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(guó)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(hù)綠洲對(duì)于國(guó)家來(lái)講具有重要意義，不僅關(guān)系到國(guó)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(lái)自吐魯番一哈密的東北風(fēng)和來(lái)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(yán)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(yán)重的地區(qū)，也是國(guó)內(nèi)風(fēng)沙危害最為嚴(yán)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(guò)渡帶植被將策勒綠洲與塔克拉瑪干流動(dòng)沙漠隔離開(kāi)來(lái)，這條植被過(guò)渡帶保護(hù)著綠洲內(nèi)生產(chǎn)生活的正常進(jìn)行。綠洲一荒漠過(guò)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(chǎng)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(guò)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(duì)綠洲的經(jīng)濟(jì)發(fā)展做出了很大的貢獻(xiàn)。然而，其生境脆弱、敏感，易受到人類活動(dòng)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(diǎn)。過(guò)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(jiǎn)單，植物生長(zhǎng)緩慢、生產(chǎn)力低而不穩(wěn)。在這樣惡劣的環(huán)境下，生長(zhǎng)在綠洲一荒漠過(guò)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(guò)程中形成了怎樣的適應(yīng)機(jī)制？基于這些問(wèn)題，在大量實(shí)驗(yàn)（包括野外調(diào)查和人工控制實(shí)驗(yàn)）的基礎(chǔ)上，本項(xiàng)研究對(duì)這些問(wèn)題做了詳細(xì)探討。本項(xiàng)研究依托中國(guó)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(guó)家野外科學(xué)觀測(cè)研究站，由“973”國(guó)家重點(diǎn)基礎(chǔ)研究發(fā)展計(jì)劃項(xiàng)目（2009CB421302）、國(guó)家自然科學(xué)基金面上項(xiàng)目（30670386、30870471）、國(guó)家科技支撐計(jì)劃項(xiàng)目（2009BAC54801）、新疆科技攻關(guān)與重點(diǎn)科技項(xiàng)目（200633130）、新疆科技重大專項(xiàng)項(xiàng)目（200733144-2）和中國(guó)科學(xué)院資源環(huán)境領(lǐng)域野外臺(tái)站研究基金共同資助完成。

內(nèi)容概要

本書(shū)以生長(zhǎng)在塔克拉瑪干沙漠南緣的幾種優(yōu)勢(shì)植物為研究對(duì)象，利用多種先進(jìn)的實(shí)驗(yàn)儀器(HOBO水位觀測(cè)儀、TDR時(shí)域反射儀、SAPFLO徑流計(jì)、PMS壓力室、Li-6400便攜式光合作用測(cè)定儀、Li-1600穩(wěn)態(tài)氣孔計(jì)、CAMPELL氣象站)，采用野外長(zhǎng)期實(shí)驗(yàn)觀測(cè)與室內(nèi)測(cè)定分析的方法，對(duì)優(yōu)勢(shì)植物的適應(yīng)特征及其與環(huán)境的關(guān)系進(jìn)行了系統(tǒng)的定位實(shí)驗(yàn)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(shí)可以為政府的相關(guān)決策提供可靠的科學(xué)依據(jù)。    本書(shū)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(jí)生產(chǎn)和管理人員參考。

書(shū)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(duì)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(bǔ)給、徑流和排泄條件    三、策勒綠洲地下水補(bǔ)給源水文特征    四、策勒綠洲地下水環(huán)境的時(shí)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(guò)渡帶地下水環(huán)境及其對(duì)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(kāi)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(píng)價(jià)研究進(jìn)展  第三節(jié)  策勒綠洲-荒漠過(guò)渡帶地下水埋深特點(diǎn)  第四節(jié)  策勒綠洲-荒漠過(guò)渡帶地下水化學(xué)特征分析  第五節(jié)  策勒綠洲-荒漠過(guò)渡帶地下水特征對(duì)植被的影響    一、地下水埋深對(duì)植被分布的影響    二、地下水水質(zhì)對(duì)植被的影響    三、地下水埋深對(duì)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(hù)效益研究    二、駱駝刺的生物學(xué)特性  第二節(jié)  自然條件對(duì)策勒綠洲風(fēng)沙環(huán)境的影響    一、風(fēng)動(dòng)力條件    二、下墊面特征  第三節(jié)  策勒綠洲-荒漠過(guò)渡帶風(fēng)沙觀測(cè)場(chǎng)設(shè)置  第四節(jié)  輸沙勢(shì)與駱駝刺個(gè)體生長(zhǎng)的關(guān)系    一、輸沙勢(shì)年內(nèi)變化特征    二、駱駝刺個(gè)體的株高、冠幅變化特征    三、風(fēng)沙活動(dòng)同植被生長(zhǎng)發(fā)育在時(shí)間上的吻合關(guān)系  第五節(jié)  駱駝刺群落對(duì)地表蝕積狀況的影響    一、駱駝刺單株生長(zhǎng)對(duì)地表蝕積的影響    二、地表蝕積狀況的基本統(tǒng)計(jì)參數(shù)與描述性特征    三、駱駝刺整個(gè)生長(zhǎng)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(guò)程中各試驗(yàn)地蝕積的差異  第六節(jié)  小結(jié)第五章  三種優(yōu)勢(shì)植物幼苗對(duì)NaCl處理的響應(yīng)  第一節(jié)  研究意義  第二節(jié)  鹽脅迫機(jī)制與植物的抗鹽機(jī)制的研究現(xiàn)狀    一、鹽分對(duì)植物生長(zhǎng)的影響    二、鹽分與植物水分關(guān)系的研究    三、鹽分對(duì)植物光合特性的影響  第三節(jié)  三種優(yōu)勢(shì)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(zhǎng)的測(cè)定    三、幼苗水勢(shì)的測(cè)定    四、幼苗光合作用的測(cè)定    五、土壤樣品與幼苗組織樣品的測(cè)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(duì)三種優(yōu)勢(shì)植物幼苗生長(zhǎng)的影響  第七節(jié)  NaCl對(duì)三種優(yōu)勢(shì)植物幼苗水分狀況的影響  第八節(jié)  NaCl對(duì)三種優(yōu)勢(shì)植物幼苗光合作用的影響  第九節(jié)  NaCl對(duì)三種優(yōu)勢(shì)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(duì)三種優(yōu)勢(shì)植物幼苗生長(zhǎng)的影響    二、NaCl對(duì)三種優(yōu)勢(shì)植物幼苗水分狀況的影響    三、NaCl對(duì)三種優(yōu)勢(shì)植物幼苗光合作用的影響    四、NaCl對(duì)三種優(yōu)勢(shì)植物幼苗體內(nèi)鹽離子分布及礦質(zhì)營(yíng)養(yǎng)平衡的影響    五、NaCl對(duì)三種優(yōu)勢(shì)植物幼苗外形特征的影響第六章  四種楊樹(shù)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(shù)的自然概況    二、試驗(yàn)材料與處理  第三節(jié)  四種楊樹(shù)的清晨葉片(帶葉小枝)水勢(shì)的月變化    一、測(cè)定方法    二、測(cè)定結(jié)果  第四節(jié)  四種楊樹(shù)葉綠素含量的月變化    一、測(cè)定方法    二、測(cè)定結(jié)果  第五節(jié)  四種楊樹(shù)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(cè)定方法    二、測(cè)定結(jié)果  第六節(jié)  四種楊樹(shù)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(cè)定方法    二、測(cè)定結(jié)果  第七節(jié)  四種楊樹(shù)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(shù)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(cè)定方法    二、測(cè)定結(jié)果  第九節(jié)  各林分樣樹(shù)的物候觀測(cè)及分析    一、物候觀測(cè)方法    二、測(cè)定結(jié)果  第十節(jié)  四種楊樹(shù)的持水力    一、持水力測(cè)定方法    二、測(cè)定結(jié)果  第十一節(jié)  小結(jié)第七章  綠洲-荒漠過(guò)渡帶四種優(yōu)勢(shì)植物生態(tài)生理學(xué)特性  第一節(jié)  研究意義    一、植被保護(hù)的需要    二、塔南地區(qū)嚴(yán)峻的生態(tài)環(huán)境形勢(shì)的需要    三、塔南地區(qū)荒漠植被更新的需要  第二節(jié)  國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)    一、國(guó)外植物生態(tài)生理學(xué)的研究歷史和發(fā)展現(xiàn)狀    二、國(guó)內(nèi)植物生態(tài)生理學(xué)的研究概況    三、四種優(yōu)勢(shì)植物的研究概況  第三節(jié)  研究材料  第四節(jié)  四種優(yōu)勢(shì)植物清晨水勢(shì)及水勢(shì)日變化    一、清晨水勢(shì)    二、水勢(shì)日變化  第五節(jié)  四種優(yōu)勢(shì)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(shì)植物的莖流量  第七節(jié)  四種優(yōu)勢(shì)植物的蒸騰速率  第八節(jié)  四種優(yōu)勢(shì)植物的光合速率及水分利用效率    一、四種優(yōu)勢(shì)植物的光合速率變化    二、四種優(yōu)勢(shì)植物的水分利用效率  第九節(jié)  四種優(yōu)勢(shì)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(guò)渡帶兩種優(yōu)勢(shì)植物對(duì)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(shì)植物的清晨水勢(shì)及正午水勢(shì)  第三節(jié)  兩種優(yōu)勢(shì)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(shì)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(shì)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(shì)植物幼苗的清晨水勢(shì)及水勢(shì)日變化  第三節(jié)  兩種優(yōu)勢(shì)植物幼苗的光合作用比較  第四節(jié)  兩種優(yōu)勢(shì)植物幼苗的生物量  第五節(jié)  小結(jié)主要參考文獻(xiàn)圖版

章節(jié)摘錄

插圖：目前測(cè)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(cè)方法并不多，地下水流速流向的試驗(yàn)方法主要以同位素示蹤探測(cè)技術(shù)為主。示蹤探測(cè)理論的核心是對(duì)示蹤曲線（回收點(diǎn)示蹤劑濃度歷時(shí)曲線）等示蹤資料進(jìn)行分析整理、解釋及計(jì)算，從而達(dá)到識(shí)別流場(chǎng)類型結(jié)構(gòu)、計(jì)算流場(chǎng)參數(shù)的目的。20世紀(jì)70年代初，一些學(xué)者就利用示蹤曲線計(jì)算了巖溶水管流場(chǎng)的流速和流量。楊立錚（1989）利用示蹤曲線對(duì)巖溶水管流場(chǎng)結(jié)構(gòu)作出了解釋與判斷，他認(rèn)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(tái)階的單峰曲線；③多管道型為獨(dú)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(tái)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(duì)應(yīng)的管道系統(tǒng)特征；Ivan Gams等（1990）在總結(jié)國(guó)內(nèi)外連通試驗(yàn)方法時(shí)也提出3大類6種流場(chǎng)結(jié)構(gòu)的示蹤曲線特征。在20世紀(jì)90年代，張禎武和鄒成杰（1995）把溶質(zhì)運(yùn)移數(shù)學(xué)模型運(yùn)用到示蹤理論中，通過(guò)對(duì)各類巖溶水管流場(chǎng)地質(zhì)條件與示蹤條件的歸納，給出了管流場(chǎng)示蹤數(shù)學(xué)模型和它們的解析解，以及分散流場(chǎng)數(shù)學(xué)模型和它們的解析解；同時(shí)利用理論示蹤曲線與實(shí)際曲線對(duì)比分析，建立了各類巖溶水管流場(chǎng)和分散流場(chǎng)與示蹤曲線間的對(duì)應(yīng)關(guān)系，隨后又對(duì)上述模型及對(duì)應(yīng)關(guān)系進(jìn)行了室內(nèi)沙箱模擬驗(yàn)證。

編輯推薦

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

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