火烧和砍伐对疏叶骆驼刺叶片生态化学计量特征的影响

以塔克拉玛干沙漠南缘绿洲—沙漠过渡带的优势植物——疏叶骆驼刺为研究对象,设置春季砍伐、春季火烧、秋季砍伐和对照处理,研究了干扰对疏叶骆驼刺叶片N,P,K生态化学计量特征的影响。结果表明:春伐和火烧处理下,疏叶骆驼刺叶片N,P和K含量随季节变化显著降低,而N∶P无明显差异;秋伐处理下,叶片N含量及N∶P先降低后上升,K含量先升高后降低,P含量则无明显差异。不同干扰下疏叶骆驼刺叶片N,P,K含量及其N∶P的季节变异分析显示,火烧处理下其N,P,K季节变异最大,分别为:22.32%,20.43%,28.27%;春伐处理下,N及N∶P季节变异最小,分别为16.29%,8.67%;秋伐处理下P季节变异最小,为8.64%;对照处理下,K季节变异最小,为8.11%,N∶P季节变异最大,为24.26%。生长季节与干扰处理对疏叶骆驼刺叶片N,P,K含量及其N∶P影响的方差分析显示,疏叶骆驼刺叶片N及N∶P主要受生长季节与干扰的交互作用影响,而P及K含量主要受生长季节的影响。     

不同干扰处理对骆驼刺茎、叶、刺器官化学计量特征的影响

以塔克拉玛干沙漠南缘沙漠—绿洲过渡带的优势植物种骆驼刺(Alhagi sparsifolia Shap.)为研究对象,设置当年春季砍伐、春季火烧,上一年秋季砍伐和对照处理,研究刈割和火烧对骆驼刺不同器官N、P、K化学计量特征的影响。结果表明:不同干扰处理下骆驼刺不同器官N、P、K含量及其N∶P比差异显著,并且在不同生长阶段变化规律不一致,其平均N、P、K含量以及N∶P比均为叶片高于茎和刺。在骆驼刺的生长阶段(8—10月),叶和刺中均为P含量及N∶P比的季节变异较小,N及K含量的季节变异较大;茎中N及K含量的季节变异较小,P含量及N∶P比的季节变异较大。对骆驼刺N、P、K含量及其N∶P比的多因素方差分析显示,骆驼刺N和P主要受不同器官的影响,而K和N∶P比主要受生长阶段的影响。     

乌拉特荒漠草原红砂生物量预测模型

红砂(Reaumuria soogorica)是一种广泛分布在中国半荒漠地区的多年生半灌木,是干旱荒漠区分布最广的植物种之一,具有固沙、固土的优良特性。其生物量估算对评价荒漠草原红砂的生态功能和荒漠草原经营管理具有重要作用,红砂生物量模型是估测红砂生物量的重要方法之一。本研究采用全挖法,以乌拉特荒漠草原优势种之一红砂为研究对象,基于对红砂地上、地下和整株生物量及株高(H)、冠幅(C)、基径(D)等的测定,通过数理统计的回归分析方法,利用相关生长模型(幂函数W=aX^b),分别构建了地上部分(W1)、地下部分(W2)和全株生物量(W)的预测模型。通过对比判别系数R2的大小,挑选最佳生物量估测模型。结果表明:①以冠幅(C)为指标的估测模型W1=0.555×C^1.867(R^2=0.866)能较好地反映红砂单株地上生物量累计特征。②以复合因子基径×基径×株高(D2H)为指标的估测模型W2=2.259×(D^2H)^0.762(R^2=0.769)能较好地反映红砂单株地下生物量累计特征。③以复合因子基径×基径×株高(D^2H)为指标的估测模型W=7.057×(D^2H)^0.813(R^2=0.859)能较好地反映红砂总生物量的累计特征。利用此类方法建立的生物量模型,精度高,简便易行,为评价乌拉特荒漠草原红砂的生态功能和准确测定其生物量提供科学依据。     

民勤绿洲荒漠化动态评价

以项目区的5期TM影像为数据源,研究了民勤绿洲1991至2005年的荒漠化动态变化情况。结果表明,民勤绿洲的荒漠化不但表现为荒漠化程度的快速加深,而且表现为荒漠化面积的快速发展。最后,提出了绿洲荒漠化综合防治策略。     

乌拉特荒漠草原群落物种多样性和生物量关系对放牧强度的响应

以内蒙古乌拉特荒漠草原灌丛和草本植物群落为对象,研究这2种植物群落的物种组成、物种多样性及其与地上生物量关系对不同放牧处理(对照、中牧、重牧)的响应。结果表明:①随着放牧强度的增加,灌丛群落中红砂(Reaumuria songarica)和碱韭(Allium polyrhizum)的优势度增大,沙生针茅(Stipa glareosa)的优势度减小;重牧降低草本群落中沙生针茅的优势度,增加了蒙古韭(Allium mongolicum)和碱韭的优势度。②不同放牧处理显著降低了灌丛和草本群落的盖度、高度以及灌丛群落的密度,消除了灌丛和草本群落之间盖度的差异(P> 0. 05)。中牧降低灌丛群落的Pielou均匀度指数,重牧降低灌丛群落的物种丰富度,灌丛和草本群落的其他多样性指数在放牧处理之间无显著差异(P> 0. 05)。除物种丰富度外,其他多样性指数在灌丛和草本群落之间差异显著(P <0. 05)。③不同放牧处理降低了灌丛和草本群落的地上生物量和凋落物量,导致灌丛和草本群落之间地上生物量的显著差异(P <0. 05)。④地上生物量与Simpson优势度指数负相关,与Shannon-Wienner多样性指数和Pielou均匀度指数正相关;放牧处理下地上生物量与密度、物种丰富度正相关。放牧处理改变了荒漠草原植物群落组成、结构和功能,进而改变了群落结构和功能的重要关系。     

春季与秋季刈割对疏叶骆驼刺叶片功能性状的影响

本研究以塔克拉玛干沙漠南缘策勒县荒漠-绿洲过渡带为研究区,探讨了春季刈割与秋季刈割对自然植被疏叶骆驼刺(Alhagi sparsifolia)叶片功能性状的影响。结果表明,骆驼刺经刈割处理后,比叶面积均极显著升高(P0.01),且春季刈割比秋季刈割升高幅度更大;叶干物质含量极显著降低(P0.01),而春季刈割与秋季刈割之间差异不显著(P0.05);各处理对全碳含量和叶绿素a/b无显著影响(P0.05);而春季刈割与自然生长和秋季刈割相比,全氮含量、氮磷比、叶绿素a、叶绿素b和总叶绿素含量均极显著升高(P0.01)。从叶片功能性状对植物适应环境的指示作用分析,刈割可能会造成骆驼刺植被的养分保有能力和资源利用效率下降。但在经济效益方面,秋季刈割会增加骆驼刺的生物量。因此,综合考虑对骆驼刺植被最小程度的破坏以及满足牲畜饲草供应量的要求,推荐秋季刈割作为一种适时利用骆驼刺资源的管理措施。     

盐分胁迫对骆驼刺幼苗叶片性状的影响

气候变化与人为干扰使得干旱区盐渍化加剧,引发了严重的生态问题。因此,研究干旱区植物叶片性状对盐胁迫的响应具有重要意义。本研究以当年生的骆驼刺(Alhagi sparsifolia)为研究对象,采用盆栽控制试验,设置不同浓度(50、100、200、400mmol·L-1)的盐处理,分析盐胁迫对骆驼刺叶片性状的影响。结果表明,1)盐胁迫降低了骆驼刺的光合能力,其净光合速率和蒸腾速率显著减小,而水分利用效率则显著增大(P0.05);其荧光参数Fv/F0和Fv/Fm在盐处理下均低于对照处理;2)随盐浓度的增大,叶片的比叶面积逐渐减小,其干物质含量则是先减小后增大,且均低于对照;3)随盐浓度增大,单位质量叶片氮含量(Nmass)和单位面积叶片氮含量(Narea)先降低后升高再降低,单位质量叶片磷含量(Pmass)先降低后升高,单位面积叶片磷含量(Parea)则是先不变后升高,说明骆驼刺对盐分环境有一定的适应性。     

水分和养分添加对内蒙古荒漠草原沙生针茅生长与生理特性及其敏感性的影响

为了探究荒漠草原优势植物对水分和养分输入的响应特征和适应规律,通过设置2个水分水平(自然降雨、水分添加)和3个养分水平(无养分添加、N添加、NPK添加),共6个处理,研究水分与养分添加对荒漠草原优势植物沙生针茅(Stipa glareosa)生长、生理及其敏感性的影响。双因素方差分析结果表明:水分主效应、养分主效应及水分和养分的交互作用对沙生针茅的生长生理特性具有显著影响(P<0.05)。水分添加显著增加了沙生针茅的叶片鲜重、干重、株高和相对电导率,降低了SOD酶活性;养分添加增加沙生针茅的叶面积,N添加增加了丙二醛含量,NPK添加降低了叶绿素a/b(Ca/Cb)和SOD酶活性;水分和养分的交互作用对叶面积、叶片厚度、叶绿素a(Ca)、脯氨酸、蛋白质含量和SOD酶活性具有显著影响。敏感性分析表明,叶面积和Ca含量对同时添加水分和NPK处理较为敏感,而Ca/Cb对水分添加处理更为敏感。综上所述,沙生针茅可以通过改变特定的生长生理特性适应水分和养分的变化,这对于揭示荒漠草原植物对全球变化的响应机制具有重要意义。