荒漠草原猪毛蒿生长和代谢对降水变化的响应

[目的]研究荒漠草原猪毛蒿生长和代谢特征对降水变化的响应,可为荒漠草原植被恢复与重建提供参考.[方法]本文采用野外增减降水试验,于2017-2020年研究了降水改变(增水30％、对照和减水30％)条件下猪毛蒿生长特征及其代谢产物,旨在探讨猪毛蒿生长代谢对降水改变的响应机制.[结果]在降水量较多的2018年(385.6m...     

荒漠草原猪毛蒿的生长特征与稳定碳同位素间的关系

植物的稳定碳同位素组成（δ¹³C）能反映植物对干旱环境的适应能力。为研究荒漠草原区猪毛蒿（Artemisia scoparia）的生存策略,本研究以猪毛蒿为试验对象,分析了猪毛蒿同化枝δ¹³C值与土壤因子,种群数量特征,以及猪毛蒿个体生物量分配间的关系。结果表明：猪毛蒿同化枝δ¹³C值分布为-29.76‰~-25.10‰。试验区内土壤体积含水率、土壤硬度对猪毛蒿同化枝δ¹³C的影响不显著。δ¹³C值与密度呈显著负相关关系（P<0.05）,与盖度、株高和冠幅呈极显著正相关关系（P<0.01）。δ¹³C值与营养器官生物量、繁殖器官生物量、地上生物量、地下生物量和总生物量均呈极显著正相关关系（P<0.01）;猪毛蒿营养器官生物量与繁殖器官生物量呈极显著正相关（P<0.01）。综上可得,猪毛蒿同化枝δ¹³C值与植株种群数量特征、个体生物量分配存在明显的相关性,表明猪毛蒿为适应荒漠草原环境,能够采取独特的生存适应策略。     

荒漠草原沙漠化对土壤物理和化学特性的影响

以宁夏中北部荒漠草原不同沙漠化阶段(荒漠草地、固定沙地、半固定沙地、流动沙地)草地土壤为研究对象,研究不同沙漠化阶段土壤容重、孔隙度、土壤有机碳、全氮含量、碳密度、氮密度、NH4+-N和NO–3-N的变异规律,分析荒漠草原沙漠化对土壤物理和化学性质的影响。结果表明:固定沙地、半固定沙地和流动沙地0～30 cm土层土壤容重较荒漠草地分别升高了0.3%、2.9%和2.4%。土壤孔隙度随草地沙漠化加重整体表现为线性递减趋势。同一沙漠化阶段,随着土层深度的增加,土壤容重表现出先降低后升高趋势,而土壤孔隙度表现出相反的变化。随着荒漠草原沙漠化程度加剧,NH4+-N、NO–3-N、土壤有机碳、全氮含量和碳氮密度均呈线性下降趋势。与荒漠草地相比,流动沙地0～30 cm土层土壤NH4+-N、NO–3-N、土壤有机碳、全氮含量和碳氮密度分别降低了27.4%、31.8%、44.8%、56.7%、43.5%和55.7%。荒漠草原沙漠化破坏了土壤物理和化学性状。     

荒漠草原不同土地利用类型土壤水分对降水的响应

降水是荒漠草原生态系统重要的水分来源,也是不同时空尺度上各种生物过程的重要驱动因子.为了解荒漠草原土壤水分对降水的响应,以3种典型土地利用方式(天然草地、灌木地和沙地)为研究对象,研究荒漠草原降水事件对不同土地利用类型土壤水分的影响.结果表明:研究期内降水量以＜5 mm的小降水事件为主,发生次数占总事件的72％;从降水...     

压砂种植模式对地表热场景观格局的影响

基于Landsat ETM+数据,反演了宁夏环香山地区的地表温度,计算热场指数差异,运用景观指数对压砂地热场景观格局动态变化进行分析。研究表明:在宁夏环香山地区各土地利用类型中,压砂地的地表温度及热场变异指数最高,其次为未利用地,而草地、耕地、林地的地表温度较低。近十年间,宁夏环香山地区的热场呈现出高温斑块数量先增加后减少,景观由简单到复杂、再趋向简单的演变趋势。在2004—2009年间,热场景观斑块总数及密度明显增加,景观破碎化程度加深;高等级斑块类型的优势度明显提升,形状趋向复杂;由于大量低等级斑块转向高等级斑块,导致区域热岛效应明显增强。但在2009—2013年间,宁夏环香山地区的热场景观格局变化却表现出与2004—2009年间完全相反的变化态势。引起热场景观格局变化的主要原因是当地种植模式的变化,在2009年之前,宁夏环香山地区的压砂地面积的迅速扩张,由分散、局部、小面积转变为集中、连片、大面积的模式,大规模改变下垫面性质造成地表温度升高;然而2009—2013年,虽然压砂地面积继续扩大,但由于调整了种植结构,实行枣瓜间作,使得地表植被覆盖度增加,高温斑块面积比例开始下降。     

银川平原湿地芦苇群落的密度效应研究

基于银川平原湿地芦苇群落的一个生长季的调查,建立总生物量、单株生物量与密度指标的关联关系。结果表明:200株/m²左右是银川平原湿地芦苇群落的最适密度;超过这个密度区间之后自疏作用有所体现;生境中的有机质和速效养分含量越低,芦苇密度越大,显示了无性系植株的r型增殖方式;本研究对于芦苇湿地的保护和恢复中的合理密植有一定的指导意义。     

围封对荒漠草原区沙芦草群落土壤种子库及地上植被的影响

以宁夏盐池县四墩子荒漠草原沙芦草群落为研究对象,通过室内种子萌发法和地上植被调查法研究了围封对沙芦草群落土壤种子库和地上植被的影响。结果表明:1)围封对沙芦草群落土壤种子库密度具有显著影响,围栏外土壤种子库密度为(1052±273) 粒·m^-2,围栏内种子库密度为(1885±100) 粒·m^-2 ,围封使土壤种子库密度增加了79.0%。围封后,一年生植物种数减少了8.2%,种子库密度却增加了44.0%;2)围栏外地上物种数28种,围栏内为32种,围封使地上植被植物种数增加了14.0%。其中多年生植物增加,一年生植物减少;3)围封后,沙芦草群落土壤种子库和地上植被的Margalef丰富度指数、Shannon-Wiener指数、Pielou均匀度指数、Simpson优势度指数均有增大趋势,但差异不显著,而其生活型功能群的多样性发生了不同程度的改变;4)围栏内外土壤种子库与其地上植被的Sorensen相似性系数均为中等不相似,封育样地(0.33)略低于未封育样地(0.35)。种子库之间相似性高达0.71,两个样地地上植被之间的相似性为0.62,二者均为中等相似,说明外界干扰对地上植被的影响要大于对种子库的影响。研究结果可为荒漠草原区植被的恢复与治理提供一定的参考。     

基于RS与像元二分模型的近20 a宁夏植被覆盖研究

[目的]探讨近20a宁夏植被变化特征及其对气候的响应情况,为了解区域生态变化态势,评估生态工程成效提供理论基础和科学依据。[方法]利用1992,2000,2006和2012年的TM数据,基于植被指数估算植被覆盖度的原理,运用像元二分模型,对宁夏植被覆盖度进行遥感估算和动态监测。[结果]宁夏植被覆盖呈现南北好,中部差的空间分布特点;近20a来宁夏的植被覆盖度表现出明显的增加趋势,即低植被覆盖区的面积在逐渐减少,中、高植被覆盖区的面积增加了6 434km2,全区平均植被覆盖度提高6%,其中扬黄灌区及南部山区植被覆盖增加幅度较大。[结论]宁夏植被覆盖度的增加主要得益于近年来实施的一系列植被保护和生态恢复工程,而降水量的变化则是引起植被覆盖度年际波动的主要因素。     

2,4-表油菜素内酯对盐胁迫下紫花苜蓿生理指标及根系离子积累的影响

为探讨2,4-表油菜素内酯（2,4-Epibrassinolide,EBR）对紫花苜蓿受盐胁迫的影响,本试验以紫花苜蓿‘阿迪娜’为材料,采用人工气候室水培试验,研究盐胁迫条件下喷施不同浓度的外源激素EBR对紫花苜蓿生理指标和根系离子积累的作用。结果表明：150 mmol·L^-1盐胁迫对苜蓿生长具有明显的抑制作用,当喷施外源激素EBR浓度为0.6 μmol·L^-1时,可显著提高超氧化物歧化酶（Superoxide dismutase,SOD）、过氧化氢酶（Catalase,CAT）、过氧化物酶（Peroxidase,POD）活性和可溶性蛋白含量,降低丙二醛（Malondialdehyde,MDA）含量和电解质渗透率;0.6 μmol·L^-1和1.2 μmol·L^-1EBR处理显著减轻Na⁺对K⁺,Ca²⁺,Mg²⁺的毒害,控制离子平衡。由此可见,外源激素EBR可以减小盐胁迫对根系的伤害,增强根系抗氧化系统活性。     

甜高粱成熟期抗旱性指标筛选与评价方法

设置正常灌水处理(T1)、重度干旱处理(T2)2种处理,测定株高、穗重、单株粒重、千粒重和产量(单位面积产量)等性状,运用相关性分析、主成分分析、抗旱系数(DRC)、综合抗旱系数(CDRC)、加权抗旱系数(WDC)、隶属函数值(D)和聚类分析等方法,对成熟期不同甜高粱品系的抗旱性进行鉴定及指标筛选。结果表明:干旱胁迫对各性状均有显著影响(P0.05);抗旱系数频次分析表明,各性状抗旱性敏感程度由大到小顺序为穗粒数分枝数株高茎粗千粒重穗茎粗穗重穗长单株粒重产量;相关性分析表明:株高与穗重呈显著负相关(P0.05),产量与穗粒数、穗重、单株粒重、千粒重呈极显著正相关(P0.01),穗粒数与穗重、单株粒重呈极显著正相关(P0.01),单株粒重与千粒重呈极显著正相关(P0.01);通过主成分分析,将10个性状转化成5项新的互相独立综合指标,可代替88.087%原始所有性状抗旱信息;灰色关联度分析表明,各性状DRC与D的密切程度大小顺序为单株粒重千粒重穗粒数产量穗茎粗分枝数穗重穗长株高茎粗。对D值进行聚类分析,将22个不同品系甜高粱分为5个抗旱级别,其中Ⅰ级3份、Ⅱ级7份、Ⅲ级6份、Ⅳ级4份、Ⅴ级2份。对聚类分析结果的抗旱系数进行抗旱性等级统计分析表明,除株高、茎粗和穗长以外,千粒重、单株粒重、穗重、穗粒数、D值、分枝数、穗茎粗、CDRC值和WDC值随着抗旱级别的升高而增加。逐步线性回归方程表明,千粒重、单株粒重、穗粒数、穗茎粗与D值密切相关。综上所述,干旱胁迫对甜高粱成熟期各性状均会产生显著影响,千粒重、单株粒重、穗粒数和穗茎粗可作为甜高粱成熟期直观、准确和简单的抗旱鉴定评价指标,筛选出成熟期抗旱性强的甜高粱品系为F417、F438、F6137。关键字: