胡杨根系水力再分配的模式、大小及其影响因子

作为一种重要的生态过程,阐明水力再分配的模式、大小和影响因子是理解其生态水文效应的前提。选取黑 河下游荒漠河岸林主要建群种胡杨为研究对象,采用热比率法辨识胡杨根系水力再分配模式,量化水力再分配大 小和影响因子。结果表明:胡杨不仅具有向上的水力提升,在降水条件下,也具有逆向水力提升,即水力下传或叶 片吸收。同时,在河道灌水条件下也具有侧向再分配功能。胡杨单个根系水力再分配的大小在0.16 ~ 0.26 kg/ d 之间,平均为0.21 kg/ d,占第2 天蒸腾的比例为38.75%。相关分析和逐步回归分析表明:水力再分配大小与水汽 压差、气温、土壤含水量呈显著正相关,而与相对湿度呈显著负相关,其中水汽压差与土壤含水量是影响胡杨根系 水力再分配大小的主导因子。      

黑河上游高寒草地土壤粒径及分形研究

采用Mastersizer 2000(激光粒度分析仪)测定黑河上游八宝河流域高寒草地土壤粒径,计算其分形维数,并分析其与粘粒、粉粒和砂粒间关系。结果表明:八宝河流域土壤质地均一,以粉土或粉壤土为主。土壤分形维数在2.556~2.717间变化,变化幅度小。土壤分形维数与砂粒含量呈负相关,与粉粒含量呈正相关,与粘粒含量呈显著对数关系。分形维数小于2.81,说明八宝河流域内植被覆盖良好,未有明显的植被退化。     

胡杨光合蒸腾与影响因子间关系的研究

对胡杨光合速率和蒸腾速率同各主要影响因子间相关关系进行了研究。结果表明:胡杨光合速率和气孔导度间呈对数关系,蒸腾速率与气孔导度间呈线性关系;两者与光合有效辐射均呈多项式关系;与空气温度均呈二项式关系。结果说明胡杨属气孔限制型植物,气孔导度和光合有效辐射共同决定胡杨的光合和蒸腾作用。气温和相对湿度通过影响胡杨的气孔导度进而影响胡杨的光合速率和蒸腾速率。适宜胡杨进行光合气体交换的环境条件是光合有效辐射保持在1700μmol.m-2.s-1左右,温度保持在35℃左右,相对湿度保持在20%-30%间。     

半湿润沙地干沙层特性的初步研究

半湿润沙地的干沙层厚度的日变化与当地地温、气温日变化呈相似的周期变化。有植被覆盖沙地干沙层的发展速率呈先慢后快趋势；裸沙地干沙层发展速率呈先快后慢的趋势，农作物地干沙层的发展速率较草地快。裸沙地干沙层发展到７－８ｃｍ厚度时，干沙以下的水层中的水与空气中的水汽变换很弱。     

禹城沙地节水试验滴灌设计

本文结合禹城沙地的具体特征进行以水为目的的滴灌设计。本设计参数经水力计算确定：给水强度不小于３ｍｍ／ｄ，滴头流量不少于３１／ｈ，轮灌周期不少于１天，滴水均匀度不少于８０％。实验区按照实验日的的需要分成滴灌区和漫灌区。管道系统布置成于管、支管、毛管、微管四个等级。并计算于管使用φ４０ｍｍ胶管，支管使用φ３２ｍｍ．φ２５ｍｍ，φ２０ｍｍ三种管径组合，毛管全部采用φ１０ｍｍ的胶管。根据使用年限设计全部管道均埋地下。最后提出暗管除污的几种措施：水源采用水井的净水，首部枢纽使用过滤器，整个管道系统形成０．０５ｍ的地势差，便于微管除沙尘，配有吸气球。以上设计结果使整个滴灌地达到湿润度３０％的效果。     

极端干旱地区胡杨林根系分布的非线性分析

依据2006年5—7月在极端干旱区额济纳旗的实测资料，对胡杨林的根系分布特征进行了分析与研究，期望对全面认识胡杨根系、根系吸水及胡杨SPAC系统进一步的研究提供有力的试验依据和理论支持.该文将根系分为输运根系（d02 cm）和吸水根系（d≤02 cm）.输运根系的分布存在分形现象，根系土壤水分的变化对胡杨输运根系的分布有着直接影响.分析过程引入了土壤含水率期望的概念，当土壤含水率期望的平均值为25.03 cm·g/g时，输运根系分布的分维值为2.000 7；当土壤含水率期望的平均值为55.95 cm·g/g 时，输运根系分布的分维值为1.627 5.即当土壤含水率期望值较低时，输运根系分布的分维值较大；当土壤含水率期望值较高时，输运根系分布的分维值较小.对于吸水根系，该文建立了根长密度在垂直和水平方向的一维分布函数以及二维分布函数.采用指数函数对吸水根系的根长密度分布函数进行拟合，拟合函数与实测数据的R2分别为:0.89、0.68、0.73和0.69，说明胡杨吸水根系根长密度的分布基本符合指数衰减规律.      

石羊河流域经济发展与生态保护对策

甘肃省石羊河流域是资源性缺水地区,水资源严重地制约着当地的社会经济发展,同时,由于社会经济系统大量挤占了生态用水,下游民勤绿洲的生态系统已濒临崩溃。通过分析地下水与干旱区生态植被系统的关系,在量化流域生态恢复目标的基础上,提出了石羊河流域经济发展与生态保护对策。建议建立石羊河节水型生态特区,并初步进行了规划,对节水型生态特区的发展进行了讨论。     

植物叶片光合作用的气孔与非气孔限制研究综述

外界胁迫条件对植物生长和代谢的影响是多方面的,其中对光合作用的影响尤为突出。植物叶片的光合作用是影响生产力和产量高低的重要因素,因此,植物光合作用及其机制仍是当前植物生理生态领域研究的热点问题。然而,在自然或人工控制条件下,光合作用主要受气孔还是非气孔因子的限制,目前尚无定论。本文从气孔与非气孔限制值的计算方法、不同条件下植物叶片光合作用的气孔与非气孔限制以及对光合作用的影响三个方面展开了讨论:(1)对(相对)气孔与非气孔限制值的各种计算方法进行了总结,并分析了各种计算方法的局限性,为判断一定条件下光合作用的主要限制因子提供依据。(2)对以往光合作用的气孔与非气孔限制研究中涉及的外界胁迫条件进行了分类,从人工控制条件(水分胁迫、盐碱胁迫、多因子复合胁迫)及自然条件等方面进行了总结。(3)分析了气孔与非气孔限制因子对光合作用的影响途径。在未来的研究工作中,揭示和探讨同一物种在不同生长发育阶段、不同生境类型(水热盐养、人工控制与自然环境)等条件下的气孔与非气孔限制因子的变化特征与影响机理,这将是其发展趋势和重点方向。     

胡杨的夜间蒸腾——来自树干液流、叶片气体交换及显微结构的证据

不完全的气孔关闭引起的夜间蒸腾在不同物种和环境中普遍存在,且其大小与水汽压差和土壤水分有效性正相关,这意味着荒漠河岸林是研究夜间蒸腾的理想区域。本文基于木质部液流、叶片气体交换、显微结构及环境因子测定证实了胡杨夜间蒸腾的存在:1)夜间叶片气孔是不完全关闭的,平均气孔导度为45 mmol/(m2·s),远大于文献报道的杨属最小气孔导度(约为5 mmol/(m2·s)),平均蒸腾速率为0.7 mmol/(m2·s),两者分别占白天的26%和17%,这表明高的气孔导度和蒸腾速率主要是气孔开放引起;2)木质部平均液流速率白天为31.3 cm/h,夜间为16.5 cm/h,约为白天的53%,无论是白天还是夜间,液流速率与水汽压差均呈显著的对数关系,水汽压差可以解释55%的夜间液流变化,这表明夜间液流由蒸腾和组织补水两部分组成,因此,如何将夜间液流区分为夜间蒸腾和组织补水还有待进一步研究。午夜后液流速率的增加与木质部水势和径向生长变化是一致的,而与水汽压差是相反的,说明午夜后液流速率的增加是组织补水而非蒸腾。      

敦煌1980-2012年农业水足迹及结构变化特征

运用水足迹模型,从生产水足迹角度计算评价了1980-2012年敦煌市农业水足迹及水资源的可持续性,并进行敦煌农业水足迹结构的合理性研究.研究表明:(1) 1980-2012年敦煌市农业水足迹从1980年的1.26×108m3增加到2012年5.43×108m3,对水资源的真实占用是农业用水统计量的1.72倍;敦煌以经济作物为主的农业结构不合理,耗水作物占经济作物种植的50％以上.(2)水足迹研究为解决干旱区水资源在本流域或更大范围内的合理配置提供了借鉴.敦煌市水资源利用呈不可持续状态,调整经济作物种植结构、实施虚拟水战略,实现农业水资源的高效利用是缓解敦煌水资源紧缺问题的主要措施.