对塔克拉玛干沙漠腹地8种天然生植物
4种固沙植物在塔克拉玛干沙漠腹地的水势特征
塔 中沙漠植 物 园位于塔 克拉玛 干沙 漠腹地 的塔
中 四 作 业 区 。该 区 年 平 均 气 温 1 .  ̄ , 2 4 7月 平 均 气 C 温 2. ℃ , 8 2 1月 平 均 气 温 一 8 1 , 端 最 高 气 温 .℃ 极 4 . 极 端 最 低 气 温 一 2 . ℃ , 年 ≥ l ℃ 活 动 积 5 6C, o 22 全 0 温 46 1 8 , 霜 期 2 3d 年 日照 时 数 25 1 3h 2 . ℃ 无 8 , 7 . ,
2 .Gr du eUnv riy f,Ch n s a my 0 S in ,Bejn 0 3 Ch n a at ie st J ieeAc de (e c ii g 1 0 9- ia) 0
Ab ta t Cha a t ms is ofw a e t n ilo N ir i i i ia , H e sr c : r c e tc t r po e ta f tar a sb r c dys u sop i ar m c ar um , Tam ar x r Eo i at — l
西伯 利 亚 自刺 ( ta i s ii 属蒺 藜 科 白 Nirrs i rc b a)
刺属 , 旱 生或 超旱 生 典 型灌 木 , 分 布在 干 燥 、 为 多 盐 碱 、 风 、 被 稀 少 的严 酷 生 境 中 , 有 高 度 耐 盐 碱 、 多 植 具
抗干 旱 、 风蚀 沙 埋 等特 性 。 目前 有关 白刺 的 研 耐 ] 究 多集 中于探究 白刺 冠 层 沙 堆 的堆 积 特征 、 实 的 果
ZHANG i J a ~,YAN n ’,SUN n Ku 。 。 Co g
塔克拉玛干沙漠的生态保护措施
一、塔克拉玛干沙漠生态环境的严峻现状1.1 面积扩大塔克拉玛干沙漠位于我国西北地区,是世界第二大沙漠,覆盖面积约33.7万平方公里。
随着气候变化和人类活动的影响,塔克拉玛干沙漠的面积持续扩大,沙漠化趋势日益严峻。
1.2 生态破坏沙漠化严重影响了当地的生态环境,大量植被遭到破坏,动植物的生存空间受到威胁,甚至引发生态平衡的破坏。
塔克拉玛干沙漠的生态环境急需有效的保护措施来改善现状。
二、塔克拉玛干沙漠生态保护的重要性2.1 保护水源塔克拉玛干沙漠地区的生态保护对保护重要的水源具有重要意义。
沙漠化会加剧土地的干旱化,影响附近地区的水资源供给。
保护塔克拉玛干沙漠的生态环境,有利于保持地区水资源的平衡和稳定。
2.2 维护生物多样性沙漠地区也是一些特有植物和动物的栖息地,对生物多样性的保护也是保护塔克拉玛干沙漠生态环境的重要原因。
沙漠环境为一些特殊物种提供了独特的生存条件,保护这些特有物种对于维护地区的生态平衡和完整性至关重要。
三、当前塔克拉玛干沙漠生态环境保护的措施3.1 沙漠植被恢复工程为了改善塔克拉玛干沙漠的生态环境,我国政府开展了大规模的沙漠植被恢复工程。
通过人工种植草木和草原的恢复,加强对植被的保护和管理,以及控制沙漠化蔓延的范围。
这一基础的生态保护措施,为塔克拉玛干沙漠地区的生态环境保护做出了积极的努力。
四、未来塔克拉玛干沙漠生态环境保护的展望4.1 加强国际合作塔克拉玛干沙漠地区位于我国、哈萨克斯坦、吉尔吉斯斯坦和乌兹别克斯坦四国之间,是世界上仅有的一块四国交界的沙漠。
跨国合作和共同努力对于塔克拉玛干沙漠生态环境的保护至关重要。
4.2 制定更严格的法律法规为了加强对塔克拉玛干沙漠生态环境的保护,政府部门需要加强立法工作,制定更为严格的法律法规,规范当地的生产活动,保护沙漠地区的生态环境。
同时也需要加大对于违法行为的处罚力度,强化生态保护的效果。
五、结语塔克拉玛干沙漠的生态环境保护事关我国西北地区的生态平衡和地区的可持续发展。
新疆植物志简本
新疆植物志简本新疆位于中国的西北边陲,地处亚欧大陆的交汇处,拥有丰富的植物资源。
本文将为大家介绍新疆植物志简本,对新疆的植物多样性进行概述。
一、地理环境新疆地广人稀,地势复杂多样,气候条件各异,从而孕育了丰富多样的植物。
新疆境内包括高山、戈壁、草原、沙漠等多种生态系统,使得植物种类繁多。
二、植物分布1.高山植物:新疆拥有众多高山地带,这里生长着许多高山植物。
例如,高山杜鹃是新疆高山地区常见的植物之一,它的花朵美丽多彩,是高山地带的独特景观。
2.戈壁植物:新疆的戈壁地带植物资源丰富。
生长在戈壁地带的植物适应了干旱和高温的环境,例如沙蒿、葫芦柴等。
它们的根系发达,能够吸收地下水源,是戈壁地带的重要植物。
3.草原植物:新疆的草原广袤辽阔,是大片牧区。
这里生长着各种草原植物,例如羊草、羊蹄甲等。
这些植物对于维持草原生态的平衡具有重要作用。
4.沙漠植物:新疆的塔克拉玛干沙漠是中国最大的沙漠之一。
在沙漠地带,生长着一些适应沙漠环境的植物,例如胡杨、沙棘等。
这些植物能够耐受干旱和高温,起到固沙保土的作用。
三、植物特点1.适应性强:新疆的植物多具有较强的适应能力,能够在恶劣的环境中生存。
例如,沙漠植物胡杨的根系发达,能够吸取地下水源,以应对沙漠的干旱条件。
2.药用价值:新疆的一些植物具有药用价值。
例如,葫芦柴富含生物碱和黄酮类化合物,具有抗氧化和抗炎作用,常被用于中药制剂中。
3.经济意义:新疆的植物对于当地的经济发展具有重要意义。
例如,新疆是中国最大的棉花产区之一,棉花的种植对于当地农民的收入起到重要作用。
四、保护意义新疆的植物资源丰富,但也面临着一定的保护压力。
人类活动的不合理开发和过度利用,会对植物的生存环境造成破坏。
因此,保护新疆的植物资源,维护生态平衡,是我们每个人的责任。
新疆拥有丰富多样的植物资源,从高山到沙漠,从戈壁到草原,各种不同的生态环境孕育了各具特色的植物群落。
我们应当珍惜和保护这些宝贵的植物资源,为新疆的生态环境贡献自己的一份力量。
塔克拉玛干沙漠的生态修复与保护
塔克拉玛干沙漠的生态修复与保护塔克拉玛干沙漠位于中国新疆维吾尔自治区,是世界上第二大流动沙漠,也是亚洲最大的沙漠之一。
由于其干旱和恶劣的气候条件,长期以来,塔克拉玛干沙漠一直是中国及周边地区的生态环境的重要问题之一。
为了修复和保护塔克拉玛干沙漠的生态环境,相关部门采取了一系列的措施。
首先,塔克拉玛干沙漠生态修复工程的核心是植被的恢复。
由于塔克拉玛干沙漠气候恶劣,植被覆盖度极低,沙丘频繁移动,严重影响了土地的稳定性。
为了改善这种状况,专家们进行了大规模的植被恢复工作。
他们通过引进适应干旱环境的植物种类,如胡杨、沙拐枣和若尔盖野苹果等,在沙漠中进行大面积的植树造林。
这些建设性的措施不仅有助于固定沙丘,减少沙尘暴的发生,还能提供栖息地和食物来源,帮助生物多样性的增加。
此外,塔克拉玛干沙漠生态修复工程还注重水源管理。
沙漠干旱的气候条件使得水资源变得极为有限,对于当地居民和生态环境来说都是一大问题。
为了解决这个问题,相关部门投入资金修建了一系列的水资源管理设施,包括水井、水渠和水库等。
这些设施的建设为当地居民的生活提供了便利,同时也为植被恢复提供了保证。
通过科学的水资源管理,水源得到了合理分配,保证了塔克拉玛干沙漠地区的生态平衡。
除此之外,塔克拉玛干沙漠生态修复与保护工程还注重野生动物的保护。
由于沙漠环境的恶劣,塔克拉玛干沙漠是许多野生动物的栖息地。
为了保护这些珍稀的动物物种,相关部门制定了严格的野生动物保护政策。
他们建立了自然保护区,并加强对非法捕捞、猎杀等野生动物破坏行为的打击力度。
此外,他们还开展了相关的调查和研究工作,以更好地了解塔克拉玛干沙漠生态系统中的野生动植物,为它们提供科学的保护措施。
总体而言,塔克拉玛干沙漠的生态修复与保护工程在近年来取得了显著的成果。
通过大规模的植被恢复工作、水资源管理和野生动物保护等措施,已经实现了生态环境的逐步改善。
然而,我们也要认识到,塔克拉玛干沙漠的生态修复与保护工程是一个长期且艰巨的任务。
胡杨:死亡之海中的脊梁
胡杨:死亡之海中的脊梁作者:暂无来源:《环境与生活》 2016年第8期◎萧野塔里木盆地的大部分土地被塔克拉玛干沙漠占据,这是地球上最荒凉的角落之一。
可就在这种“不毛之地”上,却生长着坚强的物种胡杨。
它是当地唯一的高大乔木,能够忍受荒漠中干旱、多变的恶劣气候,被誉为“沙漠中的脊梁”。
然而,胡杨现在已经成了易危物种。
塔里木的胡杨保存最完整有“死亡之海”之称的塔克拉玛干沙漠,是我国最大的沙漠,内部年降雨量不到30毫米,年蒸发量却是降雨量的近百倍,空气极度干燥,被称作“世界干极”,是生命难以涉足的地方。
新疆塔里木盆地约60%的土地被它占据,然而,胡杨却在这里生生不息。
胡杨是世界上最古老的杨树树种之一,约1.3亿年前就在地球上生存了,分布在欧亚非三大洲的20多个国家。
1801年,英国植物学家丹尼尔·奥利弗在中东名河——幼发拉底河岸边发现胡杨树,将其命名为“幼发拉底杨”。
地质学家根据化石判断,幼发拉底杨是第三纪古地中海时期的孑遗物种,是在古地中海退缩、中亚荒漠化过程中形成的。
世界上超过60%的胡杨在中国的荒漠中生长,其中90%以上聚集在塔里木盆地,是目前世界原始胡杨林分布最集中、保存最完整、最具代表性的地区。
塔里木胡杨国家级保护区在新疆巴音郭楞蒙古自治州尉犁、轮台两县境内,总面积395420公顷。
保护区是国家一级保护动物黑鹳的栖息地,又分布有塔里木马鹿、塔里木兔、塔里木环颈雉、塔里木裂腹鱼、野生双峰驼、白背啄木鸟、罗布麻等特有的动植物种,是内陆干旱区天然基因库。
胡杨跟着水走,沙漠没有固定的河床,塔里木河多次改道,流过的地方往往会留下胡杨的足迹。
世居于此的新疆人称其为“英雄树”,面对干旱甚是顽强。
胡杨对稳定荒漠河流地带的生态平衡、防风固沙、调节绿洲气候和形成相对肥沃的森林土壤,具有十分重要的作用。
此外,胡杨是较古老的树种,对研究亚非荒漠区气候变化、河流变迁、植物区系的演化有重要的科学价值。
尺蠖啃叶反助胡杨每年春天,天气开始转暖,刚刚苏醒的胡杨就得抓紧时间开花,尽最大努力孕育尽可能多的种子,以赢得更多的繁衍机会。
15912645_神秘达里雅布依大漠深处的“世外桃源”
神秘达里雅布依大漠深处的“世外桃源”Mysterious Desert Village撰文、摄影/刘磊塔克拉玛干,被古人描述为“天上无飞鸟、地上无寸绿”的“死亡之海”。
然而令人惊讶的是,在大漠腹地,却有一块美丽绿洲——达里雅布依,这是中国面积最大的村落,其“地盘”甚至超过南太平洋岛国马尔代夫。
村民们以放牧为生,过着几乎与世隔绝的生活。
这里不仅鸟语花香,风景如画,且夜不闭户、路不拾遗,俨然一个现代版桃花源。
有人称“这是上帝抚摸过的地方”!①绿”的“死亡之海”,但真实情况并非如此。
沿①沙漠深处的胡杨途在大漠深处的克里雅河两岸,我们竟看到了美丽的绿色风景。
因为汛期河水漫流,为两岸植被提供充足的水分,这里生长有大面积胡杨、柽柳②沙漠驼队人的生活都和这两种树木密不可分。
他们只选择在胡杨林荫下安家,房子是由胡杨、红柳枝排扎而成。
先做好地基,然后用胡杨枝干做成支架,用红柳枝编织成墙体,再将和好的泥巴糊抹上去,屋顶铺以较厚的芦苇,房门则是由一棵粗大的胡杨木挖空而成。
有趣的是,所有的克里雅人都将火种视作生命,他们至今保留了古老的拜火教习俗。
这些大漠的子民都非常清楚,一旦火种熄灭,沙漠就成为死地。
所以,无论你走进哪家克里雅人的屋子,首先就会看到一种他们独创的火塘——在屋内的平地上挖一个低于地面的方坑。
这种火塘虽然看上去很简陋,但却可以有效地保证火焰不停燃烧。
从古至今,他们无论将家搬到哪里,必须带走的一定是火种。
据说,有些家世古老的克里雅人,已经将祖传的火种保存了400年没有熄灭……这个“原始村落”至今仍过着半定居、半游牧的生活。
我们来到一户人家,环顾房屋内很少有多余的摆设,他们以胡杨木和粘土垒成三四十厘米的高台,再铺上地毯,便是床了。
所谓厨房,只是在房屋中间刨挖一个坑当做炉灶,用来烧水做饭,并没有灶台或炉子。
当地人的饮食也较为简单,最主要的食物就是“库麦琪”,此外还有清炖羊肉、抓饭等。
“库麦琪”是用小麦粉做成的面饼,先和好面,不用发酵,摊成圆形,里面也可放入羊肉、洋葱馅,再埋入烧热的炭灰中烘烤,烤熟以后拿出,将其表面灰土吹干擦净,就可食用,口感非常好!其做法也很古朴,不用任何炊具。
适合新疆喀什种植的植物
适合新疆喀什种植的植物新疆喀什地区位于我国西北部,属于典型的干旱气候区,拥有明显的大陆性气候特点。
由于该地区夏季炎热干燥,冬季寒冷且干燥,降水稀少,气候极端,土壤贫瘠,对植物生长有一定限制。
因此,适合种植的植物需要具备耐旱、耐寒、耐贫瘠等特点。
1. 沙拐枣:沙拐枣是新疆地区的特产植物之一,在喀什种植沙拐枣具有得天独厚的条件。
沙拐枣是耐寒、耐旱的沙地植物,能够适应喀什地区干燥的气候,生长期较短,果实富含营养,口感酸甜可口,可作为食用、制酒和药用。
2. 细叶刺槐:细叶刺槐是一种生命力很强的灌木植物,也适合在喀什地区进行种植。
它的根系发达,能够抵抗干旱的气候条件,而且对土壤的要求不高,即使在贫瘠的土壤中也能生存。
细叶刺槐还具有固沙防风的作用,可以很好地改善沙漠化的环境。
3. 龙爪槐:龙爪槐是一种耐旱性强的乔木植物,也适合在喀什种植。
它可以在沙漠和干旱的环境中生长,并能适应土壤贫瘠、排水差的条件。
龙爪槐的树枝有如龙爪一般狭长而锋利,能够很好地防止动物破坏,同时也可以用来固沙防护,保护土壤资源。
4. 野胡萝卜:野胡萝卜是一种常见的野生植物,适应喀什地区的气候条件。
它具有很强的耐旱能力,在干燥的环境下仍然能够生长。
野胡萝卜富含挥发油和其他营养成分,具有较高的药用和食用价值,可以在喀什地区进行大规模种植。
5. 羊草:羊草是一种生长力强、适应性广泛的多年生草本植物,也适合在喀什地区种植。
羊草具有较强的耐旱能力,可以长时间在干旱的环境中生存,而且对土壤适应性较强,能够在贫瘠的土壤中生长。
羊草还具有草本植物的典型特点,可以用作饲料、草坪和土壤保持等方面。
总之,在新疆喀什地区种植适合的植物需要具备耐旱、耐寒、耐贫瘠等特点。
以上所列举的植物都是适应该地区气候条件的优良植物,能够为当地的生态环境和经济发展做出贡献。
同时,在种植过程中,还应考虑到合理的水资源利用和土壤保护,以实现可持续发展的目标。
塔克拉玛干沙漠腹地植物引种与适应性评价
表 2 塔 中植 物 引 种 结 果 百 分 比
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新疆 甘 肃 野生 山西 宁夏 内蒙古 待查
图 1 不 同种 源引种植 物统 计
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第 4期
张建 国等 :塔克拉玛干 沙漠腹地植 物 引种与适应性评价
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引种 成 败 分 析
植 物 引种成 功 的标 准一般 是从 种子 到 种子 J 。 鉴 于塔 克拉 玛 干 沙 漠 腹地 环境 恶 劣 ,而且 引种 时
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间较短 ,所以暂将存活作为引种成功的初选标准。 由此 ,可将 塔 中 引种 植 物 初 步 划 分 为 3类 : 目前 存活的植物种为引种成功种 ;死亡种为不适应塔
性进行了分析评价 ,目的在 于为塔里木沙漠公路 防护林 生 态工 程 建 设 和 沙 漠 腹 地 油 田职 工 生 活环 境绿化筛选适 宜的植物种 ,保护珍稀濒危荒漠植 物 种 ,促 进 沙漠 公 路 防护 林 的 可 持 续 发 展 ,促 进
植 物引 种驯 化科 学 和沙 漠化 防治 科学 的发 展 。
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沙漠中可以防风固沙的植物有哪些
沙漠中可以防风固沙的植物有哪些中国北方沙漠及沙漠化土地面积占全国陆地面积的13.6%。
以生物措施和工程措施相结合的治理办法最为有效。
生物措施即是在沙漠周边及沙漠化严重地区选择适生乔灌木或草本植物营造防风林,逐渐恢复和重建植被。
那么沙漠中可以防风固沙的植物有哪些呢?风灾有哪些常见风型呢?沙漠中可以防风固沙的植物有:1、沙枣:西北沙荒、盐碱地区也护林及城镇绿化的主要树种,常作行道树,可植篱,也可与小叶杨、等树种配置。
沙枣耐盐碱、抗旱、抗寒、管理粗放,成为西北地区植树造林首选树种之一。
采用以下两种方法,沙枣发芽率在90%枝幼时密被褐锈色鳞片。
叶互生,线性或线状披针形,两端钝尖,花先叶开放,雌雄异株;短总状花序腋生于头年枝上;花小,淡黄色,雄花花被2裂,雄蕊4;雌花花被筒囊状,顶端2裂。
果为肉质花被筒包围,近球形,橙黄色。
花期3~4月,果期9~10月。
生于河边、高山、草原。
3、沙柳:习性特点: 抗逆性强,较耐旱,喜水湿;抗风沙,耐一定盐碱,耐严寒和酷热;喜适度沙压,越压越旺,但不耐风蚀;繁殖容易,萌蘖力强。
4、沙蒿:沙蒿为超旱生沙生植物,具明显的早生解剖结构和水分生理特忭,表现在它的叶具有较厚的角质层,以抑制蒸腾失水,有发达的栅栏组织,而海绵组织极为退化,有利于增大叶绿体对光照和CO2的吸收面,提高光合作用的活性。
在水分关系上,它水势和蒸腾强度降低,而提高水分饱和亏和束缚水同自由水比例的比值,这些均反映植物对水分的节约,以及利用水分效率的提高。
生长在半流动沙丘上,也可生长在半固定和固定沙丘、平沙地、覆沙戈壁和干河床上。
土壤质地为砂质、砂砾质,土类为风沙土、棕钙土和漠钙土。
新疆吐鲁番市公园绿地木本植物的物种多样性
新疆吐鲁番市公园绿地木本植物的物种多样性新疆吐鲁番市是中国西北地区的一个重要城市,位于塔克拉玛干沙漠北缘和天山山脉南麓之间。
由于其干燥的气候条件以及特殊的地理位置,吐鲁番市的植被类型相对单一,以沙漠和荒漠植物为主。
在吐鲁番市的公园和绿地中,我们可以看到一些木本植物种类丰富多样,且能够适应当地的气候和环境条件。
吐鲁番市的公园和绿地中常见的木本植物之一是沙柳(Tamarix spp.)。
沙柳是一种耐盐碱、耐旱的植物,生长在干旱地区的溪流和湖泊附近。
沙柳的叶子很小,呈线形,群体生长着,形成了独特的景观。
第二,沙棘(Hippophae rhamnoides)也是吐鲁番市常见的木本植物之一。
沙棘是一种耐盐碱、耐旱的灌木或乔木,生长在沙丘和沙漠地区。
沙棘的果实富含维生素C、维生素E和多种矿物质,具有很高的药用和保健价值。
除了沙柳和沙棘,吐鲁番市的公园和绿地中还可以看到一些其他的木本植物。
蜂蜜柚(Citrus medica var. sarcodactylis)是一种具有观赏价值的柚子品种,其果实形状独特,像蜂巢一样,因此得名蜂蜜柚。
夏树莓(Rubus chingii)也是一种在吐鲁番市常见的木本植物,其果实可供食用,并且具有一定的药用价值。
尽管吐鲁番市的植被类型相对单一,以沙漠和荒漠植物为主,但公园和绿地中的木本植物种类丰富多样。
这些木本植物不仅适应了当地干燥的气候和特殊的环境条件,还具有一定的观赏和经济价值。
这些木本植物也为吐鲁番市的生态环境提供了一定的改善和保护作用。
为了更好地保护和利用吐鲁番市公园和绿地中的木本植物,我们应该加强对其物种多样性的研究和保护工作,同时注重宣传和推广当地特色植物的观赏和经济价值。
塔克拉玛干沙漠中国最大的沙漠
塔克拉玛干沙漠中国最大的沙漠塔克拉玛干沙漠是中国最大的沙漠之一。
它位于中国西北部,横跨新疆维吾尔自治区和甘肃省。
本文将介绍塔克拉玛干沙漠的地理特征、生态环境以及对中国的影响。
一、地理特征塔克拉玛干沙漠位于亚洲大陆中部,地理位置十分偏远。
它的面积约为337,600平方公里,是中国最大的沙漠,也是世界上第二大移动沙漠。
沙漠内部地势平坦,沙丘连绵起伏,沙质细腻。
沙漠中心部分的海拔高度一般在1000米以上,而沙漠边缘地区的海拔则相对较低。
二、生态环境塔克拉玛干沙漠属于典型的干旱区,年降水量少,蒸发大。
沙漠内部几乎没有永久性的水源,植物覆盖度低,大部分区域为裸露的沙地。
沙漠中的气候炎热干燥,白天气温极高,夜晚气温骤降。
由于极端的气候条件,塔克拉玛干沙漠几乎没有人类居住。
然而,尽管条件恶劣,塔克拉玛干沙漠仍然有着多样的生物。
在这片荒漠中,一些适应高温干旱的植物,如沙柳、池杨等,能够存活下来。
同时,一些鸟类和昆虫也栖息于此,它们提供了沙漠中的生物多样性。
三、对中国的影响塔克拉玛干沙漠对中国的气候和生态系统都有着重要影响。
沙漠的存在使得西北地区的降雨量减少,形成了中国北方干旱带。
沙漠中的强风扬起大量沙尘,不仅导致空气质量下降,而且对农田和城镇的建设带来了巨大的破坏。
为了应对塔克拉玛干沙漠的扩张和沙尘暴的影响,中国政府采取了一系列措施。
例如,对于沙漠边缘地区进行植树造林工程,抑制沙漠的进一步扩张。
此外,中国还加强了沙尘暴监测系统,以便及时预警和应对。
总结塔克拉玛干沙漠作为中国最大的沙漠之一,具有独特的地理特征和生态环境。
尽管沙漠的存在对中国北方带来了一定的挑战,但中国政府通过采取措施来处理沙漠化问题,并保护周边环境。
通过这些努力,希望能够减少沙漠扩张的影响,保护环境的可持续发展。
新疆绿洲农业
山地—绿洲—荒漠系统和新疆绿洲农业之间的关系摘要:简要介绍了山地-绿洲-荒漠系统(即MODS)及其特征,根据新疆本地的特点对新疆的山地系统、绿洲系统、荒漠系统进行了详细的分析。
关键词:山地、绿洲、荒漠、新疆1 引言在干旱半干旱区,山地、绿洲、荒漠系统(MODS)作为一个复合系统,该系统的3个子系统间通过物质、能量和信息流联系在一起。
山地系统是干旱区水资源的形成区和涵养区,也是重要的矿质营养库和生物种质资源库。
绿洲系统是干旱区人类赖以生存和发展的中心,也是重要的生产、交换、消费的重要基地,而荒漠系统则是干旱区面积广阔和环境相对恶劣的区域。
没有山地产流所形成的水资源向平原荒漠输送,也就没有干旱区人类赖依生存的平原绿洲。
这是干旱区MODS以水耦合及维系的典型体现[1]。
伴随着水文状况的剧烈改变,干旱区生态体系发生了显著变化,产生了以人工绿洲为代表的生态高效发展区;同时,也产生了以土壤盐碱化和沙漠化为代表的生态退化区,这在西北干旱区具有普遍性。
随着科学技术的发展,对于干旱区生态环境与社会经济等问题的关注逐渐地得到了加强,遥感与GIS等技术在山地、绿洲及荒漠系统资源和环境管理中的应用,极大地促进了人们对MODS一系列理论与实践问题的理解和认识。
充分应用现代科技的成果和社会观念的变化,把生态伦理与生态文明的理念,应用于客观的生产实践;科学评价与分析MODS的多种效应,保障山地生态系统的稳定性,维护绿洲系统的生态安全,发展荒漠系统的生态产业,总体上实现MODS的协调发展。
2 MODS的特征及生态系统藕合关系的一般规律干旱区生态系统藕合关系的特征差异表现在水热状况、景观带谱、小气候效应以及人为活动等方面。
在特定的区域上,经度、纬度、海拔以及下垫面的特征是决定系统祸合特征最为基本的要素;而自然地理要素的变化,则是区分和判定藕合关系及其类型的重要因素。
在MODS的藕合过程中,地貌类型与气候特征决定祸合类型的基础和框架,水文特征决定藕合类型的空间格局,植被类型反映藕合类型的外貌,土壤状况制约藕合类型的功能,人为活动影响藕合类型的演变过程。
商务星球版初二下册地理8.2新疆维吾尔自治区练习题
选择题新疆绿洲的水源主要来自()A. 大气降水B. 河流补给C. 山区降水和冰雪融水D. 地下水【答案】【解析】试题新疆绿洲的水源主要是来源于山地降水和冰雪融水,这里离海远,难以受到海洋的影响,绿洲的水源中来自于大气降水、河流补给和地下水的很少,故选C.选择题西气东输工程不穿过的地形区是( )A. 河西走廊B. 黄土高原C. 东北平原D. 长江中下游平原【答案】C【解析】试题分析:“西气东输”工程是我国距离最长、口径最大的输气管道,西起塔里木盆地的轮南,东至上海,该工程沿线经过的地形区有塔里木盆地、河西走廊、黄土高原、长江中下游地区等,该工程不经过东北平原.选择题修建了独特的水利工程“坎儿井”的省区是()A. 内蒙古自治区B. 新疆维吾尔自治区C. 甘肃省D. 宁夏回族自治区【答案】B【解析】以上四个省区中,修建了独特的水利工程“坎儿井”的省区是新疆维吾尔自治区,这里气候干旱,水分蒸发快,修建“坎儿井”有利于防止水分的蒸发,故选B。
选择题“我们新疆好地方啊,天山南北好牧场,戈壁沙滩变良田,积雪溶化灌农庄.”由这两句歌词,你读出了哪些地理信息?其中不包括新疆()A. 维吾尔族是主要的少数民族B. 是我国重要牧区C. 冰雪融水为主要水源D. 荒漠广布,有众多的绿洲【答案】A【解析】西北地区是我国主要的牧区,所出产的肉、奶、皮、毛等畜产品在国内占据突出地位。
内蒙古大草原、河西走廊、天山牧场是重要的畜牧基地;本区气候干旱,缺少灌溉水源就不可能发展农业;绿洲农业指荒漠地区依靠地表水、地下水或泉水进行灌溉的农业;在天山山麓、塔里木盆地和准噶尔盆地的边缘,分布着较多的绿洲农业区,题干中的歌词不能体现维吾尔族是主要的少数民族这一特点。
选择题在西气东输工程的施工过程中,严格规定了28米宽的施工范围,尽量避免破坏地表植被,废弃物全部回收处理,土石方全部回填.这些做法有利于()A. 促进沿线石化工业发展B. 保证沿线粮食种植面积C. 为少数民族提供就业机会D. 保护沿线脆弱的生态环境【答案】D【解析】由题目可知,这种做法有利于保护沿线脆弱的生态环境,因为这里气候干旱,生态环境脆弱,一旦破坏,难以恢复,故选D。
塔中沙漠植物园简况
塔中沙漠植物园(研究站)简介一、地理位置与自然条件塔中沙漠植物园地处塔克拉玛干沙漠腹地的塔中4油田,北纬39˚00´,东经83°40´,海拔高度1099.3米,是世界上第一个位于茫茫沙海腹地的植物园,也是世界上自然环境最为恶劣的植物园。
塔中4油田地处沙漠腹地,气候特征表现为:降水稀少、蒸发量大、气温年较差和日较差大、日照时间长、风沙活动强烈。
据塔中气象观测资料,年平均气温12.4℃,7月平均气温28.2℃,12月平均气温-8.1℃,气温年较差是36.3℃,极端最高气温45.6℃,极端最低气温-22.2 ℃。
年降水量小于50mm,年蒸发为3638.6mm,年平均相对湿度29.4%,年日照时数2571.3h。
该区平均风速为2.5m/s,4~8月份是风较集中的季节,平均风速为3.2m/s,且多大风,其中1997年6月11日和13日,塔中连续出现24m/s以上的大风。
1997年塔中起沙风次数达到596次,并以ENE、NE、E和NNE为主,分别达到158次、100次、86次和86次,四者之和占全年起沙风次数的66.8%,这说明塔中以东北向风为主。
但在塔中其它方向起沙风也均有分布。
该区地貌类型为高大复合型纵向沙垄区,整个基地位于垄间盆地。
土壤为成土过程极为微弱的流动风沙土,结构松散,有机质含量少于1‰,土壤水分含量不足0.5%。
风沙活动强烈。
地下水类型为冲积平原第四系古河道松散层孔隙水,地下水化学类型基本上为Cl- —SO4-—Na+—Mg2+。
单井涌水量一般在20-30 m3/h,矿化度在4g/l左右。
二、塔中沙漠植物园建设背景在沙漠公路防护林生态工程建设的过程中,主要采用的是柽柳、沙拐枣和梭梭三个属的植物。
但是在自然环境极为恶劣塔克拉玛干沙漠腹地建设400多公里的沙漠公路防护林生态工程,只采用柽柳、沙拐枣和梭梭三个属的植物,显然植物种有些单调,难以满足大型生态工程生物多样性和稳定性的需要,因此需要通过引种试验,筛选出更多具有耐旱、抗风蚀沙埋、生长良好的植物来丰富沙漠公路防护林生态工程的植物种。
车游沙漠公路穿越有~死亡之海之称的-塔克拉玛干沙漠
車遊沙漠公路穿越有~死亡之海之稱的-塔克拉瑪干沙漠【塔克拉瑪干沙漠】位於塔里木盆地中心,是全中國最大的沙漠,也是世界第二大流動沙漠,面積有327,600平方公里。
其特點是沙漠中部多為高大的新月形沙丘,黃沙滾滾,寸草不生,環境惡劣,曾被一些外國探險家稱為【死亡之海】。
然而在沙漠外沿和伸入沙漠腹部的和田河、克里雅河等河谷附近,仍然星散地生長著紅柳和胡楊等固沙植物,也有馬鹿、野驢、野駱駝等野生動物出沒。
【沙漠公路】於1991年開工建設,1995年全線建成通車,總投資7.8億元。
公路南北【縱貫塔克拉馬干沙漠】,全長522公里,是世界上穿越流動沙漠最長的等級公路,1999年被收入吉尼斯世界紀錄。
沙漠公路的建設,使舉世聞名的古絲綢之路南道和中道相連接,使被稱為“死亡之海”的塔克拉瑪幹沙漠天塹變通途,使幾千年來人類征服荒漠的願望變成了現實。
●【烏魯木齊】是新疆維吾爾自治區的首府,她位於天山北麓,環山帶水,沃野廣袤,世居在這兒的人們親切地稱她為“烏魯木齊”,意為“優美的牧場”。
烏魯木齊是世界上離海洋最遠的城市,是亞洲的地理中心,也是舉世聞名的古“絲綢之路”新北道的必經之路。
●【庫爾勒】位於天山南麓、塔里木盆地的東北邊緣。
維語中“庫爾勒”的意思是“張望、眺望”,這裏是古代絲綢之路中道的要隘,現在又是南部新疆的交通樞紐,而且這裏還出產著名的香梨。
●【博斯騰湖】,中國最大的內陸淡水吞吐湖,博斯騰湖分爲大湖區和小湖區,大湖區離庫爾勒市有57公里,小湖區離庫爾勒市21公里,其面積達到1000平方公里。
●【庫車】古稱龜茲是西域36國的第3大國,是絲綢之路的要衝東西文化的會萃之地,生活在這裡的人融合了中外藝術之長創造了燦爛的龜茲樂舞,庫車因而被稱為歌舞之都。
●【克孜爾千佛洞】,中國最古老的佛教洞窟之一,該千佛洞位于庫車縣城西南30千米,渭幹河的出口東岸,南北蜿蜒750米,現有編號的洞窑112個。
庫木吐拉千佛洞被稱爲“漢人洞”,是中原和龜茲傳統友好關係史的一個縮影。
中国在塔克拉玛干沙漠 耗资上亿种下胡杨林 现在却变成这个样子
中国在塔克拉玛干沙漠耗资上亿种下胡杨林现在却变成这
个样子
中国在塔克拉玛干沙漠耗资上亿种下胡杨林,这是一个极具挑战性的
任务,但是中国政府和人民没有放弃,他们把自己的梦想变成了现实。
从20世纪90年代开始,中国政府开始在塔克拉玛干沙漠种植胡杨林,他们花费了大量的资金,把这片沙漠变成了一片绿洲。
他们把沙漠里
的沙子挖出来,用来建造护坡,防止沙漠风沙侵袭,还把沙漠里的水
源开发出来,让植物有水可喝。
经过几十年的努力,胡杨林已经长成了一片绿洲,植物和动物也开始
出现在这片沙漠里,沙漠里的气候也变得更加宜人,沙漠里的人们也
开始有了更好的生活。
然而,近年来,由于气候变化和人类活动,胡杨林的状况发生了很大
的变化,植物正在凋零,动物也开始减少,沙漠里的气候也变得更加
恶劣,沙漠里的人们也受到了很大的影响。
中国政府和人民仍然在努力,他们正在采取措施,改善沙漠里的环境,恢复胡杨林的生态系统,让沙漠里的人们能够过上更好的生活。
希望
未来胡杨林能够恢复到以前的状态,让沙漠里的人们能够过上更美好
的生活。
胡杨树:生而不死一千年,死而不倒一千年,倒而不朽一千年
胡杨树:生而不死一千年,死而不倒一千年,倒而不朽一千年胡杨树胡杨树照片胡杨,又称“胡桐”、“眼泪树”、“异叶杨”。
为杨柳科落叶乔木。
它和一般的杨树不同,能忍受荒漠中干旱、多变的恶劣气候,对盐碱有极强的忍耐力。
在地下水的含盐量很高的塔克拉玛干沙漠中,照样枝繁叶茂。
人们赞美胡杨为“沙漠的脊梁”。
简介胡杨是亚非荒漠地区典型的替水旱中生至中生植物,长期适应极端干旱的大陆性气候;对温度大幅度变化的适应能力很强。
胡杨有特殊的生存本领。
它的根可以扎到20米以下的地层中吸取地下水,并深深根植于大地,体内还能贮存大量的水分,可防干旱。
胡杨的细胞有特殊的机能,不受碱水的伤害;细胞液的浓度很高,能不断地从含有盐碱的地下水中吸取水分和养料。
折断胡杨的树枝,从断口处流出的树液蒸发后就留下生物碱(所以称为“眼泪树”)。
胡杨碱除食用外,还可制造肥皂,或用来制革。
人们利用胡杨生产碱,一株大胡杨树一年可生产几十斤碱。
形态特征胡杨是最古老的一种杨树,在一亿三千多万年前就开始在地球上生存。
它是落叶乔木,树高15——30米,幼树和嫩枝上密生柔毛。
叶子变异很大,在幼树或嫩枝上的叶呈线状披针形,而中年树上的叶子却变成卵形或肾形(所以又称"异叶杨")。
开紫红色披针形花,结长椭圆形葫果。
胡杨还能从根部萌生幼苗,不断扩大自己的疆域。
胡杨生长较快,它的叶子可作饲料,木材耐水耐腐,是造桥的特质材,也可用于造纸和制作家具。
胡杨林可以阻挡风沙,绿化环境;保护农田,是我国西北地区河流两岸或地下水较高地方的重要造林树种。
地理分布据统计,世界上的胡杨绝大部分生长在中国,而中国90%以上的胡杨又生长在新疆的塔里木,塔里木是世界第一大的胡杨林,有三千八百多平方千米。
目前,沙雅县拥有面积达366.22万亩天然胡杨林,占到全国原始胡杨林总面积的四分之三,被中国特产之乡推荐及宣传委员会评为“中国塔里木胡杨之乡”。
2008年,沙雅南部集中连片、密度较高的198.79万亩胡杨林又被上海大吉尼斯授予“最大面积的原生态胡杨林”称号。
新疆荒漠地区有哪些药用植物1
1.新疆荒漠地区有哪些药用植物,其分布和用途?新疆荒漠区由于特殊的环境,形成了独特的荒漠植物系统,同时发育和蕴藏着丰富的药用植物资源。
据文献记载及我们的调查统计, 新疆荒漠区药用植物有72种,隶属于17科35属,其中如肉苁蓉、锁阳、麻黄、阿魏、甘草、罗布麻、黄芪、蒲公英等重要常用种类就有46种。
肉苁蓉的分布:肉苁蓉新疆荒漠地区产4种1. 肉苁蓉(C. deserticola),产克拉玛依、精河、沙湾、玛纳斯、奇台。
寄生于山前平原覆沙地、半固定沙丘、沙地上的梭梭及白梭梭之根部。
分布海拔225~1 150 m。
2. 深裂肉苁蓉(C. fissa),产乌鲁木齐、吉木萨尔。
寄生于黎科小蓬(Nanophyton)根部。
3. 盐生肉苁蓉(C. salsa)产伊宁、察布查尔、乌鲁木齐、阿图什。
寄生于荒漠至荒漠草原带湖盆边缘、盐渍化沙地上的盐爪爪属、假木贼属、滨黎属、珍珠猪毛菜、小果白刺、红砂和芨芨草根部。
海拔700~2 650 m。
4. 管花肉苁蓉(C. tubulosa)产于和田、民丰、且末和安迪尔河流域。
寄生于湖盆边缘沙地、河漫滩地上轻柳属植物的根部。
分布海拔约1 200 m。
肉苁蓉的用途:1.用治肾阳不足,遗精滑精,阳痿早泄,精冷不育。
常配伍温肾助阳,温补精血的药2.治妇女冲任虚损,月经量少,闭经,冷宫不孕。
常配伍温暖下元,补益精血的药3.治肝肾亏虚,腰膝冷痛,筋骨无力。
常配伍益精血,强筋骨的药4.还可治因年老久病,产后阴伤所导致的肠燥便秘注意:因其补阳而滑肠,故阴虚火旺,大便溏泻者忌服;实热便秘者也不宜用现代医学研究表明,肉苁蓉已具有以下几方面的作用:(1)提高性功能;(2)调节神经内分泌;(3)提高机体免疫功能;(4)抗氧化;(5)促进物质代谢;(6)增强体力和抗疲劳;(7)保肝;(8)抗肿瘤;(9)抗辐射;(10)通便;(11)提高学习记忆能力;(12)抗动脉粥样硬化;(13)延长动物寿命和抗衰老;(14)促进创伤愈合;(15)保护缺血心肌;(16)治疗前列腺炎。
塔克拉玛干沙漠克里雅河尾闾达理雅博依绿洲地表水、地下水对植被
第36卷第3期2019年8月新疆大学学报(自然科学版)Journal of Xinjiang University(Natural Science Edition)Vol.36,No.3Aug.,2019塔克拉玛干沙漠克里雅河尾闾达理雅博依绿洲地表水、地下水对植被格局的影响机制∗师庆东1,2,3†,郭玉川1,2,3,周小龙1,2,3,戴岳1,2,3,依力亚斯江·努尔麦麦提1,2,3,李诚志1,2,3(1.新疆大学资源与环境科学学院,新疆乌鲁木齐830046;2.新疆绿洲生态教育部重点实验室,新疆乌鲁木齐830046;3.新疆大学干旱生态环境研究所,新疆乌鲁木齐830046)摘要:克里雅河尾闾沙漠腹地达理雅博依天然绿洲植被格局具有显著空间异质性,2017年克里雅河上游吉音水库建成,尾闾绿洲观测与研究相对空白,科学调控需数据与理论支持.为此在国家基金委的支持下,课题组2018年沿下游沙漠河段及天然绿洲纵横断面设置可长期观测的多个植被样方、样带;布设了地表水、网格化浅层地下水、中小尺度气象站等水文气象自动观测系统.此后,拟利用系统化的观测数据在空间相关统计、三维有限差分、有限元方法支持下构建和验证地表水、浅层地下水、土壤水、植被时空关系模型.揭示地表水对天然绿洲整体景观,浅层地下水对种群组合,土壤水对植物个体生长特征不同尺度上的影响作用与机制.阐明沙漠腹地绿洲植被空间格局影响因子及其作用、过程与机制是沙漠绿洲学和绿洲保护学的重要内容.关键词:塔克拉玛干;克里雅河;达理雅博依绿洲;地表水;地下水;植被格局DOI:10.13568/ki.651094.2019.03.001中图分类号:X143;P901文章标识码:A文章编号:1000-2839(2019)03-0253-06引文格式:师庆东,郭玉川,周小龙,等.塔克拉玛干沙漠克里雅河尾闾达理雅博依绿洲地表水、地下水对植被格局的影响机制[J].新疆大学学报(自然科学版),2019,36(3):253-259+286.英文引文格式:SHI Q D,GUO Y C,ZHOU X L,et al.Mechanism of the influence of surface water and groundw-ater on vegetation pattern in Daliyaboyi oasis at the tail of Keriya river in Taklamakan desert[J].Journal of Xin-jiang University(Natural Science Edition),2019,36(3):253-259+286.开放科学(资源服务)标识码(OSID)˖Mechanism of the Influence of Surface Water and Groundwater on Vegetation Pattern in Daliyaboyi Oasis at the Tail ofKeriya River in Taklamakan DesertSHI Qingdong1,2,3,GUO Yuchuan1,2,3,ZHOU Xiaolong1,2,3,DAI Yue1,2,3,Yiliyasijiang Nuermaimaiti1,2,3,LI Chengzhi1,2,3(1.School of Resource and Environment Sciences,Xinjiang University,Urumqi Xinjiang830046,China;2.Ministry of Education Key Laboratory of Oasis Ecology of Xinjiang,Urumqi Xinjiang830046,China;3.Institute of Arid Ecology and Environment,Xinjiang University,Urumqi Xinjiang830046,China)Abstract:The vegetation patterns of Daliyaboyi pristine oasis in the hinterland of Taklamakan desert at the tail of Keriya river has significant spatial heterogeneity.In2017,Jiyin reservoir on the upper Keriya river was built,data and theory support were needed for scientific regulation,however there are lack of the observation and research data on the pristine oasis.Therefore,with the support of the national fund committee,the research group set up several vegetation quadrants and sample belts that can be observed for a long time along the downstream desert river reach and the vertical and horizontal sections of natural oasis in2018.Automatic hydrological and meteorological observation systems,such as surface water,meshed shallow groundwater and medium-sized scale∗收稿日期:2019-06-10基金项目:国家自然科学新疆联合基金重点项目(U1703237).†通讯作者:师庆东(1964-),男,博士,教授,博士生导师,主要从事干旱区景观生态学、生态修复研究,E-mail:shiqing-dong@.254新疆大学学报(自然科学版)2019年meteorological stations,have been set up.After that,the spatial-temporal relationship model of surface water, shallow groundwater,soil water and vegetation are planned to be constructed and verified by using systematic observation data supported by spatial correlation statistics,three-dimensionalfinite difference andfinite element method.The aim of the project will reveal the influences of surface water on the whole landscape of natural oasis, shallow groundwater on population combination and soil water on individual growth characteristics of plants.It is an important content of desert vegetation and oasis conservation science to clarify the influencing factors,functions, processes and mechanisms of vegetation spatial pattern of oasis in the desert hinterland.Key words:Taklamakan;Keriya river;Daliyaboyi oasis;surface water;groundwater;vegetation pattern0引言0.1研究区概况塔克拉玛干沙漠是中国最大的沙漠,面积约3.4×105km2,绿洲分布在沙漠边缘,是塔里木盆地人民生活的基本场所[1].达理雅博依绿洲是塔里木盆地南缘第二大河流克里雅河的尾闾绿洲,该绿洲的独特之处在于其是深入塔里木盆地腹地具有相当规模的“原始”绿洲[2],位置示意见图1.图1沙漠腹地“原始绿洲”达理雅博依位置示意图Fig1The location of pristine oasis Daliyaboyi in the desert hinterland该绿洲地处沙漠内部,自于田绿洲向北至达理雅博依绿洲中心直线距离约170km,沿河行走约200km,距绿洲最北部达270km.交通不便,相对封闭,处于半自然牧业状态,没有规模工、农业活动.绿洲整体约342 km2,在老乡政府所在地不足0.3km2的范围内有连片的房屋、学校、清真寺等,除老乡政府所在地有太阳能供电外,其余居民均为散居(部分居民家庭有太阳能,无固定持续电源),户距一般在1km以上,无固定道路,一般沿干枯河床和沙脊行走,靠地表水、浅层地下水生活和放牧[2].周兴佳定义了原始绿洲的概念,即史前时期远古人类以狩猎、捕鱼等方式对自然绿洲资源的原始利用[3].依据该定义,此绿洲处于与现存绝大多数现代绿洲不同的相对“原始”状态.2016年底自于田绿洲向北延伸90km铺装道路,2018年达理雅博依绿洲大部分居民迁出,集中于90km处,乡政府也搬迁至此,达理雅博依绿洲未来以生态保护和旅游开发为主.该绿洲的存在在绿洲生态学上极具科学价值[3,4],通过文献和本项目组前期考察,近几十年来,由于气候变化和上中游人类活动的多重影响,该绿洲北部呈现明显退化趋势,地下水位下降,沙漠化进程明显,考察沿途多见被放弃的房屋(图2).北部干枯河道的沙丘在5年左右的时间可以形成1m的高度(据向导描述和本项目组考察),退化过程正在进行中,河道沙丘由南向北呈现增大趋势,因而也是观察和研究原始绿洲荒漠化过程的绝佳地域.第3期师庆东,等:塔克拉玛干沙漠克里雅河尾闾达理雅博依绿洲地表水、地下水对植被格局的影响机制255(A)达理雅博依2006年被迫放弃的房屋庭院(B)20世纪80年代被迫放弃的房屋(C)20世纪90年代被迫放弃的房屋(D)被迫放弃的房屋,年代不详图2达理雅博依近几十年被放弃的房屋(2011年11月、2012年8月考察拍摄)Fig 2Houses abandoned in recent decades in Daliyaboyi (Shooting during the inspection in 2011November and2012August)由于该绿洲环境恶劣、交通不便,前期研究非常薄弱.克里雅河流域的研究多以于田绿洲主体及以南区域为主,即中游以上地区,于田绿洲以北克里雅河下游段的研究相对零散,多为考察性质,缺乏系统性.克里雅河的最大水量季节是6∼9月,此后为枯水期,但非枯水年每年6∼12月绿洲有地表水达到,每年10月份以后地表水是从哪里来的?达理雅博依绿洲降水稀少,植被生长主要依靠地表水和地下水,但地表水并不能流到达理雅博依绿洲所有有植被的区域,那么地表水与地下水转化过程如何进行的?沙漠中远离河岸的植被是如何维持生存的?地表水是否影响了绿洲的整体特征和近河岸的景观特征?浅层地下水是如何形成、运移的?浅层地下水水位对地表植被分布格局起到了什么作用?土壤水分与地形、地貌及地表水、地下水的关系等科学问题亟待解答,这些问题具有独特和重要的科学价值.克里雅河上游的吉音水库(36◦11 N ,81◦32 E )于2017年年底竣工.其规划库容为0.83×109m 3,可控制克里雅河86%的水流量,于田县灌溉面积也将从50万亩扩大到135万亩,并为克里雅河下游天然绿洲胡杨林调水.达理雅博依绿洲在1950年前后人口为310人(55户)[5],根据本研究团队2011年11月的调查,户口人数为1363人(325户),该绿洲1949年有各类牲畜9000头[4],2011年近32000头,但绿洲可供人类生活居住的面积缩小了近50%(据遥感图与调查初步估算),人口和牲畜的数量增加和密度加大对自然环境已经衰退的承载压力更加强烈.于田县政府和达理雅博依乡政府将达理雅博依绿洲移民到中游集中搞生产,而这种移民到中游地区生活的方式将对下游生态环境产生何种影响?上游吉音水库建设目标之一是向下游调水,但在人与自然争夺水资源的过程中,人是拥有主动权的,向下游调水在何时?多大水量?这样的问题必须尽快回答,才有调水依据,否则会在人类自身利益的驱动下,给下游绿洲带来灾难性的后果.但是深入沙漠腹地的“原始绿洲”达理雅博依尚没有系统的观测数据与研究积累,地表水水量、地下水位监测,植被分布格局特征均不清楚,这很有可能造成中上游肆意无节制的用水,在人类利益优先的情况下造成该绿洲大面积的不可逆的缓慢退化,甚至消失.因此开展克里雅河下游地表水、浅层地下水对沙漠腹地天然绿洲植被格局影响机制研究既是科学研究的需要,也是现实发展的需要,迫在眉睫.256新疆大学学报(自然科学版)2019年0.2研究进展伴随全球生态与环境问题的不断突显,探寻水循环变化过程及与之相关的生态环境问题已经成为一种迫切需要,UNESCO/IHP第5阶段(1996―2001年)、第6阶段(2002―2007年)、第7阶段(2008―2013年)分别将“地表生态过程”“陆地生境水文学”“生态水文学与环境可持续性”作为主题之一.研究流域尺度上水文与生态之间的相互关系是生态水文学研究关注的热点,生态水文学已经成为一门联系多个学科的新兴学科[6].地表水、地下水是生物群落结构和生物地球化学功能的关键因素[7,8].国外学者多认为河流水文特征对流域生态系统具有重要作用,对水文生态过程准确理解需要长系列时间的数据观测,人类管理河流对流域带来的生态问题尚未认清与解决.大坝的形成导致森林面积的下降与河岸植物带的荒漠化[9].Nilsson认为地下水水位的变化决定河流沿岸植物群落的结构和动态[10,11].Yang认为半干旱地区地下水是满足河道流量和维持河道生态系统的重要因子,在一定的条件下地下水对地表径流有一定的贡献[12].Owusu应用POLFLOW模型模拟了地表水和地下水的转换过程,并认为可以应用于流域的水资源管理[13].国家自然科学基金重大研究计划“黑河流域生态-水文过程集成研究”在甘肃黑河流域开展的地下水动态变化与地表生态环境变化之间的关系研究取得了系统化的成果.程国栋认为通过建立联结观测、实验、模拟、情景分析以及决策支持等环节的“以水为中心的生态-水文过程集成研究平台”,可以揭示植物个体、群落、生态系统、景观、流域等尺度的生态-水文过程的相互作用规律,是干旱区流域生态学研究的重要内容[14−16].王根绪指出河流廊道是干旱区荒漠绿洲的主要生态流,河流廊道的变化是导致荒漠绿洲景观格局变化的驱动力[17].塔里木河流域生态水文学也一直是众多研究者长期关注的问题.宋郁东等探讨了塔里木水资源的形成、转化和消耗规律;水资源开发利用与生态环境的关系;水资源、生态环境与社会经济协调发展三个重点问题[18].李小明研究认为植被稳定的必要条件是保持地下水位的相对稳定[19].陈亚宁研究团队通过对塔里木河下游断流河道输水过程以及地下水监测断面和植被样地的实地监测资料分析,认为地下水埋深与天然植被的组成、分布及长势有直接关系.平原区地下水补给量主要是由地表水转化形成的,地下水补给量分布取决于地表水系的分布,主要来源于河流的线状补给和灌区的面状补给[20−23].克里雅河是塔里木盆地南缘第二大河流,年径流总量为7.1×108m3,其发源于昆仑山山脉,在塔克拉玛干沙漠南缘发育了面积约1000km2的于田绿洲,然后深入塔克拉玛干沙漠腹地,在克里雅河尾闾形成了塔里木盆地现存最大的一处面积约342km2的天然绿洲——达理雅博依.对于该绿洲,学者们很早就发现了其研究价值,并特别注意到季节性洪水对绿洲形成和发育的作用[3,4],周兴佳以克里雅河绿洲为典型例子,分析现代绿洲发育与演变的证据,并以绿洲沉积物的绝对年龄数据作对照,演绎了塔里木盆地南缘绿洲演变的序列与过程,认为气候(温度为主)、新构造和人类活动三个因素在不同时期的耦合决定了绿洲的性质和发展过程[3,24].朱震达[1,4]、杨小平[25]认为近百年来,特别是近50年克里雅河下游牧业绿洲的严重退化是中游地区集中发展农业绿洲增加用水量及下游过牧、砍伐所造成的,而不是沙漠前移的结果.克里雅河下游达理雅博依绿洲具有重要的科学研究价值,但其目前的研究零散薄弱.科学研究是一个循序渐进的过程,地球系统科学的研究方法是一个从“采集观测系统”到“分析和解释”,再通过“概念化和数值模式”而进行“验证和预报”的循环往复、不断提高的过程[26].从前期对绿洲生态水文学的研究来看,长期定位观测的数据是研究的基础,黑河流域和塔里木河流域的研究是最好的例证.因此,在克里雅河于田绿洲以北至达理雅博依绿洲利用现代观测条件尽可能地进行水文、气象、生态的自动长期观测,通过固定植被样带和样方,动态观测绿洲植被长势及生境,分析解释地表水、浅层地下水位对绿洲植物格局影响的时空过程,是诸多荒漠绿洲生态科学问题的基础.鉴于上述科学与现实问题,新疆大学克里雅河流域研究团队向国家基金委申请了2018年国家自然科学新疆重点联合基金“地表水、浅层地下水对沙漠腹地天然绿洲植被格局影响机制”并获批.1研究目标与主要研究内容1.1研究目标达理雅博依绿洲是沙漠绿洲学的独特地域,其科学问题众多,但目前的研究零散薄弱.本项目将在克里雅第3期师庆东,等:塔克拉玛干沙漠克里雅河尾闾达理雅博依绿洲地表水、地下水对植被格局的影响机制257河于田绿洲以北至达理雅博依绿洲区段利用现代观测条件尽可能地进行水文气象的地表水和浅层地下水位的自动长期观测,同时系统调查与水文观测系统相对应的植被群落特征,通过固定植被样带和样方,动态观测绿洲植被长势及生境,在系统观测的基础上,探明沙漠腹地原始绿洲地表水、地下水位、土壤水时空过程及地表植物群落响应,利用观测数据进行数值试验,构建地表水、地下水位变化引起植被变化的空间统计模型及机理模型,回答沙漠中远离河岸地表水的植被是如何维持生存的?克里雅河地表水与地下水位的时空过程机制是什么?地表水、浅层地下水、土壤水是如何控制沙漠天然绿洲植被格局的?独特绿洲的维系机制是什么等科学问题.1.2研究内容1.2.1达理雅博依绿洲植被空间格局分析沙漠腹地绿洲的植被格局特征既是沙漠腹地绿洲科学研究的需要,也是阐明地表水、浅层地下水对植被空间格局影响机制的基础.本项目采用传统野外调查方法结合高精度遥感数据对达理雅博依绿洲的土壤、地貌、植被分布状况进行综合调查,建立与地表水、浅层地下水观测点对应的网格化固定样带、样方构成的植被观测系统.按照不同类型植物群落与盖度对研究区的植物群落进行聚类分析,划分群落类型.1.2.2克里雅河下游地表水及河岸侧向地下水位时空规律克里雅河下游于田绿洲以北地区至达理雅博依绿洲一段尚未有国家水文监测站,本项目在克里雅河下游建立1∼2个多普勒雷达水位站及2∼3个垂直河道地下水位监测点,探明地表水及侧向地下水位之间的时空关系,同时监测和计算克里雅河下游地表水蒸渗及补给变化情况.在空间统计学支持下探明克里雅河下游地表水及河岸侧向地下水位时空一般规律特征.1.2.3达理雅博依绿洲及其周边浅层地下水时空过程根据达理雅博依绿洲自然形状、季节性地表水空间分布,结合绿洲内主要植被格局和植被群落盖度梯度,建立网格化地下水位同步自动监测井系统,记录观测井与地表水空间距离,地表植被特征,地形、地貌特征.采用地下水流数值模拟软件对研究区地下水演变规律进行数值模拟,分析绿洲浅层地下水位动态变化过程与空间分布规律.1.2.4地表水、浅层地下水过程对沙漠腹地天然绿洲植被格局影响机制研究在景观尺度上,通过TM遥感数据对绿洲景观进行分类,分析不同景观斑块类型结构特征及不同斑块类型的变化特征;根据地表水、地下水位与不同植物群落类型以及相同植物群落类型的不同盖度、长势梯度有相互的对应,结合生态水文学、空间统计学理论及方法,研究地表水、地下水、土壤水和植物之间的统计规律,探明绿洲内季节性地表水、地下水位及理化特征变化与不同植物群落类型的对应关系.2研究进展与展望2.1研究进展1)野外植被格局调查:于2018年7月(植被生长稳定期)对克里雅河下游进行了植被调查,共53个样方.调查范围主要集中在已建立的地下水监测井周边,同时用大疆(DJI)无人机进行了航拍.乔木样方大小为20 m×20m,灌木样方大小为20m×20m,草本样方大小为1m×1m.2)水文、气象观测建设:2018年11月,根据克里雅河下游河道的形状和河岸植被的分布梯度设观测井28口.在达理雅博依绿洲的主体设了5个监测断面,共19口监测井(图3).所有观测井均使用自动记录仪(HOBO),水位监测频率为6次/天.3)提出了基于CNN-CPMF的植物群落自动分类方法:结合低空高空间分辨率无人机遥感影像数据,基于CNN的VGG16、VGG19和ResNet50网络结构分别对图像植物群落自动分类进行了特征学习.在10×10像素尺度上,建模精度从86.00%、80.00%、83.33%分别提升到92.56%、88.22%、90.29%.4)提出了基于CNN-TIN的胡杨种群分布参数提取方法:利用Python环境,调用Sklearn Cluster分类器进行K-means聚类算法较方便地提取了胡杨树质心位置,即作为胡杨树中心位置及对应的棵数,为后期计算胡杨群落参数提供了数据.258新疆大学学报(自然科学版)2019年图3克里雅河下游河道及达理雅博依绿洲地下水观测井位置示意图Fig3Locations of groundwater observation wells at the lower reaches of Keriya river and Daliyaboyi oasis2.2展望1)克里雅河下游河道径流过程模拟:利用网格状地下水探测井,结合克里雅河下游地表水与两侧地下水渗漏补给规律,通过马斯京根法进行河道径流过程模拟.2)绿洲内地表水、地下水时空过程:探讨绿洲内网状地表水体对地下水的补给过程,模拟分析不同径流过程下的绿洲地下水时空变化,通过河段渗漏损失实验结合地下水位动态观测,分析地表水体对地下水的补给过程,基于三维地下水流数值模型,模拟分析不同径流过程下的绿洲内地下水时空变化.3)利用同位素开展主要建群种的水分来源研究:运用稳定性同位素技术,对达理雅博依沙漠腹地绿洲不同冠径胡杨、柽柳木质部水源进行测定,探讨各冠径胡杨、柽柳的水分利用方式与效率.此研究为干旱荒漠生态系统植被保护和今后的生态建设提供参考依据.4)地表水、地下水对绿洲植被格局影响机制及生态需水研究:利用地表水、地下水与植被观测、调查数据,通过空间统计分析,探讨地表水、地下水在不同植物生长过程中的作用.探讨地表水、地下水对绿洲景观格局的控制过程,通过植被健康度与水分利用阈值关系计算绿洲生态需水量,为沙漠腹地绿洲可持续发展提供依据.参考文献:[1]朱震达.中国沙漠概论[M].北京:科学出版社,1980.ZHU Z D.An outline of Chinese deserts[M].Beijing:Science Press,1980.(in Chinese)[2]阿斯姆古丽·阿纳耶提.沙漠腹地绿洲达理雅博依原住民居住环境空间特征及环境适宜性分析[D].乌鲁木齐:新疆大学,2014.Asimuguli Anayeti.Spatial characteristics of aboriginal living conditions and environmental suitability analysis of Daryaboyi oasis[D].Urumqi:Xinjiang University,2014.(in Chinese)第3期师庆东,等:塔克拉玛干沙漠克里雅河尾闾达理雅博依绿洲地表水、地下水对植被格局的影响机制259[3]周兴佳,黄晓江,陈方,等.克里雅河绿洲形成、演变与综合整治[J].新疆环境保护,1994,16(4):30-37.ZHOU X J,HUANG X J,CHEN F,et al.Formation,evolution and 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对塔克拉玛干沙漠腹地8种天然生植物
对塔克拉玛干沙漠腹地8种天然生植物(两种灌木,五种多年生草本和一种一年生草本)以及人工控制条件下的三种沙漠公路防护林的主要植物种的根系进行了研究,结果表明:非克隆植物具有明显的垂直根系,且在土壤剖面上的分布有着显著差异。
灌木塔克拉玛干柽柳的垂直根系深约140 cm,侧根不断向四周延伸末端产生次级侧根垂直下扎,潜入地下水。
最大的根系生物量分布在80~100 cm深度。
多年生草本植物根系垂直分布深度约100 cm,根系生物量集中分布于距地表80cm的土体中。
一年生草本根系垂直分布深度为50 cm,根系生物量集中分布于土壤表层3~5 cm
植物利用着不同的。
克隆植物根系最大埋深在1 m左右,侧根主要分布在40~
伸,
50~7株。
梭梭幼苗根系水
吸收根垂直分布趋势与土
随着灌水定额的减少,根表面积随土壤垂直
但都为
β有增加的趋势。
根长和根表面积两参数在垂直方向的变化趋势随灌溉量的不同而有所不同,灌溉量为35kg/株·次、24.5kg/株·次的两处理,根长和根表面积随深度的增加呈指数递减,而灌溉量为14kg/株·次的处理,根长与根表面积为“单峰型”曲线。
逐渐旱化的生境中,梭梭和甘蒙柽柳幼苗根系表现出了不同的变化趋势,幼苗根系在空间上具有生长速度的优势。
幼苗垂直根和水平根的最大生长速率出现时间均早于地上株高和新枝的最大生长速率所出现的时间。
不同时期垂直根增长速率和水平根增长速率分别是株高增长速率和新枝增
长速率的2~10倍和3~5倍。
整个生长季中幼苗地上/地下生物指标的生长速率呈现出此消彼长相互交替的生长趋势。
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对塔克拉玛干沙漠腹地8种天然生植物(两种灌木,五种多年生草本和一种一年生草本)以及人工控制条件下的三种沙漠公路防护林的主要植物种的根系进行了研究,结果表明:
非克隆植物具有明显的垂直根系,且在土壤剖面上的分布有着显著差异。
灌木塔克拉玛干柽柳的垂直根系深约140 cm,侧根不断向四周延伸末端产生次级侧根垂直下扎,潜入地下水。
最大的根系生物量分布在80~100 cm深度。
多年生草本植物根系垂直分布深度约100 cm,根系生物量集中分布于距地表80cm 的土体中。
一年生草本根系垂直分布深度为50 cm,根系生物量集中分布于土壤表层3~5 cm处。
不同植物不同深度分布的不同比例的根系生物量,表明沙漠腹地的非克隆植物利用着不同的水分来源。
克隆植物根系最大埋深在1 m左右,侧根主要分布在40~60 cm深处,沿着一定方向向外延伸,占据较大的空间。
克隆植物侧根的构型主要以“二分支型”为主,分支角度集中分布的范围是50~70°。
河西苣的根系具有明显的分层特征,且上下两层都能产生根蘖分株。
人工控制条件下,梭梭和多枝柽柳幼苗根系分布在不同水分条件下表现出明显的差异:
随着深度的增加,不同水分条件下地下生物量逐渐减少;但随着灌溉量的减少,其深层次地下生物量有增加的趋势。
各灌溉量地下生物量的分布与深度呈显著的负对数关系;梭梭幼苗根系水平根长为垂直根长的2倍,不同水分条件下根系水平分布趋势基本一致。
吸收根垂直分布趋势与土壤含水量的变化趋势基本一致,都为“单峰型”曲线,但峰值出现的位置不同,随着灌水定额的减少,吸收根集中分布区有向深层发展的趋势。
相同水分条件下根体积、根长、根表面积随土壤垂直深度变化趋势相似;不同水分条件下根体积、根长、根表面积随土壤垂直深度变化趋势有所不同,但都为“单峰型”曲线;随灌水定额减少,根体积、根长、根表面积的峰值越位于垂直深层;地下生物量与地上生物量之比差异不大,随着灌溉量的减少,根系深度与植株高度之比和根幅与冠幅之比有增加的趋势。
随灌溉量的减少,滴灌条件下多枝柽柳根系消弱系数β有增加的趋势。
根长和根表面积两参数在垂直方向的变化趋势随灌溉量的不同而有所不同,灌溉量为35kg/株·次、24.5kg/株·次的两处理,根长和根表面积随深度的增加呈指数递减,而灌溉量为14kg/株·次的处理,根长与根表面积为“单峰型”曲线。
逐渐旱化的生境中,梭梭和甘蒙柽柳幼苗根系表现出了不同的变化趋势,幼苗根系在空间上具有生长速度的优势。
幼苗垂直根和水平根的最大生长速率出现时间均早于地上株高和新枝的最大生长速率所出现的时间。
不同时期垂直根增长速率和水平根增长速率分别是株高增长速率和新枝增长速率的2~10倍和3~5倍。
整个生长季中幼苗地上/地下生物指标的生长速率呈现出此消彼长相互交替的生长趋势。