3种滨河植物单根抗拉特性与其微观结构关系

为分析黄河源区高寒草甸植物单根的抗拉力学性质及其护岸的微观力学机理,以华扁穗草、线叶嵩草和金露梅3种优势滨河植物为研究对象,通过开展单根拉伸试验和石蜡切片试验,定量分析3种植物单根力学特性及其与微观结构的关系.结果表明,当根径在<0.5 mm、0.5～1.0 mm和>1.0 mm 3个根径级别时,3种植物单根抗拉力和延...     

不同草本植物根系力动力学及抗压力特征研究

为了研究草本植物根系力动力学特征及其抗压力。以四川省广泛的4种常见坡边草本植物为研究对象,测定根系在土体中的垂直分布规律及根系抗拉、原状土体抗压和抗崩解等力学指标。1) 4种草本植物0-30cm土层根系生物量的大小排序为:麦冬>黑麦草>白三叶>满天星,且主要集中于0-10cm土层中; 2)根系抗拉力基本表现为:麦冬>黑麦草>白三叶>满天星,且根系极限抗拉强度与直径呈显著的幂函数负相关关系,决定系数均大于0. 9000(p <0. 05);平均根茎与平均抗压强度表现出一致的变化规律,大小依次为麦冬>黑麦草>白三叶>满天星。3)通过相关性分析发现,不同植物根系的抗拉强度和直径存在极显著的负相关性(p <0. 001),其相关系数分别为-0. 8569、-0. 9985、-0. 9963、-0. 9234。4)根-土复合体抗压强度依次表现为麦冬>黑麦草>白三叶>满天星;植物比根长与根-土复合体抗压性成正相关,但没有显著相关性;土层深度与土体的抗压性成显著正相关(p <0. 05); 5)根系含量和土层深度是土体崩解速率的主要影响因子,随土层深度的增加,崩解速率降低,无根土的崩解速率均大于有根土,土壤中根系比根长和崩解速率呈显著线性负相关(p <0. 05);不同植物抗压强度和崩解速率基本表现为:麦冬>黑麦草>白三叶>满天星。综上所述,麦冬和黑麦草(禾本科植物)护坡能力和适应性更强。     

木薯对伴生杂草化感作用的初步研究

以白菜和木薯园伴生杂草(假臭草、三叶鬼针草)为受体植物,采用生物测定的方法研究了新鲜木薯叶片4种浸提液的化感作用.结果表明,4种浸提液对受体植物种子萌发率、根长和茎长的生长发育均有不同程度的抑制作用,且浓度越大抑制作用越强;其中乙酸乙酯和水浸提液的抑制作用较强,甲醇和氯仿浸提液的抑制作用相对较弱.研究表明,木薯叶浸提液中含有抑制伴生杂草(假臭草和三叶鬼针草)种子萌发和幼苗生长的化感物质,为进一步开展具有化感潜力木薯品种的研究提供了理论基础.     

海州露天煤矿排土场复垦区植物根系分布特征研究

为揭示海州露天煤矿排土场复垦区植物根系分布特征,文中结合根钻法和Win RHIZO根系分析系统对刺槐林地、榆树林地、灌木林地(紫穗槐)、荒草地0～50cm土层根系分布特征进行定量分析。结果表明:(1)各个样地根密度表现为灌木大于草本和乔木,0～10cm土层根密度在154. 99～1397. 48个/m2;根重密度表现为乔木大于草地和灌木,在0. 1218～0. 7076g/cm3之间。(2)各个样地根长密度和根表面积密度随土层增加而减少,表现为灌木大于草地和乔木。植物根系主要集中在0～40cm,其中根长占0～50cm的76. 5%～95. 1%,根表面积占0～50cm的73. 4%～98. 2%。(3)刺槐林地和榆树林地以径级<1mm和1～2mm为主,而灌木林地和荒草地以径级<1mm为主。     

内蒙半干旱低山丘陵区林下植物群落数量特征研究

林下植物群落的物种组成和结构不但影响森林生态系统的稳定和可持续发展,也影响着其服务功能的发挥。根据对内蒙半干旱低山丘陵区(武川县东坡林区)的人工及天然林研究表明:(1)当地林下植物一般以一年生植物、隐芽植物和地面芽植物种占绝对优势,3项合计占到所有植物种数的72~100%;(2)各种林地林下灌木层和草本层盖度都很低,分别为0~5.02%和1.94~17.56%;林下植物(灌木层+草本层)的总盖度大小顺序为:云杉林(55.02%)>小叶杨林(17.56%)>白桦林、白榆林和山杨林(5.45~8.40%)>荒草地对照(4.63%)>油松林、落叶松林和油松+落叶松林(2.10~4.09%);(3)各种林地林下优势植物种类差异不大,灌木层优势种类以绣线菊(Spiraea salicifolia)、蒙古荚蒾(Viburnum mongoli-cum)为主,草本层优势种类以羊胡子草(Carex rigescens)为主,其次有各种蒿类(Artem isia)、冰草(Agropyron cristatum)、灰藜(Chenopodium album)、苦菜(Mulgedium tataricum)和红芪(Hedysarum polybotrys)等;(4)林下灌木既少且物种多样性极低,林下草本层物种多样性指数也不大。各林地林下植物(灌木层+草本层)总的物种多样性指数和(丰富度指数、多样性指数、均匀度指数之和)大小顺序为:小叶杨林(5.83)>白榆林、油松林、油松+落叶松林(5.03~5.50)>白桦林、荒草地对照(4.48)>山杨林(3.28)>落叶松(2.89)>云杉林(1.13)。     

沙柳直根抗拉特性对循环荷载的响应

为揭示风力侵蚀区植物长期遭受大风使其根系反复受力后的固土性能,以神东矿区广泛分布的水土保持植物种沙柳（Salix psammophila）为研究对象,采用TY8000伺服式强力机对1～5 mm径级沙柳直根进行轴向循环荷载试验,探究直根抗拉特性对模拟大风拉拔产生的反复加载-卸载作用的响应。结果表明：（1）承受循环荷载后直根极限抗拉力与根径呈幂函数正相关,抗拉强度与根径呈幂函数负相关,与单次荷载下直根抗拉力、抗拉强度-根径关系相似。（2）承受循环荷载后各径级直根抗拉力、抗拉强度较单次荷载均有所增强且差异显著（P<0.05）,1～2mm、2.5～3.5 mm、4～5 mm直根抗拉力、抗拉强度分别增长了60%、60%,48%、50%,31%、32%。（3）直根力-位移曲线在循环过程中表现出明显的周期循环特征,随循环次数增加,滞回环间距逐渐闭合,由加载段-卸载段曲线组成的滞回环面积随之减小,抵抗塑性变形能力越来越差,最后趋之稳定。直根累计伸长率随循环次数的增加而增长,分为快速增长阶段和缓慢增长阶段。（4）承受单次荷载和循环荷载后,直根弹性应力、极限应力、弹性模量与根径呈负相关,累计弹性应变...     

三种灌木根系易损荷载类型及易损部位研究

以半干旱矿区的小叶锦鸡儿、北沙柳和沙棘为研究对象,利用TY8000伺服式强力机测定3种灌木1～5mm径级直根段和含侧根分支处根段的抗拉力及抗拉剪组合力,研究3种灌木根系的易损荷载类型和易损部位。结果表明:小叶锦鸡儿、北沙柳直根段的平均抗拉剪组合强度均大于平均抗拉强度(46.39>39.96MPa、23.55>17.86MPa),含侧根分支处根段亦然(34.70>29.86MPa、14.16>11.43MPa);而沙棘反之,直根段和含侧根分支处根段的平均抗拉剪组合强度均小于平均抗拉强度(9.83<12.43MPa、8.18<8.90MPa),即小叶锦鸡儿、北沙柳直根段和含侧根分支处根段的易损荷载为轴向拉力,沙棘根系易损荷载为拉剪组合力。3种灌木含侧根分支处根段抵抗外力的能力低于相邻上、下级直根,即3种灌木根系易损部位均为侧根分支处。     

甘肃河西戈壁植物群落组成特征及其多样性研究

采用"样带+样方"方法,以河西戈壁典型区域64个样地上的576个样方植被为研究对象,分析研究了河西戈壁植物群落组成特征、生活型谱以及物种多样性等。结果表明,研究区共出现81种植物,分属于21科60属,其主要分属在藜科、菊科、禾本科、蒺藜科及豆科中(属、种百分比和均在55%以上),其余16个科植物几乎为2属2种或单属单种。草本层优势种植物为短命避旱的1年生草本-盐生草、画眉草、五星蒿、小车前、蝎虎驼蹄瓣,灌木层优势种为超旱生植物红砂、合头草、泡泡刺、中亚紫菀木、膜果麻黄,乔木层植物仅有胡杨1种。植物群落几乎由灌木和草本组成,群落生活型谱以地面芽植物和1年生草本为主。该区域整个植物群落呈现出物种丰富度指数和多样性指数相对较大,均匀度指数Jsw值、物种总数N均较小。     

机械沙障抗拉力学特性研究——以临策铁路沿线高立式和平铺式沙障为例

为揭示机械沙障抗拉力学特性,优选合适的阻沙固沙材料,利用TY8000系列伺服控制机对试验对象进行纵向拉伸试验。结果表明:当孔隙度为均一型(全疏型或全密型)时,不同材料沙障的试样宽度与抗拉力均呈幂函数正相关,与抗拉强度呈幂函数负相关,其抗拉力与伸长量变化曲线均为单峰曲线;当材料相同时,不同孔隙度沙障的试样宽度与抗拉力均呈幂函数正相关,与抗拉强度呈幂函数负相关,其抗拉力与伸长量变化曲线类型不同,即均一型沙障的抗拉力均为单峰曲线,而混合型(上疏下密型)沙障则为双峰曲线;当试样宽度大于4 cm时,上疏下密伸长量>全密型伸长量>全疏型伸长量,其大小分别为(141.23±2.56)、(103.46±3.20)mm和(63.50±1.20)mm;在测定过程中,试样宽度大的实测值小于试样宽度小的实测值,由于实际过程中局部丝网受力不均所致,出现了“颈缩”现象。建议在野外布设时多使用上疏下密型沙障,并根据当地的实际风况,首先应对沙障材料进行室内抗拉力学特性的预实验,避免由经验化引起的铺设问题,以达到防风固沙效益的最大化。     

放牧与刈割对科尔沁草甸植被演替的影响

本文研究了放牧与刈割两种草地利用方式对科尔沁草甸植被演替的影响。结果表明:1)在自由放牧干扰下,优势度最大的前五个种为虎尾草(27.8)、蒲公英(3.52)、狼毒(3.42)、野韭菜(3.03)、鹅绒委陵菜(2.67);在秋季割草干扰下,优势度最大的前五个种为大油芒(9.57)、狗尾草(7.36)、野古草(6.36)、洽草(4.85)、芦苇(4.74)等五种禾本科植物;2)在自由放牧干扰下,一年生植物在群落中占据重要地位,其优势度为35.0,小于多年生植物的优势度55.9;在割草干扰下,多年生植物在群落中占据绝对优势,其优势度为82.9,大于一年生植物优势度10.6;3)在放牧扰动下,草地群落物种替代表现在不同植物生活型之间,主要是多年生草本为一年生草本和灌木所替代;表现在同一生活型不同物种之间,主要是多年生优质牧草为多年生劣质牧草或有毒有害杂草替代。     

基于分形理论的塔克拉玛干沙漠腹地自然植物根系构型特征分析

采用全根挖掘法挖取塔克拉玛干沙漠腹地3种典型自然植物-塔克拉玛干柽柳(Tamarix taklamakanensis)、塔干沙拐枣(Calligonum roborovskii)、罗布麻(Apocynum venetum)成年植株根系,运用分形理论分析其构型特征。结果表明:(1)塔克拉玛干沙漠腹地3种植物根系均以水平分布为主,根系浅层化特征显著。(2)塔克拉玛干柽柳、塔干沙拐枣和罗布麻根系分形维数分别为1.31±0.05、1.22±0.06、1.14±0.07,分形维数的显著差异表明了3种植物根系分支状况的差异。(3)3种植物根系分支前后横截面积比分别为0.95,1.04和1.06,表明根系具有显著的自相似性和分形特点。(4)根系直径与根长、生物量之间存在很好的相关关系,基径、根系直径等较易测定的指标可以有效地对根长、生物量等构型指标进行预测估计。     

4种植物挥发油的化学成分分析及其对赤拟谷盗的生物活性

本试验采用水蒸气蒸馏法提取飞机草?假蒟?紫穗槐和毛麝香4种植物的挥发油, 以气相色谱-质谱联用(GC-MS)分析挥发油的化学成分组成, 采用触杀和驱避活性测试评价以上植物挥发油对赤拟谷盗的生物活性?结果表明, 从上述植物挥发油中共鉴定出100种成分, 其中, 飞机草轻油和飞机草重油主要含有肉豆蔻醚(34.32%, 46.58%)和β-石竹烯(22.35%, 17.98%), 假蒟挥发油中主要含有β-胡椒烯(18.23%)和β-石竹烯(14.60%), 紫穗槐挥发油主要含有α-蒎烯(26.31%), 毛麝香挥发油主要含有γ-松油烯(24.90%)和环葑莰烯(16.59%)?此外, 飞机草轻油和重油?假蒟?紫穗槐和毛麝香挥发油对赤拟谷盗具有一定的触杀活性, 其24 h的LD50分别为58.83?62.73?51.94?44.08 μg/头和51.69 μg/头, 其中, 紫穗槐挥发油的触杀活性最强?同时, 上述植物挥发油对赤拟谷盗均具有一定的驱避活性, 其相对关联度ri分别为0.340 6?0.647 4?0.561 2?0.523 5和0.657 2, 其中, 毛麝香挥发油的驱避活性最强(ri =0.657 2)?因此, 紫穗槐和毛麝香挥发油在仓储害虫防治方面具有很好的研究价值和开发潜力?     

巴丹吉林沙漠植被群落特征与土壤水分关系研究

通过对巴丹吉林沙漠周边及腹地进行野外调查采样,归纳出该区植被的生活型和群落类型,分析其植被多样性、优势度及均匀度指数,进而探讨该地区植被群落特征对土壤水分的响应。结果表明:(1)本次调查共记录到20科52属56种植物,分属于乔木、小乔木、灌木、小灌木、半灌木、草质藤本、多年生草本、一年生草本8类生活型,群落多以灌木和多年生草本植物为主,且多为沙漠旱生或超旱生多年生植物;(2)巴丹吉林沙漠群落整体生物多样性指数偏低,沙漠腹地湖泊周围物种丰富度和多样性指数相对较高,边缘地区较低,且灌木层在群落中占优势且分布均匀,草本层植被种类多样;(3)巴丹吉林沙漠土壤含水量普遍较低,超过61%的区域土壤含水量不足5%;土壤含水量与Simpson优势度指数(C)为极显著负相关,与Shannon-Winner多样性指数(H′)、Simpson多样性指数(D)、Alatato均匀度指数(Ea)均为极显著正相关,且Simpson优势度指数(C)、Shannon-Winner多样性指数(H′)、Simp?son多样性指数(D)对土壤水分的响应关系中均为立方函数拟合效果最好。     

塔里木荒漠胡杨群落特征的研究

选择塔里木荒漠胡杨群落分布较集中的地段设置样地,并以植物群落调查样地资料为基础,对荒漠胡杨群落特征进行分析与研究。结果表明:该胡杨群落植物种类组成贫乏、区系成分简单。从属的地理成分来看,古地中海成分明显多于温带成分;群落生活型以一年生植物为主,矮高位芽植物次之,叶的性质以小叶型、单叶、草质、全缘为主,反映出塔里木环境气候的旱化趋势和该群落与本区的干旱气候特点、地理位置及其地史变迁相吻合。群落垂直结构简单,可分为乔木层、灌木层、草本层。草本层→灌木层→乔木层物种多样性依次递减。胡杨种群年龄结构呈偏正态分布,基本上呈稳定型。存活曲线趋似于DeeveyII型,种群从V龄发育到VII龄过程中出现死亡率高峰。优势种群胡杨呈随机分布,伴生种呈随机或聚集分布。     

3种菊科入侵植物白花鬼针草、胜红蓟和假臭草的种子生物学特性比较研究

为探讨菊科入侵植物种子的繁殖特性,从种子的形态特征及种子萌发率等指标入手,对胜红蓟(Ageratum conyzoide)、白花鬼针草(Bidens alba)及假臭草(Eupatorium catarium)3种菊科入侵植物的种子特性进行比较研究。结果表明,白花鬼针草种子的冠毛芒最短及最少,沉降速度最大,种子的风媒传播能力最弱,但种子全身具长倒钩刺,主要通过人畜和货物等实现远距离散播。假臭草种子冠毛芒较胜红蓟的长和多,种子沉降速度较胜红蓟的小,其风媒传播能力较胜红蓟的强。白花鬼针草种子千粒质量、发芽指数、胚根、胚芽和胚轴均最大或最长,发芽率和发芽势也较高,其种子质量和种子活力为三者中最高。假臭草的千粒质量、胚根、胚芽和胚轴与胜红蓟无显著差异,但发芽势及发芽指数均显著高于胜红蓟,说明假臭草种子活力较胜红蓟的高。假臭草发芽率为三者中最小,这可能与其种子含水率(19%)高有关,高含水率隐含着种子在潮湿环境下易发生霉变。胜红蓟种子除了发芽率较高外,千粒质量、发芽势、发芽指数、胚根、胚芽和胚轴等指标均较小或大,反映其种子质量和活力较小。     

银胶菊植株水浸提液对几种植物的化感作用

以萝卜、黄瓜、三叶鬼针草和马唐4种植物的种子为供试对象,测定了银胶菊植株水浸提液的化感活性.结果表明:(1)低浓度(0.01 g/ml)的银胶菊植株水浸提液对萝卜和黄瓜种子的萌发没有影响,相对萌发率均为100%,而对萝卜和黄瓜幼苗的生长却表现为促进作用,相对苗长分别为174.3%和103.9%,相对根长分别为151.9%和103.9%;(2)高浓度(0.5 g/ml)的银胶菊植株水浸提液对萝卜和黄瓜的种子萌发率、幼苗根长和苗高均表现为抑制作用,并随着浓度的提高,抑制作用增强;(3)不同浓度的银胶菊植株水浸提液对三叶鬼针草和马唐的种子萌发率、幼苗根长和苗高均表现为抑制作用,并随着浓度的提高,抑制作用增强.其中,当水浸提液浓度为0.5 g/ml时,三叶鬼针草和马唐的种子相对萌发率为0,受到强烈的化感作用.     

额济纳绿洲荒漠化过程中植物群落生态学特性研究

以28块植物群落调查样地实测资料为基础,用生物统计学方法对额济纳荒漠河岸林植物群落物种组成、重要值、生活型和物种多样性等生态学特性进行了研究。结果表明:样地内共有高等植物19种,分属9科15属,以豆科(Fabaceae)和柽柳科(Tamaricaceae)为主;生活型以乔木和灌木/半灌木为主,多年生草本也是其重要组成部分;叶片特征突出,小叶、微叶和鳞叶占89%,研究区内无大叶或巨叶植物。植物生活型与4种生物多样性指数的关系都表现为"草本灌木乔木";样地荒漠化程度和土壤含水量均与生物多样性指数之间没有很好的相关性。以上研究结果可为今后相关研究提供一定的借鉴和参考。     

石刁柏4种浸提液对几种受体植物的化感作用

用白菜、假臭草和红毛草为受体植物,采用生物测定的方法研究了石刁柏新鲜茎叶4种浸提液的化感作用,结果表明：红毛草受石刁柏茎叶浸提液的抑制作用最强;4种溶剂的浸提液对假臭草萌发率的作用效果表现出“低浓度促进,高浓度抑制”的双重效应,而对其幼苗根茎生长具有明显的抑制作用,且浓度越大抑制作用越强;4种溶剂的浸提液对白菜萌发率和根长的作用在总体上也表现出显著的抑制作用,但对其茎长却有明显的促进作用。说明4种浸提液对受体植物种子萌发率、幼苗的根长和茎长均有不同程度的化感作用,这为利用石刁柏的化感作用控制杂草提供了理论基础。     

黄土丘陵区典型人工林的根系分布特征

根系是植物吸收水分和养分的主要器官,发育及分布情况对植物生长具有极其重要的影响。本研究以甘肃省定西市安定区龙滩流域的人工白杨林、油松林以及山杏林为研究对象,分析了3种人工林总根及不同径级的根长、根面积、根生物量密度的垂直分布特征及其与土壤理化性质之间的关系,旨在从根系分布角度比较黄土丘陵区典型人工林之间的生长差异,为该区域植被恢复与评价提供一定的科学依据。研究结果表明:(1)不同径级的根系分布中3种人工林均以细根为主,细根与总根的根长及根面积密度均表现为白杨林油松林山杏林,根生物量密度表现为油松林白杨林山杏林,而中根与粗根的根长及根面积密度均以油松林为最高。(2)垂直土壤剖面上,3种人工林总根与细根的根长、根面积及根生物量密度整体上呈现出随土壤深度的增加而减少的趋势,而中根与粗根的垂直分布规律并不明显。(3)细根和总根的根长密度、根面积密度、根生物量密度与土壤全碳、全氮、有机碳及含水量均呈极显著正相关关系,中根的根长及根面积密度与土壤全碳、全氮、全磷及有机碳含量呈显著相关关系,粗根的根长及根面积密度与土壤全碳呈显著相关关系,土壤碳氮含量以及含水量的增加与林木根系的生长在一定程度上存在协同效应。     

黄土丘陵沟壑区乔灌木植物系数计算与适应性评价

利用长期定位试验资料,研究了黄土高原丘陵沟壑区乔木和灌木植物系数的计算方法,比较了两种代表性乔木(榆树和小叶杨)和两种代表性灌木(柠条和沙棘)的实际蒸散量和生育期土壤平均含水量的差异,分析了土壤含水量变化对植物根系吸水和土壤水分有效性的影响。结果发现:该地区灌木的实际蒸散量小于乔木,但同类植物的实际蒸散量没有显著差异;土壤含水量柠条最高,沙棘最低;榆树植物系数最小,柠条其次,沙棘最大,但榆树和小叶杨的土壤水分有效性高,耗水量大,所以灌木较适于该区生长。