克拉玛依植物群落结构和物种多样性研究

采用多样性指数,丰富度指数和均匀度指数对克拉玛依植物群落物种多样性进行了研究。结果表明:各群落类型的物种多样性指数的顺序为:梭梭+碱蓬>花花柴、胡杨>碱蓬+麻黄>柽柳>琵琶柴>猪毛菜>梭梭>芦苇>盐节木>白刺+柽柳;灌木和乔木群落多样性指数和丰富度指数大于草本群落,而均匀度指数在乔木,灌木和草本群落中则表现出多样化的趋势。     

3种盐生植物干物质积累与养分吸收特征

人工种植盐生植物是一种改良与利用盐碱土资源的有效方式,掌握盐生植物的养分吸收特征可以提高改良效果的基础。选取盐地碱蓬、高碱蓬和野榆钱菠菜为材料,研究田间种植的3种盐生植物干物质积累与N、P、K的吸收特性。结果表明:盐地碱蓬、高碱蓬和野榆钱菠菜干物质积累旺盛期在生育末期,此时净积累量分别占干物质总量的96.42%、96.76%和93.29%。3种盐生植物之间以及不同生育期N、P、K浓度差异明显(P0.05)。盐地碱蓬N含量、高碱蓬K含量、野榆钱菠菜N和K含量随着生育期的推进不断降低,3种盐生植物的P含量和高碱蓬的N含量表现出先增加后减少的趋势,盐地碱蓬K含量先增后减。除高碱蓬对N的积累量呈先减后增外,盐地碱蓬和野榆钱菠菜的N积累量以及3种盐生植物对P和K的积累量均随着生育期的推进不断增加,且生育中期至生育末期增加明显。     

NaCl对囊果碱蓬、梭梭和白梭梭种子及初期幼苗的影响

种子萌发和幼苗阶段是干旱区植物群落建成的关键。试验表明,在700 mmoL/L NaCl处理时,与盐生植物梭梭和囊果碱蓬相比,旱生植物白梭梭种子胚中的K~+含量比对照显著降低。700 mmol/LNaCl处理5 d后,白梭梭、梭梭和囊果碱蓬胚中K~+/Na~+分别是对照的33%,27%和74%。高盐处理显著降低3种植物尤其是白梭梭初期幼苗体内K~+含量以及K~+/Na~+。低盐处理下,囊果碱蓬初期幼苗的生长速率明显高于白梭梭和梭梭;高盐处理对3种植物初期幼苗的生长都具有明显的抑制作用。     

新疆三种类型盐生植物矿质元素含量的特点比较

通过比较生长在新疆极端干旱区的三种生态类型的盐生植物 ,即积盐植物 (以盐爪爪为代表 )、泌盐植物(以柽柳为代表 )和避盐植物 (以芦苇为代表 )地上部元素含量特点 ,发现盐爪爪属于Na>K >Ca >Mg型SO2 -4-Cl-盐生植物 ,柽柳属于Ca>Mg >Na>K型Cl--SO2 -4盐生植物 ,芦苇属于Ca >Na >K >Mg型的Cl--SO2 -4型盐生植物。Na、K、Cl-含量以盐爪爪 >柽柳 >芦苇 ,SO2 -4含量以芦苇 >柽柳 >盐爪爪 ,Mg2 + 含量柽柳 >盐爪爪 >芦苇 ,Ca含量为柽柳 >芦苇 >盐爪爪。这三种盐生植物体内元素含量特点与其生长的土壤盐分类型相反     

硬枝碱蓬幼苗对盐旱胁迫的生理响应

以硬枝碱蓬幼苗为材料,通过NaCl和PEG6000设置不同程度的盐旱处理,对硬枝碱蓬苗期抗性生理指标进行测定,研究其的抗盐性和抗旱性。结果表明:1)与对照(0)相比,在NaCl为100~500 mmol/L范围内,随着NaCl浓度升高,硬枝碱蓬幼苗的相对电导率和丙二醛(MDA)含量无显著变化,脯氨酸含量、可溶性糖含量、可溶性蛋白含量、过氧化氢酶(CAT)活性、过氧化物酶(POD)活性呈增加的趋势;2)与对照(0)相比,在渗透势为-0.7~-0.1 MPa范围内,硬枝碱蓬幼苗的相对电导率和丙二醛含量在高渗透时无显著变化,但在低渗透势时显著增加,脯氨酸含量、可溶性糖含量、可溶性蛋白含量、CAT活性随着渗透的下降呈增加趋势,POD活性随着渗透的下降呈先下降后增加的趋势;3)综合盐旱处理下硬枝碱蓬幼苗的生理指标变化,硬枝碱蓬幼苗表现出较好的抗盐性和抗旱性,但低渗透势(-0.7 MPa)会对其幼苗造成一定程度伤害。     

盐碱胁迫对盐生植物种子萌发的影响

采用不同浓度的NaCl(中性盐)和Na2CO3(碱性盐)胁迫三种盐生植物盐地碱蓬、碱蓬和盐爪爪正在萌发的种子,以研究不同类型盐对种子萌发特性的影响.结果表明,随着两种盐浓度的升高,种子萌发率下降,萌发率与盐浓度间呈现显著的负相关关系;盐地碱蓬、碱蓬和盐爪爪种子萌发率与NaCl胁迫相关系数分别为0.9206、0.8989和0.8956,与Na2CO3胁迫相关系数分别为0.9148、0.7193和0.6327;蒸馏水中三种盐生植物种子萌发率最高,Na2CO3对种子萌发的抑制作用强于NaCl.     

5种盐生植物生物炭产率及其理化性质

为了解不同盐生植物生物炭特性的种间差异,特选用盐地碱蓬(Suaeda salsa)、盐角草(Salicornia europaea)、高碱蓬(Suaeda altissima)、野榆钱菠菜(Atriplex aucheri)、盐穗木(Halostachys caspica) 5种黎科盐生植物为研究对象,于500℃温度下炭化制备生物炭,通过理化性质分析,并结合主成分分析来探讨盐生植物原材料对生物炭特性差异的影响。结果表明:生物炭的产率受盐生植物原材料灰分含量影响。此外,生物炭灰分、养分及阳离子含量受盐生植物原材料物质成分的影响。炭化能显著增加生物质灰分含量,5种生物炭灰分含量与原材料相比增加了67. 22%～169. 24%,同时伴随着灰分增加,水溶性Na~+、K~+等低价离子富集,pH、电导率(EC)增大,碱性增强。本研究为盐生植物生物炭在改良酸性土壤、炭化原材料选择等方面提供基础数据及理论参考。     

塔克拉玛干沙漠腹地人工绿地三种灌木的离子吸收特性

塔克拉玛干沙漠腹地人工绿地长期使用矿化度 4.0g/L以上的地下水灌溉 ,柽柳、梭梭和沙拐枣三种灌木仍然能够正常生长 ,表现出较强的抗盐特性。通过对三种不同年龄的灌木及其根、茎和凋落物的盐分分析 ,表明 :不同种类和年龄灌木对可溶性离子的吸收特性存在较大的差异 ;同一种灌木不同器官的离子吸收特性差异显著 ,表现出三种灌木在抗盐机理方面不同的生理和生态学特性 ,即 :柽柳从土壤中吸收的大量盐分离子 ,通过叶片的泌盐腺排出体外 ,使植物体内的盐分离子含量保持在相对较低的水平 ,这类植物属于泌盐类植物 ;梭梭能够从外界环境吸收大量的盐分 ,在植物体内储藏 ,并且依靠植物肉质同化枝吸收大量的水分 ,使得植物体内的盐分浓度维持在一定的限度内 ,这类植物属于盐多汁类植物 ;而沙拐枣通过根部运输系统的超滤 ,使得过量的盐被阻止在体外 ,保持植物体内较低的盐分浓度 ,此类植物主动避开盐分 ,属于拒盐类植物     

塔克拉玛干水沙漠腹地人工绿地三种灌木的离子吸收特性

塔克拉玛干沙漠腹地人工绿地长期使用矿化度4.0g/L以上的地下水灌溉，柽柳、梭梭和沙拐枣三种灌木仍然能够正常生长，表现出较强的抗盐特性。通过对三种不同年龄的灌木及其根、茎和凋落物的盐分分析，表明：不同种类和年龄灌木对可溶性离子的吸收特性存在较大的差异；同一种灌木不同器官的离子吸收特性差异显著，表现出三种灌木在抗盐机理方面不同的生理和生态学特性，即：柽柳从土壤吸收的大量盐分离子，通过叶片的泌盐腺排出体外，使植物体内的盐分离子含量保持在相对较低的水平，这类植物属于泌盐类植物；梭梭能够从外界环境吸收大量的盐分，在植物体内储藏，并且依靠植物肉质同化枝吸收大量的水分，使得植物体内的盐分浓度维持在一定的限度内，这类植物属于盐多汁类植物；而沙拐枣通过根部运输系统的超滤，使得过量的盐被阻在体外，保持植物体内较低的盐分浓度，此类植物主动避开盐分，属于拒盐类植物。     

不同盐度施氮水平下盐地碱蓬幼苗生长及光合色素含量分析

以盐生植物盐地碱蓬为试验材料,以NaCl模拟不同盐度环境,采用盆栽试验方法研究了不同盐度施氮水平下,盐地碱蓬幼苗生长及光合色素含量的变化。结果表明：① 轻度、中度及重度盐环境下施适量氮（0.3 g·kg^-1、0.6 g·kg^-1、1.2 g·kg^-1）可以促进盐生植物盐地碱蓬幼苗的生长,在高盐高氮条件下,施氮对盐地碱蓬幼苗生长的影响与盐度有关;② 不同盐度环境下施氮所能达到的最高干物质产量及最高施氮限量也不同,表现为轻度盐环境（含NaCl 2.5 g·kg^-1）＞中度盐环境（含NaCl 5 g·kg^-1）＞重度盐环境（含NaCl 7.5 g·kg^-1）,随着施氮量的增加氮素生产力均表现出下降的趋势;③ 同一施氮水平下,随着盐度的增加盐地碱蓬幼苗叶片渗透势显著下降,并且同一盐度环境下,随着施氮量的增加叶片渗透势也呈现出下降趋势,渗透调节能力增大;④ 3个盐度环境下,施氮均可增加盐地碱蓬幼苗叶片光合色素含量,从而提高光合效率,增强幼苗对盐渍环境的适应能力。     

Effects of sodium on nitrate uptake and osmotic adjustment of Suaeda physophora

Na+ ions play an important role in the growth of halophyte. The effect of Na+ ions on nitrate uptake and osmotic adjustment in the euhalophyte Suaeda physophora was investigated under glasshouse conditions. Seedlings were exposed to 1 mmol/L NaCl (control),300 mmol/L NaCl,150 mmol/L NaCl plus 150 mmol/L KCl or 300 mmol/L KCl treatments for 24 d. Dry weight was not affected greatly by different salt treatments,but water content and succulence in leaves of S. physophora were significantly increased at 300 mmol/L NaCl and 150 mmol/L NaCl plus 150 mmol/L KCl treatments. The concentrations of Na+ and NO3’ in leaves of S. physophora were the highest at 150 mmol/L NaCl plus 150 mmol/L KCl,but lowest at 300 mmol/L KCl treatment. Moreover,the increase of NO3’ concentration did not result in the decrease of Cl-concentration at 150 mmol/L NaCl plus 150 mmol/L KCl treatments. The estimated contribution of NO3’ to osmotic potential (CNO3) in leaves of S. physophora was 9.8% at 150 mmol/L NaCl plus 150 mmol/L KCl,and CNa and CCl were 31.0% and 23.3%,respectively. However,CNO3,CNa and CCl were respectively 1.6%,7.9% and 11.9% at 300 mmol/L KCl treatment. It is concluded that Na+ stimulates NO3’ absorption and the stimulation is independent on the internal or the external Cl-concentration in the euhalophyte S. physo-phora. These characteristics may explain the high levels of N in leaves of saline desert plants in arid ecosystem.     

新疆艾比湖湿地自然保护区主要植物的种间关系

采用2×2列联表的χ2检验、方差比率(VR)法、Ochiai关联指数、Pearson相关系数和Spearman相关系数,对艾比湖湿地自然保护区典型群落的25个主要植物种进行种间关联和种间相关性分析。结果表明:①胡杨(Populus euphratica)、盐穗木(Halostachys caspica)、甘草(Glycyrrhiza uralensis)分别为该地区乔、灌、草本层的优势种。②艾比湖湿地自然保护区内物种的总体联结性为不显著的负联结,大多数种对间呈不显著关联和无关联,物种趋向于独立分布。③相关性分析表明草本与其他物种的相关对数值高于乔灌木,结合Spearman相关系数、列联表的χ2检验值,可将研究区25种主要植物分为4个生态种组。     

Spatio-temporal variations of soil water content and salinity around individual Tamarix ramosissima in a semi-arid saline region of the upper Yellow River,Northwest China

Ecological restoration by Tamarix plants on semi-arid saline lands affects the accumulation, distribution patterns and related mechanisms of soil water content and salinity. In this study, spatio-temporal variations of soil water content and salinity around natural individual Tamarix ramosissima Ledeb. were invetigated in a semi-arid saline region of the upper Yellow River, Northwest China. Specifically, soil water content, electrical conductivity(EC_e), sodium adsorption ratio(SAR_e), and salt ions(including Na~+, K~+, Ca~(2+), Mg~(2+) and SO_4~(2–)) were measured at different soil depths and at different distances from the trunk of T. ramosissima in May, July, and September 2016. The soil water content at the 20–80 cm depth was significantly lower in July and September than in May, indicating that T. ramosissima plants absorb a large amount of water through the roots during the growing period, leading to the decreasing of soil water content in the deep soil layer. At the 0–20 cm depth, there was a salt island effect around individual T. ramosissima, and the EC_e differed significantly inside and outside the canopy of T. ramosissima in May and July. Salt bioaccumulation and stemflow were two major contributing factors to this difference. The SAR_e at the 0–20 cm depth was significantly different inside and outside the canopy of T. ramosissima in the three sampling months. The values of SAR_e at the 60–80 cm depth in May and July were significantly higher than those at the 0–60 cm depth and higher than that at the corresponding depth in September. The distribution of Na~+ in the soil was similar to that of the SAR_e, while the concentrations of K~+, Ca~(2+), and Mg~(2+) showed significant differences among the sampling months and soil depths. Both season and soil depth had highly significant effects on soil water content, EC_e and SAR_e, whereas distance from the trunk of T. ramosissima only significantly affected EC_e. Based on these results, we recommend co-planting of shallow-rooted salt-tolerant species near the Tamarix plants and avoiding planting herbaceous plants inside the canopy of T. ramosissima for afforestation in this semi-arid saline region. The results of this study may provide a reference for appropriate restoration in the semi-arid saline regions of the upper Yellow River.     

干旱胁迫下AMF对多枝柽柳幼苗和疏叶骆驼刺根系生长和氮素吸收分配的影响

丛枝菌根真菌(Arbuscular Mycorrhizal Fungi,AMF)对植物抗旱、养分吸收等有重要作用,但在特定环境胁迫下不同生活型植物对AMF的响应存在差异.本文以塔里木河下游荒漠河岸林的优势灌木多枝柽柳(Tamarix ra-mosissima)和常见半灌木疏叶骆驼刺(Alhagi sparsifolia...     

策勒绿洲前沿两种植物的水分生理生态特征

20 0 3年夏季 ,在策勒绿洲前沿地区同一生境条件下 ,研究了骆驼刺 (Alhagisparsifolia)、多枝柽柳(Tamarixramosissima)水势和蒸腾作用的日变化及其与环境因子的关系。结果表明 :在相同土壤水分条件下 ,多枝柽柳的水势低于骆驼刺的水势。多枝柽柳的蒸腾作用与得到充分水分供应的植物一致 ,而骆驼刺则表现为中午限制供水的植物类型。多枝柽柳和骆驼刺气孔导度的变化是影响蒸腾速率最主要的因子 ,环境因子中气温、大气相对湿度与蒸腾速率的相关性最显著 ;有效光合辐射与水势的相关性最高。大气相对湿度与水势呈正相关 ,与蒸腾速率呈负相关。从两种植物表现出的水势和蒸腾作用的特点看 ,多枝柽柳较骆驼刺更适应所处的生境条件     

干旱生境下3种植物叶凋落物分解动态特征

以塔里木盆地胡杨、多枝柽柳、胀果甘草为研究对象,应用凋落袋法,研究叶凋落物分解动态,揭示3种植物叶凋落物在干旱生境下分解动态特征,结果表明:①经过810d分解,胡杨、胀果甘草叶凋落物质量残留率分别为48.93%、38.07%,经630d分解多枝柽柳叶凋落物质量残留率为69.55%,分解时间对胡杨、胀果干草、多枝柽柳叶凋落物残留率均有极显著影响,处理(林窗、林下)对胡杨、胀果干草叶凋落物残留率有显著影响、极显著影响。②处理对3种植物叶凋落物分解系数有显著影响(P<0.05),且分解系数(k)表现为k林窗>k林下,k胀果甘草>k胡杨>k多枝柽柳,经810d分解胡杨、胀果甘草叶凋落物t0.95分别为9.159.48a、6.757.03a,经630d分解多枝柽柳叶凋落物t0.95为13.8215.05a。③受植物种类的影响,分解时间、处理对C、N、P元素释放进程影响不同。3种植物C元素都表现出释放-富积-释放的变化过程,多枝柽柳、胀果甘草叶凋落物N元素在观测期内表现出释放-富积的过程,而胡杨林下则表现出富积-释放-富积的规律,观测期内P元素释放过程与N元素表现出相似的变化规律。④叶凋落物分解系数k值与分解时间、残留量、全氮、全磷、木质素、木质素比氮呈极显著相关(P<0.01),土壤湿度、全碳、C/N均与k林窗、k林下存在极显著差异。干旱区微生境(林下、林窗)的变化对叶凋落物分解有显著影响,凋落物质量与土壤湿度对凋落物分解起主导作用。     

基于BSTEM模型的植被根系对塔里木河岸坡稳定性影响过程模拟

干旱地区的荒漠植被根系发达,其保持岸坡稳定和固土护堤的作用优为重要。在塔里木河流域选取红柳、芦苇和胡杨等典型荒漠植被根系,研究植被根系对塔里木河岸坡坡稳定性的影响,对于促进防治塔里木河水土流失和建设良好生态环境具有重要的现实和理论意义。文中以实测数据和水槽试验结果为基础,运用BSTEM模型,对植被根系对塔里木河岸坡坡稳定性的影响过程进行了模拟。结果表明:(1)在竖直、倾斜、相交三种布置方式下,红柳根系体积密度RVD为8%时,安全系数Fs分别为1.29、1.27及大于1.3,当根系体积密度在8%~28%时,岸坡安全系数全都大于1.3;芦苇和胡杨根系结果也类似,说明随着RVD增大,岸坡安全系数会增大,从而岸坡越稳定;(2)不同根系放置方式对岸坡稳定性影响不同,如RVD为8%时,红柳根系竖直、倾斜和相交放置的安全系数分别提高了33%、30.9%和40.2%,所以提高岸坡稳定性大小次序为:相交﹥竖直﹥倾斜;(3)从根系类型看,提高岸坡安全系数次序为:红柳﹥胡杨﹥芦苇;(4)与无根系相比,有植被根系岸坡稳定性均比无植被根系有一定程度增加,相同植被根系下相交放置提高岸坡安全系数最显著,相同布置方式下红柳根系提升岸坡稳定性最明显。