三种一年生藜科沙生植物出苗对沙埋深度和水分条件的响应

通过盆栽控制试验,研究了沙米、大果虫实和长穗虫实3种一年生沙生植物在4个模拟降水水平(A、B、C和D)和6种埋深水平(0,10,20,30,40和50 mm)的出苗情况。结果表明,3种植物种子均没有休眠现象。沙米和长穗虫实均在10 mm埋深处的出苗率最大,而大果虫实在30 mm埋深处的出苗率最大,沙米、大果虫实和长穗虫实,各降水处理的平均出苗率分别为50.63％,77.29％和75.21％。在沙土表面的种子,沙米萌发受强烈抑制,而其余2种植物在降水较多的A、B和D处理下萌发较多但成苗较少。这3种植物耐埋深的大小依次为:大果虫实>沙米>长穗虫实。降水量越大,其出苗率越高,沙米和大果虫实单次强降水下其种子出苗率大于等量的多次少量降水的积累,但是长穗虫实相反。这表明在干旱半干旱沙地,降水是调节季节性种子出苗最重要的决定因素,种子在沙土中的垂直分布决定了降水后种子萌发的比例并有助于维持土壤种子库。     

人工培育苔藓结皮生长特征对浇水间隔期的响应

苔藓结皮是由苔藓、微生物和土壤形成的复合体。所需苔藓种源不足一直是野外工程化生物结皮恢复的瓶颈。土壤水分是限制苔藓结皮繁育的重要因素,分析浇水间隔期对苔藓结皮生长的影响,可为苔藓结皮的人工培育提供理论依据。在科尔沁沙地开展5个浇水间隔期(每次浇水间隔3 d、5 d、7 d、10 d、15 d)苔藓结皮培育试验,测定苔藓植物的植株高度、植株密度、覆盖度,以及苔藓结皮层的厚度和干重,分析苔藓结皮生长特征对浇水间隔期的响应。结果表明：(1)苔藓结皮具有较强的耐旱性,浇水间隔期5 d条件下苔藓结皮生长状况最优,苔藓植物的植株高度、植株密度、覆盖度以及结皮层的厚度和干重均最大,分别为2.2 mm、12.64株·cm^-2、94%、2.6 mm、0.32 g·cm^-2;苔藓结皮在轻度干旱条件下的生长特征优于过度湿润环境,其培育和拓殖在干旱半干旱退化生态系统的近自然恢复中具有较大的应用潜力;(2)10 d以上的干旱期对苔藓结皮的生长发育有显著影响,相比浇水间隔期5 d、15 d的苔藓植物的植株高度、植株密度、覆盖度、结皮层厚度及结皮层干重分别下降59.4%、...     

科尔沁沙地不同环境条件下植物叶凋落物CO2释放研究

采用可以有效控制环境因子的室内土壤培养试验,对不同生境土壤、土壤水分及温度作用下叶凋落物释放CO2的情况进行了初步研究。结果表明:①在培养的前4 d,土壤水分含量越高,叶凋落物释放CO2的速率越快;而从整个培养期来看,沙地中较低的含水量对叶凋落物释放CO2的速率无显著的影响。②在流动沙地和半流动沙地的生境中,凋落物释放CO2的总量高于丘间低地和固定沙地。③叶凋落物释放CO2速率与环境温度呈显著的正相关(F=0.7316,P<0.01)。在10℃,20℃以及30℃条件下,CO2的释放速率均较为平稳,而在40℃时0~16 d呈现出明显逐步加快的趋势,在17~24 d则缓缓下降并趋于平稳。     

入侵植物少花蒺藜草对干旱胁迫的生理响应及抗旱性评价

【目的】探究入侵植物少花蒺藜草（Cenchrus pauciflorus）及本地伴生种狗尾草（Setaria viri- dis）对干旱胁迫生理响应的差异。【方法】以 2 种植物幼苗为研究对象,采用聚乙二醇（PEG-6000）溶液模拟干旱胁迫环境,设置 4 个处理水平,对照、轻度、中度、重度胁迫,相对应的 PEG 浓度分别为 0%、 5%、10%、15%,测定 2 种植物的相对含水量（RWC）、叶绿素（Chl）含量以及保护酶活性、可溶性蛋白 （SP）含量等生理指标,利用隶属函数分析法进行抗旱性综合评价。【结果】1）随着胁迫程度的增强,2 种植物的游离氨基酸（FAA）、可溶性蛋白含量,过氧化物酶（POD）、过氧化氢酶（CAT）活性均呈先增加后降低的趋势,RWC 呈逐渐降低的趋势,丙二醛（MDA）和可溶性糖（SS）含量则持续增加,少花蒺藜草的 Chl 含量呈逐渐降低的趋势,狗尾草的 Chl 含量呈先降低后升高的趋势;2）少花蒺藜草的 POD 活性在中度干旱胁迫时活性最高 ,为 224. 867 μg/g,狗尾草在中度干旱胁迫时 CAT 活性最高 ,为 72. 667 μg/g;3）抗旱性综合评价表明,2 种植物幼苗的抗旱水平基本相同。【结论】2 种植物在干旱胁迫时表现出不同的生理特征变化以适应干旱生境,生理响应虽存在差异,但均具有较强的耐旱性。     

不同海拔梯度下小叶锦鸡儿的居群遗传多样性

以小叶锦鸡儿(Caragana microphylla)为研究对象,利用ISSR分子标记技术,对不同海拔梯度下小叶锦鸡儿6个居群遗传多样性进行分析。研究发现,8条ISSR扩增引物得到142条清晰的DNA条带,其中多态性条带为126条,多态位点百分率为88.73%。用POPGENE软件计算不同海拔梯度下各居群间和居群内的遗传参数,结果表明,Nei’s基因多样性为0.292 9,香农信息指数为0.441 7,表明在物种水平上小叶锦鸡儿居群具有较高的遗传多样性;低海拔区域居群的所有遗传多样性高于高海拔区域居群,表明海拔高度增加阻碍了居群间的基因交流,导致小叶锦鸡儿居群遗传多样性水平降低。     

放牧与封育对沙质草地植被特征及其空间变异性的影响

采用经典统计和地统计学的方法,定量分析了放牧与封育沙质草地植被盖度、丰富度、平均高度、密度和Shannon-Wiener指数的变化及其对植被空间结构特征的影响。结果表明:封育沙质草地植被盖度、平均高度和Shannon-Wiener指数显著大于放牧草地(P<0.01),但两者丰富度变化不显著(P>0.05)。封育草地与放牧草地植被盖度、丰富度和Shannon-Wiener指数的变异系数分别为14.3%,24.4%,13.5%和17.8%,25.7%,21.7%,前者小于后者。在本研究尺度上,封育沙质草地植被盖度以及封育与放牧草地植被密度的空间变异规律均能较好地拟合成球状模型,封育沙质草地植被丰富度和Shannon-Wiener指数以及放牧草地植被盖度、丰富度和Shannon-Wie-ner指数的空间变异规律均能较好地拟合成指数模型。封育与放牧草地植被盖度、丰富度、密度和Shannon-Wiener指数的空间自相关度C/(Co C)分别为70.7%,56.5%,51.0%,68.7%和50.1%,73.3%,70.0%,68.9%,表明封育与放牧草地各变量均具有中等的空间相关性。封育草地所有变量半方差函数值均小于放牧草地。封育草地和放牧草地的植被盖度、丰富度、Shannon-Wiener指数变程分别是36.73 m,85.02 m,161.91 m和24.98 m,5.64 m,51.78m,前者大于后者。放牧草地植被的空间变异性强、破碎化程度高,封育草地植被的空间依赖性强、变异性弱。     

科尔沁沙地不同氮素生境和功能型植物的光合作用与水分利用特性

为了阐明不同生境和不同功能型植物的光合作用与水分利用特征,沿着土壤全氮逐渐降低的梯度,选取了丘间草地(IDG)、固定沙丘(FD)、半固定沙丘(SFD)、半流动沙丘(SMD)和流动沙丘(MD)五个典型的生境,测定了5个生境上共35种植物(有些植物种分布在多个生境)的气体交换特征,并从生活型、光合作用途径和固氮生理特性方面划分植物功能型进行分析。结果表明,随着土壤氮素逐渐降低,各生境植物的净光合速率(P_n)、水分利用效率(WUE)和潜在水分利用效率(WUE_i)均呈降低趋势,但是P_n在IDG、FD和SFD之间,与SMD和MD之间差异均不显著,WUE和WUE_i在IDG和FD之间,以及SFD、SMD和MD之间差异均不显著。禾本科草本的P_n、WUE和WUE_i 均显著高于非禾本科草本和灌木。C₄植物的P_n、WUE和WUE_i均高于C₃植物。P_n、WUE和WUE_i在豆科植物和非豆科植物间差异均不显著。在科尔沁沙地的植被恢复过程中应该重视净光合速率和水分利用效率较高的草本植物,尤其是禾本科草本的作用。