坡位对浑善达克沙地小叶锦鸡儿空间分布影响

坡位对植物种子散布、繁殖和土壤水、热与营养再分配等生态、水文方面各有差异,不适坡位使其生态功能被破坏,造成水土流失、生物多样性降低等失衡生态结构。分析坡位对植物种群的空间分布格局的影响,有助于认识其潜在的生态学过程、种群的生物学特性及其与环境因子之间的相互关系,为合理规划不同坡位植被类型提供依据,对于荒漠化地区意义重大。采用空间格局分析方法,将浑善达克沙地坡位对小叶锦鸡儿空间分布的影响进行了分析。结果表明:(1)在坡上及平地部位,小叶锦鸡儿种群在小尺度上呈现高度聚集分布,随着尺度增大,聚集强度逐渐减弱,最终表现为随机分布,而在坡中及坡下部位,小叶锦鸡儿种群在小尺度上表现为均匀或随机分布;(2)根据冠幅、株高将小叶锦鸡儿分为大苗、幼苗,从坡上、坡中、坡下到平地,小叶锦鸡儿大苗灌丛沙堆与小叶锦鸡儿幼苗灌丛沙堆均表现为负相关关系,随着尺度增大,这种关系逐渐减弱,最后表现为无关联。     

矿物类风沙土改良剂对小叶锦鸡儿生理特性和生长状况的影响

通过盆栽试验,并运用多元统计的方法分析矿物类改良剂Arkadolith对风沙土的改良效果以及对小叶锦鸡儿生理特性和生长状况的影响,结果表明:Arkadolith改良剂对风沙土理化性质的改良作用明显,表现为土壤容重、总孔隙度、pH值、EC值、>0.25 mm水稳性团聚体、全氮、有效磷、速效钾、有机质明显改善;促进了小叶锦鸡儿的生长,表现为小叶锦鸡儿的蒸腾速率、高生长和生物量明显优于对照,同时当风沙土中施入10%的Arkadolith改良剂时最有利于小叶锦鸡儿的生长。Arkadolith土壤改良剂作为一种新型矿物改良剂,改良土壤的作用更加长久、高效,并且更加安全、环保,同时更有利于植物生长。     

小叶锦鸡儿灌丛化对退化沙质草地土壤孔隙特征的影响

以内蒙古太卜寺旗地区退化沙质草地为研究对象,对该地区的小叶锦鸡儿灌丛化草地中的灌丛斑块和草地斑块分别取原状土柱各三个进行CT扫描,利用Fiji软件分析土壤孔隙结构特征的差异。研究结果表明,小叶锦鸡儿灌丛化对土壤的孔隙结构有较大影响,灌丛斑块土壤的总孔隙数、大孔隙数、总孔隙度、大孔隙度和孔隙等效直径均大于草地斑块土壤,灌丛斑块土壤的平均大孔隙度是草地斑块土壤的3倍。草地斑块土壤的大孔隙主要分布在0~50 mm土层深度,而灌丛斑块土壤的大孔隙在0~400 mm深度都有分布,这与土壤中灌丛的丰富根系分布有关。     

留茬高度对小叶锦鸡儿光合生理和生长特征的影响

[目的]研究不同留茬高度小叶锦鸡儿生长和光合生理的变化规律,揭示不同留茬高度下小叶锦鸡儿生长和光合能力的强弱,探索其平茬时的最适留茬高度,为寻求合理抚育管理措施、指导小叶锦鸡儿生产实践提供理论依据.[方法]选择2003年人工种植小叶锦鸡儿为研究材料,设置未平茬(CK)、留茬高度5cm(T1),10 cm(T2),15 ...     

不同灌水条件对小叶女贞蒸散特性和生长的影响

为了探讨不同水分处理对北方城市常见绿篱树木小叶女贞蒸散量及生长的影响,在呼和浩特市和林格尔县盛乐经济园区进行了小区和盆栽试验。盆栽设9种水分处理,小区设4种,滴灌灌溉。研究结果表明,小叶女贞蒸散量随灌水量增加而增加,在75%～100%田间持水量(FC)时最大,35%～45%FC时最小;株高、冠幅与蒸散量呈开口向下的二次抛物线关系,在65%～100%FC时株高、冠幅最大,地上生物量与蒸散量呈正相关;小叶女贞水分利用效率(WUE)随蒸散量的增加呈减小的趋势,在35%～45%FC时小叶女贞的WUE最大,但此区间的生物量最小,生长发育受到干旱胁迫最明显;小区滴灌的较佳灌水模式是滴头流量选4L/h或5L/h,灌水量控制在415～470mm范围内。     

柠条锦鸡儿茎叶水浸提液对4种农作物幼苗生理特性的影响

采用改进的水浸提液法制得浸提母液,土培法对玉米、小麦、糜子和荞麦进行幼苗生长试验,研究不同浓度柠条锦鸡儿茎叶水浸提液对4种牧草幼苗的影响.结果表明:25.0 mg/ml的柠条茎叶水浸提液使4种农作物幼苗丙二醛(MDA)含量增加,但根系活力却明显降低,而叶片细胞膜透性显著增加;4种农作物幼苗叶绿素含量分别下降了45.00％,29.00％,46.67％和35.71％.当柠条茎叶水浸提液浓度为25.0 mg/ml时,4种农作物幼苗体内超氧化物歧化酶(SOD)活性仅糜子表现出显著的促进作用;糜子、荞麦和小麦幼苗体内过氧化氢酶(CAT)活性显著增高;过氧化物酶(POD)活性均表现出显著增加;当浓度为100.0 mg/ml时,4种农作物幼苗体内SOD、CAT和POD的活性均有显著抑制.从化感综合效应指数来看,柠条茎叶水浸提液对4种农作物幼苗生理特性的化感抑制效应大小为糜子＞荞麦＞小麦＞玉米.     

竖向压力和剪切速率对小麦直剪强度及剪胀特性的影响

为了得出粮仓设计中粮堆强度和剪胀特性等关键指标,通过直剪试验研究粮堆剪切破坏面上,在竖向压力50~300 k Pa、剪切速率0.78~2.33 mm/min条件下,小麦粮堆单元体的强度和剪胀特性。结果表明:小麦粮堆单元体剪切分为弹性、塑性变形和籽粒压缩3个阶段。小麦粮堆单元体抗剪强度符合莫尔库伦强度准则,剪切速率从0.78 mm/min增大至2.33 mm/min,咬合应力从7.5 k Pa增大至12.9 k Pa,内摩擦角从38.2°变化为35.0°,剪胀角介于5.1°~4.8°之间。弹性阶段发生剪缩,最大剪缩体变小于0.4%;塑性变形阶段发生剪胀,最大剪胀体变大于最大剪缩体变,竖向压力越大最大剪胀体变越小,剪切速率越大随着压力的增大最大剪胀体变的变化越小。研究结果可用于粮仓内粮堆应力、变形的计算,为粮食仓储结构的设计提供依据。     

根剪对冬枣根际土理化性状及生物学特性的影响

以6年生的冬枣(Zizyphusjujuba Mill.)为试材,分别在行间两侧距树干3倍、5倍和7倍胸径距离处对其进行根剪处理,研究了根剪对冬枣根际土理化性状及生物学特性的影响.结果表明:与对照相比,3倍胸径距离根剪提高了根际土的有效N,P,K含量和pH值以及农药残留的含量;减少了根际土中细菌和真菌的数量,处理间差异达到显著水平,而对放线菌数量则无明显影响;3倍胸径距离根剪抑制了根际土的过氧化氢酶、蔗糖酶、磷酸酶及脲酶活性;降低了有机质含量及根分泌物中氮基酸总量、有机酸总量和总糖含量.与3倍胸径距离根剪相比.5倍胸径距离根剪后根际土中的有效N,P,K含量、有机质含量、酶活性、根分泌物、微生物数量均有所增加,pH值以及农药残留量则有所降低.7倍胸径距离根剪,根际土中的各项指标与对照相比无明显差异.综合分析认为,3倍胸径距离根剪对根际土理化性状及生物学特性有较大的影响.     

平茬对柠条根-土复合体抗剪特性的影响研究

平茬是灌木人工林培育中常用的手段,灌木多通过平茬达到复壮目的。以内蒙古砒砂岩区典型水土保持功能灌木柠条根-土复合体为研究对象,进行剪切试验研究,分析平茬复壮对柠条根-土复合体抗剪特性的影响,阐明柠条人工灌木林平茬复壮机制,确定最佳平茬方案,进而为柠条人工灌木林管理提供科学依据。结果表明,在12.5 kPa、25 kPa的条件下,2 a生柠条根-土复合体的抗剪强度分别为31.43%和11.02%,而未平茬柠条根-土复合体的抗剪强度分别为24.01%和7.35%,根系的存在明显提高了浅层土体的抗剪强度;平茬和未平茬柠条根-土复合体粘聚力相对于素土的增长率分别为37.24%和52.23%,平茬和未平茬柠条根-土复合体内摩擦角相对于素土的增长率分别为10.11%和4.78%。表明在12.5 kPa和25 kPa下平茬后的效果优于未平茬,其中摩擦力发挥了重要的作用。     

SSA土壤固化剂对黄土击实、抗剪及渗透特性的影响

为了探讨土壤固化剂对黄土力学特性的影响,通过黄土样中加入SSA土壤固化剂前后的击实试验、直剪试验和渗透试验的对比分析,研究了固化剂掺量、养护龄期与固化土击实、抗剪强度及渗透特性的关系。结果表明,随SSA土壤固化剂掺量增加,固化土的最优含水率有所降低,最大干密度有所增大;固化土的抗剪强度指标黏聚力和内摩擦角随固化剂掺量的增加和养护龄期的延长而增大,渗透系数随固化剂掺量的增加和养护龄期的延长而减小。在实际应用中,建议SSA固化剂最佳掺量为1%,养护龄期至少7 d以上。     

科尔沁沙地小叶锦鸡儿群落保育土壤作用的研究

以流动沙丘和不同恢复年限的人工和天然小叶锦鸡儿群落为研究对象,从植被重建前后土壤理化性质变化方面分析了小叶锦鸡儿群落保育土壤的作用.结果表明,6 a生、11 a生和22 a生人工小叶锦鸡儿群落对土壤理化性质均有明显的改善作用,且总体上土壤改良效果与恢复年限成正相关.建立人工植被后,土壤中微沙(0.05～0.1 mm)和黏粒(<0.05 mm)的含量增加,表层(0～10 cm)土壤容重减小,孔隙度和饱和含水率增大,土壤持水能力提高;土壤有机碳、全氮、碱解氮、全磷、有效磷和有效钾含量均有不同程度增加,尤以表层增加幅度最大,并且灌丛对养分有明显的富集效应.     

Soil chemical and microbiological properties along a chronosequence of Caragana microphylla Lam. plantations in the Horqin sandy land of Northeast China

Caragana microphylla Lam., a leguminous shrub, is a dominant native plant species widely planted to stabilize the moving and semi-moving sand dunes in the semi-arid Horqin sandy land of Northeast China. The objective of this study was to determine how C. microphylla plantations affected the physical, chemical and microbiological properties of a sandy soil. Soil samples at the depths of 0–10, 10–20, 20–30, 30–40, and 40–50 cm were collected from the C. microphylla plantations with an age sequence of 0, 5, 10, and 23 years. The results showed that shrub growth altered microclimate, increased litter input, and hence, improved soil water holding capacity, contents of total carbon, total N and microbial biomass C and N, electrical conductivity, and activities of urease, phosphomonoesterase, protease, dehydrogenase and polyphenol oxidase, and decreased soil bulk density. These trends increased with increasing plantation age but decreased with increasing soil depth. C. microphylla establishment could be an effective and applicable measure to restore vegetation and control desertification in the Horqin sandy land, and recommended for adoption in semi-arid sandy areas on a large scale.     

青藏高原东北部黄土区灌木柠条锦鸡儿根—土界面剪切特性

[目的]分析不同因素对根—土界面抗剪强度指标和抗剪强度的影响,为深入探讨青藏高原东北部黄土区灌木根系固土护坡机制提供理论依据。[方法]以区内优势灌木植物柠条锦鸡儿(Caragana korshinskii)为研究对象,通过根—土界面直剪试验,分析根径级别为2.20±1.00～32.00±1.80 mm以及土体含水量、干密度和含盐量分别为6.00%～22.00%,1.20～1.60 g/cm³,0.59%～2.50%的条件下,各因素对柠条锦鸡儿根—土界面抗剪强度指标和抗剪强度的影响规律。[结果]在其他影响因素恒定的情况下,根径对根—土界面抗剪强度指标和抗剪强度无显著影响(p>0.05)。随着土体含水量由6.00%增大到22.00%,根—土界面黏聚力呈先增大后减小的趋势,当土体含水量达到14.00%时黏聚力达到峰值6.74 kPa;根—土界面摩擦角由21.40°降低至15.75°,呈线性函数降低趋势;根—土界面抗剪强度呈线性函数降低趋势。随着土体干密度由1.20 g/cm³增长至1.60 g/cm³,根—土界面黏聚力由...     

晋西北黄土丘陵区小叶锦鸡儿人工灌丛土壤水分动态研究

土壤水分是黄土丘陵区植被成活与正常生长的关键因素。对黄土丘陵区不同生长年限小叶锦鸡儿灌丛及其撂荒地土壤水分的动态监测表明,随种植年限延长,小叶锦鸡儿灌丛下土壤水分含量呈持续下降趋势,40年灌丛下土壤含水量明显低于20年和10年的小叶锦鸡儿灌丛,且所有种植年限的灌丛土壤含水量均低于撂荒地。从周年内土壤水分季节变化看,整体呈下降趋势,4~6月不断降低,6~7月达到最低值,8~10月逐渐回升。对0~200cm土体剖面土壤水分分布研究表明,随种植年限增加,小叶锦鸡儿灌丛各深度土层土壤含水量呈递减趋势,在40~80cm土层随种植年限增加土壤含水量减少幅度明显。整个生长季各年限灌丛的土壤水分循环水平不高,40年灌丛只有4.63%,与撂荒地比较相差2.92%,而各年限灌丛土壤水分表观平衡均表现为亏缺状态。表明目前黄土丘陵区人工种植的小叶锦鸡儿灌丛土壤水分环境不容乐观,长期处于水分胁迫状态,不利于其生存生长,存在灌丛衰退甚至死亡的风险。     

退化人工柠条林灌下沙埋干预的土壤水文效应

灌丛沙堆是旱区灌丛植被水文过程的快通道,也是调节土壤水分平衡的关键点。以荒漠草原退化人工柠条林为研究对象,通过人工沙埋的方式改变灌丛沙堆大小与形态,在连续监测分析基础上(2012—2016年),探讨了人工沙埋干预下灌丛沙堆土壤水文过程与水文效应的动态响应。结果表明:与对照相比,(1)沙埋干预并未显著改变表层0—10cm主要的水文物理指标,但是显著提高了5—10cm土壤水分入渗速率,同时0—5cm初渗率显著降低;(2)沙埋干预明显提高了降水后表层0—5cm土壤的即时持水性,同时降水后表层土壤水分含量衰减过程呈现出很强的季节性变化;(3)2012—2016年生长季末沙埋处理的0—100cm土壤相对储水率分别为11.3%,-6.5%,4.5%,4.3%,15.7%,这种效应集中在0—60cm,对照处理下层土壤(60—100cm)水分含量的波动性更强。总体而言,沙埋干预对表层土壤水文物理特性无显著影响,但是显著提高了5—10cm土层水分入渗性能并降低了0—5cm初渗率;但是这种局部入渗性能的加强并未提高水分补给深度,上下层间水文联系反而弱化。沙埋干预的长期水文效应及其作为旱化成龄人工林适应性管理措施的适宜性还有待进一步的跟踪监测与分析。     

宁夏半干旱区柠条锦鸡儿灌木林生长特征

[目的]揭示柠条锦鸡儿灌木林最大生长潜力,掌握其生长规律与更新过程,为柠条锦鸡儿林资源合理开发利用提供科学依据。[方法]针对宁夏半干旱区24a柠条锦鸡儿灌木林生长过程的定位监测资料,用定量分析方法揭示柠条锦鸡儿灌木林生长特征。[结果](1)柠条锦鸡儿灌木林的生长变化受水分影响,其变化趋势与土壤水分相吻合,表现为坡下部灌丛生长最好,坡中部次之,坡上部最弱。就坡中上部而言,0—8m土壤贮水量对柠条锦鸡儿灌木丛生长具有显著影响。生长中期的柠条锦鸡儿灌木林,其分枝数量、地径和地上生物量在不同生长坡位间表现出显著或极显著的差异性,而到生长的后期,随着生长年限的延长柠条生理生态特性发生了较大变化,植株衰老退化严重;(2)柠条锦鸡儿灌木林生长除受其自身生物学特性支配外,主要受环境因子和生长指标的双重影响,其生物量在坡下部受分枝数的影响,坡中部受分枝数、地径和株高的共同作用,坡上部则受地径、株高和冠幅的影响;(3)各生长因子均与积温和土壤蒸发量呈极显著的正相关关系,而积温在各生长坡位均为重要影响因子。[结论]水热条件是影响柠条锦鸡儿灌木林生长的主要限制因子。     

黄土高原丘陵区柠条根系生长发育特性研究

以陇西黄土高原丘陵沟壑区1～3a柠条荒山直播苗为研究对象,应用挖掘法对其根系的形态、生长发育、分布及根瘤特性进行了观测分析。结果表明,幼龄期柠条主根生长速度远大于株高生长,根冠比值在4～6之间;侧根主要发生在主根的5～15cm段;柠条胚根平均向上伸长5cm,合理的播种深度为3cm;根瘤主要集中在10—30cm土层中主根及一级侧根上;速生、发达的根系和根瘤,使得柠条具有超强的抗旱、耐瘠薄能力和蓄水保土、改良土壤的生态功能。柠条秋播较春播能更大程度地与当地的光、热、水等资源相拟合,应大力倡导秋季直播造林。     

尖萼金丝桃根系对边坡土体抗剪强度的影响

[目的]探讨根系单根抗拉拔强度对边坡土体抗剪强度的影响,定量分析根系对边坡土体抗剪强度的增强作用,为评价植物根系增强边坡土体抗剪切性能提供依据。[方法]以2 a生尖萼金丝桃根系及其组成的根土复合体为研究对象,分别进行室内单根拉拔试验和根土复合体剪切试验,获得根系的抗拉强度及根土复合体试样黏聚力值;在此基础上分析根系抗拉强度与根土复合体黏聚力值之间的关系。[结果]尖萼金丝桃根系抗拉强度与根系直径存在负向幂函数关系,相关性系数均大于0.92;根系拉拔位移、抗拉拔力均与根系直径呈正相关关系,拉拔位移与抗拉拔力之间也表现为显著正相关关系;抗拉强度与根系直径、拉拔位移、抗拉拔力两两之间均呈负相关关系;根土复合体的黏聚力相较于无根素土均有不同程度的增长,增幅达17.25%～94.76%,黏聚力、黏聚力增长率均与根土面积比、根土体积比呈正相关关系。[结论]尖萼金丝桃根系拉拔特征对边坡土体抗剪强度产生显著的影响,边坡土体抗剪切性能评价指标与根系拉拔特征变化密切相关。