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水保学院科研团队在巴彦淖尔荒漠绿洲过渡带农田防护林方面取得进展

近日,我校水保学院科研团队在农林科学领域顶级刊物AGRICULTURAL WATER MANAGEMENT和CATENA在线发表了学术论文“Spatial-temporal heterogeneity of environmental factors and ecosystem functions in farmland shelterbelt systems in desert oasis ecotones”和“Impact of farmland shelterbelt patterns on soil properties, nutrient storages and ecosystem functions in desert oasis ecotones of Hetao irrigated areas in China”,水保学院青年教师冯天骄为论文第一作者,肖辉杰教授为通讯作者。


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荒漠绿洲过渡带农田防护林系统可以有效改善生态系统服务,特别是在生态脆弱地区。明确农田防护林生态效应的时空异质性,阐明防护林配置对生态系统功能的影响,对于荒漠绿洲过渡区发展现代高效农业和节水产业,推进“三北”防护林体系建设工程重点生态工程建设等均具有重要意义。现阶段,有关农田防护林配置对环境因子和生态效益影响的理论分析较多,但不同时空尺度下二者相互作用机制仍不明晰,制约着区域农田防护林系统生态效益的科学评估。


针对上述问题,研究团队在内蒙古巴彦淖尔市选择四种典型配置荒漠绿洲过渡带农田防护林,连续监测了三个生长季节防护林土壤特性、植被属性、小气候因子,研究揭示了不同时空尺度和配置下生态系统功能与环境因子的关系,并从水土保持和生态系统养分供给角度,提出了农田防护林系统的最佳配置模式。


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不同配置FSS中环境因子于生态系统功能的关系


研究发现,不同配置农田防护林系统在土壤性质和植被属性上存在差异,且对小气候改善都有显著影响,相比八行林带,四行和五行林带已经能达到较好的防护效果,从生态系统水土保持和养分供应功能来看,四行林带是巴彦淖尔地区农田防护林的最佳配置模式。冗余分析、变异分割分析、主成分分析、相关矩阵分析和网络关联分析表明,土壤性质在保持土壤水分和控制土壤盐分方面的作用大于植被属性和小气候因子,不同配置农田防护林系统下环境因子、养分储量及相关生态系统功能之间存在着密切的关系。研究结果可为巴彦淖尔地区荒漠化综合防治和“三北”防护林建设提供科学依据。


上述研究得到国家重点研发计划政府间国际科技创新合作专项(2019YFE0116500)和国家自然科学基金(41901021,31870706)的资助。


论文链接:

https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0378377422003377

https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0341816223001017



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