天山北坡蒿类荒漠植物群落数量特征及其多样性

【目的】研究天山北坡蒿类荒漠植物群落数量特征及多样性变化规律,分析不同地区植物群落数量特征及多样性的差异,为该类荒漠草地的科学经营管理提供理论依据。【方法】采用野外调查取样方法,调查分析天山北坡西段、中段和东段蒿类荒漠草地植物群落特征。【结果】(1)从天山北坡西段到东段,半灌木生物量呈逐渐增加趋势,且东段比西段显著高了266.51%(P<0.05);而多年生草本盖度、密度和生物量从西到东呈逐渐降低的趋势(P<0.05);一年生草本和短生、类短生植物在数量特征上均在中段呈现最大值。(2)植物群落高度、盖度、密度和生物量由西向东均呈先增后降的趋势,在中段达到最大值。Patrick丰富度指数、Simpson优势度指数、Shannon-Wiener物种多样性指数在空间上均表现为由西向东呈先增后降的变化趋势,而Pielou均匀度指数由西向东呈逐渐降低趋势。(3)天山北坡不同区域草地之间植物群落数量特征与多样性的相关性各有差异,蒿类荒漠草地群落盖度、密度和生物量对植物多样性呈正相关,而植物高度对植物多样性呈负相关。(4)引起蒿类荒漠植物群落空间变异的主要影响因素是海拔、土壤有机碳、年均...     

荒漠植物花花柴耐高温相关基因HTR的克隆及表达模式分析

非生物胁迫是导致作物减产甚至植株死亡的重要因素。在所有非生物胁迫因子中,温度是影响植物生长发育的重要因子之一。本研究从荒漠植物花花柴高温胁迫转录组数据中筛选出HTR基因家族,为深入探究该基因家族的结构和功能,克隆了花花柴KcHTRs基因家族的8个成员,重点分析了KcHTR3、KcHTR4基因在高温胁迫下的表达模式。结果发现KcHTR3全长780 bp,编码259个氨基酸,KcHTR4全长771 bp,编码256个氨基酸,KcHTR3、KcHTR4于45℃处理4 h时,在叶器官中表达量最高,两个基因的表达均呈高-低-高的趋势,表明植物在应对高温胁迫时表现出耐受-响应-适应的能力,这为荒漠植物抗逆基因资源的挖掘与利用提供了研究基础。     

海南儋州地区橡胶林碳通量特征研究

以位于海南省西北部儋州地区的橡胶林为研究对象,采用涡度相关技术进行长期CO₂通量观测。结果表明:1）橡胶林净生态系统碳交换（NEE）日动态为“U”型曲线,白天NEE为负值,是碳吸收,夜间NEE为正值,是碳排放;全年除2月份为较弱的碳排放外,其余月份均为碳吸收,雨季各月NEE值较大,旱季各月NEE值较小,橡胶林碳吸收最强月份为6月,碳排放最强（吸收最弱）的月份为2月;因研究样地橡胶林树正处于生长旺盛期,固碳能力强大,橡胶林年NEE总量超过11.0 t·hm^-2·a^-1,碳汇能力高于其他亚热带和热带人工林,也高于纬度接近的海南岛尖峰岭热带山地雨林。2）橡胶林生态系统呼吸（R_e）日动态为单峰型曲线,全年R_e均为正值,即为碳排放,白天R_e量及变动幅度均明显大于夜间;全年R_e日变化呈不规则曲线,全年雨季各月R_e值均较大,旱季各月R_e值相对较小,橡胶林生态系统呼吸最强月份为8月,呼吸最弱的月份为12月;海南岛橡胶林生态系统年呼吸总量巨大,年总量超过20.0 t·hm^-2·a^-1,与同纬度的热带雨林接近。     

不同放牧制度下短花针茅荒漠草原碳平衡研究

 【目的】从碳平衡的角度为确定荒漠草原合理的放牧管理方式提供依据。【方法】采用野外调查法测定生物量季节动态,密闭气室法测定土壤呼吸动态。【结果】（1）相较于自由放牧,划区轮牧能保持较高的凋落物量、家畜采食量以及地下生物量,在恢复地上植被方面无明显差别,禁牧保持较高的地上生物量、凋落物量及地下生物量;（2）随着放牧的进行和季节水热条件的变化,土壤呼吸呈现不同的变化趋势,自由放牧在干旱季节产生较小的土壤呼吸;（3）生长季内划区轮牧、自由放牧和围栏禁牧下的荒漠草原净生态系统生产力分别为413.78、401.45和416.80 gC&;#8226;m-2&;#8226;a-1。【结论】短花针茅荒漠草原生态系统碳收支表现为碳汇,不同放牧制度对碳收支影响较小,相对而言,划区轮牧较自由放牧有微弱的碳积累优势。     

模拟氮沉降对北疆盐生荒漠群落特征的影响

[目的]研究大气氮沉降对北疆盐生荒漠群落特征的影响.[方法]采用人工添加外源氮素的方法进行野外原位试验,设置4个(0,1,5,10 g/m2)添加氮素水平,研究不同添加氮素对群落植被平均高度、总盖度、密度、生物量、重要值以及植被群落多样性的影响.[结果](1)凋落物量、地上生物量和地上总生物量(前二者之和)随着添加氮素水平的增加均呈增加的趋势,且地上生物量在低(1 g/m2)、中(5g/m2)、高(10 g/m2)添加氮素水平时都与对照(0g/m2)差异显著(P＜0.05);(2)随着添加氮素水平的增加,优势种芦苇的重要值呈先升后降的波动变化,其他伴生种则表现出不同的变化趋势;(3) Shannon-Wiener多样性指数和Margahf物种丰富度指数均随着添加氮素水平的增加显著降低,二者在低、中、高3个不同处理水平下分别比对照下降了12.2;、43.1;、43.5;和12.6;、44.5;、57.2;.[结论]添加氮素在短期内能够影响群落特征,促进优势种的生长,提高物种生产力,使植被多样性降低.     

银北盐化土壤交换性阳离子与水溶盐离子特征的研究

[目的]为认识银北地区盐化土壤形成规律,指导盐化土壤的施肥与改良利用。[方法]选取了银北典型的盐化土壤剖面,分析了100cm深度内pH、全盐、交换性Ca、Mg、Na、K,水溶盐中的Ca2+、Mg2+、Na+、K+、、CO2-3、HCO-3、Cl-、SO2-4在土壤剖面中的垂直分布特征。对各交换性阳离子之间、交换性阳离子与土壤碱化度(ESP)、钠吸附比(SAR)、pH和总碱度等碱化参数之间以及交换性阳离子与土壤水溶盐中的阴阳离子的相关性进行了统计分析。[结果]交换性Na与各碱化参数之间具有显著的相关性,SO2-4和Cl-是惠农燕子墩盐化土壤可溶盐阴离子的主要成分,Na+和Ca2+是可溶盐阳离子的主要成分。[结论]0~60 cm土层是交换性钠和水溶盐离子的集中分布层,因此该层既是银北盐化土壤研究的重点,也是土壤改良需要着重考虑的对象。     

荒漠植物功能性状和生物量对土壤水盐环境的响应

【目的】研究荒漠植物功能性状与生物量之间的关系随土壤水盐梯度的变化规律,为荒漠地区植物恢复和土壤盐渍化治理提供科学依据。【方法】测定植物的叶片形态、生理特征、植物生物量以及土壤的水分和盐分含量,并将水盐分为3个梯度,分析不同水盐梯度下植物生物量对功能性状的响应。【结果】(1) 植物冠幅面积 (S) 在3种土壤水盐梯度下均有显著性差异 (P < 0.05) ;植物叶片磷含量 (LPC) 在低水盐群落中适应性高于中高水盐梯度。(2) 植物地下生物量 (AGB) 低水盐梯度显著低于高水盐梯度 (P < 0.05) ;地上生物量在土壤水盐梯度上没有表现出显著性差异 (P > 0.05) 。 (3)对植物功能性状和生物量的冗余分析 (RDA) 在3种梯度下,植物冠幅面积 (S) 、株高 (H) 与生物量相关性均较高,植物在生长发育过程中表型性状S、H、SLA会对生物量增长有促进作用。 (4) 荒漠植物功能性状对生物量的指示能力是随着土壤水盐梯度的升高而逐渐减弱。【结论】艾比湖干旱荒漠地区植物的生物量随土壤水盐的增高而减少。在低水低盐土壤区域,植物的适应性较强;在高水盐土壤区域,植物叶片表型性状比生理性状更明显;在中水盐土壤区域,植物功能性状与生物量差异及联系不明显。干旱荒漠区土壤盐含量的增高已经对植物生长产生了迫害,造成了严重的生态环境问题,在干旱荒漠生态系统中,植物的功能性状及生物量减少会使荒漠土地退化,导致生态系统功能的变化。     

塔里木河上游荒漠河岸林土壤水盐分布规律研究

对塔里木河上游荒漠河岸林不同覆盖度下土壤水盐分布规律的研究,为土壤盐渍化防治,干旱地区生态环境重建提供重要依据。通过对研究区不同植被覆盖度条件下（0~0.2,0.2~0.5与0.5以上）的盐渍化土壤进行分层取样,测定其盐分和水分含量,分析在水平方向和垂直方向上的水盐变化规律。结果表明:相同深度土壤盐分随覆盖度的增大呈现减少的趋势,相同土层以5月份盐分含量最高,4月最低;而土壤水分随覆盖度的增大呈增高的趋势,相同土层含水量随时间上没有明显的差异,含水量4月份稍高,6月稍低。在相同覆盖度条件下随着土层由浅到深盐分积累逐渐减少,表层0~60 cm 3个土层随时间推移盐分含量变化明显,其他土壤层次变化不大;而土壤水分与土层深度的关系不明显,随时间变化为4月份土壤含水量相对较多,6月份较低。在不同覆盖度不同土层盐分随水分含量变化规律为4月份覆盖度在0~0.2时,土壤盐分与含水量呈显著负相关,覆盖度在0.5以上时,土壤盐分与含水量呈极显著正相关,其他月份相关性不显著;因此,塔里木上游荒漠河岸林土壤水分、盐分的变化与覆盖度、季节有很大关系。     

围栏封育对蒿类荒漠植物-土壤碳氮磷化学计量特征的影响

为明确蒿类荒漠植物茎、叶、根和土壤碳（C）、氮（N）、磷（P）含量及其化学计量特征对围栏封育的响应规律,对封育区（2年）和放牧区荒漠草地植被及其土壤C、N、P含量进行测定分析。结果表明,与放牧区相比,短期封育对蒿类荒漠植物群落茎、叶和根系C、N和P含量影响不显著,而植物群落茎氮磷比（N∶P）显著降低14.27%。封育区20—30 cm土层中的根系C含量、碳氮比（C∶N）、碳磷比（C∶P）相较于放牧区显著增加45.00%、80.72%、41.58%;而30—50 cm根系的N含量、N∶P显著降低21.81%、37.56%,但P含量显著增加22.22%;50—70 cm根系C∶N也显著增加64.53%。与放牧区相比,短期封育后0—5 cm土壤N显著降低36.76%;5—10 cm土壤N和P含量分别显著降低37.34%和25.35%;50—70 cm土壤P含量显著降低12.5%。此外,封育区20—30 cm土壤C∶P和10—20 cm土壤N∶P显著降低36.93%和23.45%。因此,短期封育没有达到植被、土壤恢复的效果,应加长封育年限,采取添加磷肥等综合措施促进退化草地的恢复。     

“双季稻-冬闲田”生态系统碳交换动态变化及其影响因素

采用涡度相关技术对南方"双季稻-冬闲田"生态系统CO_2通量进行了一年的连续监测,分析了"双季稻-冬闲田"生态系统碳交换[净碳交换量(NEE)、总初级生产力(GPP)和生态系统总呼吸(Reco)]的动态变化及其影响因子。结果表明:南方"双季稻-冬闲田"生态系统NEE具有明显的日变化和季节变化,NEE月平均日变化在生长季表现为较明显的"U"型曲线,不同月份"U"型高度不同;NEE季节变化存在明显的两个吸收期(NEE为负)和三个排放期(NEE为正),NEE在早稻和晚稻的生长季有两个明显的碳吸收期,早稻平均值为-0.58 g C·m~(-2)·d~(-1),最大值出现在2015年6月20日,为-1.77 g C·m~(-2)·d~(-1),晚稻平均值为-1.28 g C·m~(-2),最大值出现在2015年9月19日,为-2.23 g C·m~(-2)·d~(-1);冬闲期存在两个碳排放期,平均值为2.68 g C·m~(-2)·d~(-1)。水稻种植期间白天的净碳交换受光合有效辐射的影响显著,夜间的净碳交换受5 cm土壤温度的显著影响,温度低时的冬闲期温度敏感性高于温度高时的双季稻种植期。全年的NEE总和表现为碳排放,达778.4 g C·m~(-2),GPP为1 643.7 g C·m~(-2),Reco为2 425.8 g C·m~(-2)。因此,南方"双季稻-冬闲田"生态系统有可观的固碳减排潜力。     

盐土农业及研究进展

综述了盐土农业新理念的产生、定义、特点及其国内外研究进展。     

短期封育对博乐绢蒿荒漠群落特征和碳密度的影响

【目的】研究封育对荒漠草地群落特征和物种多样性影响,分析生态系统碳库对草地封育的响应规律,为退化荒漠草地的修复和科学管理提供科学依据。【方法】以新疆博乐绢蒿荒漠为研究对象,采用野外调查和室内分析相结合的方法,对封育4 a的荒漠草地群落数量特征、物种多样性和生态系统碳库(生物量碳库,凋落物碳库和土壤碳库)测定分析。【结果】(1)与自由放牧区(FG)相比,封育4 a后博乐绢蒿荒漠草地的植被高度、盖度、密度、多样性指数、均匀度指数和丰富度指数降低了6.2%~48.4%(P>0.05)。(2)封育不利于生物量的积累,茎、枯落物和地下(0~100 cm根系)生物量封育后显著下降了18.6%~31.1%(P<0.05),但根冠比没有显著变化。(3)封育降低了博乐绢蒿荒漠草地地上生物量碳密度、表层土壤有机碳含量,且土壤上层(0~50 cm)有机碳密度降低幅度为53.5~233.6 g/m²。【结论】短期封育不利于博乐绢蒿荒漠草地生物多样性的维持和生态系统碳库的积累,在封育措施的基础上配合施肥、补播等其他恢复措施。     

糠醛渣及其生物炭对盐渍土理化性质影响的比较研究

为了更好地利用糠醛渣及其炭化产物来改良盐渍土,通过室内56 d的培养试验研究了添加糠醛渣和其生物炭后土壤pH值、电导率、总有机碳、阳离子交换量、碱化度、有效磷、硝氮、氨氮等理化性质的变化。结果表明,糠醛渣加入土壤后能降低土壤pH值,且效果比生物炭显著,2.5%糠醛渣甚至比5%生物炭更易降低盐渍土的pH值。从提高土壤有效磷含量的角度来说,5%的糠醛渣能提高土壤中4～6倍有效磷含量,其改良作用要优于生物炭。与糠醛渣相比,生物炭更能增加土壤总有机碳含量,最大增幅处比糠醛渣高62%。在降低土壤碱化度方面生物炭也比糠醛渣强,5%糠醛渣和生物炭处理土壤碱化度分别为培养初期的51%和43%。同时也发现,生物炭并未比糠醛渣有更高的增加土壤阳离子交换量的能力,这可能与试验周期较短有关。总之,从短期试验效果看,在降低土壤pH值和提高土壤有效磷方面,糠醛渣作用较为显著;而在提高土壤总有机碳含量,降低土壤碱化度方面,生物炭优于糠醛渣。     

The Cation Exchange Capacity of Fibrous Feedstuff and Its Nutritive Characteristics

Current researches on the nutritive characteristics of fibrous feedstuff through determining thefeedstuff cation exchange capacity (CEC) to evaluate its nutritive value at home and abroad were comprehen-sively discribed, and the methods of determining CEC value and the correlation between CEC value and chemi-cal compositions, pH value, and the effect of CEC value on the digestion kinetics in ruminants were also em-phatically introduced. The results of research showed that the CEC values of different feedstuff are different,closely correlated with nitrogen and acid detergent fibre (ADF) and lignin (LIG) content of the feedstuff. Atthe same time, there are markedly effect of CEC value in diet on the nutrients flow of digesta in the digestivetract of ruminants, the degradation rate and digestibility of nutrients in the rumen.     

木兰围场森林固碳能力及其特征

采用典型抽样与分层取样方法,调查收集了182块林分样地的生物现存量与碳密度,研究了木兰围场6种主要林分的碳密度及其分配特征.结果表明:落叶松人工林、油松人工林、山杨天然次生林、白桦天然次生林、蒙古栎天然次生林和灌木林6种林分类型的森林碳密度为142.083～218.6947t/hm2,排序为山杨林＞灌木林＞白桦林＞落叶...     

超级早晚稻的产量与产量构成特点

在大田条件下,研究超级早、晚稻品种的产量及产量构成的差异.研究表明,超级早、晚稻品种的产量显著或极显著地高于对照品种(早稻为金优402、晚稻为汕优10).早稻产量与每穗粒数和结实率的关系密切,而晚稻产量与有效穗数和每穗粒数关系密切.成穗率与早晚稻产量呈显著相关(r=0.878 8*)和呈极显著相关r:0.959 8**).早稻成穗率与分蘖平均增长速率和分蘖平均下降速率均呈极显著负相关(r=-0.940 4**和r:-0.952 5**);晚稻成穗率与分蘖平均下降速率呈极显著负相关(r=-0.944 9**).超级早、晚稻的发育颖花数较对照多是由于其分化的颖花数多,而不是由于其退化率低所致.     

盐碱地及其生物措施改良研究现状

综述了国内外盐碱地改良概况,介绍了利用生物措施改良盐碱地,以及耐盐牧草在盐碱地改良和生态建设中的重要作用。     

长期定位施肥下灰漠土有机碳演变特征分析

[目的]研究不同施肥管理措施下农田土壤有机碳的变化规律,探明灰漠土有机碳含量提升及定向培育指标.[方法]依托始于1990年的国家灰漠土肥力与肥料效益长期定位监测试验,分析耕层与剖面土壤有机碳(SOC)的动态演变特征,拟合有机碳SOC (g/kg)与试验持续时间t(a)的线型回归方程,确定土壤有机碳变化的特征值.[结果]耕层(0～ 20 cm)土壤有机碳含量与施肥年限间存在显著相关性,配施有机肥(1.5NPKM、NPKM)和PK处理达极显著相关;施用有机肥(1.5NPKM、NPKM)土壤有机碳的增加速率分别是秸秆还田(N PKS)的28.8和15.2倍.除NP处理表现为增碳外,其他施用化肥处理均表现为减碳.NK、NPK、N、PK处理土壤有机碳下降速率依次为0.024、0.027、0.031和0.059 g/(kg·a).灰漠土有机碳投入的平均转化效率为23.6;(线性方程:Ssoc=0.236C-0.306(R2=0.894,P＜0.001)),维持新疆灰漠土有机碳的碳投入量为1.3 t/(hm2·a).[结论]与不施肥或长期施用化肥相比,在干旱区灰漠土采用有机无机配施固碳效应显著,其碳投入与土壤有机碳呈显著线性正相关(P＜0.001),增加土壤碳投入(有机肥或秸秆)仍然是提升或维持土壤肥力的主要措施.