艾比湖自然保护区盐生植物的分布及其水分利用效率

以艾比湖自然保护区内盐生植物为研究对象,采用野外调查与室内实验相结合的方法,揭示土壤盐含量与盐生植物数量分布及水分利用效率之间的关系。结果表明:(1)采集的9个土壤样地可划分成高、中和低盐度区3种类型;(2)拒盐和泌盐植物的丰富度在土壤盐分梯度上没有显著性差别,稀盐植物的丰富度在高盐度区显著高于中、低盐度区(高中低)(P0.05),拒盐、泌盐和稀盐植物的多度在中盐度区均显著高于高、低盐度区(中高低)(P0.05)。在高、中盐度区,盐生植物的多度和丰富度为:稀盐拒盐泌盐植物;相反,在低盐度区,泌盐拒盐稀盐植物;(3)稀盐和泌盐植物的δ~(13)C值在盐分梯度上存在显著性差异(P0.05);拒盐植物的δ~(13)C值在土壤盐分梯度上无显著性差异(P0.05);(4)中盐度区泌盐植物的δ~(13)C值显著低于拒盐和稀盐植物外(P0.05),在高盐度和低盐度区,3种盐生植物的δ~(13)C值没有显著性变化(P0.05);(5)拒盐、稀盐和泌盐植物的脯氨酸、可溶性蛋白质、可溶性糖和硝酸还原酶活性在3个土壤盐分梯度上均无显著性差异(P0.05);(6)同土壤盐分条件下,除可溶性蛋白质、可溶性糖和硝酸还原酶活性在少数情况下3种盐生植物间有差别外,大多情况下植物抗胁迫生理指标在3种盐生植物间没有显著性变化(P0.05);(7)抗胁迫生理指标、δ~(13)C值、多度和丰富度之间的关系随盐生植物种类迥异。综合以上分析,盐生植物在土壤盐分梯度上的分布、水分利用效率均与盐生植物的类型有关,其变化可能受内部生理调节、盐分的运输规律等多种因素的综合影响。     

干旱荒漠区污水灌溉山地园林土壤养分的空间变异特征

以乌鲁木齐市雅玛里克山污水灌溉区为例,采用地统计学方法研究了干旱荒漠区山地园林污灌区土壤中的6种土壤养分指标全N、全P、全K、速效N、速效P、速效K的空间变异特征。结果表明,6种土壤养分指标的变异系数在8.34%～39.68%之间,全N、全P、速效P服从正态分布,全K、速效N、速效K服从对数正态分布。所有养分的块金值与基台值之比都在25%以下,说明结构性因素控制这些养分的含量分布,导致样点之间的空间自相关作用强。土壤养分的相关距变化范围为19.1～116.7 m。因为灌溉污水的影响,强矿化作用使得全N、速效N在质地粗轻的山坡含量较高,而氨挥发则造成全N、速效N在质地细重的谷地含量较低,偏弱碱性的污水加剧了P的固定,使研究区内全P、速效P含量整体偏低,但同时偏弱碱性的污水促进了K的释放,使速效K含量明显提高。污灌能促进速效养分的释放,使养分之间具有一定相关关系。     

艾比湖湿地主要盐生植物叶片稳定碳同位素组成研究

该文分析了艾比湖湿地13科、25属的28种主要盐生植物的稳定碳同位素组成.24种C3植物的δ13C分布范围为-25.67‰～-29.59‰,平均值为-27.85‰,比全球范围调查的植物平均δ13C值(-28.74‰)明显偏正.4种C4植物的δ13C为-16.63‰～-17.39‰,平均值-16.88‰,均属于藜科植物,分布的科较集中.总体上藜科植物适应干旱的能力较其它科植物适应干旱的能力强.灌木/半灌木植物的δ13C值为-27.69‰.灌木/半灌木植物的水分利用效率最高,明显高于一年生草本植物,多年生草本次之.说明盐生灌木/半灌木比一年生草本更适宜于干旱、盐生生境.此外,乔木的δ13C值(-28.16‰)并不是最高,可能是采集物种较少或物种间遗传上的差异造成的.6月和8月的δ13C值比较,总体来看13种植物6月δ13C值明显高于8月,表明6月到8月的生存环境状况或水分条件呈变好趋势.     

新疆潜在蒸散分形特征与R/S趋势分析

[目的]分析新疆潜在蒸散的时间序列,判断时间序列的分形结构,对新疆潜在蒸散的变化趋势进行预测.[方法]应用Penman-Monteith模型计算了新疆53个气象台站1955～2008年的潜在蒸散量时间序列,并采用配分函数(统计矩)判定该时间序列的分形结构,再利用重标极差分析法(R/S)对新疆潜在蒸散变化趋势进行预测.[结果]配分函数τ(q)与q的线性关系非常明显,对于高阶q取值为10,20,…,100时也成立,依然有较好的线性关系.三个区域年平均潜在蒸散量时间序列存在明显的Hurst现象,Hurst指数分别为0.896 0、0.719 4、0.788 9.[结论]南疆区、北疆区、天山山区1955～2008年潜在蒸散时间序列是一个单分形结构.新疆潜在蒸散变化存在着持续性.其中,南疆区潜在蒸散的持续性最强,天山山区次之,北疆地区最弱.     

艾比湖流域土壤呼吸日变化及水热因子影响

为研究干旱区植物群落土壤呼吸日变化特征及影响因子,利用开路式土壤碳通量测量系统LI-8100测定艾比湖流域四种植物群落土壤呼吸速率日变化,结合实测的温度、湿度因子,分析土壤温度、湿度,大气温度、空气相对湿度对土壤呼吸速率的影响.结果表明:胡杨、梭梭、芦苇、盐节木四种群落土壤呼吸速率日变化基本都呈单峰曲线.在日时间尺度上,胡杨群落、梭梭群落、盐节木群落、芦苇群落土壤呼吸速率与地上10和150cm高度处气温均表现为显著正相关.各群落土壤呼吸速率与不同深度土壤温度并没有固定的相关关系.不同的植物群落,对土壤呼吸起首要作用的温度因子不相同,且气温通过土壤温度对土壤呼吸的间接影响不相同.可用一元或二元线性函数来描述温度与土壤呼吸速率关系.各群落的土壤呼吸速率与地上10和150cm处空气相对湿度均呈显著负相关.在日变化尺度上,土壤温度、土壤湿度、气温、空气相对湿度共同影响了土壤呼吸速率,由温度和湿度共同拟合出的模型能解释土壤呼吸速率变化78;以上的原因.     

艾比湖面积动态变化与气象要素的关系研究

利用2005—2010年250 m×250 m的EOS-MODIS卫星资料,通过预处理、几何校正,在C++环境下,进行水体判识与面积计算,对艾比湖湖区水域面积进行计算,得到逐旬的遥感动态监测数据,将其与同期气象台站的观测资料(温度、降水、风速、蒸发量)相结合,在SPSS中进行统计分析.结果表明:①艾比湖面积有显著的季节性变化,同一年内,由春到秋,艾比湖湖区水体面积总体呈现逐渐减少的趋势;湖区水域面积年内最大值多出现在春季,年内最小值多出现在秋季,但秋末湖区水域面积相对秋初又有所增加.②从年际变化来看,2005—2010年,艾比湖湖区水域面积呈现逐年减少的趋势;旬平均最高峰出现在4月中旬,且5月下旬湖区面积会出现次高峰,旬平均最小值出现在10月上旬,旬平均最高峰主要是山区融雪和降水的共同作用所致,次高峰主要是由降水所致.③相关分析表明,湖泊面积变化与温度、降水相关性不显著,但与风速有显著的正相关,与蒸发量有显著的负相关.     

叶片被毛对干旱区短命植物狭果鹤虱生理生态特征的影响

以荒漠短命植物狭果鹤虱为研究对象,通过野外控制实验,研究叶片被毛(leaf hairs)对狭果鹤虱生理生态特征的影响。结果表明:对于叶片有被毛的植物,模拟凝结水能显著提高叶厚、叶重、叶片水势、净光合速率、气孔导度以及地上生物量(干重),而对根径、根长与地下生物量(干重)表现出较小的效应;对于人工去除叶片被毛的植物,模拟凝结水对其根长、根径、叶厚、叶重、叶片水势、净光合速率、气孔导度、地上与地下生物量的影响不大。由此可知,被毛的存在能显著增加狭果鹤虱叶片吸附凝结水的量,同时也能增强其对干旱环境的适应能力。     

艾比湖湿地植物种间关系研究

应用X2检验、Pearson相关分析和Spearman秩相关分析研究了艾比湖湿地主要植物种的种间关系。总体关联度显示植物种间独立性较强;在19个主要植物种之间,呈显著正相关植物种对数较少,共计15对,为总种对的8.77%;显著负相关植物种对极少,Spearman秩相关检验中为5对,占总对数的2.92%,X2检验中只有1对;研究结果清楚地反映了植物种间关系以及它们在资源利用和生态位上的差异。     

塔里木河下游农业生态系统的能值分析——以尉犁绿洲为例

采用能值分析的理论和方法,通过典型能值分析指标的计算,研究了尉犁绿洲1995-2006年间农业生态系统能值的动态变化,评价该绿洲农业生态系统的发展现状。结果表明:塔里木河中下游典型绿洲尉犁的能值总投入明显上升,其中购买能值比重较高,且增长迅速;尉犁绿洲能值总产出12年来稳步上升,种植业处于其主导地位,且上升趋势明显;尉犁绿洲农业经济和农牧民生活水平稳步提高,但系统产业结构过于单一,环境负荷率逐年增加,农业生态系统的可持续性不断降低。     

艾比湖湿地自然保护区克隆植物群落空间格局及其对水盐胁迫的响应

克隆植物对水盐胁迫的响应不仅在个体水平上,在种群分布格局和种群关联水平上也有一定的响应特征。利用Ripley’s K(r)函数和L(r)函数,对艾比湖湿地自然保护区4种克隆草本植物组成的混生群落进行点格局分析和关联分析。结果表明：“密集型”克隆植物花花柴（Karelinia caspia）、芦苇(Phragmites australis)在0~5 m尺度上多为集群分布;“游击型”克隆植物罗布麻（Apocynum venetum）、白麻（Poacynum pictum）在0~1 m尺度上多为随机分布,在1~4.5 m尺度上集群分布,在4.5~5 m尺度上为均匀分布;4种植物间除花花柴和芦苇为负关联关系外,其他多为正关联关系。在较强的水盐胁迫环境下,克隆植物更倾向于集群分布,这与克隆植物的生理整合作用以及种间正关联关系有关。