塔里木盆地北缘绿洲盐生植物群落物种多样性及其分布规律研究

运用数量生态学的方法对渭干河-库车河三角洲绿洲的盐生植被及其土壤化学因子进行分析.结果表明:土壤盐分和土壤pH值与丰富度指数(R)、多样性指数(H')和均匀度指数(E)负相关关系显著(P＜0.05),而与优势度指数(C)具有显著正相关关系(P＜0.05);土壤盐分是影响这一地区植被分布的关键因子,同时土壤pH值也对该区...     

宁夏种植甘草δ13C组成与水分利用的关系

以宁夏盐池退耕还草地人工种植乌拉尔甘草(以下统称甘草)为研究对象,比较研究了甘草叶片的δ~(13)C组成、叶片相对含水量、脯氨酸含量、叶绿素含量等指标及其相互关系。结果表明:(1)自然降水条件下不同处理土壤含水量显著低于灌溉条件下的土壤含水量(P0.05),甘草叶片的δ~(13)C值、水分利用效率、叶片相对含水量显著大于灌溉条件下的相应值(P0.05),脯氨酸含量和叶绿素含量则呈相反变化趋势;(2)野生甘草与自然降水条件下种植甘草之间的生境土壤含水量、δ~(13)C值及水分利用效率无显著差异,与灌溉条件下种植甘草之间的各项指标差异显著;(3)同一水分条件下2 a生和3 a生甘草之间的脯氨酸含量和叶绿素含量差异显著(P0.05),其他指标差异不显著;(4)甘草叶片δ~(13)C值与土壤含水量、脯氨酸含量、叶绿素含量呈显著负相关,与叶片相对含水量呈显著正相关。综上可知,甘草叶片δ~(13)C值可同时反映甘草植株和土壤的水分状况。自然降水条件下,人工种植甘草与野生甘草一样具有高的δ~(13)C值和水分利用效率,在研究区,甘草可在无灌溉条件地区大面积种植。     

水、盐胁迫下长穗柽柳和梭梭碳氮同位素组成的变化特征

了解干旱和盐胁迫下不同光合类型荒漠植物的响应特征,对预测气候变化下干旱区荒漠生态系统的植被组成和功能具有重要理论意义。碳氮稳定同位素组成能够指示植物对环境胁迫的响应和适应,可以作为许多植物生理整合过程的代用指标,以此分析不同水分和NaCl处理下新疆荒漠优势种C_3植物长穗柽柳(Tamarix elongata Ledeb)和C_4植物梭梭[Haloxylon ammodendron(C.A.Mey.)Bunge]一年生幼苗碳氮同位素组成的变化特征。结果表明:(1)梭梭和长穗柽柳叶片稳定性碳同位素组成(δ~(13)C)与盐度呈正相关关系;干旱处理下长穗柽柳的δ~(13)C值随水分的降低显著增大,而梭梭的变化不显著。2种植物的稳定氮同位素组成(δ~(15)N)与盐度呈负相关关系;干旱胁迫下,两者δ~(15)N值均显著减小。(2)随着处理时间的延长,梭梭δ~(13)C值减小而长穗柽柳δ~(13)C值增大;梭梭15N含量增加而长穗柽柳15N含量减少。(3)梭梭和长穗柽柳的δ~(13)C值与其他生理指标显著相关,表明δ~(13)C值对植物受环境胁迫的程度有较好的指示作用。     

太白山石生苔藓碳同位素分布特征及其环境指示意义

关于植物δ~(13)C值对海拔变化的响应特征及其机理的研究存在不同的认识,且很难找到一种出现在各个海拔高度的植物来减少种间出现的碳同位素分馏的差异。苔藓植物由于其结构相对简单,对环境变化的反应较为敏感,且随海拔梯度分布范围较广,因此,是一类良好的指示植物。通过对太白山南北坡不同海拔高度石生苔藓碳同位素组成(δ~(13)C)以及各环境因子和石生苔藓碳同位素随海拔关系的分析,结果显示:太白山南北坡石生苔藓δ~(13)C与海拔呈显著线性相关(南坡R2=0.45,P0.01;北坡R2=0.31,P0.01)。海拔每升高1 000 m,南北坡石生苔藓δ~(13)C值分别增加2.0‰和1.1‰。同时,大气CO_2浓度及其碳同位素组成、大气压、降水量、生物量等各因子对石生苔藓碳同位素组成记录的海拔效应影响较小,温度很可能是导致太白山石生苔藓δ~(13)C海拔效应的主要因素。     

土默川平原土壤盐渍化与盐生植物分布及盐分离子特征的研究

以土默川平原哈素海周边为研究区域,以盐渍化土壤与盐生植物为研究对象,采用野外调查与室内分析相结合的方法。对该区域土壤盐渍化与盐生植物分布及盐分离子特征进行了研究,得出以下结论:碱蒿可在ESP 11.75%、pH 9.45、土壤全盐量3.94g/kg处形成占较大优势的盐生植物。苔草可在ESP 16.79%、pH9.75、中度-重度盐渍化土壤、全盐量3.32g/kg～4.88g/kg形成占较大优势的分布。羊草可在ESP 12.63%、pH 9.70的土壤上形成优势分布。碱蓬可在ESP 10.75%、pH 9.83土壤上形成优势分布。獐茅是一种可在强碱化土壤生长的植物,能在苏打氯化物-硫酸盐盐土,含盐量8.39g/kg、ESP 24.34%、pH 9.80土壤上成为唯一优势植物。土壤和盐生植物中盐分离子比例特征是:钙为植物>土壤,硫酸根、镁为植物<土壤;苔草的盐分离子为拒"镁、硫酸根"特征;羊草的盐分离子为"喜碳酸氢根,拒氯"特征;碱蒿的盐分离子为"拒镁"特征;碱蓬的盐分离子是"喜氯"特征;獐茅的盐分离子是"喜氯、拒碳酸氢根"特征。     

银川平原沟渠边坡土壤理化性状空间分异特征

基于银川平原沟渠边坡植物群落的生态序列更替,在沟渠边坡从堤坝顶部到坡底设置了A区、B区和C区3个样区,通过野外调查采样、实验室分析,结合经典统计学方法,对沟渠边坡土壤含水量、全盐、pH值、有机碳(SOC)、碱解氮(AN)、有效磷(AP)等的空间分布特征及其与植被的相互反馈机制进行了探究。结果表明:银川平原沟渠边坡土壤理化性状具有明显的空间异质性;A区、B区、C区的土壤含水量依次呈现递增变化规律;A区、B区、C区的pH值分别介于8.18~10.37、8.29~9.79、8.08~9.75之间,盐碱化程度较高;土壤全盐表聚效应显著,其中以B区0~10 cm土层富集效应最显著(P0.05),形成了明显的"盐带";SOC、AN、AP分别在B区的0~30、0~30、0~10 cm土层富集效应显著(P0.05),形成了明显的"肥区"。土壤理化性状间的相互作用直接或间接地影响了土壤理化性状的空间差异,其中,土壤含水量的变化是植物群落更替效应的本源,进而影响了土壤理化性状。土壤资源的空间异质性和植物群落的生态序列梯度相伴而生、相互制约,共同维护着银川平原沟渠湿地的植物多样性和绿洲生态系统的稳定。     

准噶尔盆地4种盐生植物耐盐机制分析

对准噶尔盆地4种盐生植物体内的无机离子和有机渗透调节物质含量进行分析。结果表明:稀盐盐生植物囊果碱蓬(Suaeda physophora)和盐节木(Halocnemum strobilaceum)的含水率、肉质化程度及体内茎叶中的K~+,Na~+,Cl~-等离子含量显著高于其地下部分,也高于泌盐盐生植物多枝柽柳(Tamarix ramosissima)和琵琶柴(Reaumuriasoongorica);而多枝柽柳和琵琶柴体内脯氨酸和可溶性糖含量显著高于囊果碱蓬与盐节木。说明在盐渍生境下,囊果碱蓬和盐节木主要通过体内地上部分离子积累和区域化作用降低盐胁迫;而多枝柽柳和琵琶柴则是通过泌盐,将过多的盐分排出体外,同时在植物体内积累有机渗透调节物质来降低盐胁迫。     

银川平原草甸湿地土壤养分特征与植物响应

为探究草甸湿地土壤养分特征,阐明草甸湿地土壤养分对植物养分的影响,在银川平原选取3种生境的草甸湿地(沼泽草甸、典型草甸和盐生草甸)作为研究对象,通过野外调查、实验室分析,结合经典统计学方法对土壤养分及植物养分进行分析。结果表明:①水平梯度上,除全磷(TP)外,3种草甸湿地之间土壤养分含量在土层020cm变化显著(P<0.05)。②在垂直梯度上,全氮(TN)、碱解氮(AN)在盐生草甸中垂直变化不显著(P>0.05),但在典型草甸与沼泽草甸垂直方向上波动幅度较大;TP在草甸湿地土壤中垂直变化不显著(P>0.05);速效磷(AP)与速效钾(AK)在草甸湿地表层具有一定程度的富集效应,并且在不同草甸湿地土层垂直方向上变化显著(P<0.05)。③土壤中C、N和P含量的变化趋势一致;AK与土壤P具有显著的相关性(P<0.05)。④草甸湿地植物养分均表现为N限制,其中C∶N、C∶P与土壤养分呈负相关,植物N∶P受土壤有机碳(SOC)、AN影响较为显著。     

塔克拉玛干沙漠腹地人工绿地三种灌木的离子吸收特性

塔克拉玛干沙漠腹地人工绿地长期使用矿化度 4.0g/L以上的地下水灌溉 ,柽柳、梭梭和沙拐枣三种灌木仍然能够正常生长 ,表现出较强的抗盐特性。通过对三种不同年龄的灌木及其根、茎和凋落物的盐分分析 ,表明 :不同种类和年龄灌木对可溶性离子的吸收特性存在较大的差异 ;同一种灌木不同器官的离子吸收特性差异显著 ,表现出三种灌木在抗盐机理方面不同的生理和生态学特性 ,即 :柽柳从土壤中吸收的大量盐分离子 ,通过叶片的泌盐腺排出体外 ,使植物体内的盐分离子含量保持在相对较低的水平 ,这类植物属于泌盐类植物 ;梭梭能够从外界环境吸收大量的盐分 ,在植物体内储藏 ,并且依靠植物肉质同化枝吸收大量的水分 ,使得植物体内的盐分浓度维持在一定的限度内 ,这类植物属于盐多汁类植物 ;而沙拐枣通过根部运输系统的超滤 ,使得过量的盐被阻止在体外 ,保持植物体内较低的盐分浓度 ,此类植物主动避开盐分 ,属于拒盐类植物     

塔克拉玛干水沙漠腹地人工绿地三种灌木的离子吸收特性

塔克拉玛干沙漠腹地人工绿地长期使用矿化度4.0g/L以上的地下水灌溉，柽柳、梭梭和沙拐枣三种灌木仍然能够正常生长，表现出较强的抗盐特性。通过对三种不同年龄的灌木及其根、茎和凋落物的盐分分析，表明：不同种类和年龄灌木对可溶性离子的吸收特性存在较大的差异；同一种灌木不同器官的离子吸收特性差异显著，表现出三种灌木在抗盐机理方面不同的生理和生态学特性，即：柽柳从土壤吸收的大量盐分离子，通过叶片的泌盐腺排出体外，使植物体内的盐分离子含量保持在相对较低的水平，这类植物属于泌盐类植物；梭梭能够从外界环境吸收大量的盐分，在植物体内储藏，并且依靠植物肉质同化枝吸收大量的水分，使得植物体内的盐分浓度维持在一定的限度内，这类植物属于盐多汁类植物；而沙拐枣通过根部运输系统的超滤，使得过量的盐被阻在体外，保持植物体内较低的盐分浓度，此类植物主动避开盐分，属于拒盐类植物。     

沙柳稳定碳同位素值的特点及其水分利用效率

通过对沙柳5个种源苗木叶片不同月份稳定碳同位素组成(1δ3C)的测定,研究不同种源沙柳δ13C值的特点,试图找出影响δ13C值季节变化的关键环境因子。结果表明:沙柳碳同位素值在-26.753‰~-29.915‰之间变化,其中,乌审旗和榆林种源1δ3C值较高,表明在该试验条件下具有较高的水分利用效率;叶片与枝条相比,δ13C值在6月和8月差异明显,达到0.930‰~2.469‰;而枝条的碳同位素值差异较小,为0.032‰~0.838‰;沙柳δ13C值在不同月份间有显著性差异,6月δ13C值明显高于8月;在将各环境因子分离开的情况下,主要研究了大气相对湿度对植物的1δ3C值季节变化的影响,结果显示,δ13C值随大气相对湿度的降低而偏重。     

新疆三种类型盐生植物矿质元素含量的特点比较

通过比较生长在新疆极端干旱区的三种生态类型的盐生植物 ,即积盐植物 (以盐爪爪为代表 )、泌盐植物(以柽柳为代表 )和避盐植物 (以芦苇为代表 )地上部元素含量特点 ,发现盐爪爪属于Na>K >Ca >Mg型SO2 -4-Cl-盐生植物 ,柽柳属于Ca>Mg >Na>K型Cl--SO2 -4盐生植物 ,芦苇属于Ca >Na >K >Mg型的Cl--SO2 -4型盐生植物。Na、K、Cl-含量以盐爪爪 >柽柳 >芦苇 ,SO2 -4含量以芦苇 >柽柳 >盐爪爪 ,Mg2 + 含量柽柳 >盐爪爪 >芦苇 ,Ca含量为柽柳 >芦苇 >盐爪爪。这三种盐生植物体内元素含量特点与其生长的土壤盐分类型相反     

干旱胁迫对甘肃地区5种经济林苗木水分利用效率的影响

干旱作为全球最为常见的自然灾害之一,对农林业生产造成了严重的影响。而在干旱地区影响林木成活率的关键因素之一是植物对水分的利用效率的高低。以核桃、枣、枸杞、沙棘和花椒5个甘肃地区的经济林2年生实生苗木为试材,通过盆栽实验,对其在干旱胁迫(对照、轻度胁迫、中度胁迫和重度胁迫)下的光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)、气孔导度(Gs)、瞬时水分利用效率(WUE_I)、长期水分利用效率(WUE_L)、生物量以及稳定性碳同位素比率(δ~(13)C)等进行了测定,分析了5种苗木δ~(13)C与长期水分利用效率WUE_L之间的关系。结果表明:干旱胁迫处理下,5个经济林树种的Pn、Tr、Gs在中度和重度胁迫与对照间差异显著(P0.05),而WUE_I则仅花椒、枣和枸杞在重度胁迫与对照间差异显著(P0.05)。沙棘因较低的Tr而获得了比其它4个树种高的WUE_I。5个经济林苗木的WUE_L和δ~(13)C在重度胁迫与对照间差异显著(P0.05),而生物量则仅花椒、核桃和枣在重度胁迫与对照间差异显著(P0.05)。分析发现,枸杞和沙棘δ~(13)C与WUE_L的相关性较其它3个树种高,而枸杞和沙棘在干旱胁迫下的WUE_L也高于其它3个树种,说明干旱条件下高δ~(13)C是评定经济林高WUE的可靠指标。因此,在甘肃地区进行经济林选择时,枸杞和沙棘可在干旱地区种植,而在水分条件较好的地区则可选择其它3个树种。     

滨海盐渍区利用异源海水养殖废水灌溉耐盐能源植物（菊芋）研究

通过田间微区试验,研究了异源养殖废水农业利用对耐盐能源植物(菊芋)栽培体系土壤性状、植物生长及产量的影响,同时利用Watersuit直观模型对系统作了安全性评估.结果表明:异源养殖废水灌溉土壤有明显积盐趋势,尤其是高盐度的对虾养殖废水,土壤盐分高达2.69 g/kg;而钠吸附比(SAR)海参养殖废水最高,其值为7.4 (mmol/L)1/2;异源养殖废水灌溉菊芋茎叶生长受到抑制,但能明显促进根系生长;与淡水灌溉相比,除对虾养殖废水块茎产量受到影响外,其他两个养殖水处理块茎产量均无明显差异;以菊芋块茎产量作为基准,其耐盐临界值为24.65 dS/m.安全评价结果表明,适宜盐度养殖废水补充灌溉菊芋,可保证土壤安全和取得较高块茎产量.     

北疆常年膜下滴灌棉田土壤盐分年内及年际变化特征研究

针对膜下滴灌棉田土壤次生盐渍化问题,从年内变化与年际变化两个方面,分析新疆典型绿洲区膜下滴灌棉田土壤盐分演变特征。研究结果表明:在年内,土壤盐分整体随生育期的顺延而呈下降趋势,其中5月上旬(苗期)、7月中旬(花铃期)、9月中旬(收获期)土壤盐分呈现积盐趋势;膜下滴灌4~12 a的棉田土壤存在稳定积盐层,其深度大约在60~150 cm范围内,其盐分值基本保持在0.6%上下;60 cm以上土层基本处于脱盐状态,其盐分值保持在0.2%~0.4%左右,属于非盐化土壤;膜下滴灌15 a的棉田,土壤盐分随生育阶段变化幅度较大,呈现中度盐化土特征。在年际间,膜下滴灌最初1~6 a,土壤盐分呈现持续脱盐趋势,尤其20 cm以下土层脱盐效果较为明显;实施膜下滴灌6~7 a,土壤盐分变化趋于稳定状态,各棉田出现稳定积盐层,其深度大约在80~100 cm土层,积盐层盐分值大部分保持在0.25%上下,属于非盐化土。     

准噶尔盆地南缘土壤水运移特征及其补给来源识别

在荒漠区,土壤水是一切陆生植物赖以生存的基础,识别荒漠区土壤水的补给来源,探索土壤水的运移机理,对于荒漠区生态修复非常必要。通过对荒漠区非饱和带剖面土壤水的含水率、易溶盐离子及稳定同位素(δD、δ~(18)O)的测定和分析,研究荒漠区土壤水的补给来源与运移机理。结果表明:荒漠区土壤含水率、易溶盐与土壤水氢氧同位素在垂向上呈现旋回变化,剖面中土壤Cl-含量与含水量成正相关;0~1.6 m为蒸发影响带,1.6~8.0 m为土壤水向下运移带,8.0 m以下为潜水影响带。从土壤水中氢氧同位素及Cl-含量信息来看,荒漠区土壤水来源于大气降水的补给。旋回中Cl-含量极低值与δD与δ~(18)O极贫值相对应,δD值贫化峰值为-124.10‰~-97.39‰,荒漠区土壤水来源于冬季大气降水或降雪的入渗补给。     

艾比湖湿地自然保护区4种典型群落间土壤酶活性的变化

酶是土壤生态系统代谢的一类重要动力,研究其在土壤垂直层间和群落间的变化,能够为理解土壤生态系统中物质循环和能量转换提供依据。本文以艾比湖湿地自然保护区内分布最广泛的胡杨、梭梭、柽柳和盐节木4种典型荒漠群落为研究对象,通过分析过氧化氢酶、脲酶、磷酸酶和蔗糖酶的活性、群落数量特征和土壤理化性质在不同群落间的变化,试图阐明群落数量特征和土壤理化因子对土壤酶活性变化的影响。结果表明:(1)4种典型群落内,土壤酶活性在0~15 cm、15~30 cm和30~50 cm的土层间均无显著性差异(P0.05);(2)4种典型群落间,同土壤深度的过氧化氢酶和磷酸酶的活性均无显著性差异(P0.05);相反,同土壤深度的脲酶和蔗糖酶的活性存在显著性差异(P0.05);(3)将群落数量特征和土壤理化因子对土壤酶活性逐步回归后发现,除过氧化氢酶活性受群落数量特征影响外,脲酶、蔗糖酶、磷酸酶的活性变化均与群落数量特征无关。表明干旱荒漠内,群落数量特征和土壤理化因子都能对土壤酶活性的变化产生影响,但具体起影响作用的因子与土壤酶类型有关。     

盐地碱蓬在高盐碱土环境中的生态学意义

以罗布泊钾盐矿区人工植被生态示范区种植的盐地碱蓬(Suaeda salsa)为对象,重点研究不同土壤类型对植物生长的影响以及盐地碱蓬在盐碱土改良中的生态学意义。结果显示:全换土区植物个体生长较其他土壤类型生长良好,而炉渣区生长相对较慢,这说明好的土壤环境利于植物的生长;对于炉渣区而言,虽然其含盐量不是最高,但因为其孔隙度大的物理性质使其保水力相对较差,因此,植物生长相对最差。而原状土区虽然植物发芽存活率低,植被盖度低,但是存活的个体生长良好,说明盐地碱蓬一旦适应了盐土环境,高盐土环境不会对其生长产生较大影响。根冠比结果表明,原状土区炉渣区炉渣+换土区全换土区,这说明在较差的土壤环境中(高盐/高孔隙度),植物为了更好的生存,必须发展出较为强大的根系,以获取更多的养分和水分来维持生活,这正是植物适应外界胁迫环境的一种生态机制;对于土壤盐分和养分的研究结果显示:在盐碱土环境中种植盐地碱蓬后,土壤中的有机碳含量,全氮、全磷和全钾含量随着种植年限的增加而逐年增加。然而,其盐分含量和p H在原状土区有了不同程度的减小,说明盐地碱蓬有利于该区土壤盐碱性的降低以及土壤养分的积累。     

高浓度氯化钠溶液对三种柽柳插穗的伤害作用

一些干旱和半干旱地区,由于蒸腾强烈,地下水上升,使地下水所含有的盐分残留在土壤表层;又由于降雨量小,不能将土壤表层的盐分淋溶排走,致使土壤表层盐分逐年积累,特别是一些易溶盐类,例如NaCl、Na_2CO_3、Na_2SO_4等,结果形成盐渍化土壤。土壤盐分过多时对植物可以产生胁迫作用,即盐胁迫。盐胁迫和其他胁迫(例如水分胁迫、低温胁迫等)一样,对植物都可以产生一定的伤害作用。相反,植物对盐胁迫具有一定     

海冰水灌溉对土壤盐分和玉米产量的影响

渤海海冰盐度一般在4~11 g/kg之间,经处理可以作为农业灌溉用水。采用不同盐度(1、3、5 g/kg),不同灌溉水量(4509、00、1 350 m3/hm2)的海冰水进行农田微区试验。结果表明:(1)灌溉处理的试验终期的土壤盐度没有显著的增加,在降水的淋溶下可以保持在较低水平;在第二年返盐高峰时土壤盐分也保持在较低水平。(2)玉米籽粒产量随灌溉海冰水的盐度增加而轻微下降,在低盐度(1 g/kg)的处理时,随灌溉水量的增加而增加,在高盐度(3、5 g/kg)时则相反。玉米秆的产量也呈现出和籽粒相似的规律。