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不同密度猪毛菜形态结构性状及生物量分配策略的异速关系

不同密度猪毛菜形态结构性状及生物量分配策略的异速关系

第41卷第7期2021年4月生态学报ACTAECOLOGICASINICAVol.41,No.7Apr.,2021基金项目:中国科学院战略先导专项(XDA23060405);国家重点研发计划(2016YFC0500606);吉林省科技发展计划(20190303066SF)收稿日期:2019⁃08⁃23;㊀㊀网络出版日期:2021⁃01⁃27∗通讯作者Correspondingauthor.E⁃mail:huangyx@iga.ac.cnDOI:10.5846/stxb201908231752郑伟,范高华,黄迎新,王婷,禹朴家,王鹤琪.不同密度猪毛菜形态结构性状及生物量分配策略的异速关系.生态学报,2021,41(7):2845⁃2854.ZhengW,FanGH,HuangYX,WangT,YuPJ,WangHQ.AllometricrelationshipsbetweenthemorphologicaltraitsandbiomassallocationstrategiesofSalsolacollinaunderdifferentpopulationdensity.ActaEcologicaSinica,2021,41(7):2845⁃2854.不同密度猪毛菜形态结构性状及生物量分配策略的异速关系郑㊀伟1,范高华2,黄迎新2,∗,王㊀婷2,禹朴家2,3,王鹤琪21吉林省教育学院,长春㊀1300222中国科学院东北地理与农业生态研究所,吉林省草地畜牧重点实验室,长春㊀1301023西南大学地理科学学院,重庆金佛山喀斯特生态系统野外科学观测研究站,重庆㊀400715摘要:植物的生长特性随环境条件的变化具有可塑性,而不同的环境因素对植物可塑性的影响也不尽相同㊂利用异速分析的方法,通过模拟退化草地恢复过程中猪毛菜(Salsolacollina)的不同种群密度(16㊁44㊁100㊁400株/m2),研究其形态结构性状及生物量分配策略的异速关系在种群密度间的差异㊂结果表明,种群密度增大能抑制猪毛菜的生长,而且对猪毛菜的株高㊁根长㊁一级分枝数㊁二级分枝数㊁三级分枝数以及总分枝长均产生了极显著的影响,表明种群密度的变化使得植物的高生长和侧向生长发生了显著变化㊂种群密度的变化也引起了植物生物量的变化,其中植物根㊁茎㊁叶间的生物关系是一种表观可塑性,植物的生长策略未发生改变,只是植物个体大小发生改变引起的生物量分配的变化㊂植物株高㊁总分枝长㊁一级分枝数及繁殖分配的变化,是由种群密度变化引起的,植物的适应策略发生了改变,是真正的可塑性㊂种群密度改变了植物的繁殖分配策略,而未改变植物叶的分配策略,说明当环境发生变化时,植物调整了其繁殖策略以适应环境因素的改变,以保证种群的生存繁衍㊂关键词:株高;枝条数;生物量分配;异速生长;猪毛菜AllometricrelationshipsbetweenthemorphologicaltraitsandbiomassallocationstrategiesofSalsolacollinaunderdifferentpopulationdensityZHENGWei1,FANGaohua2,HUANGYingxin2,∗,WANGTing2,YUPujia2,3,WANGHeqi21EducationalInstituteofJilinProvince,Changchun130022,China2NortheastInstituteofGeographyandAgroecology,ChineseAcademyofSciences,JilinProvincialKeyLaboratoryofGrasslandFarming,Changchun130102,China3ChongqingjinfoMountainFieldScientificObservationandResearchStationforKarstEcosystem,SchoolofGeographicalSciences,SouthwestUniversity,Chongqing400715,ChinaAbstract:Plantgrowthcharacteristicshaveplasticityinresponsetochangesofenvironmentalconditions,anddifferentenvironmentalfactorshavedifferenteffectsonplantplasticity.Theallometricmethodwasusedtoanalyzethemorphological-structuraltraitsandbiomassallocationstrategiesbysimulatingpopulationdensitiesofS.collina(16,44,100and400plants/m2)duringtherestorationofdegradedgrassland.TheresultsshowedthattheincreasedpopulationdensitycouldinhibitthegrowthofS.collina.populationdensityhadsignificanteffectsonplantheight,rootlength,primarybranchnumber,second-levelbranchnumber,third-levelbranchnumber,andtotalbranchlength,indicatingthatpopulationdensitychangeshavecausedsignificantchangesinverticalandlateralgrowthofS.collina.Populationdensitychangesalso6482㊀生㊀态㊀学㊀报㊀㊀㊀41卷㊀influencedonthebiomassofplant.Thebiologicalrelationshipsbetweenroots,stems,andleavesarean apparentplasticity ,andthegrowthstrategyhasnotchangedatall,onlythevariationofbiomassallocationwerecausedbythechangeofindividualplantsize.Changesinplantheight,totalbranchlength,primarybranchnumberandreproductivebiomassallocationweresignificantlyinfluencedbypopulationdensity,representing true plasticity.Theresultsshowedthatvariationofpopulationdensitycausedthestrategychangeofthereproductiveallocationratherthantheleafallocation,indicatingthatwhenenvironmentchanges,plantwouldadjustthereproductivestrategytoadapttosurroundingenvironmentalfactors,toensurethesurvivalandreproductionofthepopulation.KeyWords:plantheight;branchnumber;biomassallocation;allometricgrowth;Salsolacollina植物的形态结构特征及生物量分配策略是植物内在的发育过程适应所在环境条件的结果,当植物向各个器官分配其捕获的资源时,除了自身的遗传发育规律外,主要取决于包括生物因素和非生物因素在内的环境因素的变化[1]㊂其中,植物响应种群密度所产生的变化一直是生态学领域中的一个重要研究内容[2]㊂针对植物响应种群密度在内的环境因素变异所产生的变化这一研究内容,生态学家提出了最优化分配理论,认为植物倾向于将资源分配到能够获取最受限制资源的器官[3],然而这一理论也受到了挑战[4⁃5]㊂因为最优化分配理论的基础建立在植物生物量的分配是不依赖于个体大小的,但很多研究表明,在实际生长过程中,植物生物量的分配是受个体大小制约的[6⁃7]㊂因此如果只用最优化分配理论分析植物生物量分配的变化规律,则不能分辨植物形态结构性状及生物量分配的变化是由环境因素引起的,还是由个体大小原因导致的;而异速生长理论对解决这一问题具有重大意义[8⁃9]㊂应用异速生长方法分析植物性状的变化,不仅能将个体大小这一因素排除,揭示其真正的影响因素[10⁃11],还能够系统地明确种群密度㊁个体大小以及植物性状之间的内在关系,进而揭示植物性状变化,尤其是生物量分配策略响应种群密度的变化规律㊂猪毛菜(Salsolacollina)为一年生草本,在科尔沁地区主要分布在半流动㊁半固定㊁固定沙丘和一些环境较好的农田附近,是沙漠化土地恢复后期的一种植物[2,12⁃13]㊂在退化沙地或沙丘的演替过程中,猪毛菜的种群密度变化极为剧烈,但以往的研究主要集中在种子萌发[14⁃15]㊁叶片特性[16]㊁光合生理特性[17⁃18]及植物多样性[19]等方面,而有关种群密度变化对猪毛菜形态结构性状及生物量分配策略的影响研究较少,深入系统的研究这部分内容间的关系有助于了解土地恢复机理,对荒漠化的防治具有重要意义㊂为此,本研究深入探究了种群密度变化对猪毛菜形态结构特征的影响,以及不同种群密度猪毛菜生物量分配策略的异速关系,旨在为退化土地的恢复和荒漠化防治提供一定的理论基础,同时为健全荒漠化生态环境保护政策和制度,改善荒漠化生境,为恢复并留下可持续发展的 绿色银行 提供科学依据和理论参考㊂1㊀研究地区与研究方法1.1㊀研究区概况研究区位于内蒙古通辽市奈曼旗中科院奈曼沙漠化研究站内,地处科尔沁沙地中南部,地理位置120ʎ19ᶄ 121ʎ35ᶄE,42ʎ14ᶄ 43ʎ32ᶄN(图1),平均海拔360m,具有多种不同的沙地类型和植被类型,土壤和植被梯度变化十分明显[2,16]㊂该区植被为温带半干旱草原植被,由于土地沙漠化严重,大部分地区半干旱草原植被为沙生植被所代替,植物种主要以沙米(Agriophyllumsquarrosum)㊁猪毛菜(Salsolacollina)㊁大果虫实(Corispermumelongate)㊁糙隐子草(Cleistogenessquarrosa)㊁尖头叶藜(Chenopodiumacuminatum)㊁狗尾草(Setarriaviridis)和委陵菜(Potentillabifurca)等为主[2]㊂该区属温带半干旱大陆性季风气候,年均温6.3ħ,ȡ10ħ年积温在3161.2ħ以上,无霜期约150d㊂年均降水量365mm,其中70%主要集中在6 9月,年蒸发量1935.4mm[2]㊂土壤类型为沙质栗钙土,其表层土壤中沙粒和粉粒含量占比为70% 90%,粘粒占比10% 20%,土壤有机质含量为3% 6%,沙土基质分布广泛[2],风沙活动强烈,年均风速3.5m/s㊂图1㊀研究区分布示意图Fig.1㊀Distributionoftheresearcharea1.2㊀研究物种猪毛菜为一年生草本,高20 100cm,茎自基部分枝,枝互生,伸展,茎㊁枝为绿色,有白色或紫红色条纹,生硬短毛或近于无毛,叶片呈丝状圆柱形,伸展或微弯曲,长约2 5cm,宽约0.5 1.5mm,生硬短毛,顶端有刺状尖,花序穗状,生枝条上部[20]㊂1.3㊀试验设计2008年5月初,在中科院奈曼沙漠化研究站内,选择质地均匀的沙质草地,通过人工撒播种植猪毛菜,根据沙地上猪毛菜自然种群随退化沙地恢复过程中的种群密度变化范围,对猪毛菜进行密度处理,共设置4个水平,每个处理水平4个重复,共16个小区,按照随机区组方式排列,小区面积(3mˑ3m):1)16株/m2(D1,株距25cm);2)44株/m2(D2,株距15cm);3)100株/m2(D3,株距10cm);4)400株/m2(D4,株距5cm)[2]㊂在2叶期(大约2周左右)进行间苗,按照D1 D4密度处理定苗㊂整个生长阶段,除每3 4周进行一次人工剔除其他杂草外,无其他人为干扰㊂于2008年8月31日进行破坏性取样,每个小区随机取样10株,每种处理共计40株㊂用清水将每株猪毛菜的根冲洗干净,以保证获取较为完整的根系,利用尺子测量植物的绝对高度和根长,并测量每个分枝长并计算总分枝长,并将每株植物分成根㊁茎㊁叶和繁殖器官(包括花和果)四部分,将植物放置于80ħ烘箱内烘干称重,然后测得根㊁茎㊁叶㊁繁殖器官和地上部分等的生物量㊂1.4㊀数据分析采用SPSS17.0软件和R软件的SMATR包进行数据分析㊂将数据经log10转换后,进行标准主轴回归,7482㊀7期㊀㊀㊀郑伟㊀等:不同密度猪毛菜形态结构性状及生物量分配策略的异速关系㊀分析种群密度对猪毛菜形态结构特征和生物量分配的异速关系,主要包括异速指数(斜率)㊁异速常数(截距)以及个体大小,并比较异速指数与3/4或1的差异[21⁃23];其中采用经典的异速生长方程:Y=βXα(1)进行权衡分析(其中:Y是某个需要研究的器官属性值,X是植物个体大小或另一个器官属性值,α是异速指数,即斜率;β是异速常数,即Y轴截距)㊂采用减小主轴回归(reducedmajoraxisregression,RMA)拟合经对数转换后的数据,确定异速指数:αRMA=αOLSˑr-1(2)(αOLS是最小二乘法得到的回归系数;r是相关系数),以去除变量偏差对回归系数的影响[24]㊂2㊀结果与分析2.1㊀猪毛菜形态结构性状随种群密度的变化趋势及异速关系猪毛菜的形态结构性状显著受种群密度的影响,其形态结构性状随种群密度的变化表现出相一致的异速关系㊂随种群密度的增加,株高㊁根长㊁一级分枝数㊁二级分枝数㊁三级分枝数及总分枝长均呈减少趋势(表1)㊂当种群密度按D1 D4增加时,株高分别减少72%㊁86%和14%,根长分别减少12%㊁10%和13%,一级分枝数分别减少98%㊁404%和5%;二级分枝数和三级分枝数从D1密度增加到D2时,二级分枝数减少903%㊁三级分枝数减少1679%,到D3和D4密度时均为0,说明随着种群密度的增加,猪毛菜为了顺利完成生活史不再将能量分配到分枝的生长,而更可能倾向于种子的生长和成熟[2,21,25];总分枝长随种群密度的增加分别减少387%㊁1077%和78%㊂ANOVA分析发现,株高㊁根长㊁一级分枝数㊁二级分枝数㊁三级分枝数及总分枝长均与种群密度间呈极显著负相关(P<0.001)(表1),表明种群密度的增加对猪毛菜株高㊁根长㊁分枝数及总分枝长起抑制作用㊂猪毛菜株高和总分枝长之间的异速指数在D1 D4密度时均与3/4间差异极显著(P<0.001);株高和一级分枝数间的异速指数在D1和D2密度时与3/4间差异不显著(Pȡ0.05),而在D3和D4密度时均与3/4间差异极显著(P<0.01),但在D1密度时又与1间差异不显著(P=0.978)㊂表1㊀种群密度对猪毛菜形态性状的影响(平均值ʃ标准误)Table1㊀TheeffectofS.collinaunderdifferentpopulationdensitiesonthemorphologicaltraits(meanʃSE)处理Treatment/(株/m2)株高Plantheight/cm根长Rootlength/cm一级分枝数Primarybranchnumber二级分枝数Secondarybranchnumber三级分枝数Thirdbranchnumber总分枝长Totalbranchlength/cm16243.72ʃ13.28247.44ʃ11.9320.94ʃ1.0964.59ʃ8.1914.41ʃ3.551851.78ʃ208.1444141.75ʃ6.56221.81ʃ8.3710.59ʃ0.826.44ʃ2.210.81ʃ0.52380.50ʃ78.3110070.97ʃ5.15201.03ʃ8.692.10ʃ0.470032.34ʃ8.4740072.41ʃ5.68178.56ʃ12.652.00ʃ0.510018.19ʃ6.12F89.231∗∗∗7.697∗∗∗128.771∗∗∗49.721∗∗∗14.184∗∗∗55.205∗∗∗㊀㊀种群密度间的差异显著性的检验采用F⁃检验;∗∗∗P<0.001同时发现,种群密度对猪毛菜株高:总分枝长和株高:一级分枝数的影响相一致㊂其中,种群密度对株高:总分枝长和株高:一级分枝数的异速指数和个体大小均产生了极显著的影响(P<0.001)(图2,表2),而异速常数均受种群密度的显著影响(P<0.05)㊂株高:总分枝长和株高:一级分枝数的异速指数均小于1(图2)㊂在D3和D4密度时二级分枝数和三级分枝数均为0,表明种群密度增加到D3密度时猪毛菜基于生活史的权衡分配策略,已不再将能量分配到分枝的生长㊂株高:二级分枝数和株高:三级分枝数在D1和D2密度时具有极显著的异速关系(P<0.001)(表2)㊂株高:二级分枝数和株高:三级分枝数的异速指数㊁异速常数及个体大小均受种群密度极显著的影响(P<0.001)(表2),且异速指数均小于1㊂2.2㊀猪毛菜生物量分配策略的异速关系在种群密度间的差异通过对猪毛菜各器官间异速生长的分析,发现根:地上和根:茎生物量间的异速指数及异速常数均不随种8482㊀生㊀态㊀学㊀报㊀㊀㊀41卷㊀群密度的变化而变化,而种群密度对个体大小却产生了极显著的影响(P<0.001)(图3,表3)㊂根:地上和根:茎生物量间的异速指数均小于1(图3)㊂图2㊀株高与枝条间的异速关系Fig.2㊀Theallometricrelationshipsbetweenplantheightandbranch图中16株/m2,D1㊁44株/m2,D2㊁100株/m2,D3和400株/m2,D4中数值为R软件SMATR包分析的密度的异速指数,并均在R软件中与1进行了检验表2㊀猪毛菜形态结构性状间的异速关系在密度间的差异Table2㊀TheallometricrelationshipsofS.collinaunderdifferentdensitiesonthemorphologicaltraits性状Traits株高/总分枝长Plantheight/totalbranchlength株高/一级分枝数Plantheight/primarybranchnumber株高/二级分枝数Plantheight/secondarybranchnumber株高/三级分枝数Plantheight/thirdbranchnumberS10.4350.9960.402(R2=0.646)0.184(R2=0.235)S20.2740.6710.197(R2=0.413)0.414(R2=0.119)S30.1790.446 S40.2160.480P1<0.001<0.001<0.001<0.001P20.0020.004<0.001<0.001P3<0.001<0.001<0.001<0.001㊀㊀S1表示16株/m2(D1)密度下的异速指数;S2表示44株/m2(D2)密度下的异速指数;S3表示100株/m2(D3)密度下的异速指数;S4表示400株/m2(D4)密度下的异速指数;R软件SMATR包分析的密度对异速指数㊁异速常数和个体大小的影响:P1表示各个密度处理间异速指数存在差异的显著水平;P2表示各个密度处理间异速常数存在差异的显著水平;P3表示个体大小在不同密度间的差异性分析结果表3㊀密度对猪毛菜各器官生物量分配的异速关系Table3㊀TheallometricrelationshipsofS.collinaunderdifferentdensitiesonthebiomassdistribution性状Traits根ʒ地上Root/shootratio根ʒ茎Rootstem叶ʒ地上Leavesaboveground叶ʒ根Leavesroot叶ʒ茎Leavesstem茎ʒ地上Stemaboveground繁殖ʒ地上Reproductiveaboveground繁殖ʒ根Reproductiveroot繁殖ʒ茎Reproductivestem繁殖ʒ叶Reproductive/leavesP10.6480.2420.8910.4630.5270.0770.0140.1490.0610.696P20.5820.1830.0020.0300.0330.0230.0160.2400.0640.050P3<0.001<0.001<0.001<0.001<0.001<0.001<0.001<0.001<0.001<0.001㊀㊀R软件SMATR包分析的密度对异速指数㊁异速常数和个体大小的影响:P1表示各个密度处理间异速指数存在差异的显著水平;P2表示各个密度处理间异速常数存在差异的显著水平;P3表示个体大小在不同密度间的差异性分析结果随种群密度的变化,猪毛菜叶:地上㊁叶:根及叶:茎生物量间异速指数的差异不显著(P>0.05)(图4,表3),但种群密度对异速常数的影响显著(P<0.05),对个体大小产生了极显著的影响(P<0.001)㊂除叶:地上9482㊀7期㊀㊀㊀郑伟㊀等:不同密度猪毛菜形态结构性状及生物量分配策略的异速关系㊀图3㊀根生物量与其他器官生物量间的异速关系Fig.3㊀Theallometricrelationshipsbetweenrootbiomassandotherorganbiomass图4㊀叶生物量与其他器官生物量间的异速关系Fig.4㊀Theallometricrelationshipsbetweenleavesbiomassandotherorganbiomass0582㊀生㊀态㊀学㊀报㊀㊀㊀41卷㊀生物量在D1和D2密度时的异速指数小于1外,其他密度时的异速指数均大于1(图4);叶:根生物量的异速指数均大于1;叶:茎生物量的异速指数均小于1㊂研究发现,种群密度对猪毛菜茎:地上生物量的异速指数无显著影响(P>0.05)(图5,表3),而对异速常数产生了显著影响(P<0.05),对其个体大小的影响极显著(表3,P3<0.001)㊂茎:地上生物量的异速指数均大于1(图5,P1㊁P2㊁P3㊁P4均显著小于0.001)㊂图5㊀茎生物量与地上器官生物量间的异速关系㊀Fig.5㊀Theallometricrelationshipbetweenstembiomassandabovegroundbiomass因猪毛菜集中于8月中下旬进行繁殖分配,对其种子进行收集并分析了繁殖生物量与其他器官生物量在种群密度间的差异,发现繁殖:地上生物量间的异速指数和异速常数均受种群密度的显著影响(P>0.05)(图6,表3),而繁殖:根㊁繁殖:茎及繁殖:叶生物量间的异速指数和异速常数均不随种群密度的变化而变化;种群密度对繁殖与其他器官间个体大小均产生了极显著的影响(P<0.001)㊂繁殖:地上和繁殖:叶生物量间的异速指数除在D1密度时的异速指数小于1外,其他密度时的异速指数均大于1(图6);繁殖:根生物量间的异速指数均大于1;繁殖:茎生物量间的异速指数除在D3密度时大于1外,其他密度时均小于1㊂3㊀结论和讨论植物形态结构性状之间的关系一直是植物生态学领域研究的重点内容,但由于工作量上的限制,对植物株高㊁根长等形态结构性状研究较多,对一级分枝数㊁二级分枝数㊁三级分枝数以及总分枝长等性状研究相对较少[10,21],而植物形态结构与性状间相互影响㊁相互制约,且很多植物的形态结构性状间具有显著的异速权衡关系㊂另外,植物所表现出来的性状是植物个体内在的基因型对外界环境适应的结果,植物的生长特性随环境条件的变化具有可塑性,而种群密度对植物可塑性的影响也不尽相同[26⁃28]㊂种群密度增大能抑制猪毛菜的生长,这与其他植物的研究结果一致[26,29⁃30],而且种群密度对猪毛菜的株高㊁根长㊁一级分枝数㊁二级分枝数㊁三级分枝数以及总分枝长均产生了极显著的影响,表明种群密度的变化严重影响了植物对各种资源的竞争能力,植物通过调整其形态结构性状适应环境的变化,以顺利高效的完成其生活史㊂生物体个体性状的关系在几个世纪前就引起了人们广泛关注,最早是Galileo通过对骨骼长度与直径的关系对各种生物性状进行预测,后来逐渐形成几何自相似模型[31],同时对植物的高度㊁生物量分配等关系进行大量的预测,并预测指数为2/3㊂后来,随着对代谢速率的关注,人们又发现生物体代谢速率和个体大小呈3/4次幂关系[32]㊂生态学家对这两种发现进行了很多理论解释,最具有影响的就是生态代谢理论:基于植物在长期适应进化过程中,植物的结构能够获取最大的环境资源等假设,West等人提出了生态代谢理论 通过对植物导管组织的结构进行模拟,最后揭示植物代谢速率和个体大小呈3/4次幂关系,并预测植物高度㊁生物量及生物量分配的异速指数,这在生态学界引起了广泛讨论㊂近年来,有很多研究学者对该理论的结果进行了检验[23,33]㊂猪毛菜株高:总分枝长和株高:一级分枝数间的异速指数和异速常数均受种群密度的显著影响,表明种群密度的变化的确影响了猪毛菜株高㊁总分枝长以及一级分枝数的生长变化;说明株高和总分枝长以及株高和一级分枝数间的生长变化属于真正可塑性,随着密度变化,植物生长策略发生改变[2,10,21]㊂3/4是生态代谢理论的重要的一个数值,生态代谢理论预测了很多性状间的异速指数接近于这个值,因此探讨异速指数与3/4接近与否对探索生态代谢理论的适用性具有重要意义[33]㊂1582㊀7期㊀㊀㊀郑伟㊀等:不同密度猪毛菜形态结构性状及生物量分配策略的异速关系㊀图6㊀繁殖器官生物量与其他器官生物量间的异速关系Fig.6㊀Theallometricrelationshipsbetweenreproductivebiomassandotherorganbiomass研究发现,根:地上和根:茎生物量间的异速指数及异速常数均不随种群密度的变化而变化,而种群密度对根㊁茎以及地上生物量的大小却产生了极显著的影响,说明根和地上以及根和茎生物量间的变化是受个体大小制约的,并不受猪毛菜种群密度的变化而变化,属于表观可塑性[2,10]㊂这表明种群密度的变化并未对根的生长产生明显影响㊂分析发现,猪毛菜根生物量和地上部分生物量间的异速指数在D1 D4密度时均接近于3/4(P=0.148,P=0.972,P=0.554,P=0.821),表明根生物量与总生物量间呈3/4次幂关系,符合生态代谢理论㊂这说明环境变化对猪毛菜根与个体大小间的异速生长不会产生影响㊂根生物量和茎生物量间的异速指数在D4密度时与3/4间差异极显著(P<0.01),而在D1 D3密度时与3/4间差异不显著(P=0.536,P=0.306,P=0.561),符合生态代谢理论的预测㊂叶的性状变化反映了植物对光资源的获取能力变化情况,在本研究中,叶:地上㊁叶:根和叶:茎生物量间异速指数的差异均不显著,说明叶和地上㊁叶和根以及叶和茎生物量间的变化亦是受个体大小制约的,而不是真正响应种群密度所发生的变化,属于表观可塑性[2,10]㊂这表明种群密度的变化亦未对叶的生长产生明显的影响[34]㊂异速分析发现,猪毛菜叶和地上部分及叶和根生物量间的异速指数在D1 D4密度时均与3/4间差异显著(P<0.05),不符合生态代谢理论;叶和茎生物量间的异速指数在D1-D4密度时均与3/4间差异不显著(P>0.05),符合生态代谢理论;但叶生物量和地上部分生物量间的异速指数与1间差异均不显著(P>2582㊀生㊀态㊀学㊀报㊀㊀㊀41卷㊀0.05);而叶生物量和根生物量间的异速指数在D2和D4密度时与1间差异显著(P<0.05),在D1和D3密度时却均与1间差异不显著(P=0.738,P=0.154)㊂茎:地上生物量间异速指数的差异不显著,亦属于表观可塑性㊂茎生物量和地上部分生物量间的异速指数在D3密度时与1间差异不显著(P=0.210),但在D1㊁D2和D4密度时均与1之间差异显著(P<0.05)㊂繁殖能力是评估种群适应环境的重要指标,本研究中种群密度对猪毛菜繁殖生物量和地上部分生物量间的异速指数和异速常数均产生了显著影响,这属于真正可塑性[10],说明种群密度的变化的确对其繁殖部分的生长产生了影响[35⁃38]㊂分析同时发现,繁殖:根㊁繁殖:茎及繁殖:叶生物量间的异速指数和异速常数均不随种群密度的变化而变化,这表明繁殖和根㊁繁殖和茎以及繁殖和叶生物量间的变化是受猪毛菜个体大小制约的,属于表观可塑性㊂繁殖生物量和地上部分生物量间的异速指数在D3密度时与1间差异显著(P<0.05),但在D1㊁D2和D4密度时均与1之间差异不显著(P=0.172,P=0.188,P=0.181);而繁殖生物量和根生物量间的异速指数在D1密度时与1间差异不显著(P=0.759),但在D2 D4密度时均与1之间差异显著(P<0.01);繁殖生物量和茎生物量间的异速指数在D1和D4密度时与3/4间差异不显著(P=0.785,P=0.863),符合生态代谢理论,在D2 D4密度时与1之间差异不显著(P>0.05);繁殖生物量和叶生物量间的异速指数在D1 D4密度时与1间差异均不显著(P>0.05)㊂研究结果表明,种群密度的变化,促使植物的形态结构发生了显著变化,种群密度显著影响了高度与总分枝长度㊁一级分枝数等性状的异速关系,这表明,种群密度的变化使得植物的高生长和侧向生长发生了显著变化㊂植物通过调整形态结构性状以适应不同密度的竞争环境㊂种群密度的变化也引起了植物生物量的变化,植物根㊁茎㊁叶间的生物关系是一种表观可塑性,植物的生长策略未发生改变,只是植物个体大小发生改变引起的生物量分配的变化㊂植物株高㊁总分枝长㊁一级分枝数及繁殖分配的变化,是真正由种群密度变化引起的,植物的适应策略发生了改变,是真正的可塑性㊂植物叶和繁殖分配策的变化过程表明,种群密度改变了繁殖的分配策略,而未改变植物叶的分配策略,当环境发生变化时,植物调整了其繁殖策略以适应种群密度的改变,从而使得种群能顺利完成其生活史,保证种群的生存繁衍㊂致谢:感谢黄迎新研究员㊁林晓龙博士对研究和写作的帮助㊂参考文献(References):[1]㊀WeinigC.Differingselectioninalternativecompetitiveenvironments:shade⁃avoidanceresponsesandgerminationtiming.Evolution,2000,54(1):124⁃136.[2]㊀黄迎新.四种一年生藜科植物表型可塑性研究[D]兰州:中国科学院寒区旱区环境与工程研究所,2009.[3]㊀BloomAJ,ChapinIIIFS,MooneyHA.Resourcelimitationinplants⁃aneconomicanalogy.AnnualReviewofEcologyandSystematics,1985,16(1):363⁃392.[4]㊀ColemanJS,McConnaughayKDM,AckerlyDD.Interpretingphenotypicvariationinplants.TrendsinEcology&Evolution,1994,9(5):187⁃191.[5]㊀MccarthyMC,EnquistBJ.Consistencybetweenanallometricapproachandoptimalpartitioningtheoryinglobalpatternsofplantbiomassallocation.FunctionalEcology,2007,21(4):713⁃720.[6]㊀PinoJ,SansFX,MasallesRM.Size⁃dependentreproductivepatternandshort⁃termreproductivecostinRumexobtusifoliusL.ActaOecologica,2002,23(5):321⁃328.[7]㊀OgawaK.Sizedependenceofleafareaandthemassofcomponentorgansduringacourseofself⁃thinninginahinoki(Chamaecyparisobtusa)seedlingpopulation.EcologicalResearch,2003,18(5):611⁃618.[8]㊀NiklasKJ.Aphyleticperspectiveontheallometryofplantbiomass⁃partitioningpatternsandfunctionallyequivalentorgan⁃categories.NewPhytologist,2006,171(1):27⁃40.[9]㊀SolowAR.Powerlawswithoutcomplexity.EcologyLetters,2005,8(4):361⁃363.[10]㊀WangTH,ZhouDW,WangP,ZhangHX,ZhouDW.Size⁃dependentreproductiveeffortinAmaranthusretroflexus:theinfluenceofplantingdensityandsowingdate.CanadianJournalofBotany,2006,84(3):485⁃492.3582㊀7期㊀㊀㊀郑伟㊀等:不同密度猪毛菜形态结构性状及生物量分配策略的异速关系㊀4582㊀生㊀态㊀学㊀报㊀㊀㊀41卷㊀[11]㊀AllenAP,PockmanWT,RestrepoC,MilneBT.Allometry,growthandpopulationregulationofthedesertshrubLarreatridentata.FunctionalEcology,2008,22(2):197⁃204.[12]㊀LiFR,KangLF,ZhangH,ZhaoLY,ShiratoY,TaniyamaI.ChangesinintensityofwinderosionatdifferentstagesofdegradationdevelopmentingrasslandsofInnerMongolia,China.JournalofAridEnvironments,2005,62(4):567⁃585.[13]㊀LiFR,ZhangAS,DuanSS,KangLF.PatternsofreproductiveallocationinArtemisiahalodendroninhabitingtwocontrastinghabitats.ActaOecologica,2005,28(1):57⁃64.[14]㊀王刚,梁学功.沙坡头人工固沙区的种子库动态.植物学报,1995,37(3):231⁃237.[15]㊀DavyAJ.Comparativeplantecology:afunctionalapproachtocommonBritishspecies:ByJ.P.Grime,J.G.Hodgson&R.Hunt.UnwinHyman,London.1988.742pp.ISBN00458102891.Price:ʕ85.00.BiologicalConservation,1990,51(2):163⁃166.[16]㊀毛伟,李玉霖,赵学勇,黄迎新,罗亚勇,赵玮.3种藜科植物叶特性因子对土壤养分㊁水分及种群密度的响应.中国沙漠,2009,29(3):468⁃473.[17]㊀张景光,周海燕,王新平,李新荣,王刚.沙坡头地区一年生植物的生理生态特性研究.中国沙漠,2002,22(4):350⁃353.[18]㊀曲浩,赵哈林,周瑞莲,李瑾.沙埋对两种一年生藜科植物存活及光合生理的影响.生态学杂志,2015,34(1):79⁃85.[19]㊀李新荣,张景光,刘立超,陈怀顺,石庆辉.我国干旱沙漠地区人工植被与环境演变过程中植物多样性的研究.植物生态学报,2000,24(3):257⁃261.[20]㊀中国科学院植物研究所.中国植物志.第二十五卷.第二分册,被子植物门,双子叶植物纲,藜科苋科.北京:科学出版社,1979.[21]㊀黄迎新,宋彦涛,范高华,周道玮.灰绿藜形态性状与繁殖性状的异速关系.草地学报,2015,23(5):905⁃913.[22]㊀FalsterD,WartonDI,WrightIJ.UserᶄsguidetoSMATR:standardisedmajoraxistests&routinesversion2.0,copyright2006.(2006⁃03⁃11).https://manualzz.com/doc/4151511/user⁃s⁃guide⁃to⁃smatr⁃⁃standardised⁃major⁃axis⁃tests⁃and⁃ro.[23]㊀HuangYX,LechowiczMJ,ZhouDW,PriceCA.Evaluatinggeneralallometricmodels:interspecificandintraspecificdatatelldifferentstoriesduetointerspecificvariationinstemtissuedensityandleafsize.Oecologia,2016,180(3):671⁃684.[24]㊀NiklasKJ.PlantAllometry:theScalingofformandProcess.Chicago:UniversityofChicagoPress,1994.[25]㊀范高华,黄迎新,赵学勇,神祥金.种群密度对沙米异速生长的影响.草业学报,2017,26(3):53⁃64.[26]㊀黄迎新,赵学勇,张洪轩,罗亚勇,毛伟.沙米表型可塑性对土壤养分㊁水分和种群密度变化的响应.应用生态学报,2008,19(12):2593⁃2598.[27]㊀MeekinsJF,McCarthyBC.ResponsesofthebiennialforestherbAlliariapetiolatatovariationinpopulationdensity,nutrientadditionandlightavailability.JournalofEcology,2000,88(3):447⁃463.[28]㊀ZhouDW,WangTH,ValentineI.Phenotypicplasticityoflife⁃historycharactersinresponsetodifferentgerminationtimingintwoannualweeds.CanadianJournalofBotany,2005,83(1):28⁃36.[29]㊀范高华,崔桢,张金伟,黄迎新,神祥金,赵学勇.密度对尖头叶藜生物量分配格局及异速生长的影响.生态学报,2017,37(15):5080⁃5090.[30]㊀范高华,张金伟,黄迎新,神祥金,禹朴家,赵学勇.种群密度对大果虫实形态特征与异速生长的影响.生态学报,2018,38(11):3931⁃3942.[31]㊀GalileiG.DiscorsieDimostrazioniMatematiche,IntornoadueNuoveScienze.Leida:AppressogliElsevirii,1638.[32]㊀PantinC.ProblemsofRelativeGrowth.Nature,1932,129:775⁃777.[33]㊀WestGB,BrownJH,EnquistBJ.Ageneralmodelfortheoriginofallometricscalinglawsinbiology.Science,1997,276(5309):122⁃126.[34]㊀HuangYX,LechowiczMJ,PriceCA,LiL,WangY,ZhouDW.Theunderlyingbasisforthetrade⁃offbetweenleafsizeandleafingintensity.FunctionalEcology,2016,30(2):199⁃205.[35]㊀SchmittJ,WulffRD.Lightspectralquality,phytochromeandplantcompetition.TrendsinEcology&Evolution,1993,8(2):47⁃51.[36]㊀DoustJL.Plantreproductivestrategiesandresourceallocation.TrendsinEcology&Evolution,1989,4(8):230⁃234.[37]㊀ObesoJR.Thecostsofreproductioninplants.NewPhytologist,2002,155(3):321⁃348.[38]㊀SugiyamaS,BazzazFA.Sizedependenceofreproductiveallocation:theinfluenceofresourceavailability,competitionandgeneticidentity.FunctionalEcology,1998,12(2):280⁃288.。

研究所简介

研究所简介

研究所简介我们的研究所是一家致力于推动科学技术进步和创新的研究机构。

我们的目标是通过开展高质量的研究,提供解决全球重大问题的可行解决方案。

我们的研究所将团结一切可以帮助推动创新和变革的资源,包括科研人员、学生、政府机构和产业界合作伙伴。

我们致力于为社会和经济发展创造最大的价值。

我们的研究所拥有多个研究中心,涵盖了多个学科领域,包括自然科学、工程技术和社会科学。

我们的研究重点包括环境保护、能源开发、生命科学和信息技术等领域。

通过跨学科的研究和合作,我们努力解决影响人类生活质量和可持续发展的重要问题。

我们的研究所注重基础研究和应用研究的结合。

我们重视理论研究的深度和创造力,同时也关注研究成果的实用性和可应用性。

我们鼓励科研人员在研究中体现出锐意进取、敢于创新的精神,同时注重研究方法的科学性和可靠性。

我们的研究所拥有一流的设施和先进的科研设备。

我们的实验室配备了最先进的仪器和设备,以支持各种科研活动。

我们也积极投入到国际合作和交流中,与国内外的著名研究机构和大学合作,共同开展科研项目和学术交流。

我们的研究所致力于培养有创新精神的科研人才。

我们重视青年人才的培养,为年轻的科研人员提供发展机会和支持。

我们鼓励科研人员积极参与学术活动,发表高水平的科研论文,并为他们提供良好的科研环境和资源。

我们的研究所也积极参与社会服务和公益活动。

我们与当地社区合作,开展科普宣传活动,传播科学知识,提高公众对科学的认识和理解。

我们也与政府部门合作,为社会经济发展提供决策支持和专业咨询。

我们的研究所将不断努力,以高质量的研究为推动科学技术进步和社会发展做出贡献。

我们将继续与各方合作,共同致力于解决人类面临的重大挑战,为构建一个更加美好的世界贡献我们的智慧和力量。

实验室简介地理信息系统实验室的地理数据处理和空间分析

实验室简介地理信息系统实验室的地理数据处理和空间分析

实验室简介地理信息系统实验室的地理数据处理和空间分析实验室简介:地理信息系统实验室的地理数据处理和空间分析地理信息系统实验室(Geographic Information System Laboratory,以下简称GIS实验室)是一个专注于地理数据处理和空间分析的研究机构。

GIS实验室的成立旨在通过运用地理信息科学理论和技术,提供优质的地理数据处理和空间分析解决方案,为学术研究、工程应用以及社会决策提供支持。

一、实验室设备与软件为了提供高效精准的地理数据处理和空间分析服务,GIS实验室配备了一系列先进的设备和软件。

实验室内主要设备包括高性能计算机、地理信息数据采集设备、空间定位仪器、虚拟现实设备等。

同时,实验室还拥有一系列常用的地理信息系统软件,如ArcGIS、QGIS、ENVI、ERDAS等,这些软件可以满足不同领域的地理数据处理和分析需求。

二、地理数据处理地理数据处理是GIS实验室的核心业务之一。

通过先进的数据采集设备和技术,我们可以获取各种各样的地理数据,包括卫星遥感数据、测量数据、地理信息数据库等。

而后,我们利用地理信息系统软件进行数据的整理、清洗、转换和融合,以确保数据的完整性和准确性。

在地理数据处理过程中,GIS实验室注重数据挖掘和可视化技术的应用。

通过对数据的挖掘和分析,我们可以从大量的地理数据中提取有价值的信息和模式,为各行各业的决策提供科学依据。

同时,通过可视化手段,我们能够将数据以图形化、动态化的方式展现,提升数据的表达效果和交互性。

三、空间分析空间分析是GIS实验室的另一个重要研究方向。

通过空间分析,我们可以发现地理现象间的关联性、依赖性和局部性,并提供空间决策的支持。

在GIS实验室,我们常用的空间分析方法包括空间插值、地理加权回归、网络分析和地理聚类等。

空间分析的应用非常广泛,涵盖了自然资源管理、城市规划、环境监测、交通运输等多个领域。

通过GIS实验室的空间分析服务,我们能够为各类研究项目和实践问题提供专业的解决方案,推动地理信息科学在实际应用中的发展。

中国把退化草原和沙漠边缘作为防治沙尘暴重点

中国把退化草原和沙漠边缘作为防治沙尘暴重点
第3 期 2 0 1 3 年 吉林 畜牧兽 医
y . ■ ● 瞧 ■ ● 亘 量 萝
Z hu l l nLI I n

梯式 寄养给 该母 兔 。 方 法是 : 3天 寄养 给 6天 , 6天
寄 养 给 9天 , 依 次 类 推 。这 样 做 提 高 了 母 兔 利 用 率, 更 提 高 了 笼 位 利 用 率 。整 个 程 序 需 要 品 质 较 好 的饲料 。
也 就是 治理上述 2 6万 平 方 公 里 区域 。 他 说 ,对 这 块 水蚀 风 蚀 交错 区 的 治理 方 案 已 ( 上接第 5 1 页) 经 出 台 . 包 括 大 范 围 的 退 耕 还 林 和 大 面积 恢 复 保
护 植 被 、 流域 综 合 治 理 , 即山、 水、 田、 林、 路 的 统
行业 动态 ・
中 国 把 退 化 草 原 和 沙 漠
边 缘 作 为 防 治 沙 尘 暴重 点
天 天
中 国 水 利 部 副 部 长 陈 雷 说 , 中 国 防 治 土 地
沙漠 化及 抑 制 沙尘暴 Байду номын сангаас 发 “ 最 可 能有 所 作 为 的
区域” 是 长城 沿线 2 6万 平 方 公 里 的 水 蚀 风 蚀 交
过 狭 小 的 幽 门,极 易 造 成 滞 留而 堵 塞 幽 门 , 而 一
括植树造 林 、 退耕 还林 、 草 地治理 、 小流域治理 、 水 利 配 套 工 程 建 设 和 生 态 移 民 等 。计 划 1 0 年 内在 这

地 区退 耕 还 林 还 草 约 1 0 0万公 顷 ,造 林 6 0 0万 公
肉兔 高 效 养 殖 不 仅 仅 是 这 两 方 面 而 已 , 在 实 际 生 产 中还 有 很 多 需 要 总 结 和 提 升 的 , 望 同 行 者 多 做 总 结 。目

环保型造纸废液固沙保土有机肥的试验研究

环保型造纸废液固沙保土有机肥的试验研究

及 成本 方面都 优 于美 国 、 加拿 大等 发达 国家 的 同
学 治污 的新技术 。经过反 复试 验研究 , 改进麦 草
25 ,H=8粘 度 3 a・ 。 明其 中不仅 含 .% p , 0mP S 说 有 大量 的木 质 素 、半 纤 维素 、腐 殖 酸等 有 机质 , 而 且含有 一定 的氮 、 、 钾 镁等 无机 营养元 素 , 其有 效 成分 为木 质素磺 酸亚 硫酸镁 铵 , 实质是 一种 液 体 有机 复合肥 。 同时 由于其 中大量木 质素 的作用 又 具有 明显 的粘 合性 ,科 研人 员 利用 这一 特性 , 对 镁铵蒸 煮制 浆黑 液在蒸 发浓 缩 的基础 上 , 进行 改 性处 理后再 复配 一定 的沥青 乳 液 , 制作 成专用 的环保 型 固沙保 土有机 肥 , 并在 中国科 学 院沙漠 与 沙漠化 重 点实 验室 和 沙坡 头野外 沙 漠试 验站 , 分别 对其 抗风 蚀性 能 、净 固结强度 ( 固结层 抗压 强 度 ) 流动沙 地 固沙保 土 、 、 野外 抗风 蚀 、 野外施 工技 术 、 范操 作方 法 以及 植物 生长进 行 了全 面 规 试 验研究 , 得 了宝贵 的科研 资料 ,收到 了明显 取 的 固沙 、 沙效果 。该 项新技 术 产品 已通过科 技 治 成 果 鉴定并 获 国家发 明专 利证 书 , 经有关 部 门查 新 , 内外 尚未见 相 同的研究 报 道 。本成 套技 术 国
摘 要: 科研人员利用镁铵代替钠碱蒸煮麦草 、 制浆造纸和副产 的环保型造纸黑液中大量
木质素 的粘结性 , 经蒸发浓缩、 改性处理 , 制作成环保 型固沙保土有机肥。 中科院沙漠 实验室 在 进行 了室 内与野外全面试验 , 结果表 明: 固沙效果明显 、 抗风蚀性能很好 , 由于其有机质含量近 4% , 0 能增加沙漠和沙地养分 , 以有利于沙漠植物生长而长期固沙 。推广应用该成套创新技 所 术 成果 , 既能根除造纸废液的污染 , 又能解决 固沙 、 治沙的技术难题 ; 既有显明的环境效 益和社 会效益 , 又有很 好的经济效益。 关键词 : 纸废液 ; 造 固沙保土 ; 有机肥沙

徐新文:给沙漠“系”上绿丝带

徐新文:给沙漠“系”上绿丝带

徐新文:给沙漠“系”上绿丝带作者:来源:《学苑创造·B版》2022年第08期徐新文,1963年1月生于山東菏泽,中科院新疆生态与地理研究所研究员、博导,现任塔克拉玛干沙漠研究站站长。

荣获2021年中国科学院年度感动人物称号。

在塔克拉玛干沙漠腹地,有一条长436千米、宽约80米的“绿丝带”,中国科学院新疆生态与地理研究所(以下简称新疆生地所)研究员徐新文是这条“绿丝带”的设计者。

在多数人眼里,沙漠是荒凉的,但在徐新文眼里,沙漠是灵动的。

深入一线收集一手资料20世纪90年代的塔克拉玛干沙漠腹地传来了一个令人振奋的消息——这里有丰富的油气资源。

1992年春天,为了开发油气资源,国家要在塔克拉玛干沙漠中修路。

已经有6年工作经验的徐新文,接到为沙漠公路选线和防沙治沙的工作任务。

1992年的正月还没过完,徐新文团队就来到了塔克拉玛干沙漠腹地。

塔克拉玛干沙漠的沙子是流动的,如果只修路而不修建防沙体系,路很快就会被沙子掩埋。

为了设计出合理的防沙体系,徐新文带领团队沿着公路开展地形测量工作。

徐新文回忆道:“那时候,测地形全靠人扛着仪器设备一点点测,我们团队深一脚浅一脚地翻过一座座沙丘,才把地形图测好。

”最终,徐新文带领团队绘制了一幅宽度接近500米的地形图,为后续开展防沙治沙工作提供了科学依据。

1995年,这条沙漠公路终于全线贯通,并取名为“塔里木沙漠公路”。

该公路全长522千米,是世界上最长的沙漠公路。

路修通了,但车辆在这条沙漠公路上却难以顺畅地行驶。

因为只要发生沙尘暴,路就会被沙子覆盖,车辆也难以通行。

徐新文的研究团队在修路前,就开始研究防沙治沙的工作。

1995年至1997年,徐新文的研究团队相继在风沙运移、植物引种、土壤改良、苗木培育、灌溉技术等方面开展试验。

2002年,研究团队建立了沙漠植物园,引种了近300种防沙治沙植物。

经过反复研究,徐新文团队最终选择柽柳、沙拐枣和梭梭作为沙漠公路防护林建设的主要植物种类。

宁夏中卫:吹尽狂沙始到金

宁夏中卫:吹尽狂沙始到金
32 绿水青山 ECOLOGY
宁夏中卫沙漠湿地金沙岛
宁夏中卫:吹尽狂沙始到金
《瞭望东方周刊》记者马丽娟 编辑高雪梅
这个曾经因沙而困的小城,如今正“踏沙”前行,“风光”无限向“云端”。
宁夏中卫,一座与沙漠为邻的城市。地处 腾格里沙漠边缘,这里曾饱受风沙侵害,生存 受到威胁。20 世纪 50 年代,被誉为“治沙魔方” 的麦草方格在这里诞生,保护我国首条沙漠铁 路——包兰铁路顺畅通车。此后半个多世纪来, 一代代治沙人与命运相搏,坚持不懈固沙植绿, 逼退沙漠 25 公里,沙漠化在这里被彻底逆转。
半年时间一房难求。 当“荒凉”成为一种“奢侈”,文旅产业格
局被进一步打开,中卫市又在沙漠内发掘出另一 大旅游资源——星空。2020 年秋,沙漠星星酒 店如同一颗“巨星”落在中卫腾格里沙漠,这
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35 2023.10.19
ORIENTAL OUTLOOK
家以观星为主题的酒店,为游客提供观星指导、 沙漠疗养、沙漠晚餐等服务,深受南方游客喜爱。
此后,大漠星河营地、金沙海星辰帐篷营地、 星星故乡露营地等一批星空旅游度假产品顺势 而生。中旅(宁夏)沙坡头旅游景区有限公司 副总经理朱文军告诉记者,星星酒店改变了景 区经营格局,目前度假类产品收入约占总收入 的 30%。数据显示,2023 年上半年,中卫市游 客接待量达到 730.8 万人次,旅游总收入 39.2 亿元,分别增长 33.2% 和 45.2%,旅游市场已 恢复到疫情前的水平。
以传统观念衡量,干旱少雨、沙漠戈壁等 都是经济社会发展的不利因素,但对于风电光
当“ 荒 凉 ” 成 为 一种“奢侈”,文 旅产业格局被进 一 步 打 开, 中 卫 市又在沙漠内发 掘出另一大旅游 资源——星空。

中国科学院寒区旱区环境与工程研究所

中国科学院寒区旱区环境与工程研究所

中国科学院寒区旱区环境与工程研究所2016年招收攻读博士学位研究生专业目录中国科学院寒区旱区环境与工程研究所是按照中科院“知识创新工程试点”要求,由原兰州冰川冻土研究所、兰州沙漠研究所、兰州高原大气物理研究所通过学科交叉融合,在保留原有特色学科基础上,凝练出优势研究方向,于1999年整合而成。

该所是以探索寒区旱区陆地表层系统过程、尺度、格局及其相互关系为基础,开展环境与全球变化及区域可持续发展研究的一个多学科综合性研究所。

总体目标是建成国家寒区旱区科学研究基地、西部大开发的科学技术支撑平台与人才库和国际寒区旱区研究交流中心,成为有特色、有优势、有实力、有影响、有贡献的科研机构。

现有7个研究室、16个野外站、2个国家重点实验室和3个中科院重点实验室。

该所是国务院学位委员会首批博士、硕士学位授予权单位,是中国科学院博士生重点培养基地。

现有院士4人,研究生指导教师188人,其中博士生导师88人。

在学研究生473人,其中博士生282人,硕士生191人。

设有地理学、大气科学两个博士后科研流动站,目前在站博士后80人。

2016年预计招收博士生78名,其中预计招收直博生10人,与兰州大学联合培养博士生14名。

在校生享受奖助学金,博士年均46600元。

报名时间:2015年12月10日至2016年1月31日。

报名网址:考试时间:2016年3月中下旬(具体考试时间见准考证),复试另行通知。

考试地点:寒旱所(具体考试地点见准考证)。

经审查符合报考条件的考生于2016年3月17日到本所研究生部(寒旱所科研6号楼301室)领取准考证。

详细报考情况请与寒旱所研究生部联系,简章备索。

单位代码:80076 通讯地址:兰州市东岗西路320号电话:0931-*******,4967555 邮政编码:730000。

环保型造纸废液固沙保土有机肥的试验研究

环保型造纸废液固沙保土有机肥的试验研究
反 复试验研 究 , 改进 麦草蒸 煮工艺 , 用氧化镁 、
造纸废 水 污染 比较 严 重 ,受 到 了人 们 的 普 遍关注 。 在世界 范围 内造纸 废水都是严重 的
污染 源 , 我 国 由于木 材资 源短 缺 , 国 7 % 在 全 0 的造纸 企业多采 用麦草 、 稻草等作 物秸杆 为原 料, 且大 多采 用传 统 的钠 碱蒸 煮制 浆 , 产生 所 的废液( 亦称黑 液) 对生态 环境 和水 资环境造 成 严重 的污染 。 已成为造纸 企业 能否生存 和发展
维普资讯
乏 e 辜
环 保型造纸 废液 固沙保 土 一
有机 肥 的试验研 究
何 秀 院 黄 俊 发 何敏
(. 1山西省晋 南基 建 物资有 限公 司, 山县 ,4 2 0 稷 030 ;
2太原理 工大 学化 学化 工学 院 , . 太原 ,3 0 4 002)
优于美 国 、加拿 大 等发达 国家的 同类产 品 ; 三 是用 先 进 的环保 型镁 铵 蒸 煮制 浆技 术 所副 产 的黑 液不但 不含钠碱 危害 生态 , 且富含对 植 而 物有益 有机质 和氮 、 、 等营养元 素 , 以能 钾 镁 所
增加 沙土 中的养份 , 利于植 物生长 进而达 到长 期 固沙之 目的 ; 四是 由于 固沙肥是 造纸 的副产 品 , 以 固沙 治沙 成本 低( 国外 产 品 的 12 所 是 /, 是 国内产 品的 15; 是选用 的固 沙植 物 苜蓿 / )五 不 但根 系深 达 5 1m、 旱 能力 强 、 于沙 漠 ~0 抗 适 与 沙地 ,而 且 由于 是 豆科植 物 有根 瘤 菌可 固 氮 , 于肥沙养土 , 成沙漠植 被 。 利 形
二 、 验 方法 : 试
3 m a 。 明其 中不仅 含有大量 的木质素 、 0 P. 说 S 半

新丝绸之路西北五省荒漠化的现状及治理

新丝绸之路西北五省荒漠化的现状及治理

新丝绸之路西北五省荒漠化的现状及治理新丝绸之路经济带是沟通东西方政治、经济、文化和思想的一条大动脉,在我国境内经过陕西、宁夏、甘肃、青海和新疆5个省区。

目前,全球荒漠化土地约3600万km2,约占地球总面积的24%,相当于俄罗斯、加拿大、中国国土面积的总和,其中我国是荒漠化最严重的国家之一,全国荒漠化面积267万km2,占28%,比较严重的地区有:陕、甘、宁、青、新、蒙等省,其中三江源、甘肃中部等地荒漠化现象尤为严重。

沙漠化是当前世界上一个重要的生态环境问题,也是一个突出的地质问题。

严重的问题是“全球沙漠化仍在曼延”。

我国也存在着土地沙漠化问题。

在我国的沙漠化土地中,其中已经沙漠化了的土地为17.6 万平方公里,潜在沙漠化危险的土地有15.8 万平方公里,在湿润地带的风沙化土地有1.9 万平方公里。

受沙漠化影响的人口达5000 余万人,有近400 万公顷的旱农田和500 万公顷的草场受其影响。

近几年来,我国沙漠化土地面积从原来的13.7 平方公里增加到17.6 万平方公里。

因此,我国面临的土地资源被侵蚀的形势也是严峻的。

荒漠化造成了生态环境恶化、生产生活受其影响、生命财产受到损失、交通安全没有保证。

因此,荒漠化治理已到了刻不容缓的地步了。

一、西北五省荒漠化的现状1、甘肃省1)荒漠化现状甘肃是全国荒漠化土地面积较大、分布较广、危害最严重的省份之一,根据《甘肃省第四次荒漠化和沙化监测》成果,截至2009年底,甘肃省荒漠化土地总面积达19.21万平方公里,占全省国土总面积的45.12%,全省还有2.18万平方公里具有明显沙化趋势的土地,分布在10个市州的37个县市区。

甘肃平均每年因土地荒漠化和沙化造成的经济损失约5.1亿元。

严重的荒漠化问题,挤占了人类生存的空间,恶化了发展环境,加剧了贫困,危害了社会稳定,已成为制约甘肃经济社会可持续发展的最为严重的生态问题。

2)荒漠化治理情况目前,甘肃省专门成立了荒漠化治理基金会,并建立了示范园区,已初步形成了以沙产业开发、畜牧养殖、牧草种植等为重点的沙区特色产业,并带动了种植、加工、贮藏、运输、销售等相关产业的发展。

中国生态学学会推选院士候选人基本信息

中国生态学学会推选院士候选人基本信息

重要科技著 作及成果
11) Li XR, et al. 2006. Effects of biological soil crust on desert insect diversity: evidence from the Tengger Desert of northern China, Arid Land Research and Management, 20 (4). 1-18. 12) Li XR, Xiao HL, He MZ, Zhang JG. 2006. Sand barriers of Straw checkerboard for habitat restoration in extremely arid desert region of China, Ecological Engineering, 28: 149-157. 13) Li XR, Jia XH, Dong GR. 2006. Influence of desertification on vegetation pattern variations in the cold semi-arid grasslands of Qinghai-Tibet Plateau, Northwest China, Journal of Arid Environments. 64: 505-522. 14) Li XR, Jia XH, Long LQ, Stefan Z. 2005. Effects of biological soil crusts on seed bank, germination and establishment of two annual plant species in the Tengger Desert (N China), Plant and Soil, 277: 375-385. 15) Li XR. 2005. Influence of variation of soil spatial heterogeneity on vegetation restoration, Science in China Ser. D Earth Sciences, 48: 2020-2031. 16) Li XR, Chen YW, Yang LW. 2004. Cryptogam Diversity and Formation of Soil Crusts in Temperate Desert, Annals of Arid Zone, 43: 335-353. 17) Li XR, Xiao HL, Zhang JG, Wang XP. 2004. Long-term Ecosystem Effects of Sand-binding Vegetation in Shapotou Region of Tengger Desert, Northern China, Restoration Ecology, 12: 376-390. 18) Li XR, Zhang ZS, Zhang JG, Jia XH. 2004. Association between vegetation pattern and soil properties in the southeastern Tengger desert, China, Arid Land Research and Management. 18: 369-383. 19) Li XR, Ma FY, Xiao HL, Wang XP, Kim KC. 2004. Long-term effects of revegetation on soil water content of sand dunes in arid region of northern China. Journal of Arid Environments. 57:1-16.

国家环境保护区域生态过程与功能评估重点实验室

国家环境保护区域生态过程与功能评估重点实验室

针对入侵受损自然生态系统危害评估与生态修复关键技术,获得环境保护科学 技术奖二等奖一项;完成了“三江源国家公园黄河源园区生态保护与发展规 划”等专项规划报告,支撑了“建立国家公园体制总体方案”(中办发[2017]55 号)的出台。
3.在研究方向上已取得的技术突破或重大成果等
序号 1 2
3 4
技术突破或重 大成果名称 生态文明理论 框架与评估技 术方法
初步构建“入侵容忍”理论,完善 “克隆整合”理论,丰富“群落可入侵 性”理论,验证了“转基因渐渗遗传规
图片
3-1 生态文 明发展水平 评估结果 3-1 生态文 明发展战略 技术思路
3-2 关于发 布《中国生 物多样性红 色名录-大型 真菌卷》的 公告 3-2 关于发 布县域生物 多样性调查 与评估技术 规定的公告 3-3 中国三 江源国家公 园规划范围 图
项重大技术研发任务,研发出沙化草地修 植被覆盖图 与污染控制关
复等生态修复技术 10 余项,并在沙地植被
键技术
恢复中大面积推广应用,为我国沙尘暴履 约和“一带一路”环境合作提供重要技术
支撑。研发河流、湿地植被修复和生境营
建成套技术,创新性地提出了基于植物物
种保守系数的河流生态完整性评估技术,
有效支撑江河湖海岸线生态保护红线的划
定工作。
4.为环境管理部门提供的重要支撑序号ຫໍສະໝຸດ 1重要管理支撑 生态保护红线
成果简介 承担的环保公益《国家生态安全重大
生态屏障红线划定》(2011-2015)课题, 以中国生态系统交错区、江河湖海防护 带、沙漠化扩张区为对象,研究风蚀沙化 敏感性、水土流失敏感性以及石漠化敏感 性评估方法,研究了河流湖泊生态红线划 定的方法,划定了中国海岸带生态屏障范 围。以此成果为基础,参与编写了《生态 保护红线划定技术指南》。在内蒙、江 西、广西、湖北等 4 省,开展生态红线划 定技术方法试点。支持环保部开展国家生 态红线划定技术指导和组织管理工作,负 责西北、华北、华东等片区省份的红线指 导,参与《生态红线管控办法》的制定,

中国科学院寒区旱区环境与工程研究所奈曼沙漠化研究站

中国科学院寒区旱区环境与工程研究所奈曼沙漠化研究站

中国科学院寒区旱区环境与工程研究所奈曼沙漠化研究站2008年年报在国家野外台站观测研究网络、中国生态系统研究网络和中国科学院寒区旱区环境与工程研究所的领导下,全站成员上下一致不畏艰苦顺利完成了年初预定的各项任务,达到了预期的各项考核指标。

这个年报既是对研究站在过去的一年里在科研、监测、示范以及在人才培养等方面取得成绩和存在不足的总结,也是促进和鞭策研究站今后在农牧交错带沙漠化研究不断进步和不断取得好成绩的报告。

一、承担项目与课题目前,研究站2008年共承担研究项目与课题11项,见表1;结题项目2项,见表2;新申请到的研究项目与课题12项,见表3。

值得可喜可贺的是研究站在2008年里申请到973专题 4项,国家自然科学基金3项,“西部之光”1项,西部博士项目2项以及地方项目1项。

这是研究站在历年争取项目方面最丰收的一年。

表1 正在执行的项目与课题序号主持课题名称 类别 代码 起始年限1 科尔沁沙地典型生态系统水分有效性与植被恢复中科院方向性项目KZCX2-YW-431 2007-20092 沙化草地改良及植被恢复技术研究 国家科技支撑项目 2006BAC01A1206 2007-20123 科尔沁沙地生态型农牧林业技术、模式研究与示范内蒙古科技支撑项目 2007-20094 半干旱沙区水土资源优化配置与高效利用技术研究国家科技支撑项目 2006BAD26B02012007-20125 半干旱沙地植被恢复与土壤演变的数量关系研究 国家自然科学基金课题 40601008 2007-20096 国家自然科学委员会奈曼青少年基地项目 国家基金委 / 2005-20097 科尔沁沙地生态与环境演变记录与评估 中科院寒旱所创新课题 O650444001 2006-20088 Sand And Dust Storm Early Warning System 中日合作项目/ 2007-20109 Restoration of Desertified Grassland in NorthernChina中日合作项目/ 2006-201010 Sand and Dust Storm Monitoring 中韩合作项目/ 2007-201011 A Demonstration village for desertification control inChifen, Inner-Mongolia, China中韩合作项目/2005-2014表2 2008年结题的项目与课题序号 课题名称 类别 代码 起始年限1 科尔沁沙地土地利用变化与生态系统响应 台站基金 1731690200015 2005-20072 半干旱沙地流动沙丘集水功能研究课 国家自然基金 40471004 2005-2007表3 新争取到的项目与课题序号 课题名称 类别 代码 起始年限 总经费(万元)1 西辽河平原荒漠化的水土气生过程及其相互作用机制研究973专题 2009CB421303-42009-20131002 半干旱沙地沙丘植被蒸散过程的比较研究973专题2009CB421303-72009-2013503 西辽河平原农田生态系统的退化过程与水肥因素作用机理973专题2009CB421303-102009-2013304 草地和荒漠生态系统服务功能形成与调控机理973专题2009CB4211022009-2013505 半干旱沙地沙丘地下水补给功能比较研究面上基金 408710042009-2011446 半干旱沙地降雨在土壤-植被系统中的分配与水量转化研究面上基金 308704262009-2011257 灌丛沙堆 "种质资源岛"的结构与生态效应研究面上基金 408010362009-201188 科尔沁沙地植被与土壤恢复的异质性及其耦合关系西部之光 / 2009-2011239 沙漠化逆转过程中土壤碳固存及其机理研究西部博士项目 2908288812008-20102010 降雨在沙地土壤-植被系统中的分配及转化西部博士项目 O9286410012009-20112011 兰州城郊土壤和蔬菜重金属污染评价及其防治技术研究兰州计划项目 2008-2-232009-2010 3二、科研进展情况按照研究站定位和发展方向,过去一年的科研工作基本可以归为以下几个方面进行进展总结:沙漠化过程及其逆转机理,沙地植被恢复的生物学机理,沙地水分平衡与水循环和沙地生态系统对全球气候变化的响应。

沙尘暴是怎么形成的

沙尘暴是怎么形成的

沙尘暴是怎么形成的沙尘暴是沙暴和尘暴的总称,指的是强风将地面大量沙尘物质吹起并卷入空中,使空气混浊,能见度小于一千米的严重风沙现象,沙尘暴最常见于我国新疆、内蒙古,以及华北,赤峰、张家口一带,北京也是沙尘暴多发地。

那么沙尘暴是如何形成的?为什么会有沙尘暴呢?下面由店铺为你详细介绍沙尘暴是怎么形成的。

沙尘暴是怎么形成的:自然条件有利于产生大风或强风的天气形势,有利的沙、尘源分布和有利的空气不稳定条件是沙尘暴或强沙尘暴形成的主要原因。

强风是沙尘暴产生的动力,沙、尘源是沙尘暴物质基础,不稳定的热力条件是利于风力加大、强对流发展,从而夹带更多的沙尘,并卷扬得更高。

除此之外,前期干旱少雨,天气变暖,气温回升,是沙尘暴形成的特殊的天气气候背景;地面冷锋前对流单体发展成云团或飑线是有利于沙尘暴发展并加强的中小尺度系统;有利于风速加大的地形条件即狭管作用,是沙尘暴形成的有利条件之一。

土壤、黄砂主要成分是硅酸盐,当干旱少雨且气温变暖时,硅酸盐表面的硅酸失去水分,H2SiO4=SiO3 -2 + H2O(气)↑这样硅酸盐土壤胶团、砂粒表面就会带有负电荷,相互之间有了排斥作用,成为气溶胶不能凝聚在一起,从而形成扬砂即沙尘暴。

沙尘暴本质上是带有负电荷的硅酸盐气溶胶。

总之,沙尘暴的形成需要这三个条件:一是地面上的沙尘物质。

它是形成沙尘暴的物质基础。

二是大风。

这是沙尘暴形成的动力基础,也是沙尘暴能够长距离输送的动力保证。

三是不稳定的空气状态。

这是重要的局地热力条件。

沙尘暴多发生于午后傍晚说明了局地热力条件的重要性。

物理因素在极有利的大尺度环境、高空干冷急流和强垂直风速、风向切变及热力不稳定层结条件下,引起锋区附近中小尺度系统生成、发展,加剧了锋区前后的气压、温度梯度,形成了锋区前后的巨大压温梯度。

在动量下传和梯度偏差风的共同作用下,使近地层风速陡升,掀起地表沙尘,形成沙尘暴或强沙尘暴天气。

环境因素在中国科学院寒区旱区环境与工程研究所专家的努力下,一项为探讨沙尘物质的启动、传输机理而专门设立的沙尘暴风洞模拟实验顺利完成。

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中科院沙漠与沙漠化重点实验室简介1.1 实验室简介中国科学院沙漠与沙漠化重点实验室的前身是成立于1959年的中国科学院治沙队和建立于1978年的中国科学院兰州沙漠研究所,经过几代人的努力,目前已发展成为国内唯一开展沙漠与沙漠化研究的部门重点实验室。

于2004年3月通过了中国合格评定国家认可委员会(原:中国实验室国家认可委员会)的认可(认可证书No.L1197)。

成立于1993年的中国科学院兰州分院分析测试中心沙漠分析测试部挂靠在该实验室,于1994年取得了国家质量技术监督局的计量认证合格证书((1994)量认(国)字(Z1210)), 以后又多次通过复查认证,最近一次认证在2012年6月。

实验室在沙漠与沙漠化方面的研究在国际上占有重要地位。

原中国科学院兰州沙漠研究所曾与前苏联科学院土库曼沙漠研究所、埃及沙漠研究所及印度沙漠研究所并称世界四大沙漠研究机构。

随着中国国力的增强,本实验室已在上述沙漠研究机构中名列前茅。

挂靠于本实验室的联合国环境署(UNEP)“国际沙漠化治理研究与培训中心”是国际上重要的培训机构,一直承担联合国环境署和中国外交部、商务部委派的国际培训任务。

取得的沙漠化治理研究成果已被广泛地推广于世界各地受沙漠化影响的国家,是全球沙漠科学研究和学术交流的重要平台和沙漠化治理的示范基地。

经过50年的建设,实验室目前的研究平台处于国际先进甚至领先水平。

风沙环境风洞、土壤风蚀风洞、车载移动固定两用风洞和烟风洞等主体设备在亚洲同类风洞中处于一流水平,可以和美国、加拿大、澳大利亚、英国以及德国等发达国家的同类风洞相媲美。

除了常规的测试仪器外,在国际上最先将激光粒子动态分析仪(PDA)和激光粒子图象测速仪(PIV)、高速数字摄影系统、激光雷达等大型测试仪器应用于沙漠科学研究中。

沙漠环境综合分析室可以进行断代、土壤、水文、地质、气象、环境及植物生理生化等的测定。

有自主开发防沙治沙新技术与新材料、沙漠研究专用仪器设备的能力,开发的多种产品已成功地应用于沙漠科学研究及防沙治沙的实践中。

有沙坡头沙漠试验研究站(国家野外台站、中国生态网络研究站)、奈曼沙漠化研究站(国家野外台站、中国生态网络研究站)、皋兰生态与农业综合试验站、敦煌戈壁荒漠生态与环境研究站和风沙科学综合观测场作为野外支撑基地,构成了室内实验、野外观测、理论分析与数值模拟三位一体、以沙漠与沙漠化学科为中心的多学科综合实验平台及技术支撑体系。

实验室的研究工作一直代表中国沙漠与沙漠化科学的研究水平,在风沙物理、沙漠环境、沙漠化过程、干旱区生态学等应用基础研究领域有特色的研究成果受到国际科学界的关注,在防沙治沙原理与技术等应用研究领域的一些成果处于国际领先水平。

实验室具有良好的学术气氛,凝聚了一批献身沙漠与沙漠化研究的科技人员,是国际沙漠与沙漠化科学研究的重要力量。

1.2 实验室的主要研究方向与目标在地球表层科学的理论框架下,围绕干旱、半干旱风沙区生态环境建设和社会经济发展,开展风沙运动规律、沙漠环境、沙漠化(含沙尘暴)及其逆转过程以及防沙工程原理研究,为沙漠化防治和沙区可持续发展提供科学依据和技术支撑。

面向国家需求,瞄准国际科学前沿,力争将实验室建设成为世界一流的沙漠和沙漠化研究实验室。

1.3 现任领导杨保,中科院沙漠与沙漠化重点实验室主任,研究员,沙漠与沙漠化研究室副主任、国家百千万人才工程专家、中国科学院百人计划入选者、中国科学院大学教授、国家杰出青年基金获得者、博士生导师。

李新荣,中科院沙漠与沙漠化重点实验室副主任,研究员,生态与农业研究室主任、生物抗逆生理生态实验室主任、沙坡头沙漠研究试验国家站站长、中国科学院大学教授、国家杰出青年基金获得者、博士生导师。

1.4 科研平台(1)甘肃省极端环境微生物资源与工程重点实验室甘肃省极端环境微生物资源与工程重点实验室实验室主任:刘光琇研究员实验室副主任:李师翁教授实验室副主任:张威副研究员实验室的定位与目标:依托中国西部特有的极端环境,开展极端环境微生物资源及其适应机制研究,研发微生物在污染物降解、微生物固沙、微生物制药等领域的工程技术,推动我省极端环微生物学科发展,稳定和培养高水平人才队伍,为甘肃省经济社会发展和生态环境建设提供理论依据和科技支撑。

研究方向和主要内容:方向1:极端环境微生物资源及其适应机制研究立足于西北雪冰、冻土、沙漠、盐碱和类火星等极端环境资源,开展以下研究工作:1)微生物种质资源库的建立。

开展极端环境可培养微生物资源筛查,建立极端环境微生物种质资源库;2)功能微生物筛选。

对建立的资源库中的微生物进行功能筛选,得到有重要应用价值的功能微生物群;3)功能微生物的适应机制研究。

揭示特殊功能微生物适应极端环境的生理生化与分子机制。

方向2:特殊功能微生物的研发及试验示范在对特殊功能微生物研究的基础上,开展以下研究工作:1)污染物降解。

开发污染物降解的菌种及工程技术,开展原油和有机污染物等的降解示范;2)微生物固沙。

运用筛选到的特殊极端微生物,开发微生物固沙工程技术,开展微生物固沙技术示范;3)微生物制药。

以极端环境中的放线菌为资源,开发新型抗生素、抗肿瘤剂等生物活性物质。

方向3:文物的微生物防治研究文物病害产生的微生物机理,为文物的微生物防治提供依据。

(2)甘肃省风沙灾害防治工程技术研究中心中文名称:甘肃省风沙灾害防治工程技术研究中心工程中心主任:屈建军研究员工程技术委员会主任:崔鹏研究员(院士)联系人:屈建军主要研究内容:开展具有国际先进水平的风沙灾害防治理论、新技术、新方法、新材料的研发,建成风沙灾害防治工程技术示范与培训基地,新产品、新技术、新工艺的中试和开发基地;工程技术人才和新型产业的培育基地;国际合作与交流的基地;国家风沙灾害防治数据库。

解决的关键技术问题:(1)研究各种防沙治沙措施原理,提出关键技术参数和施工工艺,针对不同自然条件和不同类型的工程,提出防沙工程体系中各措施的集成原理与方案。

制定防沙治沙技术规范,开发具有自主知识产权的实用防沙治沙技术,参与市场竞争。

(2)对各种可能用于防沙治沙的资源(包括机械、生物和化学材料)进行调查,通过实验室和野外实验测定其防风固沙性能(包括效果、耐久性、实用性及成本的可行性)。

针对不同地区的自然条件,自行研制性能优良、符合现代环保要求的防沙治沙新材料,开发具有自主知识产权和市场竞争力的防沙治沙新材料。

发展目标及总体定位:(1)建成国家风沙灾害防治工程要求的政策机制、技术标准、基础数据的储备库。

(2)研发具有自主知识产权,适宜不同地带、不同类型风沙灾害防治工程的模式与技术体系及配套材料,建成风沙灾害防治系列新技术、新工艺、与新材料基地,实现配套技术的工程化与新材料生产的规模化。

(3)为国家重大工程的风沙灾害防治提供完整解决方案,为国家、地方、企业及科研单位等开展风沙灾害防治及相关领域工程技术研发提供支撑平台。

(4)初步建成国家风沙灾害防治领域高层次工程技术人员和工程管理人员的培训基地,成为国际合作与交流基地。

1.5 野外台站1.5.1沙坡头沙漠研究试验站沙坡头沙漠研究试验站建于1955年,隶属于中国科学院寒区旱区环境与工程研究所。

1990年被批准为院级开放研究站,1992年成为中国生态系统研究网络站,2000年被科技部遴选为国家重点野外科学观测试点站,2006年正式批准为国家重点野外科学观测站。

沙坡头沙漠研究试验站位于宁夏中卫市境内,地处腾格里沙漠东南缘,104°57′E, 37°27′N,海拔1250m,年降雨量186mm,主要集中在6-8月份,年蒸发量3000mm, 年平均温度9.6℃,年均风速2.8m/s,是钙积正常干旱土与砂质新成土的复域,属草原化荒漠地带。

本站主要立足于干旱沙漠地区生态过程、受损生态系统的恢复与重建及实验风沙地貌与沙漠环境的基础理论研究,注重沙区农业技术开发、试验示范和技术推广。

近年来主要突出了以下几个方面的研究内容:干旱地区水分平衡研究,植被动态研究,植物抗逆机制研究,植物迁地保护试验研究,大气降尘监测及搬运分布规律的研究,风沙物理与沙漠环境研究和沙地高效开发技术研究与成果的辐射推广。

研究站面积133.3hm2,其中实验用地64.5hm2,包括9个实验场、气象站及降尘观测塔。

建筑面积3200m2,包括SPAC实验室、土壤分析实验室、植物生理实验室、组织培养实验室、种子实验室、植物标本室。

一个计算机房,一个温房。

有设备齐全的实验室,有高速离心机、光合作用分析系统等大型仪器。

目前同日本、德国、意大利、瑞士等国外一些研究所、大学保持联系。

这里是联合国环境规划署/荒漠化办公室、人与生物圈、联合国教科文组织、亚太经合组织沙漠及荒漠化研究培训的重要中心。

1.5.2 内蒙古奈曼农田生态系统国家野外科学观测研究站内蒙古奈曼农田生态系统国家野外科学观测研究站建立于1985年,隶属于中国科学院寒区旱区环境与工程研究所。

该站位于蒙古高原与东北平原西部过渡区,地处我国北方半干旱农牧交错带东端的科尔沁沙地腹地,地理位置120°42′E,42°55′N,海拔358m。

行政区划上位于内蒙古自治区通辽市奈曼旗境内。

该站1988年加入中国生态系统研究网络,1999年加入GTOS观测系统,2003年加入国家林业局荒漠化监测网络,2004年成为国家自然科学基金委员会奈曼青少年科学教育基地,2005年加入国家野外科学观测研究网络。

该站的研究覆盖区域代表着我国东部60-80万平方公里的农牧交错区和半干旱-半湿润气候过渡区。

早在1972年,该站成员就在科尔沁沙地参与了北京-通辽铁路的选线、铁路风沙危害防治的研究。

70年代末与80年代初对科尔沁沙地沙漠化的成因、分布和治理进行了研究。

1985年建站后,主要进行沙漠化成因、过程、危害和治理试验示范研究。

1990年加入中国科学院生态系统研究网络以来,该站研究人员与国内外有关研究机构合作,对科尔沁沙地生态环境演变、土地资源的开发利用和生态系统保护进行了定位监测与研究,为当地生态环境的保护、土地资源有效开发利用提供了理论依据和技术支持,同时也为我国北方半干旱与半湿润地区以沙漠化为特征的生态环境退化原因、过程以及恢复治理的研究做出了突出的贡献。

奈曼站是我国唯一的沙漠化研究站,也是世界上唯一处于中纬度温带半干旱与半干湿润过渡区的沙漠化研究站。

在这里开展沙漠化形成演变、生物学基础及综合整治技术研究,对我国及世界沙漠化科学的发展和生态环境的保护与治理具有重大意义。

奈曼站位于东北平原西部的内蒙古通辽市奈曼旗境内,地处我国北方半干旱农牧交错带东端的科尔沁沙地腹地,地理位置120°42′E,42°55′N,海拔高度在180-650m之间,干燥度为1.4-1.8。

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