模拟降雨格局变化对虎尾草分株和根系特征的影响

作为全球气候变化的重要组成部分,降雨格局变化能够对各类植物产生不同的影响。虎尾草为退化盐碱草地恢复的主要先锋种植物之一,降雨格局变化如何影响其分株和根系等特征对于全球变化背景下退化盐碱地的生态恢复至关重要。本研究通过人工模拟降雨格局变化试验,设置了3个降水量(减少30%、不变、增加30%)和2个降雨间隔(1、2 d),研究了虎尾草地上分株和地下根系形态特征对降雨格局变化的响应。结果表明:1)降雨格局的变化对虎尾草有性生殖特征几乎无影响,随着降水量增加或降雨间隔延长营养繁殖特征具有增加的趋势。2)降雨间隔和降水量对虎尾草根系影响程度不同,降雨间隔为主要影响因素,且二者相互依赖。降水量一定时,随着降雨间隔的增加,总根长、总表面积、总体积和根直径显著降低。3)降水量和降雨间隔均影响虎尾草生物量的积累,降雨间隔为主要影响因素,随着降雨间隔的增加,根、茎、总生物量均显著降低,叶和花序生物量具有减小的趋势,但是影响不显著。     

施肥及施加植物生长调节剂对盐碱胁迫下羊草分株种群特征的影响研究

克隆植物的表型可塑性在基株和种群水平上分别表现为克隆构型和分株种群特征的变化。以试验地移栽的黄绿型羊草为对象，研究了施肥和施加植物生长调节剂对盐碱胁迫条件下羊草分株种群特征的影响。通过和对照组羊草分株种群特征的比较，发现在相同的盐碱胁迫强度下，施肥和施加NAA可以促进羊草的克隆生长，减缓盐碱胁迫对羊草克隆生长的抑制作用；在本试验所设的处理水平下，施加6-BT和GA对羊草的克隆生长有一定的抑制作用，并且这种抑制作用主要表现为抑制分蘖和分枝。     

降水量和生长方式对红砂和珍珠根系形态特征的影响研究

为揭示典型荒漠植物地下根系对降水变化和种间关系的响应,本研究以红砂(Reaumuria soongorica)和珍珠(Salsola passerina)为材料,通过人工模拟降水变化,测定不同降水量(年降水量50 mm～300 mm,Δ=50)下单生和混生红砂和珍珠的根系形态特征指标.结果表明:随着降水量的增加,单生、...     

红砂幼苗根系形态特征对降水格局变化的响应

以西北荒漠生态系统典型植物红砂一年生幼苗为研究对象,利用塑料遮雨棚,研究了人工模拟不同降水格局下红砂幼苗根系形态的变化特征。结果表明,(1)降水量一定时延长降水间隔时间,红砂幼苗根系各指标均呈增加趋势,总根长、总根体积和根系生物量增加最为显著,分别为39.22%、62.50%和63.20%。(2)降水间隔时间延长至10 d时,降水量增加30%对幼苗根系各指标均有促进作用,且对总根体积和根系生物量的作用尤为突出,使其分别显著增加116.27%和224.40%(P<0.01)。(3)在自然降水条件下延长降水间隔时间,比根长和比表面积达到最大值,幼苗其他指标则无显著变化,说明幼苗对此水分条件的适应能力最强。(4)相关分析表明,不同降水格局条件下,红砂幼苗各形态指标间存在相关关系,但水平各异。总根长、总根表面积、总根体积、根平均直径及根系生物量之间呈显著正相关,且相关系数接近0.5,说明红砂幼苗根系具有较强的形态可塑性。     

生物埂护坡上黄花根系分布特征及其对土壤养分的影响

以川东丘陵区的梯田生物埂为研究对象,选择生物埂护坡上种植的黄花和生物埂网格内土壤为研究内容,为明确4种不同种植年限黄花根系分布特征及其对土壤养分的影响,通过野外调查和室内实验相结合的研究方法,分析了生物埂护坡上黄花根系分布特征、生物量与土壤养分之间差异性和相互关系。结果表明,随着种植年限的增长,黄花根长、根量、根表面积和根体积等指标均增加,4年生黄花根系垂直分布明显比其他3种种植年限的大,分别为185.3 cm、17 133条、237.5 cm²、301.2 cm³和158.9 cm。根系水平分布由于受到网格大小的限制而出现差异性。4种不同种植年限黄花根系平均生物量的大小顺序依次为: 4 a>3 a>2 a>1 a,不同生长年限不同土壤层内根系的生物量也存在一定的差异。黄花根系形态不但影响植物本身的生长,还影响其保土培肥效果,3、4年生黄花根系土壤养分含量均比1、2年生黄花高,且种植植物的样地比对照裸坡地养分含量高,不同种植年限同一土层的土壤养分含量有显著性差异,土壤全氮、有效氮和有效钾含量均与黄花根系指标有显著的相关性,说明黄花根系的水土保持作用有保留土壤养分的能力。研究结果可为川东丘陵区的梯田生物埂的草本选择和土壤养分改良方面提供理论依据和实际应用参考价值。     

松嫩平原寸草苔无性系种群分株的结构

寸草苔是典型的无性系植物,天然种群主要依靠营养繁殖补充更新。在松嫩平原,无性系种群中经常有两个世代的分株共存,分蘖节最多可生活5～6个年度,不同生长条件下均以1、2龄级分株的生长最为旺盛;1、2龄级分株在种群中占有绝对优势的地位;1龄级分株对种群的有性生殖贡献最大。营养分株和生殖分株的重量均具有较大的生态可塑性,而生殖分配的生态可塑性较小,具有相对稳定性。     

人工模拟降雨格局变化对白刺幼苗生长的影响

白刺是干旱荒漠区重要的建群植物种,研究其幼苗在不同降雨格局下的响应特征,可以为进一步研究降雨格局变化下白刺灌丛退化以及加快荒漠区植被恢复提供理论依据。本文通过人工控水试验,设置3个降雨量(增加30%、减少30%、不变)和2个降雨间隔时间(增加、不变)研究其对降雨格局变化的响应。结果表明,1)生长季白刺幼苗根长、叶生物量、地上生物量、总生物量和根冠比的变化主要由总降雨量引起;总降雨量对白刺生长的效应与降雨间隔时间紧密相关,但二者无显著交互作用。2)当降雨量一致时,增加降雨间隔时间有利于白刺幼苗冠幅、基径和各器官生物量的累积,尤其使叶生物量增加81%,从而使地上生物量增幅远大于地下生物量,导致根冠比降低。3)当降雨间隔时间一致时,降雨量减少30%对茎、地下生物量无显著影响,仅使根长显著增加86%,叶、地上生物量和总生物量分别显著减少67%,48%,27%,根冠比显著增加74%,高降雨量条件下的生物量均增加但无显著影响。因此,适当的增加降雨量和降雨间隔时间有利于白刺幼苗的生长及促进其植被恢复。     

放牧对典型草原区土壤水分及其对降雨响应规律的影响

为研究放牧对典型草原区土壤水分及其对降雨响应规律的影响,通过在内蒙古西乌珠穆沁旗设置试验,对禁牧区和放牧区5cm、10cm、15cm、30cm层土壤体积含水率和降雨量进行监测和分析。分析表明:放牧会导致草原地上生物量减少,植被抑制土壤蒸发的作用减弱,降雨转化率降低;放牧会破坏0~15cm层植被根系,根系吸水能力减弱,上层土壤水分向下运移,从而放牧区0~15cm层含水量小于禁牧区,30cm层却大于禁牧区;禁牧区与放牧区5cm、10cm和15cm层土壤水分对降雨的响应相似,单次或累积降雨量大于10mm时,土壤含水量即有显著增加,但会因干旱间隔(两次降雨事件之间无降雨日数)时间的不同而变化,禁牧区含水量更加敏感,增加幅度较大;禁牧区30cm层土壤水分对降雨的响应有滞后现象,单次降雨量大于30mm或累积降雨量大于20mm且干旱间隔时间≤3d时,才有显著增加,放牧区30cm层只在干旱间隔较短(≤2d)的连续大降雨后有明显波动;禁牧区0~30cm层土壤水分的增加都与降雨量、降雨强度极显著相关,放牧区0~15cm层与降雨量极显著相关,0~10cm层与降雨强度极显著相关。     

先锋植物类芦抗逆性及其应用

禾本科(Gramineae)植物类芦(Neyraudia reynaudiana)以其抗逆性强、生态幅广等优良性状,成为植被恢复先锋植物,在南方生态治理中有较广的应用前景。本文介绍了类芦的自然分布及其生物学特性,从抗旱性、耐贫瘠性、抗污染等方面阐述了类芦的抗逆性,分析了类芦通过缩小根直径、延长根系长度、促进根系增生、扩大根系范围的根系形态策略和提高水分养分利用效率的生理策略来适应干旱贫瘠逆境,以及富集重金属的机理和耐受机制,回顾了类芦在水土流失治理、边坡治理、土壤污染生态修复等方面应用,指出类芦抗逆性的分子机理与调控机制,以及逆境下的生存机制还有待研究。本文综述了类芦在逆境中生存的原因和适应困难立地的机理,以期为类芦在植被恢复、生态建设方面的研究与应用提供理论依据。     

东非狼尾草的特征特性及应用

介绍了威提特东非狼尾草Pennisetum clandestinum cv.whittet的特征、特性、繁殖特点、生产性能、栽培技术、在云南省种植的情况、目前在人工草场及草坪建植中的应用.结果表明:东非狼尾草是无冰冻地区建植人工草场的优质核心草种,也是理想的耐践踏和抗逆性强的草坪草种.研究表明,东非狼尾草还可作为绿化荒山、荒坡的首选先锋植物,护堤、护坡的理想草种.在种草养畜、防止水土流失、治理荒山等西部开发战略中,值得大力推广.     

内蒙古温带典型草原植物凋落物和根系的分解及养分动态的研究

在中国科学院内蒙古草原生态系统定位研究站,利用不同放牧强度下连续放牧了10年(1990-1999)的放牧样地,对停牧后草地恢复过程中的羊草(Leymus chinensis)、糙隐子草(Cleistogenes squarrosa)和星毛委陵菜(Potentilla acaulis)的凋落物和根系的分解及养分释放特性进行了研究.结果表明,植物凋落物和根系的分解及养分释放速率均以建群种羊草最高,重度退化种星毛委陵菜最低;凋落物和根系的分解及养分释放速率与木质素含量、C∶N、木质素∶N和木质素∶P均呈显著的负相关关系,而与土壤温度和土壤湿度则呈显著的正相关关系;在凋落物和根系的分解及养分释放过程中,土壤温度与土壤湿度存在极显著的互作效应.     

青藏高原6份披碱草属牧草农艺性状及生产性能评价

本研究通过对不同来源的5龄老芒麦[海拔分别为2223 m、1195 m的新疆野生老芒麦(S1和S3);西藏野生老芒麦(S2);栽培种‘川草2号’老芒麦(S4)]进行“一”字切根(RC1)和“十”字切根(RC2)及分株移栽(RT)的处理,以未处理母株为对照(CK),研究各处理措施对老芒麦植株和土壤主要营养元素碳(C)、氮(N)、磷(P)及其计量特征的影响,以期为延缓老芒麦衰老技术的选择奠定基础。结果表明,RC1处理基于大多材料来说,能很好地提高地上部植株的N、P含量以及地下土壤的N、P含量,降低植株的C ꞉ N;RC2处理能提高部分材料的地上部植株的C含量、C ꞉ P以及土壤的C和P含量;RT处理则对大多数材料的C含量有明显的提高。相关性和冗余分析(RDA)结果显示,植物与土壤均受N含量的限制。综合而言,“一”字切根对5龄老芒麦复壮具有比较显著的效果。     

黄土露天矿区排土场重构土壤典型物理性质空间差异分析

为探究博落回(Macleaya cordata)在不同施氮梯度下各生育期生物量及总生物量分配的动态变化规律,设置5个施氮水平：CK (0 kg·hm⁻²)、N₁ (75 kg·hm⁻²)、N₂ (150 kg·hm⁻²)、N₃ (225 kg·hm⁻²)、N₄ (300 kg·hm⁻²),从2020年起开展为期两年的连续施氮试验,揭示博落回在贫瘠土壤中的生长适应特征。结果表明：1) N₃、N₄各时期博落回的冠生物量、根系生物量和总生物量均显著高于CK、N₁和N₂ (P < 0.05)。2)博落回的根冠比在不同年份有差异,第1年所有处理的根冠比在6月最低,分别为0.04、0.12、0.09、0.15和0.16,第2年在8月最低,分别为0.20、0.18、0.08、0.06和0.10;2021年6月和8月,CK的根冠比都高于其他处理。3) 2020年10月N₃的茎叶比显著高于其他处理(P < 0.05),其他处理的茎叶比各月份间差异不大;2021年各处理间茎叶比随恢复时间逐渐增加,在11月达到最大,分别为2.82、1.19、1.23、1.89和2.05。综上所述,建议对煤矿复垦区博落回施加225～300 kg·hm⁻²的氮,以此来促进博落回在贫瘠土壤中的快速定植,本研究可以为缺氮土壤中博落回的生长适应性研究提供理论依据。

     

煤矿复垦区博落回生物量及其分配特征对氮的响应

为探究博落回(Macleaya cordata)在不同施氮梯度下各生育期生物量及总生物量分配的动态变化规律,设置5个施氮水平：CK (0 kg·hm⁻²)、N₁ (75 kg·hm⁻²)、N₂ (150 kg·hm⁻²)、N₃ (225 kg·hm⁻²)、N₄ (300 kg·hm⁻²),从2020年起开展为期两年的连续施氮试验,揭示博落回在贫瘠土壤中的生长适应特征。结果表明：1) N₃、N₄各时期博落回的冠生物量、根系生物量和总生物量均显著高于CK、N₁和N₂ (P < 0.05)。2)博落回的根冠比在不同年份有差异,第1年所有处理的根冠比在6月最低,分别为0.04、0.12、0.09、0.15和0.16,第2年在8月最低,分别为0.20、0.18、0.08、0.06和0.10;2021年6月和8月,CK的根冠比都高于其他处理。3) 2020年10月N₃的茎叶比显著高于其他处理(P < 0.05),其他处理的茎叶比各月份间差异不大;2021年各处理间茎叶比随恢复时间逐渐增加,在11月达到最大,分别为2.82、1.19、1.23、1.89和2.05。综上所述,建议对煤矿复垦区博落回施加225～300 kg·hm⁻²的氮,以此来促进博落回在贫瘠土壤中的快速定植,本研究可以为缺氮土壤中博落回的生长适应性研究提供理论依据。     

锰渣-土壤混合基质上黑麦草和紫花苜蓿生长状况及其对锰的累积特征

以紫花苜蓿(Medicago sativa)和黑麦草(Lolium perenne)为材料,在盆栽条件下探讨紫花苜蓿和黑麦草在电解锰渣-土壤混合基质中的生长状况及其对锰(Mn)的吸收特点.结果表明:土壤添加7％、14％、21％、28％、35％的电解锰渣后,紫花苜蓿、黑麦草的发芽率明显下降,而总生物量随着电解锰渣添加量的增加先增加后降低;但两种植物的株高均出现不同程度的增加,特别是黑麦草.随着电解锰渣添加量的增加,黑麦草中光合色素含量增加,在锰渣添加为14％时叶绿素含量最大,显著高出无锰渣对照34.7％(P<0.05);紫花苜蓿中叶绿素和类胡萝卜素含量随着锰渣添加先增加后下降,在锰渣添加量为14％时达到最大,分别高出对照59.7％、28.0％.在土壤中添加锰渣后,紫花苜蓿中丙二醛(MDA)含量、抗氧化酶包括超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)和过氧化物酶(POD)活性明显提高,而黑麦草中MDA含量、SOD、CAT和POD活性没有明显变化,说明黑麦草的耐受性大于紫花苜蓿.同时,在锰渣-土壤混合基质上紫花苜蓿、黑麦草的地上部分和根系中的锰含量均随着电解锰渣的添加量增加而提高,总体上黑麦草的富集系数大于紫花苜蓿,而对Mn的转移能力是紫花苜蓿大于黑麦草.研究结果显示,两种植物都可作为锰渣堆场生态修复的备选植物,但锰渣对紫花苜蓿的抑制作用大于黑麦草,因此,黑麦草更适合作为锰渣堆场生态修复的先锋植物.     

PP333 复合剂对高羊茅生长发育和生理效应的影响

探讨了PP333对草坪草高羊茅的生长发育和生理效应的影响.结果表明,适宜浓度的PP333可有效抑制生长,促进须根的发生,提高根冠比;抑制生殖生长,提高根系活力,增加细胞中可溶性糖的含量,提高叶绿素a/b值,增强抗逆能力.     

PP333 复合剂对高羊茅生长发育和生理效应的影响

探讨了ＰＰ３３３对草坪草高羊茅的生长发育和生理效应的影响。结果表明,适宜浓度的ＰＰ３３３可有效抑制生长,促进须根的发生,提高根冠比,抑制生殖生长,提高根系活力,增细胞中可溶性糖的含量的,提高对叶绿素ａ／ｂ值,增强抗逆能力。