印楝在干热河谷的适应性

通过印楝Azadirachta indica在干热河谷地区造林试验,分别研究根际土壤水分动态、植物在雨季和旱季时的生长和光合生理特性,以探讨印楝对干热气候适应性的机制。研究表明,土壤含水量与吸力成幂函数关系。当土壤含水量下降到5.9%,土壤吸力上升到1.5MPa达3个月的条件下,印楝仍然能维持生存,表明该植物具有极强的耐旱性。在旱季时,印楝受到土壤和大气干旱胁迫,生长基本停止,顶芽枯死,大部分叶片脱落,以减少水分蒸腾,保持植物体内的水分平衡;在雨季时,印楝能迅速生长,整个生长周期呈现曲折性生长规律。印楝在旱季的气孔导度、净光合速率和蒸腾速率分别为雨季的23.8%, 47.1%和64.9%。在旱季时,水分利用率明显下降。在旱季时,印楝的光合生理明显下降,其主要原因是叶片的光合系统受到明显的破坏。通过生长和生理上的适应,在经过6个月旱季后,印楝的保存率达90%以上,表明印楝适应于干热河谷地区生长。图7表1参16     

金沙江干热河谷银合欢人工林的土壤水分变化特征

土壤水分是植物耗水的主要来源,对植物的生理活动有着重大影响。通过对金沙江干热河谷地区银合欢人工林的土壤含水量进行研究,分析其时间和空间上的动态变化特征及影响因素,结果表明:银合欢林的土壤含水量在雨季时期较高,旱季时期较低;随土层深度增加,土壤含水量也逐渐增加,且上层土壤含水量变化幅度大于下层;银合欢林土壤含水量的年际变化随着降雨量的增大而增加,但存在滞后效应;银合欢林在雨季阶段可以有效地降低0~40 cm土层的水分蒸发,起到良好的涵养水源作用;银合欢林种植对土壤理化性质产生了重大的影响,使得土壤容重下降,土壤孔隙度增加,土壤有机质增加,对土壤蓄水能力和持水性产生积极作用;土壤砂粒含量与土壤含水量呈显著正相关关系(P0.05),土壤粉粒、粘粒含量与土壤含水量呈显著负相关关系(P0.05)。总之,在金沙江干热河谷地区,合理发展银合欢人工林种植能有效地改良土壤物化性质,提高土壤持水、保水能力,具有良好的保持水土、涵养水源等生态作用。     

印楝4个种源抗旱能力的比较

通过对印度引种的4个种源印楝的生长和水分生理指标进行测定分析,比较分析它们的水分生理特性及其抗旱机制.运用主成分分析方法从12项试验指标中筛选出与印楝抗旱能力评价关系密切的6项指标:保存率、株高、离体叶60h失水速率、束缚水含量、束自比和蒸腾速率.用主成分值对印楝4个种源的抗旱能力作综合比较,结果表明,印楝树种有一定的抗旱能力,具有适应我国干热河谷区生境的水分生理生态特性;印楝4个种源抗旱能力大小为IND95001>IND95002>IND95003>IND95004.据试验结果选择出IND95001、IND95002、IND95003较为抗旱的3个种源可用于我国干热河谷部分地区造林.     

元谋干热河谷不同整地措施造林成效研究

在元谋干热河谷对银合欢、山合欢、赤桉和大叶相思进行不同的整地方式种植,调查植株成活率、保存率、生长情况,对不同整地方式旱季、雨季土壤含水量、养分等进行测定分析.结果表明,水平沟和反坡平台套塘整地对苗木成活率、生长量提高幅度较大,浅沟套深塘整地对苗木成活率、生长量提高幅度最大,造林效果最好;水平沟、反坡平台套塘、浅沟套深塘整地旱季土壤含水量比鱼鳞坑整地提高22 %～32 %,雨季可提高26 %～35 %,在3种整地方式中,树种之间土壤含水量差异不大;不同的整地方式对土壤养分的增减不同,加大整地力度,促进植物生长,可以在一定程度上起到改良土壤的作用.     

云南元谋干热河谷土壤水分季节动态

[目的]研究云南元谋干热河谷土壤水分的季节动态。[方法]对云南元谋干热河谷雨季土壤水分进行了测定分析,结合已经完成的旱季土样水分的研究,将雨季、旱季数据进行对比,研究其土壤水分的季节动态。[结果]雨季土壤水分总体呈现含水率随着土壤深度增加而增加的趋势,但是在根系层向下1.0 m以内含水率会下降;草地土壤含水率高于林地,稀树草地则高于林地而低于草地。此外,对比旱季土壤含水率可知,为了避免形成永久性的土壤干化,在元谋的土壤水文条件下,在恢复工程中栽种林木是不合适的,草本植物是更好的选择。[结论]该研究对在干热河谷中种植农作物、经济作物以及进行生态恢复有一定的指导意义。     

干热河谷沟壑区表层土壤含水量的变化

【目的】研究干热河谷沟壑区表层土壤水分的变化特征。【方法】通过使用农业环境监测仪,测定沟壑区不同土壤类型(燥红土和变性土)、不同季节(旱季和雨季)、不同草本盖度、模拟浇灌条件下的表层土壤含水量。【结果】不同环境条件下,干热河谷沟壑区表层土壤含水量的变化规律具有差异性。燥红土表层土壤含水量小于变性土,二者含水量的变化幅度均较小,变性土含水量按幂函数微弱的衰减,而燥红土大体上呈波动性稳定;雨季土壤含水量大于旱季;高盖度草地区的表层土壤含水量高于低盖度草地区,随光照强度呈现同步变化;模拟灌溉条件下燥红土与变性土的土壤水分呈幂函数下降,尤其是在初期燥红土的衰减速度更快。【结论】研究结果不仅揭示了干热河谷沟壑区土壤水分动态变化规律,也能为区域生态恢复提供科学指导。     

金沙江干热河谷不同土地利用方式的土壤水分特征

[目的]研究金沙江干热河谷地区不同土地利用方式下的土壤含水量的变化特征,为干热区脆弱生态环境的生态恢复、物种选择提供依据。[方法]以金沙江干热河谷典型区云南省元谋县的6种土地利用类型为例,采用TRIME-PICO-IPHTDR每月定期测定土壤水分,每个样地设3个重复,定期分别测定0～20、20～40、40～60、60～80、80～100cm处的土壤含水量。[结果]罗望子纯林土壤含水量相对稳定,且含水量较高;银合欢间伐林土壤含水量高于银合欢与其他物种组合的人工林;在草本植物较多的人工林内,土壤含水量均较低。土壤0～20cm含水量变异系数最大,40～60和60～80cm处变异系数旱季比雨季略大。不同林分组合对土壤水分影响明显,Ⅱ和Ⅵ为代表的用地类型土壤含水量较高,Ⅳ和Ⅴ中的20～60cm土壤含水量均下降,Ⅰ和Ⅲ中的80～100cm深度范围内土壤含水量均有小幅下降。[结论]土壤含水量随土壤深度的增加而增加,雨季含水量明显高于旱季,雨季土壤含水量变化速率高于旱季,植被郁闭度、草本层盖度是影响土壤含水量的主要因素。     

干热河谷纯林和混交林下印楝养分特征

为了更好地指导干热河谷不同恢复模式下人工林经营过程中的养分管理以及造林树种和造林模式的筛选,以元谋干热河谷印楝(Azadirachta indica)纯林及印楝×大叶相思(Acacia auriculiformis)混交林为研究对象,对林地土壤、印楝各器官5种主要元素(N、P、K、Ca、Mg)养分质量分数进行了对比研究。结果表明:印楝混交林内土壤全N、全P、全K及其速效养分质量分数均显著高于纯林(P<0.05);纯林和混交林内印楝各器官5种养分元素总量大小顺序发生了改变,纯林内为叶>枝>皮>根>干,混交林内为叶>皮>根>枝>干;纯林内印楝各器官(除干外)N、P质量分数均低于混交林,且叶内N/P比(8.0)较混交林(11.1)小,显示对N素的缺乏;元谋干热河谷印楝养分富集系数较高,印楝可能通过奢侈吸收提高植物体内养分含量来适应干热河谷土壤贫瘠环境。     

元谋干热河谷人工林水分平衡分析及稳定性预测

根据旱季试验地土壤的自然含水量和植物的凋萎系数，可以计算出旱季土壤所能提供的有效水分总量，再利用各树种的单株水分消耗量，即可估测出土壤对各树种的最大承载力。参照土壤的最大承载力，云南元谋干热河谷的马占相思、大叶相思和绢毛相思的林分的定植密度以5000株     

干热河谷植被覆盖对雨季地表径流和土壤水分的影响（摘要）

[目的]研究干热河谷植被覆盖对雨季地表径流和土壤水分变化的影响。[方法]对云南省元谋县的金沙江段干热河谷植被覆盖坡面及裸地进行雨季地表径流和土壤含水量的连续观测,并对观测数据进行统计学分析。[结果]植被覆盖能够显著减少地表径流量,对照小区（裸地）地表径流量是植被覆盖小区的22倍;植被覆盖下0～180cm土壤含水量比裸地增加37.6%;植被覆盖提高了土壤深层含水量的稳定性,并保持土壤物理性质稳定;不同深度土壤不仅水分含量差异显著,而且土壤水分含量变化也明显不同。[结论]坡面植被覆盖能够明显改变土壤水文,维持土壤水分含量在较高水平,特别是20cm以下的土层。     

干热河谷主要造林树种气体交换特性的坡位效应

植物光合与水分生理特征是植物逆境适应能力评价的重要参考指标.极端生境下,坡位的选择有时成为造林成败的关键.探讨了元谋金沙江干热河谷9个主要造林树种光合与蒸腾作用在不同坡位间的空间差异及干热季向湿润季转换的时序差异.结果表明,低的坡位有助于树种维持相对高的净光合速率,且树种不同,由坡位引起的光合增益效应亦具有较大差别;低坡位的光合增益效应在干热季更为明显,而在湿润季,干热胁迫解除,低坡位的光合增益效应具有较大程度的降低;在不同坡位间发生的光合限制主要受非气孔因素主导.无论在干热季或湿润季,与净光合速率的变化情形一致,低的坡位均促进了树种的蒸腾速率.水分利用效率受坡位的影响较为复杂,因树种、季节而异.     

西双版纳季节雨林网脉核实幼树光合特性的季节动态

【目的】揭示热带季节雨林中幼树个体的生物学特性及林下更新的适应机制,为全球气候变化下山地森林资源的开发与保护提供科学依据。【方法】选择西双版纳热带季节雨林中生长于林下的网脉核实幼树,分别在雾凉季（1月）、干热季（4月）和雨季（7月）,利用Li-6400 光合作用测定仪,测定其光合光响应特征及光合速率日变化的季节动态特征。【结果】林下网脉核实幼树叶片的最大净光合速率（Pn_max）为雨季>干热季>雾凉季,分别为4.105,3.021和2.125 μmol/(m²·s),季节间存在显著差异;在人工光源下,雨季的气孔导度（Gs）、蒸腾速率（Tr）和水分利用效率（WUE）均相对更高,最大值分别达到0.149,1.733 mmol/(m²·s)和7.632 mmol/mol。网脉核实幼树在林下自然光照环境中,雾凉季、干热季、雨季一天中净光合速率（Pn）最大值分别为0.652,1.192和1.975 μmol/(m²·s);各季节中,Pn、Gs、WUE等的日变化进程均表现为双峰型特征,但峰值出现的时间存在差异。【结论】热带季节雨林网脉核实幼树在林下的光合作用受季节变化的影响较大,Pn、Gs、Tr、WUE等总体上呈现出雨季最大、雾凉季最小的特征。     

罗望子对干热环境的生态适应机理研究

从根系生长状况、植物组织的含水量、脯氨酸含量、光合特性、蒸腾特点等方面分析,罗望子适应干旱环境的机理,结果表明:罗望子在干旱的环境下,根系发达,利于从土壤吸收更多的水分满足其水分生理需要;组织内的束缚水含量大于自由水的含量,水分代谢减慢;干旱季节植物组织的脯氨酸含量提高,有助于细胞持水,防止脱水作用;通过调节气孔导度来...     

几种保护措施对红壤坡地水文过程及干旱的影响

【目的】中国亚热带红壤坡地的农业生产受水蚀与季节性干旱双重影响,水蚀与季节性干旱之间的水文联系仍然不明确。本研究探索农田常用保护措施如何影响红壤坡地的雨旱季水文过程和土壤-作物水分胁迫,为更有针对性地选择农田管理措施提供依据。【方法】 2008-2010年在湖北咸宁第四纪红色粘土母质发育的红壤8°坡地上开展大田试验,设置无保护措施或对照（CK）、牧草带（GS）、地表施用聚丙烯酰胺（PAM）、地表覆盖稻草（SM）4种处理,第一年和后两年分别以花生（白沙1018）和玉米（登海3632）为供试作物,研究不同处理的地表产流和产沙、土壤储水、土壤-作物干旱、作物产量。【结果】当降雨量相近时,降雨强度越大产流、产沙量一般也越大;总体上,产流、产沙量均为CK＞PAM＞GS＞SM,4种处理的水蚀程度依次降低;与CK比较,3种保护措施平均减少产流量36.6%,减少产沙量52.7%,减少产沙量的作用更明显。0-45 cm土壤储水量动态变化在雨旱季的特征明显不同。总体上,土壤储水量在雨季呈升高趋势,在旱季呈下降趋势;处理间差异随降雨持续而减小,随无雨期延长而增大。雨旱季土壤储水量最高的和波动变化最小的均为SM处理,其次是PAM处理,GS和CK处理的土壤储水量最接近。旱季持续干旱阶段,0-15 cm土壤干旱程度D值随土壤干旱的持续逐渐增大;两年D值均为CK＞GS＞PAM＞SM,4种处理的土壤干旱程度依次减小。受气候、作物生长期及保护措施的共同影响,作物胁迫积温SDD值的增加过程及处理间差异的变化都表现出明显的阶段性,整个旱季的SDD值均为CK＞GS＞SM和PAM,4种处理的作物水分胁迫依次减小。作物产量是SM和PAM＞GS和CK。与CK比较,GS、PAM、SM 3种处理分别使2008年的花生增产19.3%、33.0%、27.3%;对于2009年的玉米产量,GS处理减产0.5%,PAM、SM处理分别增产17.1%和36.3%。不同保护措施对干旱的影响不同,GS因自身耗水而不能明显缓解土壤-作物干旱;PAM主要通过减少蒸散发来减轻土壤-作物干旱;SM明显增加土壤雨季储水和减少旱季土壤水分耗失,因此有效缓解土壤-作物干旱。【结论】GS、PAM、SM 3种农田保护措施在红壤坡地上都能够阻控水蚀和缓解季节性干旱,但作用途径、特点、程度不同,雨季减少产流量和增加土壤储水量的作用有限,增加雨季土壤储水的作用小于其减轻旱季土壤-作物水分胁迫的作用。     

拔节期土壤干旱对豫麦54水分生理特性的影响

采用盆栽试验对土壤不同干旱程度下拔节期豫麦54水分生理特性进行研究。结果表明,蒸腾速率、光合速率、叶水势、叶片相对含水率、地上部干重和根干重随土壤水分的减少均呈降低趋势,饱和亏和根冠比呈上升趋势。     

元江干热河谷太阳辐射各分量及反照率变化特征

为了探讨干热河谷太阳辐射的特征,本文利用元江干热河谷稀树灌草丛通量塔上连续2年(2013年5月至2015年4月)辐射数据,对元江干热河谷稀树灌草丛植被林冠上太阳辐射(总辐射(Q)、反射辐射(Qα)、有效辐射(I)、净辐射(Rn))的日变化、季节和年变化特征进行分析,探讨了反照率(α)和I变化特征及其原因。结果表明: 该区域Q、Qα、I、Rn的年均辐射值分别为6 210.2、807.9、1 822.9、3 578.7 MJ/(m2·a)。雨季各辐射总量占年总量比例分别为52.9%、56.3%、39.1%、59.2%,除雨季I占全年的比例小于干季外,其他3个辐射分量占全年的比例均是干季雨季。α由于受雨季叶面积指数(LAI)增大和林冠郁闭度增加的影响,其季节变化特征表现为干季雨季,这是生态系统为缓解该区域尖锐的水热矛盾而长期进化的结果。Qα、I和Rn年分配率分别为13.0%、29.8%、56.9%,其中Qα和Rn分配率的季节变化均表现为干季雨季,而I的分配率特征与Qα和Rn的相反。干季I分配率的增加降低了地面和林冠温度,减少了生态系统水分流失,削弱了研究区域干季时水分的胁迫效应,避免了森林植被因水力结构破坏而引发的碳饥饿所导致的死亡,有利于元江干热河谷稀树灌草丛植被在干季生存和维持该生态系统平衡。由于元江干热河谷Q和Rn都较大且该地区降雨少,故人类活动及气候变化更容易影响该地区的生态系统平衡。      

地被菊‘火焰’对干旱胁迫的响应研究

为探讨地被菊‘火焰’在干旱胁迫下的响应机制,采用盆栽控水法,研究不同干旱胁迫强度下地被菊‘火焰’生长、生理生化和光合生理的变化。结果表明:(1)干旱胁迫抑制‘火焰’生长发育,其中,中度和重度胁迫对植株生长影响较大。(2)随着干旱胁迫强度加剧,叶片相对含水量(LRWC)降低,叶片脯氨酸(Pro)、可溶性糖(Ss)和可溶性蛋白(Sp)含量增加,丙二醛(MDA)含量、超氧化物歧化酶(SOD)活性和叶绿素(Chl)含量升高。(3)光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)和气孔导度(Gs)随干旱胁迫程度加大而降低,胞间CO2浓度(Ci)呈先降后升趋势。结果表明土壤含水量为(13.33±0.2)%时对‘火焰’生长影响较小;土壤含水量为(10±0.2)%时,植株生长缓慢;土壤含水量为(6.66±0.2)%时‘火焰’生长明显受到抑制。     

云南元谋干热河谷区典型植被恢复模式的水土保持效应（英文）

在云南元谋干热河谷区,选择坡改梯经济林、冲沟内生态林和沟头坡面生态林3种典型植被恢复模式,分别设置标准观测小区,在雨季观测这3种模式与其对照的水土流失、土壤入渗率和0～100cm的土壤剖面水分动态。结果表明,生态林和经济林植被恢复模式,较其对照（未种植任何植被）减少了水土流失分别在30%和60%以上,显示出极显著的控制水土流失的效应。植被恢复还极显著增加了土壤的入渗率（可增加100%～200%）。在雨季,生态林和经济林植被恢复模式,较其对照分别显著增加了土壤含水量30%和100%以上,说明植被恢复在雨季不会导致土壤旱化,因为植被恢复减少了地表水和土壤细颗粒的流失,同时还增加了降水的入渗,这2个作用都使土壤整个剖面水分含量增加。