巴音温都尔沙漠典型植物群落土壤物理性质研究

巴音温都尔沙漠是我国北方干旱气候带典型的环境敏感区和生态脆弱区,生态建设和植被恢复对巴音温都尔沙漠生态系统服务功能极为重要。本研究以巴音温都尔沙漠梭梭、唐古特白刺、球果白刺、盐爪爪、膜果麻黄群落土壤为试验对象,对不同植物群落类型土壤物理性状和持水能力进行了研究。结果表明:5种群落中土壤孔隙度、土壤毛管孔隙度与土壤非毛管孔隙度最大值均出现在盐爪爪群落,其土壤通透性最好,具备良好的通气透水能力;膜果麻黄群落土壤最为紧实,通气透水能力最差。5种群落中,盐爪爪群落土壤自然含水率最高,膜果麻黄群落最低。盐爪爪群落土壤持水量最高,麻黄群落土壤持水量最低。盐爪爪群落土壤具有良好的保水能力,膜果麻黄群落土壤保水能力处于偏低水平。     

额济纳荒漠红砂(Reaumuria soongorica)根系分布与土壤环境关系的研究

以额济纳荒漠典型红砂(Reaumuria soongorica)群落为样本,通过测定土壤的理化性质、水势以及红砂根系分布,研究红砂根系分布与土壤环境的关系。结果表明:红砂主要分布在灰棕漠-灰漠土地带,而其根系主要集中在pH8.0-8.97之间、电导率高达1.19-1.78ms/cm的地下30-70cm层,该层不但含盐量很高,含水率也较高;可以认为,土壤水分、盐分是影响红砂根系分布的主要因素,而红砂根系集中分布在盐化层和高含水层则是长期适应土壤环境的结果。     

植物纤维毯对黄土沟壑区沟道边坡产流产沙及土壤的影响

为探究植物纤维毯护坡措施在黄土沟壑区对沟道边坡产流产沙和土壤的影响,采用野外人工模拟降雨试验和野外监测相结合的方法,在模拟降雨试验中,设计3个雨强,测定植物纤维毯的径流量和产沙量;在野外小区监测中,通过测定土壤物理及化学指标,评价植物纤维毯对土壤的改良作用。结果表明:植物纤维毯护坡措施在降雨强度为30 mm·h~(-1)、70 mm·h~(-1)和120 mm·h~(-1)时均能有效地抑制径流产沙,平均减流效益为63.33%,平均减沙效益为84.16%,减流效益和减沙效益均在降雨强度为30 mm·h~(-1)时最高。植物纤维毯护坡措施抑制径流产沙的效果受降雨强度影响,随着降雨强度不断增加,植物纤维毯边坡的径流量和产沙量不断增加,减流、减沙效益不同程度降低,平均径流量由降雨强度为30 mm·h~(-1)时的3.71 L增加到降雨强度为120 mm·h~(-1)时的4.22 L,平均产沙量由降雨强度为30 mm·h~(-1)时的10.99 g增加到降雨强度为120 mm·h~(-1)时的66.72 g;平均减流效益由降雨强度为30 mm·h~(-1)时的72.13%降到降雨强度为120 mm·h~(-1)时的47.76%,平均减沙效益由降雨强度为30 mm·h~(-1)时的88.77%降到降雨强度为120 mm·h~(-1)时的79.95%。植物纤维毯护坡措施可改良坡面表层土壤,植物纤维毯坡面表层土壤的土壤含水量和总孔隙度较裸坡显著提高,土壤含水率平均提高5.70%,总孔隙度平均提高13.07%,全氮和有机质含量也显著提升,全氮含量平均是裸坡的1.88倍,有机质含量平均是裸坡的2.22倍。植物纤维毯能够有效降低黄土丘陵沟壑区沟道边坡土壤侵蚀,减少产流,改善土壤理化性质,减沙效益优于减流效益。     

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。     

水力侵蚀对砒砂岩区土壤有机碳空间变异性的影响

以侵蚀剧烈的砒砂岩区为研究对象，应用地统计学Kriging插值法准确描述水力侵蚀下土壤有机碳空间动态迁移过程来探究侵蚀与碳平衡的关系并为有效治理砒砂岩区坡面水土流失提供科学的参考。结果表明：（1）降雨前后各土层有机碳均随着土层增加而减少，表现为中等变异、空间自相关均为正相关且0—10 cm土层自相关性最大。降雨后0—20 cm土层有机碳含量减少而20—40 cm土层增加，且各土层变异程度均较雨前减弱。（2）降雨前后土壤有机碳分别与高斯模型，球状模型较为拟合，且变程值均随土层增加而增大。降雨前后0—10 cm土层表现均为强烈空间相关性且雨后结构比增大，而10—40 cm均为中等相关性雨后结构比减小。（3）降雨后空间异质性减弱斑块面积变大，总体表现为同一土层坡上侵蚀坡下沉积，而不同土层下0—20 cm土层表现为侵蚀，20—40 cm土层表现为沉积。（4）降雨前后土壤有机碳均与黏粒呈现较显著正相关，其中降雨前0—10 cm土层有机碳与黏粒为极显著正相关，降雨后各土层相关性增强均为极显著正相关。但降雨前后土壤有机碳与粉粒相关性均较小且不显著，与砂粒则基本表现为负相关。     

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。     

一带一路沿线国家马品种的系统进化研究

目的:旨在通过研究一带一路沿线国家马品种的系统进化树,由此探究其母系进化关系以及中国4个马品种(河曲马、乌审马、巴尔虎马、乌珠穆沁马)与其他马品种间的母系进化关系。方法:本研究对目前GenBank上登陆的一带一路沿线18个国家的22个马品种(俄罗斯2个品种、中国4个品种、其余16个国家各1个品种)的65匹家马的mtDNA D-loop区碱基序列进行系统发育分析。利用生物信息学软件DNAMAN4和Mega6.3,以邻接法(neighbor joining,NJ)构建了22个马品种的NJ系统进化树。结果:NJ树明显分出了2个分支,一个是由一带一路沿线大部分欧洲国家马品种聚成的分支,另一个是由一带一路沿线大部分亚洲国家马品种聚成的分支,这一结果具有明显的地理分布特征。结果还表明中国马品种中的河曲马和乌审马分在了亚洲分支,而巴尔虎马和乌珠穆沁马分在了欧洲分支。结论:从家马母系起源看,中国家马的母系起源可能具有两种或以上的母系起源;巴尔虎马和乌珠穆沁马是与欧洲家马品种有密切的母系起源,河曲马和乌审马是与亚洲家马品种有密切的母系起源。     

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。     

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。