  各林分樣樹的物候觀測及分析    一、物候觀測方法    二、測定結(jié)果  第十節(jié)  四種楊樹的持水力    一、持水力測定方法    二、測定結(jié)果  第十一節(jié)  小結(jié)第七章  綠洲-荒漠過渡帶四種優(yōu)勢植物生態(tài)生理學(xué)特性  第一節(jié)  研究意義    一、植被保護的需要    二、塔南地區(qū)嚴峻的生態(tài)環(huán)境形勢的需要    三、塔南地區(qū)荒漠植被更新的需要  第二節(jié)  國內(nèi)外研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢    一、國外植物生態(tài)生理學(xué)的研究歷史和發(fā)展現(xiàn)狀    二、國內(nèi)植物生態(tài)生理學(xué)的研究概況    三、四種優(yōu)勢植物的研究概況  第三節(jié)  研究材料  第四節(jié)  四種優(yōu)勢植物清晨水勢及水勢日變化    一、清晨水勢    二、水勢日變化  第五節(jié)  四種優(yōu)勢植物pV曲線水分關(guān)系參數(shù)的變化  第六節(jié)  三種優(yōu)勢植物的莖流量  第七節(jié)  四種優(yōu)勢植物的蒸騰速率  第八節(jié)  四種優(yōu)勢植物的光合速率及水分利用效率    一、四種優(yōu)勢植物的光合速率變化    二、四種優(yōu)勢植物的水分利用效率  第九節(jié)  四種優(yōu)勢植物樣地的土壤含水率  第十節(jié)  研究區(qū)的環(huán)境因子  第十一節(jié)  小結(jié)第八章  綠洲-荒漠過渡帶兩種優(yōu)勢植物對不同水分傳輸距離的響應(yīng)  第一節(jié)  樣地的選擇  第二節(jié)  兩種優(yōu)勢植物的清晨水勢及正午水勢  第三節(jié)  兩種優(yōu)勢植物P-V曲線水分關(guān)系參數(shù)的比較  第四節(jié)  兩種優(yōu)勢植物蒸騰速率的季節(jié)  變化  第五節(jié)  小結(jié)第九章  人工控制條件下兩種優(yōu)勢植物幼苗的生理生態(tài)學(xué)特性  第一節(jié)  樣地的選擇  第二節(jié)  兩種優(yōu)勢植物幼苗的清晨水勢及水勢日變化  第三節(jié)  兩種優(yōu)勢植物幼苗的光合作用比較  第四節(jié)  兩種優(yōu)勢植物幼苗的生物量  第五節(jié)  小結(jié)主要參考文獻圖版

章節(jié)摘錄

插圖：目前測量地表水流速流向的手段比較多，而地下水流速流向的直接勘測方法并不多，地下水流速流向的試驗方法主要以同位素示蹤探測技術(shù)為主。示蹤探測理論的核心是對示蹤曲線（回收點示蹤劑濃度歷時曲線）等示蹤資料進行分析整理、解釋及計算，從而達到識別流場類型結(jié)構(gòu)、計算流場參數(shù)的目的。20世紀70年代初，一些學(xué)者就利用示蹤曲線計算了巖溶水管流場的流速和流量。楊立錚（1989）利用示蹤曲線對巖溶水管流場結(jié)構(gòu)作出了解釋與判斷，他認為：①單一管道為典型單峰曲線；②單管道有水池型為下降支平緩或有臺階的單峰曲線；③多管道型為獨立多峰或連續(xù)多峰曲線；④多管道有水池型為下降支呈波狀起伏或臺階狀下降的示蹤曲線。前人比較全面地總結(jié)了巖溶地區(qū)示蹤結(jié)果的分析和解釋技術(shù)，提出了8種示蹤曲線類型及對應(yīng)的管道系統(tǒng)特征；Ivan Gams等（1990）在總結(jié)國內(nèi)外連通試驗方法時也提出3大類6種流場結(jié)構(gòu)的示蹤曲線特征。在20世紀90年代，張禎武和鄒成杰（1995）把溶質(zhì)運移數(shù)學(xué)模型運用到示蹤理論中，通過對各類巖溶水管流場地質(zhì)條件與示蹤條件的歸納，給出了管流場示蹤數(shù)學(xué)模型和它們的解析解，以及分散流場數(shù)學(xué)模型和它們的解析解；同時利用理論示蹤曲線與實際曲線對比分析，建立了各類巖溶水管流場和分散流場與示蹤曲線間的對應(yīng)關(guān)系，隨后又對上述模型及對應(yīng)關(guān)系進行了室內(nèi)沙箱模擬驗證。

編輯推薦

《策勒綠洲:荒漠過渡帶環(huán)境特征與優(yōu)勢植物適應(yīng)性》是由科學(xué)出版社出版的。

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