林龄对高寒沙地乌柳光合特性的影响

采用Li-6400便携式光合仪对共和盆地4个林龄乌柳光合参数进行了对比分析.结果表明,25和37年生乌柳Pn日变化为双峰曲线,出现了光合“午休”现象;4和11年生乌柳Pn日变化为单峰曲线.11和25年生乌柳Pn和Tr日均值显著高于4和37年生乌柳,4年生乌柳WUEt日均值显著高于其它3个林龄乌柳.采用Michaelis-Menten模型对各林龄乌柳光响应和CO2响应参数拟合良好.11年生乌柳α值显著高于其它3个林龄乌柳;4和37年生乌柳Rd值显著高于11和25年生乌柳;11和25年生乌柳Amax值显著高于4和37年生乌柳.叶绿素荧光参数中,11和25年生乌柳ΦPSⅡ、qP日均值显著高于4年生乌柳,4年生乌柳NPQ日均值显著高于其它3个林龄乌柳,37年生乌柳NPQ日均值显著高于11年生乌柳.林龄对乌柳的光合能力产生了显著影响,处于不同生长阶段的乌柳采取了不同的生态适应对策.     

高寒沙地2种锦鸡儿的根系分布

中间锦鸡儿和柠条锦鸡儿是共和盆地沙丘造林的主要树种。通过剖面法比较了2种锦鸡儿10年生人工林的不同级别的根系分布特征。结果表明:2种锦鸡儿均为深根系植物,深度达到1 m。中间锦鸡儿的根系生物量主要分布在0~60 cm。其中,粗根、中根和细根分别主要分布在0~30、0~60 cm和0~60 cm。然而,它的3个不同径级根系的长度分别主要分布在0~30、0~50 cm和0~60 cm。柠条锦鸡儿的根系生物量主要分布在0~90 cm。其中,粗根、中根和细根分别主要分布在0~60、0~60 cm和0~90 cm。然而,它的3个不同径级根系的长度分别主要分布在0~60、0~60 cm和0~70 cm。因此,中间锦鸡儿的根系相对较浅,适宜吸收降雨补充的浅层和中层土壤水分。柠条锦鸡儿的根系向更深的土壤中生长,吸收深层土壤水分。这反映了2种锦鸡儿对高寒沙地半干旱气候的适应差异。     

不同植物的咸水滴灌量试验研究——以新疆尉犁县为例

2008年在新疆尉犁县的苗圃地,通过测定不同咸水滴灌量(3000,4 500,6 000 m3·hm-2·a-1)下5种植物的主要形态指标的生长量,包括株高、地径、冠幅和根冠比,确定了各植物合适的咸水滴灌量.结果表明:在试验设计的3个咸水滴灌量中,多枝柽柳和银新杨的合适咸水滴灌量为6000m3·hm-2·a-1,9月份时该咸水滴灌量下多枝柽柳的株高生长量为26.2 cm,冠幅生长量为9 925.7 cm2;银新杨的株高生长量为8.3 cm,地径生长量为0.242 cm,冠幅生长量为605.0 cm2;中天杨和四翅滨藜的合适咸水滴灌量为4 500 m3·hm-2·a-1,9月份时该咸水滴灌量下中天杨的株高生长量为23.5 cm,地径生长量为0.269 cm,冠幅生长量为4 560.0 cm2;四翅滨藜的株高生长量为50.8 cm,冠幅生长量为24 900.0 cm2.不同咸水滴灌量下,土壤表层0～5 cm的含水量最低,而含盐量最高;当土壤深度超过10 cm时,土壤的水盐变化已经不明显.     

高寒沙区中间锦鸡儿人工林细根动态及其周转

通过对青海省治沙试验站3 a、5 a、10 a、16 a和30 a生的中间锦鸡儿(Caragana intermedia Kuang et H. C.Fu)人工林细根生物量的测定分析,了解其细根生物量的垂直分布和动态变化特征以及周转速率。结果表明:①中间锦鸡儿人工林约41%的活细根和39%的死细根分布在0~20 cm的土层,38%的活细根和死细根分布在20~40 cm的土层,21%的活细根和23%的死细根分布在40~60 cm的土层。②细根生物量表现出明显的季节动态性,活细根生物量峰值出现在6月和8月或者6月和9月,8月或9月达到最大值;死细根生物量峰值出现8月和9月,也是8月或9月达到最大值。③不同林龄人工林细根周转速率分别为:0. 53、0. 66、0. 56、0. 73、0. 78次·a^-1。④细根生物量和周转率均随林龄增大而增加,随土层加深而减小。     

民勤荒漠绿洲过渡带不同发育阶段白刺灌丛沙堆点格局特征

【目的】研究不同发育阶段白刺灌丛沙堆植被特征、沙堆形态特征及沙堆空间点格局分布,分析发育过程中白刺灌丛沙堆随尺度增加的空间点格局分布特征和变化规律,以期阐明各发育阶段不同级别白刺灌丛沙堆的空间关联性,揭示白刺灌丛发育过程中的种群形成特征及其生态格局维持机制。【方法】基于野外调查观测,在民勤绿洲荒漠过渡带选择4个不同发育阶段(雏形阶段、发育阶段、稳定阶段和活化阶段)的白刺灌丛沙堆典型样地,根据空间二维坐标,采用数量统计方法,按照沙堆体积大小将灌丛沙堆分为1级小沙堆、2级中沙堆和3级大沙堆3个等级,利用单变量O-ring函数对灌丛沙堆进行空间格局分析,并用双变量O-ring函数进行不同尺度各级沙堆关联性分析。【结果】随沙堆发育过程的进行,白刺灌丛的整体生长状况由好显著变差,植被覆盖度先增后减(雏形阶段最低为51.4%,逐渐升高到稳定阶段最高68.8%,活化阶段降低为60%),而植被枯枝率基本呈增加状态(由雏形阶段的15%增加到活化阶段的27%);各级沙堆在不同尺度中表现出不同的分布格局:雏形阶段,白刺灌丛沙堆在0～5 m的尺度上趋于均匀分布,在5～25 m尺度上为随机分布,而在25的尺度上趋于聚集分布;发育阶段,白刺灌丛在0～5 m的尺度上倾向于均匀分布,在5～30 m尺度上为随机分布;稳定阶段与活化阶段,各级白刺灌丛在小尺度上(5 m)都表现出均匀分布的倾向,但在5 m尺度上为随机分布。各发育阶段大小级别不同的白刺灌丛沙堆随尺度变化表现出不同的关联特性,除发育阶段小沙堆间(1、2级)无关联外,其他阶段小沙堆间(1级和2级)主要表现为随空间尺度增加正关联性逐渐增强,2级和3级沙堆在10 m尺度上表现为负关联,而在10 m的尺度上表现为负向联系加强或无关联。【结论】各发育阶段不同级别白刺灌丛沙堆所占比重不同但均未表现出明显的聚集现象,随沙堆发育过程的逐渐推进,大沙堆趋于随机分布;各级沙堆之间的关联性在小尺度上表现出小沙堆间的正关联性逐渐增强,而在中大尺度上中大沙堆表现出负关联加强或无关联,表明白刺灌丛沙堆植物群落组成和沙堆结构随发育过程的进行越来越不稳定。     

小桃家沟流域混交林空间结构及稳定性研究

以冬奥会场馆(崇礼赛区)周边小桃家沟流域上、中、下游樟子松混交林为研究对象，分别设置25个20m×20m样方，并测量林木的胸径、树高，分析样地内林分空间结构指标特征及其林分稳定性。结果表明，一元分布中，流域上、中、下游平均角尺度值均在0.475-0.517之间，均为随机分布；流域下游混交林平均大小比数最小，其次为中游，上游平均大小比数最大，流域下游混交林平均混交度最高，平均混交度值为0.41。二元分布中，流域下游混交林的大小比数(U)在0-0.25且为随机分布(W=0.5)状态、混交度(M)在0.75-1.00且为随机分布(W=0.5)状态、混交度(M)在0.75-1.00且大小比数(U)在0-0.25的林木所占比例相较于流域上、中游均最高，分别为34.99%、20.37%和10.11%;最优林分状态的π值法则表明，流域上游混交林林分状态为极差，流域中游和下游林分状态均较差，与流域上游和中游相比，下游混交林整体稳定性最好。     

青海共和盆地不同林龄乌柳林的水分利用策略

利用稳定同位素技术,测定共和盆地不同林龄(5、9、25 a)乌柳枝条木质部和土壤各层水分的δD值、δ18O值,分析它们是否随林龄变化而选择性地利用不同深度的土壤水分,并通过测定不同林龄乌柳叶片的δ13C值,分析比较它们的长期水分利用效率。结果表明:5 a乌柳主要利用源自降雨的10～50 cm深处的浅层土壤水分,9 a乌柳主要利用降雨补充的20 cm和地下水补充的30～50、150 cm深处的土壤水分,25 a乌柳主要利用降雨补充的10～20cm和地下水补充的50 cm深处的土壤水分。3个林龄乌柳的水分利用效率差异显著,5 a乌柳的水分利用效率明显高于9 a和25 a乌柳,9 a和25 a乌柳水分利用效率类似。水分利用策略的分析结果表明:9～25 a乌柳处于稳定时期。     

高寒沙地不同林龄中间锦鸡儿的水分利用策略

中间锦鸡儿是青海共和盆地高寒沙地的主要造林灌木树种之一。文中利用稳定同位素技术,测定共和盆地不同林龄(5a,9a,25a)中间锦鸡儿枝条木质部和土壤各层(10,20,30,50,100,150,200cm)水分的δD值、δ18O值,分析它们是否随林龄变化而选择性地利用不同深度的土壤水分;并通过测定不同林龄中间锦鸡儿叶片的δ13C值,分析比较它们的长期水分利用效率。结果表明:5a,9a和25a中间锦鸡儿均主要利用源自降雨的土壤浅层10-50cm的水分。3个林龄中间锦鸡儿的水分利用效率差异显著(P<0.05),5a中间锦鸡儿明显高于9a和25a中间锦鸡儿,9a和25a中间锦鸡儿水分利用效率类似。水分利用策略的分析结果表明,中间锦鸡儿在发育低龄期,采取提高水分利用效率的方法来应对干旱胁迫。25a中间锦鸡儿未发生明显退化。     

干旱胁迫下沙地赤松等松科植物种子萌发特性

[目的]以北方干旱区常用的3种松科植物沙地赤松、樟子松和青海云杉为研究对象,分析其种子萌发特性及对干旱胁迫的响应。沙地赤松为辽宁省固沙研究所于2014年筛选审定的新品种,目前在辽宁省生长状况良好,尚未有过其抗旱能力的相关研究。青海共和是高寒沙区,将沙地赤松与青海省常见的两种松科植物青海云杉和樟子松进行对比,以期为沙地赤松在青海引种试种提供参考。[方法]采用不同浓度PEG-6000溶液模拟干旱胁迫的方法进行种子萌发试验,利用模糊隶属函数对干旱胁迫下3种松科植物的种子相对发芽率、相对胚根长、相对胚芽长、萌发胁迫指数、萌发抗旱指数和萌发活力指数等6项指标进行综合评价。[结果]低浓度的PEG-6000溶液对3种松科植物种子萌发和胚根生长发育均有促进作用;随着干旱胁迫程度的加剧,3种松科植物的发芽率、幼苗鲜质量、活力指数、萌发胁迫指数、萌发抗旱指数均呈先上升后下降的趋势;种子萌发期耐水分胁迫能力为沙地赤松樟子松青海云杉。[结论]沙地赤松比樟子松和青海云杉的抗旱性强,适宜在青海引种试种。     

植物适应逆境胁迫研究进展

低温、干旱、土地盐碱化是影响植物生长发育的主要逆境胁迫因子。植物在逆境胁迫下的生理生化变化以及对逆境适应能力的研究是近年来研究的热点。探索如何将逆境胁迫对植物的伤害降到最低以及如何提高植物的适应性已成为研究需要解决的关键问题。研究植物的抗寒性、抗旱性、抗盐性机理,提高其耐受性,对于生态环境保护和建设具有重要意义。文中分别综述了低温胁迫、干旱胁迫、盐胁迫对植物的危害,植物耐寒性、耐旱性、耐盐性的生理生化机制,以及提高植物耐寒性、耐旱性、耐盐性的途径,展望了植物适应逆境胁迫的研究方向,以期为抗逆性植物种质的筛选和育种提供参考。