农牧交错区沙地植被恢复的水分平衡与气候变化响应

农牧交错区生态环境脆弱，对全球气候变化敏感，该区水分平衡是植被恢复的核心问题，需要系统深入的研究，因此，本项目在全球气候变化背景下，根据植被水量平衡以及植被自身生长和生理生态反应，提出沙地水分平衡模型和植被参数化模型，并以此提出植被恢复的水分生态对策。主要研究内容包括：(1)根据野外植被调查结果，分析该区沙地植被的季节动态和生长发育规律。 (2)通过沙地土壤水分变化研究，分析沙地土壤水分时空分布及其对降水的响应；探讨土壤水分对沙地植被动态变化以及植物生长的影响机制。(3)通过研究沙地植物对水分和气候变化的响应，探讨沙地植物水分利用对气温、光强和CO2浓度升高的响应机制。(4)沙地植被水量平衡与气候变化响应模拟研究，根据沙地水量平衡原理和土壤-植物-大气连续体水分循环理论，建立沙地水量平衡模型和植被参数化模型，最终提出生态交错区植被恢复与重建的水分生态对策。

本项目运用野外实验观测和模拟研究相结合的方法，对农牧交错区沙地植被恢复的水分平衡与气候变化响应进行研究。结果表明，（1）沙丘不同微地貌条件下植物群落有差异。固定沙丘下部和丘间低地以沙柳群落为主，半固定和固定沙丘迎风坡上主要分布油蒿群落；植被生长除受生物特性影响外，主要受降雨量的影响。（2）沙丘土壤水分条件时空差异大，主要受降雨、植被生长状况和微地貌条件影响，背风坡土壤含水量接近植物凋萎系数，因此植被恢复工作的重点应在水分条件较好的丘间低地和迎风坡上进行。（3）油蒿、沙柳、差巴嘎蒿等优势植物种在干旱、强光、CO2浓度升高的条件下，通过自身生理调节，具有很强的适应性，是沙地植被恢复的优良物种。（4）对沙地植被组成、结构、动态及其生理反应变化与气候变化条件下土壤水分条件关系的数量化参数进行了确定，建立了沙地植被与水量平衡参数化模型，并开展了模拟研究。本项目研究结果对于深入探讨农牧交错区沙地植被恢复水分平衡与气候变化响应具有重要的学术价值，可为我国半干旱区植被恢复和沙漠化治理提供科学依据。