Οικολογική Ανάλυση Οφέλη Αποκατάστασης Υποβαθμισμένου Περιβάλλοντος από Τεχνητό Tamarix-Cistanche

Επικοινωνία: Audrey Hu Whatsapp/hp: 0086 13880143964 Email:audrey.hu@wecistanche.com

Πανεπιστήμιο Γεωεπιστημών της Κίνας Lei Jiang

Αφηρημένη

Η περιοχή Hotan στο Xinjiang της Κίνας είναι μια τυπική άνυδρη περιοχή. Οι φυσικοί παράγοντες καθορίζουν ότι η οικολογική σταθερότητα της περιοχής είναι κακή, είναι εύκολο να καταστραφεί και δύσκολο να ανακτηθεί. Προκειμένου να βελτιωθεί το τοπικό οικολογικό περιβάλλον, αυτή η μελέτη διερεύνησε ένα μοντέλο οικολογικής αποκατάστασης με το τεχνητόTamarix-Cistanche. Μετά τη μακροπρόθεσμη παρακολούθηση και σύγκριση σε τέσσερις τοποθεσίες δοκιμών, διαπιστώθηκε ότι αυτό το μοντέλο αύξησε επίσης το κατά κεφαλήν εισόδημα, μείωσε τη φτώχεια στους ντόπιους αγρότες και έλυσε το πρόβλημα μη άμεσου οικονομικού οφέλους από τη δασοκομία, καθώς και τα ακόλουθα οικολογικά οφέλη (1) βελτίωση των ιδιοτήτων του εδάφους και αύξηση της περιεκτικότητας σε σκόνη και της γονιμότητάς του, (2) βελτίωση του περιφερειακού μικροκλίματος, μείωση του ημερήσιου εύρους θερμοκρασίας και σχετικής υγρασίας και μείωση της ταχύτητας του ανέμου στην περιοχή, (3) αποκατάσταση της βιοποικιλότητας, αύξηση την κάλυψη της βλάστησης και τον αριθμό των ζώων και των φυτών και την ενίσχυση της διατήρησης του νερού και της γονιμότητας του εδάφους.

Εισαγωγή

Η περιοχή Hotan στο Xinjiang της Κίνας είναι μια τυπική άνυδρη περιοχή. Είναι οι φυσικοί παράγοντες που έχουν ως αποτέλεσμα τη μειωμένη ποσότητα ζωντανών όντων, την απλή οικολογική δομή, την κακή σταθερότητα, την ευπάθεια, τη δυσκολία στην αποκατάσταση και άλλα εύθραυστα χαρακτηριστικά (Fang et al. 2001; Zhang et al. 2011). Αναπτύσσοντας κατά μήκος της άκρης της ερήμου, το Tamarix Chinensis είναι σε θέση να αντισταθεί στην εισβολή στην έρημο (Li et al. 2010; Liu et al. 2008).Cistancheείναι επίσης ένα πολύτιμο βότανο στην παραδοσιακή κινεζική ιατρική. Χρησιμοποιείται ευρέως στην κινεζική ιατρική και την υγειονομική περίθαλψη χωρίς συνταγή λόγω των πλεονεκτημάτων του στην ενίσχυση της ανοσίας και στην προώθηση του μεταβολισμού. Συμπεραίνεται ότι, ως πολλά υποσχόμενη επιχείρηση, το μοντέλο Τεχνητής Tamarix-Cistanche θα βελτιώσει τις συνθήκες διαβίωσης των ντόπιων αγροτών και θα αποκαταστήσει το οικολογικό περιβάλλον της ερήμου. Με βάση την πλήρη κατανόηση της σημασίας της οικολογικής αποκατάστασης, αυτή η εργασία διερεύνησε το μοντέλο οικολογικής αποκατάστασης με το Artificial Tamarix-Cistanche, ανέλυσε επιστημονικά και αξιολόγησε τα οικολογικά οφέλη για το Hotan μετά την εφαρμογή του, παρέχοντας μια σημαντική θεωρητική βάση για την προώθηση και την εφαρμογή του έργο αποκατάστασης οικολογίας, και έπαιξε πρακτικό ρόλο στην προώθηση της αειφόρου ανάπτυξης της τοπικής γεωργίας και δασοκομίας.

Cistanche

Υλικά και μέθοδοι

Τέσσερα αντιπροσωπευτικά και παρακολουθήσιμα αντικείμενα (Moyu County, Yutian County, Cele County και Pishan County) στο Hotan επιλέχθηκαν για το έργο αποκατάστασης με το Artificial Tamarix-Cistanche. Τα οικολογικά οφέλη (συμπεριλαμβανομένης της τοπικής βελτίωσης του εδάφους, της περιφερειακής ρύθμισης του μικροκλίματος και της αποκατάστασης της βιοποικιλότητας) μετά την υλοποίηση του έργου οικολογικής αποκατάστασης με το Artificial Tamarix-Cistanche, αναλύθηκαν μέσω σύγκρισης των αποτελεσμάτων μακροπρόθεσμης παρακολούθησης και των δεδομένων στη δοκιμή τοποθεσίες. Όπου, οι τοποθεσίες που παρακολουθήθηκαν ήταν δάση Τεχνητού Tamarix Chinensis ηλικίας 4-ετίας και οι τοποθεσίες ελέγχου ήταν γυμνή έρημος κοντά.

Tamarix-Cistanche

Αποτελέσματα

Βελτίωση εδάφους

Αλλαγές στις ιδιότητες του εδάφους

Προσδιορίστηκε η μηχανική σύσταση όλων των δειγμάτων εδάφους. Μπορεί να βρεθεί από τα αποτελέσματα (Πίνακας 1) ότι η περιεκτικότητα σε σκόνη σε διαφορετικά βάθη του επιφανειακού εδάφους που ελήφθη από τις τέσσερις θέσεις δοκιμής ήταν σημαντικά υψηλότερη από εκείνες από τις θέσεις ελέγχου. Οι μέσες τιμές αυτών των περιεχομένων είναι οι εξής: Moyu 7,34 τοις εκατό , Yutian 6,32 τοις εκατό , Cele 7,57 τοις εκατό και Pishan 6,88 τοις εκατό , περίπου 22,21 τοις εκατό , 77,85 τοις εκατό , 21,27 τοις εκατό , και 44,62 τοις εκατό υψηλότερα από τις τοποθεσίες ελέγχου αντίστοιχα. Η συνολική απόδοση της αποκατάστασης είναι η εξής: Yutian > Pishan > Moyu > Cele.

Αλλαγές στις χημικές ιδιότητες του εδάφους

Προσδιορίστηκε η οργανική ουσία του εδάφους, ο οργανικός άνθρακας, το ολικό Ν, το ολικό P, το ολικό Κ και άλλα χημικά συστατικά. Από τα αποτελέσματα (Πίνακας 2) προκύπτει ότι αυτές οι παράμετροι των στρωμάτων εδάφους των τεσσάρων σημείων δοκιμής ήταν υψηλότερες από εκείνες των σημείων ελέγχου. Η μέση περιεκτικότητα σε οργανική ουσία του εδάφους κατά σειρά από μεγάλο σε μικρό είναι η εξής: Pishan 57,21 g/kg, Cele 54,43 g/kg, Moyu 45,10 g/kg και Yutian

4{{10}}.79 g/kg, περίπου 30.29 τοις εκατό , 16,97 τοις εκατό , 14,35 τοις εκατό και 11,19 τοις εκατό υψηλότερα από τα σημεία ελέγχου αντίστοιχα, εκ των οποίων τα {{20} }–Το στρώμα 20 cm που ελήφθη από την κομητεία Pishan έδειξε υψηλότερη τιμή 65,34 g/kg, περίπου 1,28 φορές από το ίδιο στρώμα που ελήφθη από την αντίστοιχη θέση ελέγχου. Ο μέσος οργανικός άνθρακας του εδάφους με τη σειρά από μεγάλο σε μικρό έχει ως εξής: Cele 0,78 g/kg, Pishan 0,77 g/kg, Yutian 0,64 g/kg, Moyu

{{{{10}}}}.56 g/kg, περίπου 14,15 τοις εκατό , 29,78 τοις εκατό , 19,88 τοις εκατό και 5,69 τοις εκατό υψηλότερα από τα σημεία ελέγχου αντίστοιχα, εκ των οποίων τα 0–2{ {18}} το στρώμα cm που λήφθηκε από την κομητεία Pishan έδειξε υψηλότερη τιμή 0,89 g/kg, περίπου 1,24 φορές από το ίδιο στρώμα που ελήφθη από την αντίστοιχη θέση ελέγχου. Για το συνολικό Ν, το ολικό P και το συνολικό Κ, το μέσο ολικό Ν στα στρώματα εδάφους που ελήφθησαν από την κομητεία Pishan ήταν το υψηλότερο 0,093 g/kg, το μέσο ολικό P στα στρώματα εδάφους που ελήφθησαν από την κομητεία Moyu και την κομητεία Cele ήταν το υψηλότερο 0,57 g/kg και ο μέσος όρος ολικού K στα στρώματα εδάφους που ελήφθησαν από την κομητεία Yutian ήταν υψηλότερος 19,31 g/kg.

χημικές ιδιότητες του κιστάνι

Περιφερειακή βελτίωση του μικροκλίματος

Μεταβολές θερμοκρασίας

Σε αυτή τη μελέτη, η θερμοκρασία παρατηρήθηκε σε κάθε τεχνητό δάσος Tamarix Chinensis σε κάθε περιοχή δοκιμής κατά τη διάρκεια της ημέρας, και οι ημερήσιες μέσες περιοχές θερμοκρασίας υπολογίστηκαν και συγκρίθηκαν με τις αντίστοιχες περιοχές ελέγχου. Μπορεί να φανεί από τον Πίνακα 3 ότι η σημαντική μείωση της ημερήσιας ημερήσιας θερμοκρασίας κυμαίνεται τον Απρίλιο (0,5–1,5 βαθμοί ) και τον Αύγουστο (4,4–4,9 μοίρες ) στα τεχνητά δάση Tamarix Chinensis στις τέσσερις δοκιμασίες παρατηρήθηκαν τοποθεσίες.

Η υγρασία αλλάζει

Επίσης σε αυτή τη μελέτη, η υγρασία παρατηρήθηκε σε κάθε τεχνητό δάσος Tamarix Chinensis σε κάθε περιοχή δοκιμής κατά τη διάρκεια της ημέρας και υπολογίστηκαν τα εύρη ημερήσιας μέσης υγρασίας τους και συγκρίθηκαν με τις αντίστοιχες περιοχές ελέγχου. Μπορεί να φανεί από τον Πίνακα 4 ότι παρατηρήθηκε σημαντική μείωση της ημερήσιας ημερήσιας υγρασίας τον Απρίλιο (1,4–2,2 βαθμοί ) και τον Αύγουστο (5,9–8,9 βαθμούς ) στα τεχνητά δάση Tamarix Chinensis στις τέσσερις τοποθεσίες δοκιμών.

Η ταχύτητα του ανέμου αλλάζει

Η ταχύτητα του ανέμου μετρήθηκε στα τεχνητά δάση Tamarix Chinensis σε κάθε περιοχή δοκιμής. Μπορεί να φανεί από τους Πίνακες 5 και 6 ότι τα τεχνητά δάση Tamarix Chinensis στις τέσσερις τοποθεσίες δοκιμών θα μπορούσαν να μειώσουν αποτελεσματικά την ταχύτητα του ανέμου. Τον Απρίλιο, η μετρούμενη μέση ταχύτητα ανέμου σε κάθε σημείο δοκιμής ήταν 5,13 m/s στην προσήνεμη πλευρά, περίπου το 90,97 τοις εκατό αυτής στις περιοχές ελέγχου. Η σημαντική μείωση της σχετικής ταχύτητας του ανέμου παρατηρήθηκε στη δασική ζώνη, περίπου το 80,64 τοις εκατό αυτής στις περιοχές ελέγχου. Η καλύτερη σχετική μείωση της ταχύτητας του ανέμου παρατηρήθηκε στην υπήνεμη πλευρά, περίπου 74,65 τοις εκατό αυτής στις θέσεις ελέγχου. Τον Αύγουστο, η μέση ταχύτητα ανέμου στην προσήνεμη πλευρά για όλες τις περιοχές δοκιμών ήταν ίση

2,59 m/s, ίσο με το 92,10 τοις εκατό του μέσου όρου για όλες τις θέσεις ελέγχου. Η σχετική ταχύτητα ανέμου στη ζώνη του δάσους μειώθηκε σημαντικά από την ταχύτητα στην προσήνεμη πλευρά, ίση με 42,31 τοις εκατό του μέσου όρου για όλες τις περιοχές ελέγχου. Η μεγαλύτερη μείωση της ταχύτητας του ανέμου παρατηρήθηκε στην υπήνεμη πλευρά, ίση με το 29,08 τοις εκατό του μέσου όρου για όλες τις περιοχές ελέγχου.

Αποκατάσταση Βιοποικιλότητας

Τα φυτικά δείγματα που ελήφθησαν από τα δάση Τεχνητού Tamarix Chinensis στις τοποθεσίες δοκιμής ερευνήθηκαν. Από τον Πίνακα 7 φαίνεται ότι τα τεχνητά δάση Tamarix Chinensis στις τέσσερις περιοχές δοκιμών βελτίωσαν σημαντικά τη βλάστηση. Στο δάσος Tamarix Chinensis στην κομητεία Moyu, το μέσο ύψος δέντρων ήταν 135,5 cm με υψηλή κάλυψη, αλλά χαμηλή ποικιλία φυτών. Υπήρχαν μόνο λίγα ποώδη φυτά σε αυτό το δάσος Tamarix Chinensis, όπως το salsola collina και το agriophyllum squarrosum. Στο δάσος Tamarix Chinensis στην κομητεία Yutian, το μέσο ύψος δέντρων ήταν 113 cm, με χαμηλή κάλυψη. Υπήρχαν πολλές περιοχές που κάλυπτε το καλάμι. Στο δάσος Tamarix Chinensis στην κομητεία Cele, το μέσο ύψος δέντρων ήταν 164 cm, με χαμηλή κάλυψη και λίγα είδη φυτών. Υπήρχε και λίγο salsola collina εκτός από καλάμι. Στο δάσος Tamarix Chinensis στην κομητεία Pishan, το μέσο ύψος δέντρων ήταν 157 cm με υψηλή κάλυψη και αυξημένο αριθμό ειδών. Υπήρχαν πολλά ποώδη φυτά όπως καλάμι, apocynum venetum και salsola collina.

Συζήτηση

Ανάλυση οφέλους για τη βελτίωση του εδάφους

Η υφή του εδάφους είναι μια από τις σημαντικές φυσικές ιδιότητες του εδάφους, η οποία είναι επίσης ένας σημαντικός δείκτης. Η επιβίωση και η ανάπτυξη των τεχνητών δασών Tamarix Chinensis εξαρτώνται σε μεγάλο βαθμό από την περιεκτικότητα σε σκόνη (Deng et al. 2016; Dexter et al. 2004). Όπως φαίνεται από την κατακόρυφη κατανομή του μεγέθους των κόκκων του εδάφους (Εικ. 1), η σύνθεση μεγέθους κόκκου άλλαξε ως εξής: το ποσοστό μάζας της άμμου μειώθηκε με την αύξηση του βάθους του εδάφους και το ποσοστό μάζας της σκόνης και της αργίλου αυξήθηκε με την αύξηση του βάθους του εδάφους. Η αναλογία της σκόνης στην υφή του εδάφους σε κάθε σημείο δοκιμής ήταν ελαφρώς υψηλότερη από αυτή κάθε θέσης ελέγχου. Υποδεικνύει ότι η ανάπτυξη των δασών Τεχνητού Tamarix Chinensis θα μπορούσε να βελτιώσει την υφή του εδάφους και να συμβάλει, σε κάποιο βαθμό, στην ανάπτυξη των ποωδών φυτών εντός του δάσους, κάτι που είναι περαιτέρω ευεργετικό για τη βελτίωση της υφής του εδάφους. Ωστόσο, χρειάζεται πολύς χρόνος για να μπορέσει να παρατηρηθεί σημαντική αλλαγή εκτός από τη σύντομη περίοδο αυτού του έργου. Η γονιμότητα του εδάφους εξαρτάται γενικά από την οργανική ουσία του εδάφους ως βασική υλική βάση.

Σχήμα 1 Κατακόρυφη κατανομή του μεγέθους των σωματιδίων του εδάφους σε διαφορετικές πειραματικές περιοχές

Η περιεκτικότητα του εδάφους σε οργανική ουσία είναι ένας σημαντικός δείκτης της γονιμότητας του εδάφους (Six et al. 2000; Yin et al. 2010). Σε αυτό το έργο, η περιεκτικότητα σε οργανική ύλη σε κάθε στρώμα εδάφους σε κάθε τοποθεσία δοκιμής ήταν υψηλότερη από αυτή σε κάθε θέση ελέγχου αντίστοιχα (Εικ. 2). Για την κατανομή στο έδαφος, η οργανική ύλη στο στρώμα μεταξύ 0-20 cm ήταν υψηλότερη και σταδιακά μειώθηκε σε στρώματα από 20 σε 60 cm, αλλά όχι σημαντική. Εικάζεται ότι το Tamaxix Chinensis εμβολιάστηκε με το Cistanche και επηρεάστηκε σε μεγάλο βαθμό από ανθρώπινες δραστηριότητες, όπως το ετήσιο όργωμα, ο εμβολιασμός και η συγκομιδή Cistanche, προκαλώντας μεγάλη ποσότητα οργανικής ύλης θαμμένη στα κατώτερα στρώματα. Ως εκ τούτου, παρατηρήθηκε μικρή διαφορά στην περιεκτικότητα σε οργανική ουσία μεταξύ διαφορετικών στρωμάτων εδάφους.

Σχήμα 2 Κατακόρυφη κατανομή της οργανικής ύλης του εδάφους σε διαφορετικές πειραματικές περιοχές

Ο οργανικός άνθρακας του εδάφους είναι βασικό συστατικό του καλλιεργήσιμου εδάφους και παίζει πολύ σημαντικό ρόλο στη γονιμότητα του εδάφους, στην προστασία του περιβάλλοντος και στη βιώσιμη ανάπτυξη των γεωργικών εκτάσεων (Sartori et al. 2007; Su et al. 2018; Wang et al. 2010; Zhang et al. 2018). Σε αυτό το έργο, παρατηρήθηκε υψηλότερη περιεκτικότητα σε οργανικό άνθρακα σε κάθε στρώμα σε κάθε περιοχή δοκιμής (εκτός από την κομητεία Moyu) από ότι στην αντίστοιχη θέση ελέγχου (Εικ. 3).

Δεδομένου ότι ο οργανικός άνθρακας προέρχεται από την οργανική ύλη του εδάφους, η ίδια τάση μπορεί να παρατηρηθεί όσον αφορά τον οργανικό άνθρακα και την οργανική ύλη,

δηλαδή μειώνεται από πάνω προς τα κάτω.

Σχήμα 3 Κατακόρυφη κατανομή του οργανικού άνθρακα του εδάφους σε διαφορετικές πειραματικές περιοχές

Όπως και η οργανική ύλη, τα τρία απαραίτητα θρεπτικά συστατικά για την ανάπτυξη των φυτών, το Ν, το Ρ και το Κ, προέρχονται κυρίως από τη συσσώρευση βιολογικών οργανισμών (Zuo et al. 2010). Σε αυτό το έργο, η κατανομή του συνολικού N, του συνολικού P και του συνολικού K του εδάφους σε κάθε περιοχή δοκιμής ήταν βασικά ίδια με εκείνη της οργανικής ύλης και το περιεχόμενό τους ήταν υψηλότερο από αυτό στις θέσεις ελέγχου (Εικ. 4). Επομένως, μπορεί να φανεί ότι η ανάπτυξη των δασών Τεχνητού Tamarix Chinensis θα μπορούσε να ενισχύσει την παροχή εδάφους N, P και K. Και η ατομική διαφορά μπορεί να εξαρτάται από το διαφορετικό μητρικό υλικό του εδάφους και την οργανική ύλη του εδάφους. Επιπλέον, η ετήσια συγκομιδή του Cistanche θα μπορούσε επίσης να αφαιρέσει ορισμένη ποσότητα N, P και K, ένας αδιάφορος λόγος που εξηγεί αυτή τη διαφορά.

Σχήμα 4 Κατακόρυφη κατανομή του συνολικού N, P και K του εδάφους σε διαφορετικές πειραματικές περιοχές

Για να αποσαφηνιστεί η συσχέτιση μεταξύ των φυσικών και χημικών ιδιοτήτων του εδάφους στις περιοχές οικολογικής αποκατάστασης, πραγματοποιήθηκε η ανάλυση συσχέτισης των μέσων τιμών για τους διαφορετικούς δείκτες κάθε στρώσης εδάφους. Έστω X1: οργανική ύλη (g/kg), X2: οργανικός άνθρακας (g/kg), X3: ολικό N (g/kg), X4: ολικό P (g/kg), X5: ολικό K (mg/kg) και X6: μέγεθος κόκκου < σκόνη="" (%)="" και="" τα="" σχετικά="" αποτελέσματα="" ανάλυσης="" φαίνονται="" στον="" πίνακα="">

Από τον παραπάνω πίνακα φαίνεται ότι υπάρχει στενή συσχέτιση μεταξύ των φυσικών και χημικών παραγόντων του εδάφους. Σημαντική θετική συσχέτιση μεταξύ της οργανικής ύλης του εδάφους, του οργανικού άνθρακα, του ολικού N, του ολικού P και του ολικού K παρατηρήθηκε ότι συμφωνεί με τη θεωρία. Δεύτερον, παρατηρήθηκε επίσης σημαντική θετική συσχέτιση μεταξύ της περιεκτικότητας σε οργανική ουσία του εδάφους και του μεγέθους των κόκκων του εδάφους < περιεκτικότητα="" σε="" σκόνη,="" υποδεικνύοντας="" ότι="" με="" την="" αύξηση="" της="" περιεκτικότητας="" σε="" οργανική="" ουσία="" στο="" έδαφος,="" υπήρχαν="" συχνότερες="" μικροβιακές="" δραστηριότητες,="" ταχύτερος="" ρυθμός="" αποσύνθεσης="" της="" άμμου="" και="" καλύτερη="" βελτιστοποίηση="" και="" βελτίωση="" της="" υφής="" του="" εδάφους.="" ταυτόχρονα,="" υπάρχει="" στενή="" συσχέτιση="" μεταξύ="" της="" σύστασης="" των="" σωματιδίων="" του="" εδάφους="" και="" της="" περιεκτικότητας="" σε="" n="" και="" p="" στο="" έδαφος.="" γενικά,="" υψηλότερη="" αναλογία="" λεπτών="" σωματιδίων="" δημιουργεί="" λεπτότερη="" υφή="" και="" είναι="" πιο="" ευνοϊκό="" για="" την="" απορρόφηση="" και="" αποθήκευση="" των="" θρεπτικών="" συστατικών.="" η="" αυξημένη="" περιεκτικότητα="" σε="" θρεπτικά="" συστατικά="" θα="" μπορούσε,="" με="" τη="" σειρά="" της,="" να="" ευνοήσει="" το="" σχηματισμό="" της="" δομής="" των="" αδρανών="" του="" εδάφους="" και="" τη="" βελτίωση="" της="" σταθερότητας="" του="" εδάφους="" (yang="" et="" al.="" 2016;="" yi="" et="" al.="">

Ανάλυση οφέλους για τη βελτίωση του μικροκλίματος της περιοχής

Το περιφερειακό μικροκλίμα αναφέρεται στο ότι, εντός της περιορισμένης εμβέλειας των δασών Τεχνητού Tamarix Chinensis στην περιοχή αποκατάστασης οικολογίας, οι τοπικοί μετεωρολογικοί παράγοντες, όπως το φως, η θερμοκρασία και η υγρασία, διαφέρουν σημαντικά από εκείνους εκτός της περιοχής. Ο σχηματισμός του οφείλεται στα χαρακτηριστικά ακτινοβολίας της υποκείμενης επιφάνειας και στη διαφορετική διαδικασία ανταλλαγής με την ατμόσφαιρα (Dale et al. 1999).

Σε αυτό το έργο, υπήρχε συνέπεια στις ημερήσιες θερμοκρασίες των τεχνητών δασών Tamarix Chinensis σε όλες τις περιοχές δοκιμών (Εικ. 5). Η καθημερινή τάση ήταν να αυξάνεται και μετά σταδιακά να μειώνεται, με παραβολικό σχήμα. Η υψηλότερη θερμοκρασία παρατηρήθηκε περίπου στις 14:00 τοπική ώρα. Γενικότερα, η ρύθμιση της θερμοκρασίας του αέρα με το ανεμοθραυστικό δάσος τον Αύγουστο είναι πιο εμφανής από αυτή του Απριλίου. Αυτό οφείλεται στην καυτή θερμοκρασία το καλοκαίρι, στον πλούσιο θόλο, στη μειωμένη καθαρή ακτινοβολία, στη μειωμένη ηλιακή ακτινοβολία και στην ακτινοβολία μεγάλων κυμάτων στη ζώνη άφιξης και στην απορρόφηση πολλής θερμότητας από τη διαπνοή των δέντρων. Γενικά, η περιφερειακή βελτίωση της θερμοκρασίας στο μικροκλίμα από το Τεχνητό δάσος Tamarix Chinensis αντανακλάται κυρίως στη σταθεροποίηση της θερμοκρασίας τόσο στα χαμηλά όσο και στα υψηλά άκρα του εύρους θερμοκρασίας.

Σχήμα 5 Ημερήσια διακύμανση θερμοκρασίας κατά τον Απρίλιο και τον Αύγουστο σε διαφορετικές πειραματικές περιοχές

Υπήρχε συνέπεια στις ημερήσιες περιοχές σχετικής υγρασίας των τεχνητών δασών Tamarix Chinensis σε όλες τις περιοχές δοκιμών. Η σχετική υγρασία στις τοποθεσίες δοκιμής ήταν υψηλότερη από εκείνη στις περιοχές ελέγχου τόσο τον Απρίλιο όσο και τον Αύγουστο (Εικ. 6). Η αποτελεσματικά αυξημένη σχετική υγρασία μέσα στα δάση οφειλόταν κυρίως στην απόφραξη του θόλου, στη μειωμένη ταχύτητα του ανέμου, στην εξασθενημένη τυρβώδη ανταλλαγή, στην παρεμπόδιση της διάχυσης των υδρατμών και στην παρατεταμένη συγκράτηση των υδρατμών από τη διαπνοή του θόλου και την εξάτμιση του εδάφους. Η καθημερινή τάση ήταν ακριβώς αντίθετη από τη θερμοκρασία. Μειώθηκε και στη συνέχεια αυξήθηκε με ανεστραμμένο παραβολικό σχήμα. Η χαμηλότερη σχετική υγρασία παρατηρήθηκε περίπου την εποχή της υψηλότερης θερμοκρασίας (14:00–16:00) όταν υπήρχε ήρεμος άνεμος και η ταχύτερη διαπνοή των φύλλων και των καλλιεργειών. Επιπλέον, η ρύθμιση της σχετικής υγρασίας του αέρα με το ανεμοθραυστικό δάσος τον Αύγουστο είναι πιο εμφανής από αυτή του Απριλίου. Αυτό οφείλεται στον πλούσιο θόλο που εμποδίζει την ανταλλαγή μεταξύ μέσα και έξω από το δάσος και στο ισχυρό ριζικό σύστημα που απορροφά αρκετή υγρασία του εδάφους για την κατανάλωση της διαπνοής και παρέχει την υγρασία στον αέρα (Freedman et al. 2014; Yin et al. . 2007).

Σχήμα 6 Ημερήσια διακύμανση σχετικής υγρασίας τον Απρίλιο και τον Αύγουστο σε διαφορετικές πειραματικές περιοχές

Η μειωμένη ταχύτητα ανέμου είναι το βασικότερο πλεονέκτημα των δασών Τεχνητού Tamarix Chinensis. Σε αυτό το έργο, παρατηρήθηκε σημαντικά μειωμένη ταχύτητα ανέμου από τα δάση Τεχνητού Tamarix Chinensis (Εικ. 7). Η μείωση της ταχύτητας του ανέμου τον Αύγουστο ήταν σημαντικά καλύτερη από εκείνη του Απριλίου, λόγω του καταπράσινου θόλου το καλοκαίρι. Τα φύλλα ήταν λιγότερα τον Απρίλιο και το μπλοκάρισμα του ανέμου επιτεύχθηκε σε μεγάλο βαθμό από τα κλαδιά των δέντρων. Η αντιανεμική απόδοση αυξήθηκε τον Αύγουστο λόγω της ανάπτυξης κλαδιών και φύλλων, η τριβή των οποίων, μαζί με τους κορμούς, κατανάλωνε περισσότερη κινητική ενέργεια του ανέμου (Liu et al. 1996; Ma et al. 2009; Okin et al. 2006).

Σχήμα 7 Μεταβολή της σχετικής ταχύτητας ανέμου κατά τον Απρίλιο και τον Αύγουστο σε διαφορετικές πειραματικές περιοχές

Ανάλυση οφέλους για την αποκατάσταση της βιοποικιλότητας

Μετά την υλοποίηση του έργου οικολογικής αποκατάστασης με το Artificial Tamarix-Cistanche, η δασική κάλυψη με βλάστηση διευρύνθηκε για να παρέχει βιότοπο για την ανάπτυξη και ανάπτυξη άλλων ζωντανών πλασμάτων, και ως εκ τούτου η βιοποικιλότητα βελτιώθηκε ιδιαίτερα στις τοποθεσίες δοκιμής με σημαντικά διευρυμένη κάλυψη. Εικ. 8). Οι αυξημένες ρίζες των φυτών στο έδαφος λόγω της αυξημένης φυτικής μάζας έπαιξαν μεγάλο ρόλο στη συσσωμάτωση του εδάφους, συμβάλλοντας στη διατήρηση του νερού και του εδάφους. Η βελτιωμένη βιοποικιλότητα αύξησε επίσης τη διατήρηση του νερού και της γονιμότητας του εδάφους (Bestelmeyer et al. 2006; Han et al. 2008; Su et al. 2007).

Το σχήμα 8 που λήφθηκε από τον Lei Jiang, έλαβε την άδεια του Jiang Lei

εκχύλισμα cistanche deserticola

συμπεράσματα

Το τεχνητό δάσος Tamarix Chinensis θα μπορούσε να αποσυντεθεί και να μειώσει την περιεκτικότητα του εδάφους σε άμμο, αυξάνοντας έτσι την περιεκτικότητα σε άργιλο και σκόνη. Η περιεκτικότητα σε άμμο μειώθηκε και η περιεκτικότητα σε άργιλο και σκόνη αυξήθηκε με την αύξηση του βάθους του εδάφους. Από τον προσδιορισμό μιας σειράς χημικών ουσιών, όπως η οργανική ύλη, ο οργανικός άνθρακας, το N, το P και το K, το Τεχνητό δάσος Tamarix Chinensis θα μπορούσε να αυξήσει την περιεκτικότητά τους και συνεπώς τη γονιμότητα του εδάφους. Υπάρχει μια τάση μείωσης της περιεκτικότητας με την αύξηση του βάθους του εδάφους. Όσον αφορά την παρακολούθηση του περιφερειακού μικροκλίματος, τα τεχνητά δάση Tamarix Chinensis σε διαφορετικές τοποθεσίες δοκιμών θα μπορούσαν να μειώσουν σημαντικά τις ημερήσιες κλίμακες θερμοκρασίας και σχετικής υγρασίας και να μειώσουν αποτελεσματικά την ταχύτητα του ανέμου τον Απρίλιο και τον Αύγουστο. Οι επιδόσεις προστασίας και ρύθμισης των δασών τεχνητού Tamarix Chinensis ήταν σημαντικά καλύτερες τον Αύγουστο από ό,τι τον Απρίλιο. Το έργο αποκατάστασης της οικολογίας με το Τεχνητό Tamarix-Cistanche αύξησε την τοπική βιοποικιλότητα, ειδικά στις περιοχές δοκιμών με σημαντικά διευρυμένη κάλυψη.

βιβλιογραφικές αναφορές

1.Bestelmeyer BT, Trujillo DA, Tugel AJ. Μια πολλαπλή ταξινόμηση της δυναμικής της βλάστησης σε άνυδρες περιοχές: Ποια είναι η σωστή κλίμακα για μοντέλα, παρακολούθηση και αποκατάσταση; J Arid Environ. 2006; 65:296-318. ().

2.Dale MRT. Ανάλυση Χωρικών Προτύπων στην Οικολογία Φυτών. Cambridge: Cambridge University Press; 1999. σελ. 31–49. ().

3.Deng L, Yan WM, Zhang YW, Shangguan ZP. Σοβαρή εξάντληση της υγρασίας του εδάφους μετά από αλλαγές χρήσης γης για οικολογική αποκατάσταση: στοιχεία από τη βόρεια Κίνα. Για το Ecol Manag. 2016b; 366:1–10. ().

4.Dexter AR. Φυσική ποιότητα εδάφους: μέρος Ι. θεωρία, επιδράσεις της υφής, της πυκνότητας και της οργανικής ύλης του εδάφους και επιπτώσεις στην ανάπτυξη των ριζών. Γεωδερμία. 2004; 120 (3): 201–14. ().

5.Fang CL, Zhang XL. Πρόοδοι στην οικολογική ανασυγκρότηση και την οικονομική βιώσιμη ανάπτυξη στην άνυδρη ζώνη. Οικολογία. 2001; 21:1163-70. ().

6.Freedman A, Gross A, Shelef O, Rachmilevitch S, Arnon S. Πρόσληψη αλατιού και εξατμισοδιαπνοή υπό ξηρές συνθήκες σε υγρότοπο οριζόντιας υποεπιφανειακής ροής που κατασκευάστηκε φυτεμένος με αλόφυτα. Ecol Eng. 2014; 70:282–6. ().

7.Han L, Wang HZ, Zhou ZL, LI ZJ. Μοτίβο χωρικής κατανομής και δυναμική του πρωτογενούς πληθυσμού σε ένα φυσικό δάσος Populus euphratica στη λεκάνη Tarim, Xinjiang, Κίνα. Εμπρός. Για στην Κίνα. 2008; 3(4): 456–61. ().

8.Li Z, Wu S, Chen S. Βιο-γεωμορφολογικά χαρακτηριστικά και διαδικασία ανάπτυξης του Tamarix nabkhas στη λεκάνη του ποταμού Hotan, Xinjiang. J Geog Sci. 2010; 20 (2): 205–18. ().

9.Liu B, Zhao WZ, Yang R. Χαρακτηριστικά και χωρική ετερογένεια του Tamarix ramosissim of Nebkhas σε οικοτόνο ερήμου-όασης. Aata Ecologica Sinica. 2008; 28:1446–55. () (στα κινέζικα).

10.Liu MT. Το Tamarix L. και η επέκταση του στην έρημη περιοχή του Xinjiang. Journal of Desert Research. 1996; 04:101-2. :(στα κινέζικα) ().

11.Ma Q, Wang J, Li X, Zhu S, Liu H, Zhan K. Μακροπρόθεσμες αλλαγές της βλάστησης Tamarix στον οικοτόνο της όασης-έρημου και οι κινητήριοί της παράγοντες: επιπτώσεις για τη διαχείριση της ξηράς. Environ Earth Sci. 2009; 59:765-74. ().

12.Okin GS, Gillette DA, Herrick JE. Έλεγχοι πολλαπλής κλίμακας και συνέπειες αιολικών διεργασιών στην αλλαγή τοπίου σε ξηρά και ημίξηρα περιβάλλοντα. J Arid Environ. 2006; 65:253-75. ().

13.Sartori F, Lal R, Ebinger MH, Eaton JA. (2007) Αλλαγές στις πισίνες άνθρακα και θρεπτικών ουσιών του εδάφους κατά μήκος μιας χρονολογικής σειράς φυτειών λεύκας στο οροπέδιο Κολούμπια, Όρεγκον, ΗΠΑ. Agric Ecosyst Environ 122:325–339.

14.Six J, Paustian K, Elliott E, Combrink C. Δομή του εδάφους και οργανική ύλη I. Κατανομή τάξεων μεγέθους αδρανών και άνθρακα που σχετίζεται με τα αδρανή. Soil Sci Soc Am J. 2000b;64:681–9. ().

15.Su CC, Ma JF, Chen YP. Το Biochar μπορεί να βελτιώσει την ποιότητα του εδάφους των γεωργικών εκτάσεων νέας δημιουργίας στο οροπέδιο Loess. Environ Sci Pollut Res. 2018; 26 (3): 2662–70. ().

16.Su YZ, Zhao WZ, Su PX, Zhang ZH, Wang T. Οικολογικές επιδράσεις του ελέγχου της ερημοποίησης και της ερημοποιημένης αποκατάστασης γης σε μια όαση – οικοτόνος της ερήμου σε μια άνυδρη περιοχή: μια μελέτη περίπτωσης στον διάδρομο Hexi, βορειοδυτική Κίνα. Ecol Eng. 2007; 29:117–24. ().

17.Wang YG, Li Y, Ye XH, Chu Y, Wang XP. Αποθήκευση προφίλ οργανικού/ανόργανου άνθρακα στο έδαφος: από το δάσος στην έρημο. Sci Total Environ. 2010a;408:1925–31. ().

18.Yang HC, Wang JY, Zhang FH. Συσσωμάτωση εδάφους και άνθρακας που σχετίζεται με τα αδρανή κάτω από τέσσερις τυπικές κοινότητες αλόφυτων σε μια άνυδρη περιοχή. Environ Sci Pollut Res. 2016; 23 (23): 23920–9. ().

19.Yi L, Ma J, Li Y. Συγκέντρωση άλατος εδάφους και θρεπτικών συστατικών στη ριζόσφαιρα των αλοφύτων της ερήμου. Acta Ecol Sin. 2007; 27:3565-71. ().

20.Yin CH, Feng G, Tian CY, Bai DS, Zhang FS. Επίδραση του θάμνου αλμυρίκι στην κατανομή της αλατότητας και της υγρασίας του εδάφους στην άκρη της ερήμου Taklamakan. Κίνα Περιβαλλοντική Επιστήμη. 2007; 27 (5): 670–5. () (στα κινέζικα).

21.Yin CH, Feng G, Zhang F, Tian CY, Tang C. Εμπλουτισμός της γονιμότητας και της αλατότητας του εδάφους από το αλμυρίκι σε αλατούχα εδάφη στο βόρειο άκρο της ερήμου Taklamakan. Agric Water Manag. 2010; 97:1978-86. () (στα κινέζικα).

22.Zhang J, Chen GY, Yang WF. Drought researches Progress Review. Ποταμός Yangtze. 2011; 42 (10): 65–9. () (στα κινέζικα).

23.Zhang L, Zhao W, Zhang R, Cao H, Tan WF. Κατανομή προφίλ οργανικού και ανόργανου άνθρακα του εδάφους μετά από αναβλάστηση στο οροπέδιο Loess, Κίνα. Environ Sci Pollut Res. 2018; 25 (30): 30301–14. ().

Zuo XA, Zhao XY, Zhao HL. Χωρικό σχέδιο και ετερογένεια του οργανικού άνθρακα και του αζώτου του εδάφους σε αμμόλοφους που σχετίζονται με την αλλαγή της βλάστησης και τη γεωμορφική θέση στο Horqin Sandy Land, βόρεια Κίνα. Environ Monit Assess. 2010; 164:29–42.

Φιγούρες