沙冬青等3种沙生植物气体交换特征

在乌兰布和沙漠使用LI-6400植物光合测定系统和压力室同步测定了白刺、沙冬青和油蒿气体交换和水势等的日变化和月变化。白刺、沙冬青和油蒿气体交换日进程变化呈单峰、双峰和多峰。白刺的水势、光合速率、蒸腾速率的日变化曲线多呈单峰型,一般在11:00达到高峰。油蒿水势和光合速率的日变化多呈单峰型,其峰值分别出现在13:00和17:00,蒸腾速率多呈双峰型,峰值分别出现在11:00和15:00。沙冬青的水势、光合速率、蒸腾速率均呈双峰型。白刺光合速率和蒸腾速率都大于沙冬青和油蒿,研究表明沙冬青和油蒿对于环境变化具有较强的敏感性,而白刺对于环境变化具有较强的忍耐性。被试3种植物水分利用效率相对都较低,其排序为:油蒿(2.83μmol CO2·mmol-1H2O)沙冬青(2.59μmol CO2·mmol-1H2O)白刺(1.96μmol CO2·mmol-1H2O)。研究进一步说明较低的水分利用效率是沙生植物长期适应干旱高温气候环境的结果。     

基于红外热成像技术的沙冬青衰退等级划分

由于生境严酷及人类活动影响,古老孑遗物种沙冬青群落出现不同程度的衰退,生存现状岌岌可危。基于此,本研究利用红外热成像技术通过野外现地获取热红外影像,运用ENVI软件提取植被冠层表面温度,并根据"三温模型"计算植被蒸腾扩散系数hat,探明不同衰退等级下沙冬青植被蒸腾扩散系数与其光合参数(净光合速率Pn、蒸腾速率Tr及气孔导度Gs)之间的相关关系。结果表明:(1)依据hat日均值,将沙冬青植株衰退等级划分为:未衰退(hat<0. 50),轻中度衰退(hat在0. 50～0. 65),重度衰退(hat> 0. 65)。(2) Pn、Tr及Gs随hat的升高呈递减趋势。此外,各衰退等级沙冬青光合参数与hat的日变化规律相反。(3)hat与Pn、Tr及Gs能同步反映出植物的生长状态。hat与光合参数的最优回归模型为:Y=a-blnx。因此,热红外成像技术是划分沙冬青衰退程度的一种简单易行的无损伤诊断方法。     

不同温度条件下沙冬青幼树对土壤失水及复水的生理响应过程

沙冬青(Ammopiptanthus mongolicus)是我国西北荒漠区重要的防风固沙造林树种,当地高温、少雨的气候条件常会对其生长产生高温和干旱的双重胁迫,文中以沙冬青幼树为试材,通过人工气候箱调控气温(25℃、32℃、39℃和45℃),采用自然失水的方法(停止浇水0、3、6、9、12d),模拟研究荒漠区定植后的沙冬青幼树对夏季高温和干旱双重胁迫的生理及光合的响应过程,以期为该地区沙冬青定植后的水分管理提供理论依据。结果表明：当气温在25-39℃下,随土壤含水量降至10%,沙冬青叶绿素含量、净光合速率、气孔导度等指标小幅升高;土壤含水量小于6%时,沙冬青幼树叶片含水量、净光合速率、气孔导度和蒸腾速率、水分利用效率等指标明显降低;复水后上述指标均呈现恢复趋势。当气温升至45℃,沙冬青幼树叶片含水量、叶绿素含量、净光合速率、气孔导度、蒸腾速率和水分利用效率随土壤失水逐渐降低;当土壤含水量为6%时,净光合速率、气孔导度、蒸腾速率接近0;复水后上述指标也未见恢复现象。此时,高温、土壤失水或复合胁迫都使沙冬青幼树无法正常生长。当气温从25℃升高至39℃时,沙冬青的生理及光合指标受水分的胁迫...     

西鄂尔多斯天然荒漠灌丛光合生态适应性

为了探究西鄂尔多斯地区荒漠灌丛的光合生态适应性,以4种天然荒漠灌丛半日花(Helianthemum songaricum)、红砂(Reaumuria songarica)、沙冬青(Ammopiptanthus mongolicus)、霸王(Sarcozygium xanthoxylon)为研究材料,利用Li-6400便携式光合测定仪野外原位测定荒漠灌丛日光合动态和季节动态规律。结果表明:①不同季节灌丛光合作用适宜的温度存在差异,高温环境使灌丛净光合速率最适温度升高,低温环境使其降低。②不同季节4种灌丛的净光合速率、蒸腾速率、水分利用效率和气孔导度日变化曲线趋势为"双峰形",胞间CO2浓度日变化曲线趋势为"W形",但不同季节各指标平均日变化趋势表现各异。③不同季节灌丛净光合能力表现为:沙冬青>霸王>红砂>半日花,说明沙冬青具有较强的生态适应性。④净光合速率和蒸腾速率日变化趋势几乎保持同步状态,表明4种灌丛叶片气孔对外界环境变化反应敏感。⑤水分是限制荒漠灌丛生长发育的关键因素。为了保证荒漠植物的群落稳定性和生物多样性,在夏、秋季需对沙冬青、半日花、红砂和霸王进行水分管理。     

不同盐分条件下油葵光合日变化特征研究

采用LI-6400型光合仪测定新疆产康地115号油料向日葵在不同盐溃化土壤现蕾期的光合速率日变化及其影响因子。结果表明,3种不同盐分处理其净光合速率日变化曲线均为单峰曲线。0．29％、0．39％盐分含量处理的Pn峰值在上午10：00,而0．68％盐分含量处理在中午12：00。随着盐分胁迫的增加,其光合速率总体呈现下降趋势。相关及路径分析结果表明,光强并不是Pn的主要限制因素,轻度盐分处理Pn的下降受气孔因素的影响,中度盐分处理Pn的下降则是气孔因素、气孔与非气孔因素协同作用的结果,重度盐分处理Pn的下降主要是受非气孔因素和气孔与非气孔因素协同作用的影响。     

大果沙棘的光合特性研究

本文采用LI-6200光合分析仪,对于祁连山区东段栽培的植物种大果沙棘光合速率进行了日变化和季节变化测试,结果分析表明:大果沙棘光合速率日变化呈典型的单峰曲线,峰值出现在一日之中的9:00时为12.00μmol.m-2.s-1,大果沙棘光合速率在季节变化中最高值在8月份为6.6084μmol.m-2.s-1。经对光合速率及同步测得的多项影响因子的光量子密度、大气温度、大气CO2浓度、气孔阻力等进行相关分析,大果沙棘的Pn与QNTM、TAIR、EAIR、VPD、RS各因子呈极显著正相关关系;与CO2、COND、CINT三项因子呈极显著负相关关系。并得出大果沙棘Pn与QNTM、TAIR、VPD、CINT影响因子之间的回归方程及水分利用效率(WUE)。     

叶片光合生理参数变化特征与小麦受旱状态的关系

以小麦为供试作物布设干旱过程试验,研究干旱过程中小麦叶片光合生理参数(包括净光合速率(Pn)、气孔导度(g_(ssat))、胞间CO_2与空气CO_2浓度比(Ci/Ca)、最大羧化速率(Vc_(max))以及最大电子传递速率(J_(max)))的变化特征,并探讨干旱不同阶段Pn与g_(ssat)的关系及其对气孔导度模型斜率的影响。结果表明:土壤有效含水量(ASWC)较大时(0.5),即水分供给充足条件下,小麦叶片光合生理参数随着ASWC的减少保持相对稳定;而当ASWC降至0.5时,g_(ssat)、Ci/Ca以及Pn减小,在ASWC0.3时,Pn与g_(ssat)及Ci/Ca的关系保持相对稳定;当ASWC0.3时,g_(ssat)随ASWC减小呈显著降低趋势,Vc_(max)和J_(max)也在此阶段随ASWC减小而线性降低,而Pn随g_(ssat)的减小降幅明显增大,拟合所获得的气孔导度模型斜率也随之发生改变;当ASWC0.1时,Ci/Ca随ASWC减小呈增大趋势,而Pn随ASWC减小而减小,在该阶段,Ci/Ca与Pn呈相反的变化趋势。根据叶片光合生理参数的变化特征,可将小麦受旱过程划分为4个阶段,即无干旱胁迫或干旱胁迫较轻的阶段、只有气孔因素影响光合生理过程的阶段、非气孔因素和气孔因素同时影响光合生理过程的阶段以及光合器官遭受损坏的阶段。     

阿拉善荒漠功能灌木群的土壤呼吸动态研究

使用LI-8100仪器实测了在生长季阿拉善的梭梭、沙冬青、红砂、华北驼绒藜、珍珠、白刺六种植物群落土壤呼吸速率,使用挖刨面法逐月测定了土壤温度和土壤含水量。结果表明:这六种荒漠植物群落土壤呼吸速率日动态均呈单峰型,最高值皆出现在12:00-14:00,最低值出现在早晨8:00,土壤呼吸速率最大值出现时间先于气温最高值出现的时间。六种植物群落土壤呼吸速率的月变化呈单峰曲线,与近地面气温的变化趋势一致。六种植物群落土壤呼吸速率的日变化与地表温度达到极显著正相关关系,与近地面气温、5cm、10cm温度具有显著相关性。六种植物群落与土壤含水量0-10cm、10-20cm、20-30cm都没有显著相关性。在源与汇的问题上,梭梭、沙冬青、红砂、珍珠、华北驼绒藜、白刺是汇。     

土壤微生物膜对沙生植物幼苗光合和荧光特性的影响

为揭示土壤微生物膜对沙生植物幼苗光合和荧光特性的影响,以沙冬青（Ammopiptanthus mongolicus）和沙打旺（Astragalus laxmannii）幼苗为研究对象,设置不同菌剂施用方式（喷施、混施）和施用量（0、1、3、5、7 g·kg-1和10g·kg-1）开展盆栽试验,比较分析土壤微生物膜形成后植物气体交换和叶绿素荧光特征。结果表明：（1）当菌剂施用量>3 g·kg-1时,固结层硬度、厚度和土壤脲酶、蔗糖酶活性均显著高于对照组（P<0.05）。（2）在3～7 g·kg-1菌剂处理组沙打旺净光合速率显著高于对照组（P<0.05）,且蒸腾速率（Tr）、净光合速率（Pn）和胞间CO2浓度（Ci）均显著高于沙冬青（P<0.05）。（3）当菌剂施用量>5 g·kg-1时沙打旺最大光化学效率（Fv/Fm）显著高于对照组（P<0.05）。除3 g·kg-1处理组之外,沙冬青Fv/Fm和光化学猝灭系数（QP）均高于沙打旺。（4）土壤特性、光合气体交换和叶绿素荧光三者为部分中介模型,土壤特性的改变能直接影响沙冬青和沙打旺叶绿素荧光特性。土壤微生...     

喷灌条件下冬小麦灌浆期叶水势日变化及其影响因子研究

研究了冬小麦灌浆期叶水势在喷灌和地面灌溉(对照)条件下的日变化规律, 并探讨了其与农田生态因子(冠层空气温度、冠层空气相对湿度)和生理因子(气孔导度、蒸腾速率、细胞间隙 CO2浓度和光合速率)之间的关系.结果表明:与对照相比,喷灌条件下叶水势日变化曲线的变化趋势没有改变,但两种灌溉方式下叶水势的大小有显著差异,喷灌条件下冬小麦叶水势明显高于地面灌溉,在一天中8∶00～18∶00期间的不同时刻,两种灌溉方式下叶水势的差异大小表现为:在灌浆前期,喷灌和地面灌溉条件下叶水势的差异以在 8∶00时最大;在灌浆中期,差异以12∶00～16∶00期间最大;在灌浆后期,两种灌溉方式下一天中各时刻的差异微小,相对稳定.喷灌条件下冬小麦叶水势日变化的影响因子与地面灌溉条件下相比没有改变:灌浆前期,叶水势日变化均主要受生态因子冠层空气相对湿度、冠层空气温度的影响;灌浆中期,主要受生态因子冠层空气相对湿度、冠层空气温度和生理因子蒸腾速率的影响;灌浆后期,主要受生理因子光合速率的影响.但喷灌条件下各影响因子对叶水势的影响程度较地面灌溉条件下降低,表明喷灌条件下叶水势对影响因子变化的敏感性降低.     

科尔沁沙地复叶槭等3个阔叶树种的光合特性及其水分利用效率

在自然条件下,利用LI-6400型便携式光合作用测定系统测定了科尔沁沙地3个阔叶树种复叶槭、紫叶矮樱和紫叶稠李的光合参数,研究各树种水分利用效率特征。结果表明:复叶槭、紫叶矮樱和紫叶稠李的净光合速率日变化呈双峰型,最大峰值出现在8:00~10:00,分别为12.22、11.70和7.24μmol.m-2.s-1。通过比较3个树种的蒸腾速率,得出紫叶矮樱和紫叶稠李的蒸腾速率日均值较低,分别为5.10和4.95mmol.m-2.s-1,而复叶槭蒸腾速率日均值最高,为6.21mmol.m-2.s-1;对于水分利用效率而言,3个树种的日均值由高到低分别为紫叶矮樱(1.08μmol CO2mmol-1H2O)>复叶槭(0.78μmol CO2mmol-1H2O)>紫叶稠李(0.69μmol CO2mmol-1H2O),说明紫叶矮樱对干旱环境适应能力更强。最后,通过净光合速率与各影响因子的相关分析得出,3个阔叶树种净光合速率与其胞间CO2浓度相关系数最大,分别为r复叶槭=-0.954、r紫叶矮樱=-0.968和r紫叶稠李=-0.970,说明胞间CO2浓度是影响树种净光合速率最主要的影响因子。     

5种胡枝子光合作用特性及影响因子分析

自然条件下,对5种胡枝子属植物光合作用日进程和光响应进行了观测,结果表明5种胡枝子净光合速率的日变化在夏季表现为双峰曲线,有光合"午休"现象。牛枝子、达乌里胡枝子、阴山胡枝子、截叶胡枝子和尖叶胡枝子日平均光合速率分别为3.75μmol CO2.m-2.s-1、3.55μmol CO2.m-2.s-1、3.37μmolCO2.m-2.s-1、4.45μmol CO2.m-2.s-1、3.78μmol CO2.m-2.s-1;光补偿点分别为38.23μmol.m-2.s-1、43.24μmol.m-2.s-1、13.75μmol.m-2.s-1、36.11μmol.m-2.s-1和45.46μmol.m-2.s-1;光饱和点分别为:1225μmol.m-2.s-1、1262.6μmol.m-2.s-1、1287.5μmol.m-2.s-1、1462.5μmol.m-2.s-1和1312.5μmol.m-2.s-1显示了阳生植物特性。表观量子效率分别为0.034、0.037、0.32、0.036和0.033,可看出5种胡枝子叶片光能转化效率低,其对光的响应敏感性较差。因此,这5种胡枝子对光环境适应能力强,适合在较大范围栽植。     

宁夏黄土丘陵区冬小麦农田土壤呼吸特征及影响因素分析

土壤呼吸是陆地碳循环研究的关键环节,是大气CO2的重要来源,文中以冬小麦农田为研究对象,利用ACE土壤呼吸自动监测系统,研究了冬小麦农田土壤呼吸、土壤温度、土壤水分和光合有效辐射的变化特征、相互关系以及碳释放量。结果表明:1)土壤呼吸日变化呈现"单峰型",最大值出现在13:00左右,最小值出现在夜间;2)土壤呼吸日变化表明土壤呼吸与土壤温度(0-10cm)和光合有效辐射呈显著正相关关系(P<0.01),与土壤水分的关系不确定;3)土壤呼吸季节变化表明土壤呼吸与土壤温度呈显著正相关关系(P<0.01),与土壤水分和光合有效辐射无显著相关关系;4)冬小麦农田碳释放量168gC·m-2·a-1。     

两族群钝顶螺旋藻Spirulina （Arthrospra） platensis光强适应性

螺旋藻光强适应性与其族群、培养时间等条件相关。为了探明分布在鄂尔多斯高原沙区碱湖的钝顶螺旋藻Spirulina（Arthrospra）platensis的光强适应性,采用比色法、生物量法实地、长期观测了其光强适应性,并与乍得湖引进的钝顶螺旋藻进行了比较。结果表明：24℃、连续7天荧光灯的照射下,国内族群的光补偿点约为0...     

干旱胁迫对塔里木盆地红枣光合特性及水分利用效率的影响

以塔里木盆地滴灌枣园3龄枣树为材料,在红枣的盛果期,利用LI-6400型光合仪对不同水分处理下红枣的光合指标测定与分析。结果表明:不同水分处理下红枣净光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)的日变化均表现为"单峰"曲线,Pn之间存在极显著差异,而Tr之间差异不显著;不同水分处理下光合有效辐射(PAR)、相对湿度(RH)、大气温度(Ta)、田间CO2浓度(Ca)存在极显著差异;水分利用效率(WUE)存在显著差异。从水分胁迫对红枣叶片光合特性、水分利用效率的影响综合分析,红枣对低水环境有较强的忍耐力,适应在干旱环境中生存,适宜生长的滴灌水量为320m3/667m2左右。     

黄土塬区麦田能量平衡特征

以黄土塬区冬小麦田为研究对象,基于涡度相关数据分析麦田能量平衡的日变化、季节变化和能量分配特征及其主控因子。结果表明,长武塬区麦田全年获得的净辐射(Rn)为2.56×103MJ·m-2·a-1,涡度相关系统的能量闭合度达到0.72。冬小麦生育期内,越冬期和灌浆期麦田主要能量支配项为感热通量(H),最大值出现在6月,为7.09 MJ·m~(-2)·d~(-1);其他生育期和休闲期,主要能量支配项为潜热通量(LE),最大值出现在5月,为10.71 MJ·m~(-2)·d~(-1)。波文比(β)在生育期平均值为0.57,休闲期为0.46。土壤热通量(G)年总量为-15.26 MJ·m-2·a-1,日总量最大值出现在6月,为1.85 MJ·m~(-2)·d~(-1),10月至次年1月为负值,表现土壤释放热量。     

乌鲁木齐春夏气溶胶散射吸收系数的研究

采用积分式浑浊度仪于2008年5月-6月在乌鲁木齐市中区和市北区对气溶胶的散射和吸收系数进行连续观测,分析了市中区与市北区气溶胶散射和吸收系数的变化特征,结合同期的气象资料对变化原因进行了分析。结果表明:市中区和市北区气溶胶的散射吸收系数具有相同的变化趋势,日变化特征总体上呈现出"W"型;峰值分别出现在0时和8时前后,谷值则出现在4时和19时前后。散射系数远大于吸收系数,说明大气气溶胶的消光作用主要是散射作用完成。相对湿度与散射吸收系数不具有显著相关性,而风速对散射吸收系数影响较大。