科尔沁沙地植物演替的生理机制

在科尔沁沙地选择处于不同演替阶段的几种优势植物，通过测定干旱高温处理下植物形态变化和生理反应，分析讨论了植物生理抗逆性差异及其与植物演替的关系。结果表明，固定沙地上的狗尾草、白草在胁迫过程中叶片萎蔫，复水后恢复生长，其保护酶对胁迫反应快，可溶性粮、游离脯氨氨酸含量增加，是一真正的生理抗逆植物，半固定沙地上的差巴嘎蒿在胁控过程中叶发黄，但在复水后能恢复生长，这与其在胁迫过程中游离脯氨酸含量增加，维持叶渗透压减少水分过度丧失有关，半固定沙地芒苇在胁迫过程中叶干枯死亡，原因是其细胞保护酶反应迟钝，积累的氧自由基引起膜脂过氧化作用伤害了膜系统，在干旱高温胁迫下，流动沙地上的沙米和欧亚旋覆花植株迅速脱水死亡，而细胞内膜脂过氧化作用强烈引起细胞膜严重受损是其死亡的主要原因，这说明，在生境从固这一沙地向流动沙地演变过程中，不同植物抗逆性的差异在植被演替序列中起重要作用，植物演替的生理机制是从较为抗旱到较为不抗旱，从生理抗旱向躲避干旱发展。     

科尔沁沙地典型玉米农田土壤呼吸特征及其影响因素

以科尔沁沙地典型玉米农田为研究对象,采用动态密闭气室法(Li-6400,USA)测定分析了土壤呼吸速率日动态和季节动态变化及其影响因素。结果表明:(1)土壤呼吸速率日动态在晴朗天气条件下表现为平缓的单峰曲线,最大值和最小值分别出现在14:00~18:00和2:00~6:00;季节动态最高值出现在雨热同期的夏季,日平均值达到7.490μmolCO2·m-2·s-1。(2)指数模型能较好的描述温度对于土壤呼吸日动态和季节动态的影响。(3)土壤呼吸速率与近地表气温的相关性最强,对15cm土壤温度的变化最敏感。(4)生物因子对土壤呼吸的季节变化起着重要作用,根系生物量与土壤呼吸速率呈三次关系(R2=0.880,P0.05)。     

科尔沁沙地典型人工植被区土壤水分动态研究

半干旱沙区土壤水分对植物的成活与持续生长具有重要作用.通过对不同植物种类区土壤水分的动态监测分析表明,不同植物种类对土壤水分的影响存在显著差别;不同地下水位埋深对植被区的土壤水分状况产生重要影响,地下水埋深浅的区土壤水分长期维持较高的状态,能够满足植物生长的需求;沙丘区地下水位深,土壤水分主要依靠降水的补充,固沙植物的生长明显降低了有效土壤水分供给量,多数植物受到水分胁迫的影响.在半干旱沙丘区建立人工植被过程中,应该依照土壤水分状况配置植物种类和栽植密度,以土壤水分状况决定植物分布.地下水位较高区可栽植密度大的乔木或草本植物,而在沙丘区则一定依照降水量栽植适宜的植物和合理的栽植密度,以保证植物的长期稳定生存生长.     

太行山南麓3种典型灌木枝-叶功能性状及其适应策略

研究荆条、扁担杆和酸枣枝条水力结构和叶片功能性状,探讨其适应策略,为太行山区植被恢复提供理论依据。以成龄荆条、扁担杆和酸枣为研究对象,测定多年生枝条水力结构,包括边材比导率、叶比导率、胡伯尔值和气穴化栓塞程度等,以及多年生枝条叶片厚度、比叶面积、叶片大小、水势、蒸腾速率和气孔导度日变化。利用光学显微镜和扫描电镜测定木质部导管和纹孔解剖性状。结果表明：1)荆条水力直径和纹孔密度均显著高于扁担杆和酸枣,因此荆条具有较高的水分传输效率,且荆条具有较高的气孔导度和蒸腾速率,体现出快速获取资源的适应策略。2)扁担杆导管水力直径较小、比导率较低,且叶片厚度显著高于荆条和酸枣,比叶面积显著低于荆条和酸枣,体现出较为保守的资源获取策略。3)酸枣水力直径和比导率最小,但是其抗气穴化栓塞能力最强,且水势日变幅最大,可忍耐较低的水势。另外酸枣比叶面积显著高于荆条和扁担杆,且具有较高的气孔导度和蒸腾速率,表明酸枣具有较强的碳获取能力。3种灌木具有不同的功能性状从而表现出多样化的适应策略,占据不同的生态位,因此可以较好的适应太行山区严峻的环境。。     

苹果正异常开花的植物功能性状比较

针对乌鲁木齐市苹果异常开花现象,对异常(11月)和正常(4月)开花时不同苹果亚种的枝、叶和花的功能性状观测采集,分析正异常开花时植物功能性状的差别,同时结合异常和正常开花时的环境因子数据,探索异常性状与环境因子间的关系。结果表明:1)红白花苹果亚种的花瓣长度、叶柄长度和小枝叶数量均存在显著差异(P<0.05),而小枝叶面积、小枝直径均无显著性差异(P>0.05);2)正常与异常开花时比较,叶柄长度、叶柄直径、雄蕊长度、花瓣长度、单叶面积、小枝单位横截面积上的叶面积、比叶面积、小枝上叶片数量在同亚种苹果间的性状存在差异(P<0.05);3)苹果正异常功能性状与土壤含水率、气温和土壤氮含量存在显著相关(P<0.05),说明土壤含水率、气温和土壤含氮量是造成苹果异常开花现象和其异常性状的最主要因素。     

草地贪夜蛾及其功能基因组学的研究进展

草地贪夜蛾Spodoptera frugiperda是一种原产于美洲热带和亚热带地区的重要入侵害虫,已经入侵了全球100多个国家,2019年1月在我国云南省被发现后迅速蔓延至其他地区,并对农业生产造成了重大危害。本文对草地贪夜蛾的形态与生物学特性、害虫防控方法、功能基因组学研究、特别是害虫的化学感受相关基因家族进行了综述,为开发并优化草地贪夜蛾的预警和绿色防控技术提供参考。     

科尔沁沙地典型沙丘植被光谱特征数据的匹配

地物光谱数据是多因素共同作用的结果,可能会出现“同物异谱”或“异物同谱”现象。以科尔沁沙地典型沙丘-草甸相间区域为研究区,以野外实测沙丘植被光谱数据为基础,利用最小距离法、光谱相似角度、光谱相关系数和光谱信息散度4种光谱匹配算法,对去噪后植物光谱特征数据进行匹配分析,发现最小距离法可以区分出本区沙丘典型植被。在此基础上,对光谱导数进行匹配分析,发现光谱相似角度和光谱相关系数识别效果增强明显,二阶导数光谱特征匹配度甚至出现了多个负值。最后选取TM1、TM2、TM3和TM4波段植被光谱数据做同样处理,证实TM2、TM4波段能够提高识别精度;同时,基于统计学基础分析单波段基础信息,发现单波段所包含信息量依次为TM1> TM4>TM2>TM3,综合考虑TM1波段内各植被光谱反射率特征曲线重叠严重和单波段植被光谱特征匹配度结果,认为TM4波段为该地区植被物种识别的首选波段。     

塔里木河干流典型区草地资源动态变化及其景观生态意义

以Landsat TM遥感解译出的塔里木河干流1990年和2000年的土地利用数据为基础,分析近10年来草地资源的时空及景观格局变化及其原因,从而探讨由此引起的生态效应及对策措施.结果表明:研究区的土地利用结构以未利用土地和草地为主.各草地类型与其他土地利用类型之间的转换表现为入不敷出,各类型草地面积共计减少7.3×104 hm2.虽然高覆盖度草地面积增加2.76×104 hm2,但草地质量的提高和下降的面积比为3∶10,草地质量呈下降趋势.研究区内草地景观多样性和均匀度都有所增加,草地内部优势景观不明显.各类型草地景观破碎化程度增加,人类活动干扰则是主要因素.基于塔里木河干流土地利用变化及草地资源动态变化的分析,其主要的环境问题是荒漠化,牧业受到影响.     

皂苷与植物病原真菌相互关系研究进展

皂苷是一类植物次生代谢物,具有抗真菌活性,被认为是植物抵抗真菌侵染的主要化学防御物质。其后的研究发现,许多侵染含皂苷植物的真菌能够通过产生皂苷解毒酶破坏这些植物防御物质。人们推测,这种皂苷去毒机制在含皂苷植物病原真菌中可能普遍存在,是病原真菌产生致病性的主要原因。本文总结了近年来皂苷与植物病原真菌相互关系研究的现状和进展,分析了今后的研究方向及应用前景。     

典型干草原退化草地的时空分布特征及其动态监测

在地形较为平坦的内蒙古锡林郭勒高原典型干草原草地上选择样区，借助于Landsat卫生遥感影像，采用非监督分类的方法研究了不同时期典型干草原草地的退化与恢复特征，结果表明，近20多年来，草地退化经历了从逐渐退化到严重退化，再到有所恢复的发展过程。从所选择的卫生影像的时相分析，若以1973年为标准，则1987年草地退化最为严重，此时盐渍化草地面积也大，1996年退化草地面积有所减少。     

科尔沁沙地东南缘不同草地恢复方式下的物种多样性与生物量

对科尔沁沙地4种典型退化草地恢复方式下的生物多样性特征及其生物量进行了定量研究。结果表明：4种退化草地恢复方式下,物种多样性排序为防护林围纯草地〉樟子松疏林草地〉榆树疏林草地〉撂荒草地;4种恢复方式下的群落总生物量与物种多样性的变化趋势一致;从物种多样性与生物量的综合分析表明,与未采取任何人为措施的撂荒草地相比,防护林...     

典型荒漠灌木叶片功能性状特征随降水梯度的变化研究

自然降水是干旱地区植被重要的水分来源,为了探明荒漠灌木叶片在降水变化的应对对策,以典型荒漠灌木为研究对象,测定不同降水条件下叶片形态性状和化学计量指标,分析其叶片功能性状的总体特征及各个功能性状与环境因子的关系。结果表明：（1）红砂（Reaumuria soongorica）叶片肉质化程度和含水量随自然降水量的减少呈逐渐增大的趋势;盐爪爪（Kalidium foliatum）叶片组织密度随自然降水量的减少整体呈增大的趋势;（2）红砂和白刺（Nitraria tangutorum）C含量、白刺和珍珠猪毛菜（Salsola passerina）叶片N含量随自然降水量的减少整体呈增大的趋势;珍珠猪毛菜和盐爪爪叶片N∶P均小于14,即其在生长发育中主要受氮素限制;（3）红砂、白刺和盐爪爪叶片组织密度与年均降水量呈正相关关系;红砂、白刺的比叶面积与海拔呈负相关关系,红砂、白刺、珍珠猪毛菜的P含量与海拔呈负相关关系。综上所述,在干旱环境中,不同的植物表现出不同的生态适应策略,其中盐爪爪通过减小比叶面积、增加叶组织密度,白刺和珍珠猪毛菜通过增加叶片N含量,红砂通过增加叶片的肉质化程度和含水量等来适应...     

锡林郭勒典型草原区平坦草地风雪流结构特征

通过对锡林郭勒典型草原区平坦草地积雪全覆盖状况下风雪流野外观测,分析了近地表100 cm高度内的风雪流结构。结果表明:风雪流结构表现为移雪强度随距离雪面高度增加而急剧减弱。风雪流活动范围随着2 m处风速增强而逐步增大。风雪流结构函数在低风速条件下(4~7 m·s~(-1))符合对数函数关系衰减,高风速条件下(8 m·s~(-1))呈幂函数关系衰减;风雪流搬运高度主要集中在近地表20 cm范围内,该高度内移雪量达到总移雪量的80%以上;近地表100 cm高度范围内的平均移雪强度与2 m处风速符合极显著的幂函数关系,关系式为Q=3.378 6×10~(-7)·V~(5.5390)(P0.001,R~2=0.972 9)。近地表风速的增加,会导致风雪流搬运能力的急剧增强。相关结论可为典型草原区风雪流防治提供理论依据。     

东祁连山河谷高寒草地植被群落特征及其与土壤性状的关系

为探究东祁连山河谷高寒草地植被群落特征与土壤性状的关系,根据研究区河谷地形地貌及河谷高寒草地分布特征,选取了分布在河谷山地阳坡上部和下部、河谷山地阴坡上部和下部及河谷水平阶地的5类不同植被类型的高寒草地为研究对象。研究草地植被群落和土壤性状特征及相关关系。结果表明:河谷中不同坡向、坡位高寒草地植被群落优势种不同,河谷阳坡高寒草地以嵩草属植物为主,阴坡以蓼属植物为主;阴坡植被总盖度高,阳坡低;河谷阴坡下部草层高度最高,而水平阶地最小;植被群落总科数、总属数和总种数均表现为坡下部高于上部,阴坡高于阳坡;地上生物量依次为:阴坡下部>阳坡上部>阴坡上部>阳坡下部>水平阶地;0~60 cm土层地下生物量依次为:阴坡下部>阳坡下部>阴坡上部>水平阶地>阳坡上部。不同高寒草地土壤性状之间有显著差异(P<0.05)。相关分析表明,土壤含水量、容重、孔隙度和全氮等指标与植被总盖度、地上生物量、总科数、草地平均高度有显著的相关关系。可见,研究区河谷高寒草地植被与土壤之间的影响主要表现为土壤含水量、容重、孔隙度和全氮与植被总盖度、地上生物量、总科数、草地平均高度间的相互作用。     

草地植物入侵的预防和控制

外来植物入侵属于生物入侵的范畴,对生态、环境和生物多样性具有破坏性影响。植物入侵的途径很多,但有意引进是最主要途径。本文阐述了国外一些地方由于植物入侵所造成的损失和教训。重点介绍了我国植物入侵的形势及主要有害外来植物种类、来源、入侵途径、分布范围及危害程度,并根据国际、国内目前应对植物入侵的作法和未来趋势,提出了预防和控制植物入侵的办法和措施。认为预防和控制植物入侵是草地保护的一项重要任务。     

科尔沁沙地西部蒸发皿蒸发量变化及其影响因子分析

以科尔沁沙地西部为研究区域,利用其1981—2016年气象观测资料,采用线性趋势法、Mann-Kendall趋势检验和Sen坡度估计法,对蒸发皿蒸发量及其主要影响因子的变化趋势进行了分析。运用偏相关、主成分分析及多元回归分析方法,探讨了蒸发皿蒸发量变化的成因。结果表明:在过去的36 a,蒸发皿蒸发量和风速均呈显著的下降趋势(P0.001),总云量与低云量则显著增加(P0.001)。不同季节蒸发皿蒸发量及风速均呈显著下降趋势(P0.001),而低云量呈显著增加趋势(P0.001),蒸发皿蒸发量春季、夏季的下降速率较秋季、冬季大。风速下降及云量的增加是蒸发皿蒸发量下降的主要影响因素。     

系统发育和植物功能性状对新疆木本植物开花物候变化的影响

为揭示系统发育和植物功能性状对新疆木本植物开花物候的影响,以新疆乌鲁木齐、伊宁和喀什三地典型植物园或公园的木本植物为研究对象,利用系统发育信号值和系统发育广义最小二乘模型（Phylogenetic Generalized Least Squares, PGLS）,探究开花物候分布特征、谱系保守性以及功能性状的贡献率。结果表明：（1）新疆木本植物开花期集中在3月31日至4月20日,持续时间为（13.03±0.38）d。乔木、肉质果、彩色花和风媒植物分别比灌木、非肉质果、非彩色花和虫媒植物的开花早。（2）亲缘关系越近的物种开花物候特征越相似,系统发育信号值Pagel’sλ为0.67～0.74。（3）果实类型、花色和传粉方式与开花物候最相关,解释度为17.4%～31.6%。本研究证明系统发育和植物功能性状均能影响新疆木本植物开花物候,研究结果对阐明干旱区生物多样性维持机制和虫植关系具有重要意义。     

奇台荒漠草地自然保护区典型植物群落物种多样性分析

以重要值为测度指标,选择反映群落物种多样性、丰富度、优势度和均匀度的7个测定指数对奇台荒漠草地自然保护区荒漠植物群落物种多样性进行了研究。结果表明:在整个研究区荒漠植物群落中,白梭梭、梭梭、碱蓬、琵琶柴、沙蓬、驼绒藜和沙漠娟蒿等物种有较高的重要值。依据群落外貌结构和植物种类组成等特征,按照样方中建群种和优势种的重要值,将研究区植物划分为14个典型群落,各群落类型的物种多样性指数(Shannon-wiener指数H′)的顺序为:梭梭+角果藜(2.0740)>白梭梭+驼绒藜(1.9037)>白梭梭+羽毛三芒草(1.8909)>梭梭+芦苇(1.8474)>梭梭+雾冰藜(1.7434)>芦苇+猪毛菜(1.7278)>梭梭+白茎娟蒿(1.6723)>白梭梭+琵琶柴(1.5410)>白梭梭+沙蓬(1.4886)>白梭梭+假木贼(1.4530)>梭梭+碱蓬(1.4437)>白梭梭+刺木蓼(1.4277)>白梭梭+角果藜(1.3637)>白梭梭+沙漠娟蒿(1.3362)。