不同土壤水分和养分条件下筇竹竹秆解剖特征及其适应可塑性

目的为探究筇竹秆对不同土壤水分和养分条件的适应策略，本论文研究了不同土层厚度生境中的天然筇竹林竹秆解剖结构变化规律，旨在为筇竹工艺材用林培育提供理论指导。方法采用冗余分析与蒙特卡洛检验方法，分析了3种土层深度0 ~ 40 cm、0 ~ 80 cm和0 ~ 120 cm筇竹林竹秆解剖结构特征与土壤养分、水分的关系。结果（1）随着土壤水分和养分含量的递增，筇竹竹秆基本组织比量、维管束密度呈现显著递减的趋势（P < 0.05）；而输导组织比量，纤维组织比量，维管束长、宽表现出明显递增的趋势（P < 0.05）。即与中土层及厚土层生境相比较，薄土层竹秆维管束产生了形状小、密度大的重要适应特征。（2）3种土层厚度生境中，薄土层生境筇竹竹秆组织比量和维管束大小的变异系数及可塑性指数均为最大。即与中土层及厚土层生境相比较，薄土层生境中竹秆维管束以更强的调节能力来适应低水分、养分的环境。（3）土壤水分和养分因子对筇竹秆解剖结构有着显著影响（P < 0.05），单一土壤因子对筇竹竹秆解剖结构影响的重要性大小排序为全K > 水解N > 速效K > 有效P > 全P > 全N > 含水量 > 有机碳 > 酸碱度。结论土壤水分和养分含量的不同是影响筇竹竹秆的解剖结构可塑性的根本原因，解剖结构可塑性使得筇竹在不同土层厚度生境中形成适应性差异，竹秆维管束的大小和密度呈现的明显可塑性，是筇竹对土壤因子产生的重要适应特征。竹秆解剖特征及其适应可塑性对筇竹适应土层厚度异质性具有重要生态作用。      

黄河三角洲芦苇功能性状对不同水分生境的适应性

植物功能性状反映植物对环境变化的适应对策，对揭示植物的环境适应机制具有重要意义。以黄河三角洲不同水分生境(草地、河岸)的优势植物芦苇(Phragmites australis)为研究对象，分析了2种不同水分生境条件下芦苇功能性状变化特征、功能性状之间的关系、土壤含水率与芦苇功能性状之间的关系。结果表明：草地生境的芦苇株高、叶长、叶面积、比叶面积显著小于河岸生境，而叶片厚度显著大于河岸生境(P<0.05),说明芦苇对生境变化的适应策略发生了改变，其在草地生境下表现为保守的生存策略。芦苇株高与叶长、叶面积呈极显著正相关(P<0.01),叶片厚度与株高、叶长呈极显著负相关(P<0.01),叶片厚度与比叶面积呈显著负相关(P<0.05),株高、叶长、叶面积与土壤含水率呈显著正相关，叶片厚度与土壤含水率呈显著负相关。逐步回归分析表明，土壤深度(h)为10 cm相似文献   

塔里木河中游荒漠绿洲过渡带土壤水分与植被空间格局变化关系研究

土壤水分含量的高低决定了荒漠绿洲过渡带的植被种类及群落构成,因此,掌握植被特征随土壤水分的变化规律,能为干旱区生态环境建设提供科学的理论依据。选择典型的干旱区塔里木河中游流域作为样区,定点采集土壤样品测定其含水量,并调查植被特征,分析了干旱区荒漠绿洲过渡带土壤水分与植被空间格局的关系,进行荒漠生态系统土壤水分对植被空间格局的影响研究。结果表明,荒漠绿洲过渡带20~40cm土层土壤湿度、草本密度及植被密度在研究区尺度上具有中等空间自相关,其0~20、40~60、60~80、80~100cm土壤湿度、灌木个数、灌木密度、幼苗个数、胡杨个数、郁闭度和植被群落物种数,在研究区尺度上表现出强空间自相关;土壤水分和植被特征均具有相似且明显的空间分布格局,其数值均呈先升高后降低的趋势即呈M型分布;灌木密度与20~40cm和40~60cm土层的土壤含水量呈显著相关,80~100cm土壤水分与胡杨个数、郁闭度、植物群落物种数有极显著相关关系,研究区生态系统脆弱,植被群落物种数较为单一,土壤水分和植被特征的空间变异性主要是结构性因素作用的结果;由于荒漠河岸林的主要建群树种为胡杨,研究表明20~60cm土层的土壤含水量对灌木的生存与生长起关键作用,而植被空间格局主要由80cm以下的土壤含水量决定。     

额济纳天然胡杨林土壤水分特征曲线研究

通过压力膜法实测土壤水分特征曲线,分析额济纳天然胡杨林3块典型林型的土壤持水特性.结果表明:土壤吸力与土壤含水量之间存在着显著的幂函数关系:0=aS-b;3种林型同一深度土壤含水量大小依次为:河漫滩胡杨成过熟林>无植被戈壁滩>胡杨青壮林,其中河漫滩胡杨成过熟林土壤含水量的变动幅度最大;3种林型不同土层土壤的持水性依次为:河漫滩胡杨成过熟林(60-80 cm)>河漫滩胡杨成过熟林(80-100 cm)>胡杨青壮林(80-100 cm)>无植被戈壁滩(60～80 cm)>无植被戈壁滩(80-100 cm)>胡杨青壮林(60一80 em).回归分析结果表明,该地区的土壤持水力不高,土壤含水率随水势降低而递减的速度较慢,河漫滩胡杨成、过熟林利用水分的能力最强.     

额济纳绿洲胡杨种群繁殖物候节律特征的研究

额济纳绿洲分布胡杨种群的繁殖物候节律特征及其与环境条件的相互关系的研究,有助于进一步揭示胡杨生态生物学特性、并为胡杨种群的保护和恢复提供理论依据.结果表明:额济纳绿洲分布的胡插种群的繁殖物候完全适应当地环境条件,并在雌雄不同龄级的个体和群体及种群整体等水平上,形成适应风媒的形态特征和相对稳定独特的"大量、个体相对集中、群体相对分散、雌雄异步开始、近同期结束"的较为独特的开花模式和拥有杨属植物中最长的花果物候期的繁殖物候节律。花期和种子散布期这两个最重要的繁殖物候期在时间位上分别所依托河流的春汛和秋汛相吻合,是胡杨中生起源以及在长期演化过程中,对逐渐形成的环境条件水热变化规律响应的过程中形成的独特适应机制,是其有别于典型荒漠植物和杨属其它植物的重要特征。也揭示了胡杨种群的生存和发展对荒漠内流河的深刻依赖。     

紫楠幼苗生长、叶性状和生物量分配对林窗不同生境的响应

通过对林窗中央、林窗边缘和林下3种生境紫楠幼苗生长、叶性状和生物量分配的研究,来探明不同生境下紫楠表型可塑性的变化。结果表明:林窗中央紫楠幼苗保存率最低,林窗边缘和林下生境保存率较高。苗高和地径在3种生境下没有显著差异,枝干、叶和单株总生物量均以林窗边缘最大。紫楠叶长(LL)、叶面积(AL)和叶周长(PL)在林窗中央和林窗边缘显著低于林下生境,但林窗中央和林窗边缘这3个参数差异不显著。叶片碳、氮、钾质量分数以及比叶面积(S_(LA))、w(C)/w(N)和w(N)/w(K)在3种生境下没有显著差异。紫楠幼苗在林窗中央和林窗边缘生境中将相对多的生物量分配给地上部分生长,其中,林窗边缘分配给地上部分生物量的比例(86%)大于林窗中央(80%);而林下生境将生物量相对多地分配给叶片和根系。总体上紫楠幼苗叶性状的表型可塑性较低,生物量分配的表型可塑性指数较高,说明其主要通过生物量分配比例的改变来适应不同生境的变化。     

裸果木叶片的解剖结构与生态适应性

[目的]探讨裸果木适应旱生环境的结构特征,为裸果木的研究提供基础资料。[方法]应用石蜡切片法对2个不同生境的裸果木进行叶片解剖学研究。[结果]与生长在水分条件较好的裸果木相比较,生长在干旱生境的裸果木叶片解剖结构具有以下特征：①叶面积显著减少;②叶表皮细胞厚度和角质层厚度均增加,后者不显著;③栅栏组织细胞排列更紧密;④主脉维管束的面积及其在叶片组织结构中的比例增加。[结论]裸果木旱生环境的解剖特征使其可以更好地适应旱生环境。     

敦煌绿洲不同生境胡杨种群结构与空间格局研究

在敦煌绿洲天然胡杨林内设置5个样地(共计6.25 hm<'2>),应用相邻格子法,进行每木调查,结合7种聚集度指标,研究了不同生境胡杨种群的年龄结构与空间分布格局.结果表明:研究区幼苗缺失,幼树极少,年龄结构大体呈倒金字塔型,为衰退种群;林分偏老,十分稀疏矮小.不同生境胡杨种群年龄结构差异显著,其中后坑胡杨种群的年龄结...     

2种水分生境下红砂叶片功能性状的响应及适应机制

干旱是中国西北荒漠生态系统的主要特点之一，干旱对植物的生长、发育、繁殖及分布等产生重要的影响。红砂是广泛分布在我国温带荒漠草原生态系统中的优势种和主要建群种之一，对多种环境胁迫尤其是干旱胁迫具有极强的耐受性。因此，研究红砂对不同水分生境的响应及适应机理有着重要的科学意义。对不同水分条件自然生境中(小红山地区和长流水地区)的红砂叶片形态、表皮微形态及超微结构进行分析，揭示红砂适应干旱胁迫的叶片形态结构特征。结果表明，随着生境中土壤含水量的降低，红砂叶片厚度增大，叶面积及气孔开度减小，角质层增厚，从而降低植物蒸散过程中体内水分的散失。表皮细胞面积减小，表皮细胞密度增大，细胞壁增厚，增加了表皮细胞弹性，有助于降低干旱胁迫下植物失水造成的机械损伤。与此同时，栅栏组织增厚，且细胞排列更加致密，海绵组织的厚度减小，在一定程度上促进叶片的光合作用进行。因此，红砂叶片的形态结构特点使其对干旱具有极强的耐受性。研究揭示了荒漠植物红砂的叶片形态结构对不同水分条件的响应，为理解荒漠植物对水分限制的响应机制提供数据支持。     

胡杨异形叶的抗旱适应对策

以3种胡杨叶片结构性状与其光合特性间关系为切入点揭示荒漠植物叶的抗旱适应对策.结果表明:(1)胡杨老树净光合速率、蒸腾速率和气孔导度值在叶形上均表现为锯齿卵形叶＞近卵形叶＞披针形叶,且差异显著;而从幼树到老树发育过程中,叶净光合速率、蒸腾速率、气孔导度均有显著增加,胞间二氧化碳浓度没有明显差异.(2)幼树到老树发育过程中,胡杨叶片角质层厚度、栅栏组织厚度、表皮组织厚度、外层细胞壁厚度、气孔密度、气孔大小以及叶面积均呈增加趋势,且锯齿卵形叶与披针形叶差异显著,具备向旱生叶过渡的特征.(3)胡杨叶片净光合速率和气孔导度变化是由栅栏组织厚度和表皮组织厚度决定的;蒸腾速率变化主要由气孔大小和表皮组织厚度决定;胞间二氧化碳浓度变化是由气孔密度和角质层厚度引起的.     

干旱环境下胡杨叶片形态和微观特征的研究

为了探究胡杨应对干旱的适应机制,本研究从宏观方面对叶片形态和面积进行观察,到微观角度对栅栏组织细胞、气孔分布等进行观察,对比分析胡杨过渡类型叶片(胡杨披针形叶片、胡杨阔卵形叶片)和加拿大杨阔卵形叶片的差异性。结果表明,胡杨冠层叶片叶形种类多、表面蜡质皮质层厚、气孔稀疏且下陷、叶脉密度大、碳含量高等特点为胡杨在干旱条件下生存提供了生理基础;同时,确定了维持胡杨节流储水功能的内部和外部形态结构特点,揭示了胡杨应对干旱的适应机制。     

胡杨幼苗引种栽培试验

为了丰富北京园林绿化植物种类,满足首都园林绿化市场的需求,为北京市引进胡杨提供理论与实践基础,通过二年生胡杨幼苗引种栽培试验,研究了胡杨幼苗的物候期规律、生长情况、病虫害发生情况、移栽技术,总结了胡杨的来源及特性、繁育栽培技术要点等内容。研究表明:胡杨幼苗在北京地区4月中旬开始萌芽,4月下旬开始展叶,11月中旬落叶结束,进入休眠,能够完全适应北京地区自然环境,可正常生长发育。与原产地物候期相比,北京地区胡杨幼苗的物侯期变化较迟缓一段时间,生长期和赏秋色叶期均延长近1个月。胡杨二年生幼苗移栽繁育成活率可达88.25%,生长状况良好。移栽当年地径平均生长量为2.6mm,最高生长量为5.3mm;苗高平均生长量为46cm,最高生长量为82cm。在北京昌平地区胡杨幼苗的生长量比原产地额济纳生长量大。胡杨的适应性良好,病虫危害轻。     

石羊河下游天然胡杨林分布特征及土壤特性分析

为了掌握石羊河下游天然胡杨资源及分布区土壤特性，采用询问、聘请向导等方式对石羊河下游天然胡杨进行了地毯式的调查，分析了天然胡杨分布特征及土壤养分、水分、地下水位等因子。结果表明:1）石羊河下游天然胡杨在原水系和河道周围呈零星、分散的点片状分布，以土地利用现状和立地条件为依据，将现存胡杨林地划分为渠路旁、耕地旁、沙丘地、老河滩地、弃耕地等5个类型，其中耕地旁胡杨林分布点（块）数最多且长势优于其他胡杨林类型。2）不同类型胡杨林0~20 cm土层中的速效P、全N、有机质含量最高，然后随土层深度增加而逐渐减少，且只有在0~20 cm土层中耕地旁胡杨林显著高于其他类型（P＜0.05），其余各土层差异性不显著（P＞0.05）；不同类型胡杨林pH差异性不显著（P＞0.05）；不同类型胡杨林土壤颗粒物体积百分比随土层不同而不同，粘粒和粉粒在土层40~60 cm中，沙丘地胡杨林与其他类型间差异性显著（P＜0.05），细沙粒和粗沙粒在同一土层不同类型间差异性显著（P＜0.05）。3）耕地旁胡杨林土壤水分高于其他类型，且在20~40、60~80、80~100 cm土层间均存在显著性差异（P＜0.05）。4）胡杨分布区地下水埋深在2.86～33.28 m，各灌区之间差别较大，对胡杨分布和生长没有造成直接影响。5）杜绝毁林垦种，合理分配水资源，适度补充胡杨分布区土壤水分是维护区域天然胡杨健康发展的有效途径；同时，可结合地方经济发展，适度开展胡杨林人工种植，以保护地方特色天然林种。     

干旱胁迫下不同胸径胡杨生理特点分析

以三个典型样地中不同胸径胡杨下部披针形叶片为实验材料,对其光合色素含量、水分含量、可溶性糖含量、脯氨酸含量、可溶性蛋白含量进行了测定.结果表明:随着水分胁迫的加剧,不同胸径胡杨类胡萝卜素、胡萝卜素/叶绿素、可溶性糖、可溶性蛋白含量均呈上升的趋势.而叶绿素b、脯氨酸含量在不同土壤水分条件下变化不同,表现为轻度胁迫时含量增加,重度胁迫时含量急剧减少.不同胸径间胡杨的各项生理指标大致表现为随着胸径的增大含量逐渐升高的趋势.研究表明:在一定的水分胁迫下,胡杨可以通过生理过程不断调整自身的抗旱能力,但当胁迫加重时,胡杨的生理活动便遭到一定程度的破坏.在5～30 cm,胸径越大的胡杨,忍受胁迫的能力越强.     

不同水分处理下防护林树种叶水势、茎水势及土水势的研究

[目的]以克拉玛依防护林树种为试材,探讨不同水分处理下不同防护林树种的叶水势、茎水势和土水势的日变化及其相关性.[方法]试验设置2种水分处理(沟灌):处理一(50 m3/(667 m2·次))和处理二(100 m3/(667 m2·次)),采用露点水势仪测定防护林树种的叶水势、茎水势和土水势的日变化.[结果]叶水势日变化中,处理一在08:00时俄罗斯杨和沙枣树的叶水势分别为-2.03和- 3.23 MPa,在20:00时叶水势分别为-3.32和- 11.65 MPa,沙枣树叶水势下降明显;处理二08:00 ～20:00俄罗斯杨和沙枣树的叶水势下降均不明显.二种处理树种茎水势日变化与叶水势变化相似;土水势随着土壤深度(30～90 cm)的增加呈上升趋势(沙枣树下降),树种根系吸收水分能力随着土壤深度(30 ～90 cm)的增加而下降(沙枣树吸收水分增强).[结论]从叶、茎及土水势变化来看,树种抗旱程度为沙枣树＞胡杨＞白榆＞俄罗斯杨,主要原因与树种自身因素(如叶面积,根系等)有关.     

胡杨异形叶性状与其个体发育的关系

目的叶片是植物适应环境的重要器官,叶片结构性状的改变影响植物光合作用等生理过程,探讨胡杨叶形变化规律及其影响因素对理解其适应特性具有重要意义。方法为明确胡杨异形叶结构性状特征与其个体发育之间的关系,在额济纳人工胡杨林内调查不同树龄、繁殖期与非繁殖期胡杨树冠下层叶片的长与宽以分析其叶形的变化规律。结果胡杨异形叶形成是一个渐变的过程,随着树龄增加,胡杨叶长减小,叶宽增加,叶长宽比减小;树龄对叶片长、宽和长宽比变异的解释率分别为53.1%、38.6%和66.1%。繁殖期对胡杨叶形变化具有显著影响,6年生胡杨繁殖期叶长和叶长宽比显著小于非繁殖期叶片,而叶宽显著大于非繁殖期叶片。非繁殖期的胡杨叶形则随树龄增加由条形叶向卵形叶逐渐转变。胸径与胡杨叶片形态特征显著相关,随着胸径增大,胡杨叶长与叶长宽比减小,叶宽增大;在一元回归分析中,胸径对胡杨叶片形态特征的解释率均大于0.5(R2>0.5,P < 0.000 1),而在多元回归中,胸径单独的解释率为8.6%(叶长)、13.1%(叶宽)、3.4%(叶长宽比);此外,胸径与树龄对胡杨叶片结构性状特征具有显著的交互影响。结论胡杨异形叶的发生与其个体生长发育之间具有密切关系,随着树木的生长,胡杨叶形由条形叶向卵形、阔卵形叶转变以适应干旱高温的环境;此外,繁殖期加速胡杨叶形的转变,可能是胡杨应对繁殖期能量需求的适应性策略。      

宁夏河东沙区人工林土壤水分时空变化及其与气象因子之间的关系

为充分了解沙区防护林林地土壤水分时空异质性,以宁夏河东沙区典型防护林树种柠条(Caragana korshinskii)、胡杨(Populus euphratica)、刺槐(Robinia pseudocacia)组成的人工林为研究对象,采用时域反射仪监测不同坡度的各个林地土壤水分动态变化,分析了不同林地土壤水分动态变化及其与气象因子之间的关系。结果表明:(1)柠条林地平均土壤含水率随坡度增加而下降。坡度为10°时,全剖面与激变层和活跃层土壤含水率变化差异显著(P<0.05);坡度为16°时,全剖面、激变层、活跃层以及次活跃层之间无明显差异;坡度为24°时,全剖面与激变层和活跃层差异显著(P<0.05),而活跃层与次活跃层差异显著(P<0.05)。(2)生长季不同林地平均土壤含水率由大到小依次为刺槐林地(7.49%±0.92%)、柠条林地(6.72%±1.46%)和胡杨林地(5.78%±0.76%)。不同层次土壤含水率与气象因子具有一定相关性,其中各个林地与降水量和相对湿度均呈显著正相关,与风速均呈显著负相关。(3)6-7月份是土壤水分的补给期,8-10月份是土壤水分的耗损期。6月份刺槐林地与柠条林地、胡杨林地土壤水分存在显著性差异(P<0.05);10月份胡杨林地与柠条林地、刺槐林地土壤水分存在显著性差异(P<0.05)。     

塔里木河上游地区植被覆盖对土壤有机质的影响

对塔里木河上游地区的植被进行调查,确定了该区域有7个植被群落。利用数理统计方法分析不同植被群落覆盖和同一植被群落盖度对不同深度(0~5 cm,5~10 cm,10~20 cm,20~40 cm,40~60 cm,60~80 cm,80~100 cm,100~150 cm)土壤有机质的影响,结果表明:胡杨-铃铛刺群丛覆盖下,0~60 cm土壤有机质随盖度的增加而增加,胡杨-多枝柽柳群丛和多枝柽柳群丛覆盖下,0~150 cm土壤有机质随着盖度的增加而增加。在这7个植被群落中,以胡杨-芦苇群丛覆盖下,0~100 cm土壤有机质含量较高,而胡杨群丛和多枝柽柳群丛覆盖下,0~100 cm土壤有机质含量较低。