基于稳定同位素技术的黄河支流河岸植被水分来源解析

[目的] 分析比较不同水分梯度下植物水的氢氧同位素特征,为黄河流域生态保护与防蚀控沙中适宜物种的筛选提供一定的理论基础。[方法] 采用氢氧稳定同位素技术,基于HYSPLI4气团轨迹模型和贝叶斯混合模型MixSIAR,分析黄河主要支流—西柳沟河流河岸不同水分梯度下优势植物对潜在水源利用率,进而提出不同植物的水分利用策略。[结果] 研究区在采样期间降水的水汽主要来源于西北季风输送和局地蒸发。在水分充足的河漫滩样地,植物以浅层土壤水（0—30 cm）为主要水源。距离河道较远的河谷阶地上,草本类植物主要利用浅层和中层土壤水（0—70 cm）,灌木类和高大草本类植物转而吸收更深层的土壤水（70—100 cm）,出现水文生态位分离的现象。[结论] 当水分缺乏时,灌木类植物会因为吸水模式的优势具有更强的生存竞争力。灌木类植物是黄河流域生态保护与防蚀控沙的适宜物种。     

坡位对群落系统发育多样性的影响——以锡林郭勒典型草原为例

随着分子生物学技术在生态学中的广泛应用,基于物种亲缘关系探讨群落系统发育多样性及维持机制成为生态学研究的热点问题之一。为了揭示内蒙古典型草原不同坡位的群落系统发育多样性及群落构建的差异和驱动因素,选择在锡林郭勒典型草原开展研究,利用线上APGⅢ系统构建了该区域所有物种的系统发育进化树,并利用谱系多样性指数、净亲缘关系指数及最近亲缘关系指数,对不同坡位群落系统发育多样性和结构进行量化探究,同时采集了样地内的土壤并检测土壤养分、含水量、酸碱度及机械组成,分析它们对系统发育多样性的影响。结果表明:(1)群落系统发育多样性随坡位的上升显著下降,主导因素是土壤机械组成中的粗粉粒含量。(2)群落系统发育结构随着坡位的上升呈现出聚集程度增强的趋势,主导因素是土壤中速效磷含量。(3)整个坡位上的群落净亲缘关系指数均大于零,表明生境过滤是群落构建的主导因素。     

转录组在植物抗盐育种中的应用

盐胁迫是影响植物种子萌发、生长发育以及开花结实的主要非生物胁迫之一,能够导致农业生产力降低甚至造成植物死亡。植物在盐胁迫下的响应策略一直是抗盐分子机制的研究热点。转录组不仅可以更好地研究植物盐胁迫条件下的基因结构和基因功能,而且能发掘抗盐基因。目前,基于转录组技术的种质资源鉴定及精确育种已广泛地应用于植物抗盐育种研究工作中。本综述总结了转录组技术在植物抗盐育种上的应用,浅谈不同植物材料对盐胁迫的响应,为植物抗盐育种提供理论基础。     

基于FVM空调送风口优化布置数值模拟

夏季舒适的办公条件影响着办公人员健康和工作效率,而办公室内空调送风口布置是影响舒适度的关键因素,也是建筑节能和高效利用考虑的重要因素之一。建立了不同送风口位置下办公室空气的对流、传热的标准k-ε湍流模型和以温度k-ε为变量的能量守恒方程,采用有限体积法(FVM)对控制方程进行离散并求解,模拟4种不同送风口位置下办公室内的温度场和流速场,并对距离地面k-ε高度处温度场和速度矢量场进行了分析,结果表明:Cass4送风口设计使得办公室内大部分区域的温度在24℃～26℃之间,且温度场分布比较均匀,送风口冷空气与室内空气对流作用强。该研究方法提出了满足规范要求和人体舒适度要求的优化空调送风口设计,为相关系统的通风设计提供参考。     

内蒙古托克托县地区浅层地下水氟化物与土壤水溶性氟的相关性研究

以内蒙古托克托县地区为研究对象,通过系统采集浅层地下水和土壤样品,分析研究区浅层地下水和土壤中氟化物的赋存分布规律及其相关性。结果表明:托克托县地区浅层地下水氟的最低浓度为0.15 mg·L~(-1),最高浓度为7.00 mg·L~(-1),平均值为2.10 mg·L~(-1)。研究区的绝大部分地区浅层地下水中氟含量大于1.00 mg·L~(-1),已不宜作为生活饮用水源。整体表现为东南部湖积台地地下水氟含量要高于西北部冲湖积平原地区。在低TH(总硬度)、偏碱性的浅层地下水环境中,Ca~(2+)的活度会降低,有利于F~-在地下水中的富集。浅层地下水中氟与土壤水溶性氟的空间浓度分布特征具有较高的相似性,湖积台地及蛮汉山前地带沉积的富氟矿物,是本区土壤和浅层地下水中氟化物的主要来源。     

草原与荒漠一年生植物性状对降水变化的响应

草原与荒漠生态系统中一年生植物是高度顺应气候波动、特别是降水波动的特殊类群。本试验以内蒙古草原与荒漠区4种一年生植物为研究对象,通过室内模拟5,20,70和150 mm 4个有效降水梯度,分析了4种一年生植物物候及其形态等性状对降水变化的响应。结果表明,草原与荒漠一年生植物类群生长期通常在40～90(<100)d;随降水梯度的增加,一年生植物的生长期、植物高度、叶长、生物量等均增加,5 mm有效降水能基本完成生活史,70 mm有效降水资源分配达到最佳化,结实量最大;一年生猪毛菜类在不同降水条件下的物候期长短的变化比一年生小禾草类小,倾向于以调整生殖生长期的长短的方式,减少结实量为代价加速种子成熟的方式响应降水量不足;一年生小禾草类能根据降水量变化及时调整各物候期长短以适应生长和繁殖;相同降水条件下小禾草类植物的生长期相对较长;在适应方式上,猪毛菜类植物表现出更强的避旱能力,而小禾草类植物则表现出相对更强的耐旱能力。     

中国一新记录归化植物——密毛巴豆

报道了中国新记录种——密毛巴豆[Croton lindheimeri(Engelm.&A.Gray)Alph.Wood]。该植物原产北美洲,近几年在安徽滁州局部地区归化为杂草。凭证标本保存在中国科学院昆明植物研究所标本馆(KUN)。     

内蒙古典型草原三种家畜采食量和食性选择的研究

放牧家畜的采食量和对不同牧草的选食性是制定草地放牧管理的基本参数。本研究选取内蒙古典型草原,在相同放牧强度下比较绵羊、山羊和牛的采食量及牧草选择性。结果表明：在相同放牧强度下,夏秋季节放牧牛的平均日采食量为9.64 kg·（头·天）^-1,喜食大针茅、黄囊苔草和一些非优势种牧草（选食系数1 < SI≤1.5）,而对羊草和糙隐子草表现为可食（0.5 < SI≤1）;绵羊的平均日采食量为1.87 kg·（头·天）^-1,喜食羊草、黄囊苔草和其它非优势种牧草（1 < SI≤1.5）,而对大针茅和糙隐子草表现为可食（0.5 < SI≤1）;山羊的日均采食量为1.65 kg·（头·天）^-1,嗜食其它非优势种牧草（SI>1.5）,喜食黄囊苔草和糙隐子草（1 < SI≤1.5）,而对羊草和大针茅表现为可食（0.5 < SI≤1）。本研究意味着不同家畜或多种家畜混牧可更高效的利用草地资源,如放牧绵羊和牛可能分别减少羊草和针茅在草地中的丰度,因而采用不同家畜放牧或多种家畜混牧有利于草地的可持续利用。     

9种典型荒漠植物生态化学计量学特征分析

化学计量学是研究生态过程中能量平衡和多重化学元素平衡的科学,能够定量化研究活有机体重要组成元素碳（C）、氮（N）、磷（P）之间的关系,有助于解决植物和生态系统养分供应与需求等方面的难题为解决生态系统养分供求与循环问题提供了新思路。化学计量学已成为研究生态系统元素平衡和生物地球化学循环的重要手段之一。为了厘清极端环境条件下荒漠植物在逆境适应与元素循环的反馈能力,对东阿拉善-西鄂尔多斯荒漠生态系统中9种优势植物霸王（Sarcozygium xanthoxylon）、胡杨（Populus euphratica）、四合木（Tetraena mongolica）、白刺（Nitraria tangutorum）、蒙古扁桃（Amygdalus mongolica）、沙冬青（Ammopiptanthus mongolicus）、沙拐枣（Calligonum mongolicum）、细枝岩黄芪（Hedysarum scoparium）和沙棘（Hippophae rhamnoides）根、茎、叶的C、N、P含量和生态化学计量学特征进行了分析。结果表明：（1）9种荒漠植物根、茎、叶的C、N、P含量的均值分别为：418.96 mg·g^-1、15.07 mg·g^-1、1.10 mg·g^-1,460.88 mg·g^-1、12.99 mg·g^-1、1.03 mg·g^-1,435.07 mg·g^-1、23.40 mg·g^-1、1.18 mg·g^-1。根、茎、叶的C∶N∶P化学计量比分别为381∶14∶1、447∶13∶1和369∶20∶1。表明其C的相对过量和P元素的限制性。（2）植物根部的C储备能力较弱,与其处于荒漠生态系统土壤贫瘠,日照强,年降水量较低有关。（3）四合木的N∶P（9.45）计量学较全球陆生植物（12.6）、中国陆生植物（16.3）中国北方典型荒漠及荒漠化地区植物（15.8）显著偏低,表现出我国特有孑遗珍稀植物四合木化学计量学特征的独特性。（4）与已有的荒漠植物化学计量学研究结果相比,9种荒漠植物根、茎、叶N含量均显著偏高,茎和叶P含量显著偏低,根的P含量无显著差异。生物与环境的协同进化,使得荒漠植物在温度逆境、干旱胁迫、营养限制、物质代谢和辐射损伤的条件下,经过长期的进化适应形成了自身独特的生理生态和生态化学计量特征。该研究结果可为我国西北荒漠区植物化学元素循环以及生物多样性保护中限制性营养的判定与维护生态系统元素平衡提供案例借鉴。