黄土丘陵半干旱区柠条锦鸡儿人工林对土壤水分的影响

为了解覆被变化对土壤水分的影响,采用中子水分仪同步定位观测多年撂荒地转变为人工柠条锦鸡儿林地前后2种覆被类型的土壤剖面水分动态变化,并对测定资料进行量化分析。结果表明:荒地造林后,除丰水年林地剖面土壤含水量和储水量增加,表现为对土壤水分的正效应外,其他年份均表现为对土壤水分的负效应。随林龄增加,柠条锦鸡儿林对土壤水分影响程度逐渐增强,林地土壤含水量和储水量下降幅度加大。由于林地土壤水分主要依靠穿过林冠的天然降水来补充,为了实现森林植被和土壤水资源的可持续发展,防止深层土壤干层形成,造林后第5年就需采取适当措施控制柠条锦鸡儿生长,以减少土壤水分消耗。     

半干旱区柠条植物篱水分再分配格局研究

通过对黄土高原丘陵沟壑区26年生柠条植物篱不同部位(带间、带前、带内、带后)土壤水分的2年监测,对比分析了柠条植物篱不同部位土壤水分的分布特征及其动态,探讨了柠条植物篱对降水的再分配效应。结果表明:带状柠条植物篱内不同部位间土壤水分物理性质有明显的不同,其中,带内部位土壤密度(0.99 g·cm-3)、非毛管孔隙度(8.77%)、毛管持水量(58.89%)等均优于带间、带前、带后,土壤更为疏松,透水保水性能更良,而带前更加黏性化;随着土壤深度的增加,各部位土壤含水量均表现出逐层降低的趋势,依次为0~20 cm(25.51%±2.28%)40~60 cm(12.96%±1.34%)60~80 cm(10.03%±0.59%)80~100 cm(9.16%±0.81%)100~120 cm(8.76%±1.00%),但越接近表层,带前、带内部位土壤水分含量的优势更明显。根据对土壤水分的有序聚类分析,将柠条植物篱土壤层次划分为弱利用层、利用层和调节层3层,其中,带内的土壤水分利用层(20~120 cm)大于带前、带后(20~60 cm)和带间(40~60 cm),与柠条对土壤水分的主要利用层次相一致,带内的土壤水分调节层在120 cm以下,较带间(80 cm以下)和带前、带后(60 cm以下)均深,反映了带状植物篱带前、带内土壤含水率提高而带后表层土壤含水率降低的分异特征。     

黄土半干旱区集水造林条件下林木生长适宜的土壤水分环境

2000年在山西方山，采用LI－6200光合测定系统和LI－1600稳态气孔仪，对不同集水措施试验地的刺槐、侧柏和苹果的生理指标进行了实地观测，并辅以相同树种实地盆栽苗木水分胁迫条件下的林木生理指标观测，研究了林木净光合速率、羧化效率、水分利用效率与土壤含水量的定量关系。结果表明：维持刺槐、侧柏和苹果净光合作用的最佳土壤含水量分别为17.13%、15.9%和16.11%，三树种维持叶片水分利用效率的最佳土壤含水量依次为13.23%、10.66%和12.38%；羧化效率最高时的土壤含水量临界值依次为15.7%、15.5%和15.8%；土壤水合补偿点分别为4.55%、3.91%和4.49%。上述三树种蒸腾速率所适宜的土壤含水量分别为18.82%、19.70%和16.33%。根据集水造林的基本构思，可选取维持最佳叶片水分利用效率的土壤含水量临界值作为集水造林林木密度调控的土壤水分阈值和林木需水量的低限计算条件。这一指标可量化为刺槐10％－13％，苹果10％－12.5%，侧柏9.5%-11%。     

晋北半干旱区樟子松人工林土壤水分含量及持水性研究

为给晋北半干旱区樟子松人工林营建与可持续经营提供理论依据,在朔州市怀仁县、大同市云州区选取不同树龄(24～25、32、38a)及不同密度(1 000、1 666、2 500株·hm^-2)代表性樟子松人工林地,采取常规方法采集土样和测定分析,研究了不同林龄和不同密度对0～80cm 层土壤容重、含水量、持水量等物理性状的影响,结果为,较低林龄(24～25a)土壤容重最低,土壤孔隙度及持水性能最好;较低林分密度(1 000株·hm^-2)含水量最高且深层土壤孔隙度及持水性能较高,但林分密度1 666株·hm^-2的表层土壤孔隙度及持水性能较高;土壤孔隙度及持水性能0～10cm 层最高,60～80、40～60cm层次之,10～20、20～40cm 最低,林分经营适宜密度为1 000～1 666株·hm^-2。     

黄土高原半干旱区几种人工林的土壤水分、光照变化及其对林分的影响

对黄土高原半干旱的山西黄土丘陵沟壑区17年生4种造林密度(1 5m×2m、1 5m×4m、1 5m×6m、1 5m×8m)的人工刺槐林、2种造林密度(1 5m×3m、1 5m×5m)的白榆林及2种造林密度(1 5m×3m、1 5m×5m)的油松林地土壤水分、林下光照强度进行了观测;并对各林分林木的生长状况和林下植物的种类、数量、生长及发育状况进行了研究。结果表明,在相同林分类型中,密度小、营养空间大的林分林内土壤水分、光照强度有显著随林分密度增大而减小的趋势。在刺槐林内随着林分密度的增大,渐渐出现干旱、半干旱地区成龄人工林所具有的土壤干化现象,林下植被的种类和数量相应减少,物种丰富度和物种多样性指数也降低,且逐步由以田旋花、小菅草为典型的中生植物,向以铁杆蒿、达乌里胡枝子、铁丝草为典型的旱生植物过渡;白榆林密度1 5m×5m的林分中已有30%的林木出现枯梢,密度为1 5m×3m的林分中65%的林木严重枯梢,林下植被以耐旱性强的达呼里胡枝子为主要植物;油松林两个密度的林分林地平均土壤水分含量均比其他林分低。反映出林分内的小环境条件、林木生长状况和林下植被发育水平随林分种类、林分密度变化而变化的特点。因此,在半干旱区的营林中,树种选择要以其生物生态特性和实际生长状况为依据,且密度不可过大,以此提高林分的     

干旱半干旱过渡区柠条造林技术试验研究

2015~2016年在调查基础上对柠条造林进行了试验研究,柠条植苗造林时机为春季树液流动后和秋季停止生长树叶皮层脱落后;直播造林受土壤含水量、温度及直播深度的影响出苗率变化大,在干旱区宜林沙荒地柠条直播造林造林时,在气温稳定回升到10℃以上,土壤含水量大于8%后可进行直播造林,填补植苗春夏不能造林的空隙,试验结果显示植苗结合直播补植当年可达到国家造林标准。     

半干旱地区柠条生产力与土壤养分及水分相关性研究

选择不同坡向完整坡面成熟柠条林作为研究对象,2012~2015年连续对土壤水分、土壤养分、地上生物量和根系生物量进行测定,并开展了其生产力与土壤养分,土壤水分与土壤养分及土壤水分与生产力的相关分析。结果表明:土壤养分对柠条林的地上生物量影响不显著,水分作为当地柠条生长的瓶颈因子,大大降低了土壤养分对柠条的影响程度;新梢生长量与当年土壤水分含水量显著相关,而作为反应自然水分环境的立地条件是柠条林长期生产力水平主要影响因子;柠条地下生物量在垂直方向上的分布与其剖面土壤水分变化趋势关系密切,并且相关性存在根径越细相关性越显著的特征。     

半干旱区大扁杏早期丰产栽培技术的研究

大扁杏是我国特有的经济树种，适宜在我国“三北”地区广泛栽植。本研究在山地土壤瘠薄干旱条件下，以充分利用太阳能和蓄水保墒增肥为着眼点，采用宽行密植、园地生草就地覆盖树盘、合理施肥、叶面喷肥。整形修剪等一整套栽培技术措施，短期内即可实现大扁杏早期丰产，较传统栽培制度提早４～５年进入丰产期，产量提高１～４倍，取得了显著的经济效益和社会效益。     

干旱半干旱区人工林密度调控技术研究现状及趋势

水资源日趋紧张已是全球性生态问题.我国的干旱、半干旱、亚湿润干旱地区的面积分别为142.7、113.9、75.1万km2.其总面积为331.7万km2,占国土总面积的34.6%[1].这些地区降水量小,蒸发量大,植被稀少,生物量生产力低,属我国生态建设重点和难点地区.加强生态建设,恢复植被,需要实施大面积人工造林,提高经营管理技术,确保高的造林成活率和保存率.     

干旱半干旱沙区人工植被与土壤水分环境相互作用关系研究进展

土壤水分在干旱、半干旱沙区人工植被恢复、植物生长和群落演替过程中起着重要作用。文中综述了我国主要沙化地区人工固沙植被土壤水分状况和动态的研究现状, 分析了土壤水分的时空格局及其影响因子; 探讨植被冠层、生物结皮、植物根系对土壤水分的调控作用和影响机理以及干旱、半干旱沙区人工植被土壤水分空间异质性及相关问题; 最后提出人工植被区的土壤水分动态模拟预测、土壤—植被—大气系统水量平衡和水分循环以及空间尺度扩展等问题应是未来的研究重点。     

黄土丘陵区柠条林改良土壤作用的研究

在野外调查与室内分析的基础上,研究18年生与8年生柠条林对土壤养分、土壤结构性能、土壤酶活性的影响.结果表明:灌木林(柠条)可明显提高土壤中有机质、速效氮和速效钾的含量,降低土壤pH和密度;快速显著地增加土体中＞5 mm水稳性团聚体和＞0.01 mm微团粒的数量,使土壤的营养状况及结构得到很大改善,协调供应养分和水分的能力提高;能促进粘粒形成聚积,防止土地退化和保护生态环境.     

不同立地类型条件柠条播种造林苗期生长情况初步研究

通过对浑善达克沙地实验地4种立地类型柠条播种苗的实际跟踪调查,初步摸清了柠条在该区域的生长表现情况。调查结果表明:4种立地类型下按生长状况由好到次的顺序排列是,流动沙丘半固定沙丘风蚀沟丘间低地,物种间的竞争是影响当年生柠条播种苗生长好坏的最主要原因。     

柠条锦鸡儿组培苗继代培养中矿质元素的吸收规律

比较柠条锦鸡儿在MS、WPM、B5三种基本培养基中对P、K、Ca、Mg、Mn、Cu等主要矿质元素的吸收规律,用向量分析方法找出三种基本培养基中的限制因子.结果表明:矿质养分整体供应水平是影响柠条锦鸡儿组培苗吸收矿质元素的关键因子;除此之外,MS培养基的Ca、P水平偏低,WPM和B5培养基的主要限制因子分别为K、Mn和Ca、P、K.     

沙柳与柠条混合原料碱性过氧化氢法分离的纤维素特性研究

分析了沙柳(Salix psamm ophila)与柠条(Caragana korshinskiiKom.)质量比为1∶1的混合原料的化学组成,在NaOH 18%(质量分数)、反应温度165℃、H2O23%(质量分数)、反应时间90 m in、液固比4∶1(mL∶g)的条件下降解木质素与半纤维素,分离纤维素,计算纤维素制备物的得率及粘度。采用GC、HPLC、FT-IR及13C NMR分析了纤维素制备物的特性,结果表明,碱性过氧化氢法能高效降解大部分木质素,得到的纤维素制备物中残余木质素含量较低(酚醛和酚酸总量为4.39%),纤维素纯度较高(葡萄糖含量84.68%),纤维素结晶度可能升高。     

黄土高原丘陵区不同立地条件下柠条根系研究

对黄土高原丘陵区不同立地条件下3年生柠条的根系作了初步研究,结果表明:柠条侧根发生的主要部位在距地表0～20 cm的土层中,除在阳坡、半阳坡分布的植株外,其它的在50 cm以下没有侧根发生,侧根总数以阳坡最多,半阴坡最少;不同立地下根系生物量的垂直分布,均表现为从土壤表层到深层逐次递减;在各土层中,0～60cm土层中分布的根系生物量所占的比重最大,超过了总量的80%.不同立地条件下单株根系生物量以阳坡最大,为66.63 g,阴坡最低,仅为6.69 g.不同立地条件下柠条的地上部分差异显著,阳坡、半阳坡的株高、生物量等都高于阴坡和半阴坡的.柠条在幼龄期适宜生长的立地类型为阳坡和半阳坡.     

宁夏黄土丘陵区4个退耕树种耗水量研究

林木耗水量和环境供水量相平衡是干旱区造林的基本依据,林木耗水研究对了解其生理特性和造林规划有重要意义。在宁夏南部黄土丘陵区采用热脉冲植物茎流计和快速称质量法测定了主要造林树种山桃、山杏、柠条和沙棘的耗水量。结果表明:山桃、山杏、沙棘、柠条年耗水量分别为594.19、271.13、24.88和20.82 kg,日耗水量分别为3.30、1.51、0.14和0.12 kg;不同树种蒸腾耗水过程具有相似的变化过程,即正午是日蒸腾最强的时间,7、8月是耗水量最大的月份。     

黄土高原地区柠条人工林土壤呼吸

2005—2008年用红外气体分析法测定柠条人工林地的土壤呼吸。结果表明:柠条林地土壤呼吸具有明显的日变化特征,最大值出现在14:00左右,最低值出现在凌晨;柠条林地3—12月的土壤呼吸总量为814.9～1224.7gC·m-2,表现出明显的季节变化和年际变化;土壤呼吸与土壤温度呈显著指数正相关,方程的决定系数R2为0.31～0.67,由拟合的指数方程系数计算出柠条林2005,2006,2007和2008年的Q10值分别为2.02,1.70,1.76和1.75,生长季和非生长季的Q10值分别为0.64和2.11;2005和2006年土壤呼吸速率与土壤水分呈极显著线性相关(P0.01),方程的决定系数R2在0.30左右,而2007和2008年则不显著(P0.05);生长季(5—9月)土壤水分起主要作用,可以解释土壤呼吸季节变化的55%,非生长季土壤温度起主要作用,可以解释土壤呼吸季节变化的37%;4个双因子模型可以解释土壤呼吸季节变化的51%～83%。     

干旱风沙区营造人工柠条林对退化沙地土壤水分运动参数的影响

以宁夏盐池沙区退化沙地为研究对象,探讨其在营造人工柠条灌木林后,对土壤水分运动参数的影响,研究结果显示:退化沙地营造人工柠条林后,0～40 cm土层的土壤水分扩散率呈现增加的趋势;0～40 cm土层的土壤基质势明显低于对照天然草地;0～40 cm土层的土壤比水容量随造林密度的增加测定值降低;0～40 cm土层的土壤比水容量林地明显低于对照天然恢复草地;人工柠条林土壤非饱和导水率显著低于对照天然草地,其大小排序为天然草地>2 490丛.hm-2柠条林>1 665丛.hm-2柠条林>3 330丛.hm-2柠条林。     

3种锦鸡儿属植物呼吸代谢和生长对环境温度变化的响应

为了研究柠条锦鸡儿和中间锦鸡儿种间、伊金霍洛与和林格尔中间锦鸡儿种源间呼吸代谢和生长特点,利用量热仪在温度10~40℃之间每5℃为间隔温度,分别测定相同条件下培养出来的来自不同生态环境的小苗的呼吸速率和代谢热速率。通过计算,结果表明：3种植物在不同的温度条件下底物碳的转化效率（ε）与呼吸速率（R co2）和生长速率是不同的,由于植物生长对原生境温度已产生很强的适应性,所以在原产区以外的地区引种有可能失败。     

干旱胁迫下柠条锦鸡儿叶片SSH文库构建及CkWRKY1基因克隆

为研究柠条锦鸡儿抗旱的分子机制,挖掘干旱响应相关基因,成功构建干旱胁迫下柠条锦鸡儿叶片的抑制性差减杂交(SSH)文库,获得1 286条高质量的EST序列,平均长度475 bp,拼接得到Unigenes 645条.对这些Unigenes进行Blast比对注释后发现很多抗旱相关基因,例如LEA蛋白、DHN蛋白编码基因,MYB、bZIP、WRKY、NAC和bHLH转录因子等.通过RACE技术克隆其中1个WRKY转录因子的cDNA全长,命名为CkWRKYI,GenBank登录号为JX987095.CkWRKY1编码330个氨基酸的蛋白质,氨基酸序列中有1个“WRKYGQK”的WRKY转录因子家族保守序列,属于第Ⅱ类WRKY转录因子.利用实时荧光定量PCR技术检测发现,CkWRKY1基因在干旱处理后mRNA的表达水平明显上升,预示该转录因子可能与柠条锦鸡儿抗旱的分子机制相关.