残塬沟壑区果园复合种植对土壤动物群落特征的影响

为了解苹果复合种植即果-蔬[MB]、果-草[MH]、果-荒[MW]、果-粮[MZ]模式下土壤动物群落结构特征,采用手拣法和改良干、湿生漏斗法,对黄土残塬沟壑区苹果园4种复合种植模式下的土壤动物群落组成及特征进行调查研究。4种模式下共分离得到土壤动物57.33百只/m~2,隶属4门11纲23目42个类群。4种复合种植模式下土壤动物个体密度和类群数的垂直分布特征表现出明显的表聚特征,水平分布特征表现为果-草[MH]果-蔬[MB]果-荒[MW]≥果-粮[MZ]。果-草[MH]复合种植模式下土壤动物的多样性指数、均匀度指数及丰富度指数最高,优势度指数最低,表明4种复合种植模式对果园土壤动物类群多样性的影响呈现不同的特征。研究结果可为黄土残塬沟壑区苹果果园生物多样性保护提供土壤动物生态学依据。     

三种灌木根系易损荷载类型及易损部位研究

以半干旱矿区的小叶锦鸡儿、北沙柳和沙棘为研究对象,利用TY8000伺服式强力机测定3种灌木1～5mm径级直根段和含侧根分支处根段的抗拉力及抗拉剪组合力,研究3种灌木根系的易损荷载类型和易损部位。结果表明:小叶锦鸡儿、北沙柳直根段的平均抗拉剪组合强度均大于平均抗拉强度(46.39>39.96MPa、23.55>17.86MPa),含侧根分支处根段亦然(34.70>29.86MPa、14.16>11.43MPa);而沙棘反之,直根段和含侧根分支处根段的平均抗拉剪组合强度均小于平均抗拉强度(9.83<12.43MPa、8.18<8.90MPa),即小叶锦鸡儿、北沙柳直根段和含侧根分支处根段的易损荷载为轴向拉力,沙棘根系易损荷载为拉剪组合力。3种灌木含侧根分支处根段抵抗外力的能力低于相邻上、下级直根,即3种灌木根系易损部位均为侧根分支处。     

两类侵蚀营力损伤下小叶锦鸡儿直根自修复能力研究

以半干旱矿区常见植物小叶锦鸡儿为试材,采用离体条件下,对1.5~3.5mm根径范围直根施加瞬时损伤拉力(70%的极限拉力)或瞬时损伤折力(70%的极限折力),待其自修复5个月后,研究拉力、折力损伤对小叶锦鸡儿生物和力学自修复特征的影响,以期探究拉力、折力损伤对植物根系持续固土效能。结果表明:小叶锦鸡儿直根受损自修复后存活率高于65%、根径增长率高于18%;修复前后极限抗拉强度差异:平行对照(42.29±4.81)MPa受拉自修复5个月后(33.64±3.30)MPa受损前(28.57±3.03)MPa;抗折强度差异:平行对照(48.72±2.26)MPa受折自修复5个月后(44.37±2.36)MPa受损前(37.60±5.96)MPa;两类损伤力相比:拉力损伤对直根生长限制效应显著,存活率、增长率均较低,且抗折强度均显著高于抗拉强度,说明小叶锦鸡儿根系持续承受土体沉降能力强于抵抗大风拉拔能力;较细直根(径级1.5~2.4mm)受损自修复后的存活率是较粗直根(径级2.5~3.5mm)的0.99倍,根径增长率是较粗直根的1.32倍,强度下降率是较粗直根的0.81倍,较细直根自修复后生长状况和力学特性均优于较粗直根。     

砒砂岩区沙棘林缓冲带细根及土体抗崩解特征

探讨砒砂岩区不同宽度沙棘缓冲带生态调控效益的差异,对有效防治土壤侵蚀生态建设具有现实意义。采用野外典型取样和室内测定方法,研究了缓冲带内及带外下坡土层的物理化学性质、土壤崩解速率和缓冲带内沙棘细根的比根长变化特征。结果表明,随着缓冲带宽度的增加,缓冲带带内及带外下坡土壤的物理及化学性质优化程度逐渐提高。随沙棘缓冲带带宽的逐渐增加,土壤内细根的比根长也随之增加。沙棘缓冲带能有效降低沙棘缓冲带内及带外下坡土壤的崩解速率,并且带宽与土壤崩解速率呈负相关。比根长与崩解速率在0.05检验水平下显著负相关,当缓冲带带宽大于15 m时,林带内土壤中的细根比根长不再具有差异性,故15 m带宽的沙棘缓冲带为最适宽度。     

植被指数遥感演化研究进展

近年来,众多学者对植被指数开展了大量的研究,而卫星遥感作为监测全球植被指数变化最有效的手段之一,其内涵深意还不被人们所熟知。同时,作为已经具有多年发展史且用途广泛的植被指数来说,截至目前,还缺乏一个系统性和科学性的归纳与总结。鉴于此,该研究旨在针对不同遥感数据源的主要植被指数进行了概括与总结。其中,重点探讨了植被指数的类型及其发展史、不同植被指数的遥感数据类型及来源、植被指数的影响因素及其应用领域,进而在一定程度上为相关领域的研究者提供一个系统性和全面性的参考价值及指导意义,提高其普适性和熟知度。     

三维激光扫描技术在水土保持与荒漠化防治中的研究进展

三维激光扫描技术是近年来兴起的一种对于土壤侵蚀监测、风沙地貌、防沙措施效益评价的新手段,对于水土保持研究与荒漠化防治具有重要的促进作用。本文对前人使用三维激光扫描技术在水土保持与荒漠化防治工作中的应用进行总结,并对目前存在的问题和后续研究进行探讨,以期为三维激光扫描技术进一步发展与应用提供借鉴。     

黑沙蒿根系的易损部位及易损荷载类型

以鄂尔多斯及神木县采煤塌陷区的沙漠治理植物黑沙蒿为研究对象,采用TY8000伺服式强力机研究其根系的易损部位及易损荷载类型。结果表明:在1~5 mm径级范围内,黑沙蒿直根及侧根分支处的抗拉力、抗折力均与根径呈幂函数正相关,抗拉强度、抗折强度均与根径呈幂函数负相关。在各部分试验根中,平均根径分布规律均为:相邻上级直根侧根分支处相邻下级直根,其抗拉强度、抗折强度的差异均表现为:相邻下级直根侧根分支处相邻上级直根,在2种受力形式下,侧根分支处抵抗外力能力均优于相邻上级直根,弱于相邻下级直根。黑沙蒿直根及侧根分支处的抗拉力均大于抗折力,抗拉强度均大于抗折强度,说明,黑沙蒿直根及侧根分支处抵抗轴向拉力的能力均优于抵抗径向折力,其易损荷载类型为径向折力。     

盐胁迫对刺榆种子萌发及幼苗生理特征的影响

为了研究刺榆种子及幼苗对盐胁迫的响应，采用培养皿纸上发芽法进行种子萌发并采用盆栽法进行幼苗培养，测定刺榆种子在不同浓度NaCl、Na2SO4、Na2CO3和NaHCO3处理下的发芽率、发芽势、发芽指数、活力指数、相对盐害率，及幼苗丙二醛（malondialdehyde，MDA）、超氧化物歧化酶（superoxide dismutase，SOD）及过氧化物酶（peroxidase，POD）变化规律。结果显示：①在试验设置盐浓度范围内，刺榆种子在NaCl＜30 mmol·L-1、Na2CO3＜10 mmol·L-1、Na2SO4＜20 mmol·L-1、NaHCO3＜20 mmol·L-1的盐胁迫下能够正常发芽，碱性盐（NaHCO3和Na2CO3）的危害大于中性盐（NaCl和Na2SO4）。②刺榆种子的相对盐害率均为正值，4种盐均存在不同程度的种子萌发抑制，不同种类盐分对刺榆种子萌发抑制表现为NaCl＜Na2SO4＜NaHCO3＜Na2CO3。③幼苗生长中，不同处理幼苗叶片内MDA含量呈逐渐上升的趋势，SOD活性和POD活性随浓度的增加呈先升高后降低的趋势。但当NaCl＜30 mmol·L-1、Na2CO3＜10 mmol·L-1、Na2SO4＜10 mmol·L-1、NaHCO3＜20 mmol·L-1时，刺榆幼苗内MDA含量和保护酶活性未发生显著变化。研究表明刺榆种子萌发与幼苗生长对低浓度盐环境具有一定的耐受性，高浓度盐环境会使种子丧失发芽能力阻碍幼苗生长。结果为刺榆在盐碱地的种植和推广提供理论依据。     

外源一氧化氮对镉胁迫酸枣幼苗生理代谢指标的影响

为了解外源一氧化氮对镉胁迫下酸枣幼苗主要外观形态和生理代谢指标的影响,采用水培方法,研究不同硝普钠浓度及一氧化氮消除剂、NaNO_x和亚铁氰化钠对镉害胁迫下酸枣叶片和根系的生长、光合特性、活性氧代谢及对矿质营养元素含量的影响。结果表明:镉胁迫对酸枣幼苗生长势产生抑制作用,不同浓度一氧化氮能促进镉胁迫下酸枣幼苗叶长、叶宽、株高、基径和生物量的增加,提高叶片净光合速率、气孔导度、蒸腾速率,叶片和根系内超氧化物歧化酶、过氧化氢酶、抗坏血酸氧化酶和叶片中过氧化物酶活性及脯氨酸含量,降低胞间二氧化碳浓度、根系内过氧化物酶活性、叶片和根系内丙二醛、活性氧水平和镉富集量。同时,外施一氧化氮能使叶片和根系内质膜质子泵和钙泵活性恢复到正常水平,提高植株矿质元素的含量。100μmol/L硝普钠缓解胁迫效果最好,一氧化氮消除剂、NaNO_x和亚铁氰化钠没有起到相同作用,因此缓解反应具有一氧化氮特异性。     

黑沙蒿根系抗拉特性及其与化学成分的关联性

[目的] 探讨根系抗拉特性与主要化学成分含量的关联性，以期充实根系固土力学特性研究以及提供矿区生态恢复和植物保护的理论支持。[方法] 以神东矿区广泛分布的多年生灌木黑沙蒿（Artemisia ordosica）为研究对象，利用TY8000伺服式强力机，研究1~4 mm径级直根段、含侧根分支处根段抗拉材料的力学特性并测定各径级的纤维素、半纤维素和木质素，研究根系材料力学及其与化学成分的关联性。[结果] ①随着根系直径增加，黑沙蒿直根段、含侧根分支处根段抗拉力增加，而抗拉强度和杨氏模量减小，且抗拉力、抗拉强度和杨氏模量都与根系直径呈幂函数关系。②直根段、含侧根分支处根段化学成分含量差异显著（p<0.05），平均化学成分含量为：半纤维素（31.69%，32.18%） > 木质素（28.42%，25.30%） > 纤维素（15.50%，15.35%）。③随着根系直径增加，直根段纤维素含量减小，半纤维素和木质素含量增加，而含侧根分支处根段纤维素含量减小，半纤维素和木质素含量无变化。④直根段抗拉强度、杨氏模量与纤维素极显著正相关（p<0.01），与半纤维素、木质素极显著负相关（p<0.01）。含侧根分支处根段抗拉强度、杨氏模量与纤维素极显著正相关（p<0.01），与半纤维素、木质素无相关性。[结论] 黑沙蒿根系抗拉特性与化学成分表现出一定的相关性，且纤维素是影响灌木根系材料力学特性的主要化学组分。