黄土丘陵地区唐古特白刺根际土壤水分与根系分布研究

以根际土壤水分和根系分布特征为主要指标,研究了兰州北部黄土丘陵地区唐古特白刺根系分布和根际土壤水分的响应关系。结果表明,唐古特白刺根际土壤水分变化规律明显,0～40 cm土层含水量变幅较大,40～80 cm土层含水量最高,之下随土层加深而递减,160～300 cm土层含水量没有明显变化。唐古特白刺平均根长100 cm,根幅300 cm。主根较粗,入土浅,根长为地上株丛高的1.32倍,侧根发达,扩展范围较广,根幅为冠幅的3.23倍,地上生物量为根系生物量的1.46倍;有效根系主要分布于0～40 cm,在0～20和20～40 cm土层中,有效根重分别占总有效根重的58.69%和22.96%,有效根长分别占总有效根长的59.65%和23.20%,0～40 cm土层是吸收和利用水分的重要区域,该层土壤水分含量随季节呈现明显的动态变化,根系的浅层分布和分布面积扩大,对于及时有效利用季节性降水有重要意义。根系的水平分布范围是垂直分布范围的3倍,这种根系分布格局对于以自然降水为唯一水分补充方式的黄土丘陵地区,有利于对来自降水而短暂提高的土壤浅层水分的吸收。     

内蒙古荒漠草原匍根骆驼蓬营养器官的旱生结构

本文对内蒙古锡林郭勒盟荒漠草原匍根骆驼蓬(Peganum nigellastrum Bunge)的营养器官进行了解剖分析。结果表明:匍根骆驼蓬为典型的旱生植物。其根的周皮特别发达,茎的表皮为两层细胞的复表皮,表皮细胞的外切向壁显著角质化,叶肉细胞含少量的晶细胞,栅栏组织为环栅型,贮水组织发达。     

旱生、超旱生牧草植物的“生态耦合点”研究分析

以我国北方生态脆弱带为基础 ,通过对旱区、极旱区的气候、地域、生态三大指标 1 0项内容数据的布点采集 ,经过研究分析 ,提出了旱生、超旱生植物的“生态耦合点”新理念。这一理念的提出 ,对旱生、超旱生牧草植物的区别与划分 ,由定性化到定量化、一般理论到数字化 ,增强了可操作性和实用性 ,对指导以生态建设为主的生产实践和相关学术研究领域具有借鉴和参考价值。     

紫花苜蓿和短花针茅根系分布与土壤水分研究

以陕北农牧交错带人工草种紫花苜蓿(Medicago sativa L.)和天然草种短花针茅(Stipa breviflora Griseb.)为对象,采用根钻法调查两个草种的根系垂直分布以及刈割后苜蓿根系变化特征,并通过定位观测研究土壤水分动态变化。结果表明:紫花苜蓿和短花针茅根系密度随土壤深度增加而减少,而且均以直径小于等于1 mm的须根为主;0~50 cm土层紫花苜蓿和短花针茅根系量分别占0~100 cm剖面总量的67%和84%。紫花苜蓿和短花针茅根系分布与土壤水分消耗特征吻合。生长旺盛期苜蓿大量消耗0~140 cm土层土壤水分,5-9月平均有效土壤储水不足10 mm;生长季末深层(140~280 cm)土壤储水也逐渐降低,约为裸地储水量的50%。短花针茅0~280cm剖面土壤水分状况明显好于苜蓿地,比苜蓿地多储水100 mm左右;主要消耗浅层(0~50 cm)土壤水分,深层水分利用较少。     

宁南山区雨养苜蓿地土壤水分、养分及根系分布特征

为了探究雨养苜蓿地土壤水分、养分及根系分布特征,采用野外取样调查结合室内分析的方法,对宁南黄土丘陵区人工种植18a的苜蓿地0～720cm土壤剖面根系垂直分布、0～1000cm土壤剖面含水量、全氮、全磷含量变化及其相关性进行分析。结果表明：试验地200～1000cm范围土壤干化(Dried soil layer, DSL),平均含水量为7.11%,在0～1000cm范围土壤储水量(Soil water storage, SWS)较相近的旱作农田减少895.47mm;种植18a的苜蓿地根系和土壤养分分布规律一致,主要集中在0～120cm土层;表层0～120cm范围内土壤平均全氮含量为0.53g/kg、平均全磷含量为0.51g/kg,是0～1000 cm深度范围全氮含量平均值的1.9倍、接近全磷含量平均值。18a老龄苜蓿地0～1000cm土壤剖面含水量显著低于对照(农田);120～480cm土层全氮含量显著高于对照,全磷含量在0～200cm土层显著低于对照。总体上看,与农田对比,苜蓿地干层厚度与根系分布深度更大,对土壤水分和养分有显著影响,这一特征对今后深入揭示半干旱黄土区草地深层土壤水分、...     

黄土高原半干旱区天然草地群落结构与土壤水分关系

气候变化导致水热条件发生变化,从而引起土壤含水量改变,必然影响区域植物群落结构和功能。本研究以黄土高原半干旱区天然草地群落为研究对象,在较大空间尺度上根据随机设置样地法调查区域内典型地带性草地群落,研究黄土高原半干旱区土壤含水量的变化对草地群落的影响。结果表明,1)地上生物量、凋落物质量与土壤含水量呈显著正相关;地下生物量和总生物量与土壤含水量虽正相关但不显著;2)物种多样性和物种丰富度均随着土壤含水量的增加而增加;3)植物功能群受土壤水分的影响,表现为禾本科和豆科随着土壤含水量的增加而增加,而杂类草相反。总之,在半干旱区土壤水分是限制群落生产力和物种多样性的重要因子,而禾本科和豆科作为指示物种可以反映土壤的水分状况。土壤水分的变化可能是导致半干旱区天然草地群落演替的驱动力,草地退化可能与土壤含水量的改变有关。     

国内外14种旱生牧草兰州引种栽培试验

通过对 1 4个牧草品种引种栽培试验、农艺经济性状、生产能力、营养含量和适宜性等方面进行了研究分析。根据试验结果 ,得出初步结论 :苜蓿王、蓝茎冰草、高冰草等 3个品种可做为抗旱性强、产草量高、营养丰富的筛选品种 ,供两个基地 (兰州原种基地、张掖驯化基地 )大面积种植繁种 ,并可在黄土高原半干旱地区以及类似地区 ,做为优良牧草和生态建设草种推广使用     

半干旱区退耕地紫花苜蓿生长特性与土壤水分生态效应

本文系统研究了黄土高原半干旱地区不同立地条件下,20年生紫花苜蓿(Meducagi sativa L.)生长变化特征与土壤水分的消耗与恢复过程。结果表明:紫花苜蓿不同生长阶段生产力差异较大,年生长的6-8月份,即在水热同步条件下,紫花苜蓿形成较高地上生物量,为年生长的盛期,但土壤水分消耗过度,降至年最低点;紫花苜蓿产草量不同生长年限均达极显著差异,在山地、塬地和川地3种立地条件下均呈规律性变化特征,即在生长的4～8年间,3种立地条件下紫花苜蓿均为旺盛生长阶段,第10年土壤含水量降到最低,土壤干层厚度高达300～720 cm,土壤水分严重亏缺;10年后随紫花苜蓿的基本衰败,土壤水分开始缓慢恢复;第15～20年,3种立地类型500 cm土层以上土壤水分可恢复到接近种植前的土壤含水量,而500 cm以下土壤通体干燥化严重,水分恢复极为缓慢,且恢复难度较大。因而,在黄土高原半干旱区紫花苜蓿适宜生长年限应为8～10年,第4～8年为苜蓿生长的高峰期。     

新疆盐生植物芦苇根围AM真菌的空间分布特征

为了揭示新疆盐生植物根围AM真菌的空间分布特征,本研究以新疆北疆3个典型区域的盐生植物芦苇(Phragmites australis)为研究对象,分别在0-10、10-20、20-30、30-40和40-50 cm 5个土层采集根围土壤样品,研究AM真菌的空间分布及其土壤因子的相关性。结果表明,盐碱化是AM真菌在盐碱土中空间分布的重要限制因子,但AM真菌可与芦苇共生,AM真菌各项指标在盐渍地中的分布具有显著的空间特征。AM真菌侵染率、侵染强度在3个样地间存在显著差异(P0.05),并随土层加深呈降低趋势,其最大值均出现在0-10 cm土层;孢子密度随土层深度增加而降低,最高值出现在0-20 cm土层;孢子密度与土壤p H、电导率、速效K呈极显著负相关(P0.01);AM真菌侵染率、侵染强度、菌丝丰度、丛枝丰度与速效K、速效P呈极显著正相关(P0.01),侵染强度、菌丝丰度和丛枝丰度与有机质呈极显著负相关(P0.01)。本研究结果对利用盐生植物AM真菌资源,促进盐渍化草地植被恢复和生态重建方面具有一定的价值。     

新疆干旱荒漠区旱生牧草混播研究

对新疆年降水量250mm荒漠草地牧草混播模式进行了探讨,分析了各参试草种的生长发育、植株变化、草群覆盖度、杂草侵入、牧草产量与草群营养状况,提出适合该地区的最佳混播方案。     

沿绿洲-荒漠过渡带水分梯度分布的芦苇抗氧化保护机理

对甘肃省河西走廊绿洲-荒漠过渡带沿水分梯度分布的芦苇的生长环境特征以及抗氧化系统特征的研究结果表明,芦苇叶片脂质过氧化产物丙二醛(MDA)含量在盐渍胁迫严重的盐渍化生境很高。芦苇叶片超氧化物歧化酶(SOD)活性在根区土壤含水量降低时显著增加,对抵御干旱胁迫的贡献较大,但对盐渍胁迫并不敏感;抗坏血酸过氧化物酶(APX)和过氧化氢酶(CAT)的活性随干旱胁迫加剧而逐渐升高,对水分亏缺的响应大于对盐渍化响应;过氧化物酶(POD)活性在土壤含水量较高的盐渍化生境和土壤含水量很低的沙丘生境中都较高,对抵抗盐渍胁迫和干旱胁迫起着同样重要的作用。芦苇叶片抗氧化物质类胡萝卜素(Car)含量随土壤含水量降低未表现出显著变化,在盐渍化生境还有降低,说明Car对抵御干旱胁迫和盐渍胁迫贡献很小。     

极端干旱区旱生芦苇叶水势变化及其影响因子研究

以新疆塔里木河下游绿洲-荒漠过渡带干旱环境下的旱生芦苇为研究对象,结合对气象因子、土壤水盐和芦苇叶水势的实地监测资料,分析了不同地下水埋深下芦苇叶水势的日变化特征,研究了影响芦苇叶水势变化的主导环境因子,揭示了反应芦苇叶水势变化的环境因子的指示性和指示阈值。结果表明,1)地下水埋深越下降,芦苇叶水势的日变化单峰趋势越不明显,表现为逐渐降低的变化趋势;2)随着地下水埋深的下降,0~110 cm土层土壤含水率逐渐减小,芦苇水平根分布深度逐渐下移;3)在极端干旱区,芦苇的生存策略为“较高的土壤水分有利于芦苇群落的扩展,较低的土壤水分则促进单棵芦苇的生长”。4) 土壤含水率和气温是影响干旱区旱生芦苇叶水势发生变化的主要因素,芦苇生长的适宜土壤水分范围为10%~20%,(18.07±5.28)%的土壤含水率和(33.48±1.44)℃的气温为影响芦苇叶水势发生变化的临界阈值,土壤含水率>(18.07±5.28)%和气温<(33.48±1.44)℃时,芦苇叶水势不发生显著变化。该研究可为减轻芦苇受旱程度、维持芦苇正常生长、及时补充水分提供理论依据。     

干旱矿区不同干扰强度下土壤种子库特征

土壤种子库是矿区植被恢复的重要因素,其特征在一定程度上反映了区域的植被恢复潜力.本研究通过样地调查和室内萌发法对乌海新星煤矿区3种不同干扰条件下的土壤种子库及与其地表植被之间的关系进行分析.结果表明:1)新星矿区土壤种子库共有18种植物,隶属于7科16属,物种生活型以多年生草本植物为主;2)新星矿区土壤种子库平均储量较...     

不同管理模式对干旱区草地土壤有机碳氮库的影响及其影响因素探究

土壤有机碳和全氮含量及其动态平衡过程是反映土壤质量和草地健康状况的重要指标,直接影响到草地土壤肥力和草地生产力。本研究对新疆阿勒泰地区禁牧草场、弃耕草地、天然草地3种管理模式下的土壤有机碳、全氮、土壤水分、团粒结构、pH、土壤容重等的分布特征,以及它们的关系进行分析后发现,3种管理模式下,土壤有机碳含量在010 cm、1030 cm和3050 cm土层间无显著差别(P>0.05),相反,土壤碳氮比、土壤全氮含量、土壤有机碳储量和全氮储量随土层深度增加显著增加(P<0.05);3种管理模式间,在010 cm、1030 cm和3050 cm土层,天然草地和禁牧草地的全氮和有机碳含量均高于弃耕草地,但对土壤碳氮比在3种草地管理模式间的差异不尽相同;不同管理方式下,在010 cm、1030 cm和3050 cm土层,禁牧草地的土壤电导率和pH均显著高于天然草地(P<0.05);在010 cm和3050 cm土层,禁牧草地的土壤含水量显著高于弃耕草地(P<0.05),禁牧草地与弃耕草地中间团聚体含量差异显著(P<0.05);含水量、大团聚体、中间团聚体、微团聚体、pH、电导率可以组成原因组,土壤全氮储量和土壤有机碳储量可以组成结果组,原因组对结果组的解释度高达75.70%;原因组中,土壤水分贡献率最高,土壤含水量对土壤水分-团粒结构起到主要决定作用。综合可知,土壤碳氮含量和储量在管理模式不同的草地间不同,土壤水分和土壤团粒结构是引起草地土壤碳氮库变化的主要原因。在土壤水分和团粒结构组成的原因组中,水分起主要的决定作用。     

荒漠-绿洲过渡带不同生境芦苇草地群落土壤含水率与机械组成特征研究

通过调查民勤白土井的芦苇群落,对盐沼、盐碱地、覆沙地的芦苇群落、土壤机械组成、土壤水分等的空间分布进行分析,结果表明:随着生境不同,芦苇群落的伴生种数量和种类均表现出差异,盐沼地土壤含水率和植被覆盖度最大,物种丰富度最小。3种生境土壤含水率是盐沼盐碱地覆沙地。土壤水分决定芦苇生态型,盐沼地分布3种芦苇生态型。3种生境土壤颗粒组成主要以粉粒与沙粒为主,土壤质地以粉沙质壤土与沙质壤土为主,不同生境各层次间土壤机械组成存在差异。     

第四纪红壤侵蚀区优良水土保护草本植物的选择与评价

在江西德安的第四纪红壤侵蚀区选择10种草本植物进行3年的定位试验,通过对出苗率、成活率、平均分蘖数、覆盖度、地上部分浸水容重、根系鲜质量、地上部分生物鲜质量、有机质等指标进行观测,并采用层次分析法和模糊数学方法对试验品种进行评价,从中优选出生长良好的百喜草Palspalum notatum、画眉草Eragrostis pilosa、黑麦草Lolium perenne、狗牙根Cynodon dactylon、假俭草Eremochloa ophiuroides、宽叶雀稗Paspalum wettsteinit和苏丹草Sorghum sudauense 7种草本植物,适合推广种植.     

干旱区盐碱地不同栽培草地土壤理化性质及微生物数量

对宁夏干旱区盐碱地6种栽培草地0-20、20-40 cm土层土壤理化性质、土壤养分含量及微生物数量进行比较,旨在筛选出改善干旱区盐碱地土壤品质的优良草地。结果表明,各栽培草地0-20 cm土壤含水量、容重、pH值均低于20-40 cm,土壤养分及全盐含量均高于20-40 cm;豆科栽培草地改善两层土壤有机质、全氮、速效氮及降低20-40 cm全盐的效果强于禾本科,禾本科栽培草地保水蓄水、降低土壤容重及增加20-40 cm土层速效磷的效果强于豆科;豆科、禾本科栽培草地改善土壤品质的效果大小分别为紫花苜蓿(Medicago sativa)＞沙打旺(Astragalus adsurgens)＞黄花草木樨(Melilotus offcinalia)和圆柱披碱草(Elymus cylindricus)＞扁穗冰草(Agropyron cristatum)＞蒙杂冰草(A.cristatum×A.mongolicum);各栽培草地0-20 cm土层细菌、放线菌及真菌数量远大于20-40 cm土层,豆科、禾本科栽培草地两层土壤中3种微生物数量大小分别为紫花苜蓿＞沙打旺＞黄花草木樨和圆柱披碱草＞扁穗冰草＞蒙杂冰草;0-20 cm土壤含水量与真菌数量呈显著正相关(P0.05),20-40 cm土壤pH值与放线菌、真菌数量呈显著负相关(P0.05);两层土壤的全盐含量与细菌、放线菌及真菌数量均呈负相关,有机质、全氮、速效氮和速效钾与细菌、放线菌数量均呈极显著正相关(P0.01),速效磷、速效钾与真菌数量呈极显著正相关(P0.01)。     

紫色土区香根草不同径级的根系特征与培肥效应

为探讨水土保持先锋物种香根草的培肥效应及其与各径级根系指标间的关系,以裸地为对照,定期分010 cm,1020 cm,2030 cm土层采集土壤和根系样品,常规方法测定土壤有机质、氮、磷、钾的全量和速效养分,WinRHIZO(Pro.2004c)根系分析系统分10个径级测定根系参数(根长、根表面积和根体积)。结果表明:香根草的培肥效应主要体现在有机质上,且此效应随香根草定植时间的延长而增强,其次是全氮,而有效磷和速效钾则出现亏损;香根草小区土壤有机质、有效磷、全钾、速效钾均表现出明显的土壤养分表聚现象,在010 cm土层的含量显著大于其他土层的(P<0.05);0.00 mm相似文献   

根钻不同取样法对估算根系分布特征的影响

利用根钻法得到的代表性值估算根系整体值的问题尚未得到解决。针对文献中普遍采用的3孔取样法,本研究采用根钻加密采集棉花根系,利用根系干重分析了水平方向取3孔、5孔和7孔条件下计算单株根系干重的精确性。结果表明在水平方向上取5孔能较准确的估算单株棉花的总干重;取3孔仅在表层具有较好的代表性,对裸行30 cm土层以下根系干重不能准确描述,其决定系数低,且未达到显著水平,对于根系的估算有较大的偏差;在裸行、窄行和宽行分别取2孔,1孔和1孔是保证准确度前提下最为省力的取样方法。根系干重在垂直方向上呈单峰曲线,40 cm土层以上,根系干重急剧下降,40 cm土层以下变化区域缓和,在裸行70～90 cm处有小幅度的增加;在水平方向上宽行根重大于裸行根重。     

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。