4种固沙植物在塔克拉玛干沙漠腹地的水势特征

利用Model1000植物水分压力室,测定了塔克拉玛干沙漠腹地塔中沙漠植物园引种的西伯利亚白刺(Nitraria sibirica)、花棒(Hedysarum scoparium)、多枝柽柳(Tamarix ramosissima)和梭梭(Haloxylon ammodendron)当年定植幼苗小枝的水势日变化特征,分析了气象因子对这4种植物水势的影响,结果表明:一天中,4种植物最低水势为梭梭<西伯利亚白刺<多枝柽柳<花棒,说明梭梭抗旱性最强,西伯利亚白刺次之,而多枝柽柳和花棒抗旱性较差。多元回归表明:水势相对较高的花棒和多枝柽柳与平均总辐射的相关性最强(p<0.01),而水势较低的西伯利亚白刺和梭梭则与冠层温度的相关性最强(p<0.01)。西伯利亚白刺较适合作为塔里木沙漠公路防护林的更新树种,促进沙漠公路的可持续发展。     

不同树龄对胡杨叶片水势与光合特征的影响

【目的】研究不同树龄对胡杨叶片水势与光合特征的影响。【方法】选取2个树龄(3 a、5 a)胡杨,分析叶水势和光合参数。【结果】(1)2种树龄胡杨在快速生长期内叶水势日进程总体上均呈“V”型,且树龄越小对应的胡杨光合能力越弱,叶水势越高;(2)树龄不同,其光合因子变化亦有所差异,其中5年生胡杨胞间CO₂浓度、气孔导度、水分利用效率日均值显著高于3年生(P<0.05);(3)快速生长期2个树龄胡杨叶水势均与生理因子蒸腾速率呈极显著正相关(P<0.01),且均表现由气孔限制因素引起的光合作用减弱。【结论】2个树龄胡杨叶水势的变化因树龄不同而异,不同树龄胡杨光合日变化特征差异不显著。随着树龄的增加,胡杨光合能力提升,胡杨的水分利用效率较高,生产力较高。     

准噶尔盆地西北缘不同盐生植物种植后土壤盐分变化研究

[目的]新疆盐渍土具有分布广、面积大,类型多样的特点.耕地中受不同盐渍化危害的面积达到1/3.在水资源日益紧缺的现状下,水利工程措施改良盐碱地难以开展,利用种植盐生植物进行盐碱土改良的研究非常迫切.[方法]以准噶尔盆地西北缘盐碱荒地为对象,开展沙拐枣、胡杨、沙枣、四翅滨藜、梭梭、柽柳6种盐生植物的种植试验,通过对种植1 a和2a后的土壤盐分含量的观测,研究其盐分变化情况.[结果](1)种植植被两年后,随着植被生长量的增加,土壤中的盐分含量明显下降,并且30 ～ 60 cm这一层次下降的幅度大于0～30 cm的下降幅度,表层种植两年后脱盐率为16.25; ～41.91;,30～ 60 cm种植两年后的脱盐率则为70.45;～ 85.42;.其中沙枣的脱盐率最高,四翅滨藜的脱盐率最低.(2)种植植物一年,各处理在0～ 30cm土层中土壤总盐从大到小依次为沙拐枣≥胡杨≥沙枣≥四翅滨藜≥柽柳≥梭梭.30 ～ 60 cm土壤中,总盐从大到小依次为梭梭≥胡杨≥沙枣≥柽柳≥四翅滨黎≥沙拐枣.(3)种植植物一年,不同耐盐植被覆盖条件下,Ca2+和Mg2+差异性不显著,种植耐盐植物,主要影响了HCO3-、C1-、SO42-、K+和Na+的浓度.[结论]种植耐盐植物可以有效的促进土壤耕层含盐量下降,以新疆本土的盐生植物的降盐效果更为明显.     

5种典型荒漠植物群落的物种多样性研究

[目的]探究5种典型荒漠植物群落的物种多样性,为荒漠植物资源的保护和利用提供依据。[方法]通过调查古尔班通古特沙漠的5种典型群落,利用多样性指数、优势度指数、丰富度指数和均匀度指数研究荒漠植物的物种多样性。[结果]5个群落的丰富度指数(Ma)从大到小依次为白梭梭、白刺、柽柳、沙拐枣、梭梭;优势度指数(C)从大到小依次为沙拐枣、梭梭、白刺、柽柳、白梭梭;群落多样性指数(D)从大到小依次为白梭梭、柽柳、白刺、梭梭、沙拐枣;均匀度指数(Jsw)从大到小依次为梭梭、沙拐枣、柽柳、白刺、白梭梭。[结论]同时提高荒漠植物的丰富度和均匀度,可以提高荒漠生态系统的生物多样性。     

不同灌水量对胡杨幼龄林叶水势与土水势的影响

【目的】研究不同灌水量对胡杨幼龄林叶水势、土水势的影响,为引洪灌水胡杨幼龄林提供技术支撑。【方法】以塔里木河中下游沿岸2~4年的胡杨幼龄林为研究对象,设置不同灌水量(20、40、60 L/m²)处理,采用WP4C露点水势仪、TPSBR-SZL传感器测定胡杨叶水势、土水势,采用WET型土壤三参数速测仪测定灌水前后土壤含水量、温度、电导率。【结果】胡杨叶水势与土水势均呈现出60 L/m²>40 L/m²>20 L/m²>CK的规律,胡杨叶水势日变化整体呈现早晚高、中午低的单峰“V”型特征;不同灌水量处理的土壤含水量均高于CK,而土壤温度、电导率均低于CK,40和60 L/m²处理的叶水势与土水势日变化均小于20 L/m²与CK;土壤含水量多少影响胡杨幼树水势的高低,土壤电导率与温度降低有利于降低土壤盐分。【结论】多次灌水对干旱区胡杨幼树的生长有着明显的促进作用;叶水势与土水势日变化差异为60 L/m²<40 L/m²<20 L/m²<对照;2年生、3年生、4年生胡杨最优的灌水量分别为60、40、20 L/m²。     

生态输水干扰下塔里木河下游阿拉干断面幼龄胡杨树高变化分析

[目的]评估塔里木河下游10次应急输水对荒漠河岸林的效益程度.[方法]根据近5年在塔河下游阿拉干断面河道两岸设立的胡杨长势指标数据,对比河道附近区域内幼龄胡杨树高增长量的变化.[结果]应急输水后河道两边地下水位抬升,对离河道距离近区内幼龄胡杨树高增长有了一定的促进作用,2005年,距离河道50 m以内幼龄胡杨平均树高为2.02m,到2010年增至2.66m;距离河道50 m以内幼龄胡杨树高增长量与离河道距离之间的相关性显著,相关系数R2为0.362 8;虽然应急输水量不断增加,但幼龄胡杨树高年增长量呈下降的趋势.[结论]该研究为塔里木河下游荒漠河岸林的恢复提供了理论依据.     

干旱区荒漠梭梭柽柳蒸腾耗水对比分析

[目的]在克拉玛依造林碳汇基地外围,对比分析梭梭和柽柳蒸腾耗水的差异性.[方法]使用包裹式茎流计(Flow4)对梭梭(Haloxylon persicum)和柽柳(Tamarix elongata)枝液流动态进行了监测.对液流速率和枝直径进行相关性分析和回归分析.[结果]梭梭和柽柳枝液流速率同枝直径达到显著相关,可分别使用幂函数和指数函数进行拟合.在1.0～3.0 cm的枝直径范围内,柽柳的液流速率大于梭梭,液流速率均随枝直径的增大呈减小,液流速率的差异在减小.[结论]在1.0～3.0 em的径级范围内梭梭抗旱能力强于柽柳,随着植株的生长梭梭和柽柳抗旱能力增强,柽柳抗旱能力同梭梭的差距逐渐变小.     

季节变化对梭梭生理特性的影响

[目的]研究季节变化对梭梭生理特性的影响,为植被恢复提供理论依据.[方法]在梭梭生长季(3 ～ 10月份),对阿拉善荒漠东缘梭梭进行采集,测定梭梭体内脱落酸、海藻糖、脯氨酸、甜菜碱含量,并进行相关性分析.[结果]结果表明:梭梭体内脱落酸含量在9月份达到最高,在7月份达到最低;梭梭叶片海藻糖含量在5月份、9月份较大;7月份,甜菜碱在植物体内大量积累;梭梭叶片脯氨酸含量在3月份达到最大.梭梭脱落酸含量与甜菜碱含量呈显著负相关(相关系数-0.596);梭梭脯氨酸含量随着体内脱落酸含量的变化不明显;植物体内海藻糖含量对植物体内脯氨酸含量无显著性影响;梭梭随植物体内海藻糖含量的变化甜菜碱含量变化不明显.[结论]梭梭在受到环境胁迫时,体内积累了大量海藻糖、脯氨酸和甜菜碱以应对外界不良环境,但其生理功能不同.     

基于Quick Bird数据的胡杨、柽柳种群格局分析

[目的]对塔里木河下游主要木本植物胡杨、柽柳的树冠进行解译.根据解译结果,使用修正后最近邻体法分析胡杨、柽柳的格局分布.[方法]基于Quick bird数据,采用人机对话目视解译方法.[结果]胡杨和柽柳在不同离河距离均为聚集分布,格局强度胡杨随离河距离加大(地下水埋深降低)而增加,到离河1 500m又减小;柽柳灌丛格局强度总体上呈随离河距离增加而降低的趋势.运用高分辨遥感数据确定胡杨、柽柳群落分布格局,取得了与传统地面调查相同的结果,用遥感方法从定量角度验证了干旱区荒漠区胡杨、柽柳群落大都为聚集分布的定性结论.[结论]在植被稀疏的干旱荒漠区使用高分辨遥感数据可以定量分析木本植物建群种的分布格局特征.     

几种典型荒漠植物冠层光谱特征比较研究

选取古尔班通古特沙漠南缘柽柳、梭梭和乌兰布和沙漠东北缘霸王、四合木、白刺、油蒿、红砂等7种荒漠植物为对象,通过获取各植物的冠层光谱反射率,采用光谱学分析法,提取光谱吸收特征参数,确定荒漠植物识别的最佳波段。结果表明,各荒漠植物的波谷波长位置接近,吸收波段特征有一定的相似性。具体看,梭梭和柽柳的波谱吸收特征更相近,其他5种植物更相近。应用二阶导数方法,在350~1 350 nm建立了5个具有植物生化意义的谱带,并得到典型荒漠植被识别的12个最佳波段。研究成果不仅可以为荒漠植被遥感识别和分类提供参考,也为荒漠植被生态监测提供一定科学依据。     

多枝柽柳改变胡杨幼苗根系对土壤水盐的响应

  目的  根系的生长是胡杨幼苗能否定植和实现有效更新的关键,本研究拟探讨根系生长对土壤环境以及生物因子的响应,为胡杨适应特性的进一步研究提供参考,并为胡杨林的保护管理提供理论依据。  方法  以当年生胡杨幼苗根系为研究对象,通过盆栽控制实验,设置胡杨?胡杨、胡杨?柽柳两种伴生模式,3个水盐梯度交互,研究胡杨当年生幼苗根系形态特征对伴生多枝柽柳以及土壤水盐的响应。  结果  （1）当年生胡杨幼苗根系形态具有保守性,一定范围的水盐条件下,主营固着的根系（根径大于0.5 mm）和营吸收功能的根系（根径小于0.5 mm）数量分布相对稳定,不随水盐梯度的改变而变化,但种间竞争的存在改变这种形态特性。（2）多枝柽柳伴生的条件下,幼苗拥有更大的比根长和比根面积,吸收能力提高,但是根系生长受到强烈抑制,基径、总根体积、根表面积等指标显著降低（P < 0.01）。（3）多枝柽柳伴生会改变胡杨幼苗根系形态特征对土壤水盐的塑性响应,表现为胡杨?柽柳组的胡杨幼苗对盐分变化更为敏感。相对于盐分,水分和伴生模式对根系生长的影响更为关键。  结论  当年生胡杨幼苗根系对种间竞争表现出一定的适应策略,但与多枝柽柳的竞争仍对胡杨的根系生长产生不利的影响。对野外的胡杨幼苗而言,多枝柽柳的竞争也是威胁其生存的重要因素。      

梭梭和多花柽柳幼苗光合特性对不同水分梯度的响应

[目的]探讨不同水分梯度下梭梭和多花柽柳幼苗光合特性的变化情况。[方法]采用Li-6400光合作用测定系统对不同水分梯度下大田栽植的梭梭和多花柽柳幼苗的净光合速率、蒸腾速率、水分利用效率、气孔导度和胞间CO2浓度进行测定。[结果]梭梭和多花柽柳的净光合速率日变化曲线显示2树种均有明显的光合午休现象,相同处理下梭梭的净光合速率日均值大于多花柽柳;随着灌溉量的降低,梭梭和多花柽柳的蒸腾速率呈现无规律性变化,梭梭的蒸腾速率日均值小于多花柽柳;不同水分梯度对梭梭和多花柽柳水分利用效率的影响不显著,在相同处理下,梭梭的水分利用效率总是大于多花柽柳;梭梭和多花柽柳的气孔导度和胞间CO2浓度都是由清晨的最大值逐渐降低,降到最小值后,又逐渐升高。[结论]该研究初步揭示了梭梭和多花柽柳在不同水分梯度下的光合生理特性。     

咸水灌溉对4种树木扦插苗存活率、细胞膜相对透性及丙二醛质量摩尔浓度的影响

以4种1a生树苗为试材,在树苗扦插成活后用不同质量浓度咸水灌溉,通过测定不同质量浓度咸水灌溉下树苗的存活率、细胞膜相对透性和丙二醛质量摩尔浓度的变化,分析咸水灌溉对树苗生长变化的影响,确定不同树苗的耐盐程度,从而为咸水灌溉发展林业提供参考依据。结果表明,随着咸水质量浓度的升高和咸水灌溉时间的延长,4种树苗的存活率均呈下降趋势;同时4种树苗叶片的细胞膜相对透性和丙二醛质量摩尔浓度均呈上升趋势。从结果可得出,俄罗斯杨和河南钻天榆树苗不适宜矿化度≥3g/L的咸水灌溉,红柳和梭梭树苗可利用矿化度≤7g/L的咸水。     

胡杨树冠疏失度对塔里木河下游应急生态输水的响应

[目的]向塔里木河下游应急生态输水,恢复和自然更新胡杨为主体的荒漠河岸植被.[方法]以塔里木河下游阿拉干断面设立的长期监测样地内的胡杨为研究对象,采用野外调查实测与室内数据分析相结合的方法,研究胡杨树冠疏失度对应急生态输水的响应.[结果]应急生态输水后地下水位的抬升对胡杨树冠疏失度的降低产生一定的作用;总体上,胡杨的树冠疏失度随着离河道距离的增加逐步增大,而且离河道越远,疏失度增加的程度就越大;树冠疏失度小于10;的旺盛胡杨主要分布在离河道100 m之内,其中多以疏失度少于50;的长势较好的胡杨为主.在离河道200～400 m,树冠疏失度为50;～75;长势较差的过熟林、衰老林比例开始增多.距河道400 m以外,胡杨密度开始急剧下降,树冠疏失度也明显增大.[结论]目前胡杨生长对生态输水的响应范围主要在距离河道400 m之内.     

滴灌条件下肉苁蓉与梭梭及根际土壤水分关系研究

[目的]探讨滴灌条件下肉苁蓉与梭梭及根际土壤水分的关系.[方法]以人工栽植梭梭寄生接种肉苁蓉为研究对象,测试滴灌条件下肉苁蓉与梭梭及其根际土壤水分的变化关系以及肉苁蓉与梭梭渗透调节物质的动态变化.[结果]肉苁蓉的含水量均高于20 ～ 60 cm处根系的平均含水量以及梭梭根际土壤的含水量,导致肉苁蓉的渗透压低于寄主梭梭,使寄主体内水分源源不断的向肉苁蓉体内输送,保证所需的水分供其生长发育.[结论]在测试期内肉苁蓉可溶性糖含量始终高于寄主梭梭同化枝,说明肉苁蓉在生长发育过程中主动积累各种有机和无机物来提高细胞液的浓度,降低渗透势进而降低了水势,以从外界继续吸水维持正常生理代谢.     

不同种源梭梭属植物生长特性及其与地理环境因子之间的关系分析

[目的]筛选适宜新疆干旱区环境的梭梭属植物及地理种源,揭示其与地理环境因子之间的关系.[方法]调查4种梭梭属植物的种子特性(千粒重、发芽率)和1年生容器苗生长性状指标(苗高、地径、根长、毛根数、地上部分鲜重、地下部分鲜重),测定梭梭种源地的地理环境因子(经度、纬度、海拔、年降雨量、年均温度、1月气温、7月气温).[结果]在千粒重和发芽率方面,吐鲁番白梭梭处在较优的位置,吐鲁番梭梭则较差,精河梭梭和奇台梭梭居中;吐鲁番白梭梭在1年生容器苗的生长性状方面均优于3种梭梭种源,并显著高于精河梭梭和奇台梭梭,吐鲁番梭梭则仅次于白梭梭.4种梭梭的幼苗生长性状表现出了对环境因子较强的适应性,苗高、地径、根长、毛根数与海拔、年降雨量、年均温度、1月气温、7月气温之间存在显著的相关性(P＜0.05),千粒重和发芽率则相关性不明显.[结论]在4种梭梭属植物中,吐鲁番白梭梭可以作为优良种源进行推广,吐鲁番梭梭作为中等种源,精河梭梭和奇台梭梭种源质量相对较差.     

和田河流域胡杨林更新复壮技术

[目的]研究和田河流域胡杨林更新复壮技术,为荒漠河岸胡杨林的恢复提供技术支撑.[方法]设置2 m×2 m样方调查引洪后河漫滩胡杨、柽柳的恢复情况;设置4 m×50 m样方对胡杨开沟断根萌芽和引洪后胡杨萌芽更新状况进行调查.[结果]淤泥+砂土的立地条件有利于洪水过后胡杨幼苗的存活;断根后幼苗更新数量是对照的23~40倍;在断根的阳面幼苗更新的数量是阴面的两倍以上.[结论]开挖断根时,距母树的距离不宜超过5m,深度以50~70 cm为宜;断根对幼苗数量的更新效果优于引洪,开沟断根是恢复胡杨林的有效措施之一;引洪后对幼苗更新有较大的促进作用.     

梭梭14-3-3蛋白基因HaFT-9的克隆及特性分析

【目的】分析梭梭14-3-3蛋白基因HaFT-9在不同胁迫下的表达模式,解析HaFT-9蛋白结合特性,为研究梭梭抗逆分子机制提供理论基础。【方法】以梭梭cDNA为模板克隆14-3-3蛋白基因HaFT-9,利用qRT-PCR技术对该基因在不同胁迫下的表达模式进行分析,并通过酵母双杂交实验验证HaFT-9蛋白结合特性。【结果】克隆得到ORF长度为789 bp的梭梭14-3-3蛋白基因,命名为HaFT-9。梭梭幼苗在20% PEG6000、200 mmol/L NaCl和100 μmol/L ABA处理下,HaFT-9的表达量均在胁迫6 h时达到峰值,在20 μmol/L IAA处理下,HaFT-9的表达量在胁迫1 h时达到峰值。梭梭幼苗经40、55℃和55、65℃模拟地表高温胁迫,高温胁迫适应性试验中的常温复原阶段HaFT-9均上调表达。酵母双杂交实验表明HaFT-9可与自身形成同源二聚体。【结论】克隆得到HaFT-9基因(登录号为API85525.1),该基因可响应干旱胁迫、盐胁迫、ABA和IAA处理,并与高温胁迫适应性相关,HaFT-9蛋白能与自身互作形成同源二聚体。