塔克拉玛干沙漠腹地人工植被及土壤CNP的化学计量特征

生态化学计量学是研究生态过程和生态作用中化学元素平衡的科学。极端环境中进行植物叶片与土壤中营养元素含量及变化研究,对于揭示植物对营养元素的需要和当地土壤的养分供给能力,以及植物对环境的适应与反馈能力具有十分重要的意义。以塔克拉玛干沙漠腹地塔中植物园生长良好的25种人工植被及其生境为研究对象,运用方差分析、相关分析综合研究植物叶片及土壤的化学计量特征及其相互关系。结果显示:塔克拉玛干沙漠腹地25种人工植被叶片C、N、P的平均含量分别为(386.7±46.6)、(24.7±8.1)和(1.8±0.78) mg/g;叶片C:N、C:P及 N:P分别为(17.5±6.7)、(249.2±102.8)、(15.0±5.6)。其中豆科植物N含量极显著高于非豆科植物(P<0.001)。不同生活型植物的C、N、P含量均存在显著差异,C、N、P含量在3种生活型的大小顺序为草本>灌木>乔木。C:N和N:P在不同生活型植物间不存在显著差异(P>0.05),而乔木和灌木的C:P显著高于草本植物(P< 0.05)。相关分析表明植物的叶片C:N、C:P都与相应的N、P含量呈现极显著负相关性(P<0.001),而叶片N含量与P含量的变化并不相关(P> 0.05)。土壤C、N、P养分元素含量远低于全国的平均水平,尤其是N含量(<0.2 mg/g);土壤C与N存在着极显著的正相关关系(P<0.01),而C与P、N与P间的相关性并不显著(P>0.05)。以上研究结果表明,受极端环境的限制,塔克拉玛干沙漠人工植被植物对养分元素的利用效率显著低于全国陆地植物的平均水平,不同科和不同生活型功能群植物对环境的适应能力显著不同,表现出显著的养分适应策略差异性。     

测定植物组织水势的压力室法

<正> 水势是植物细胞和组织的重要水分生理参数之一,可用以确定植物的受旱程度和抗旱能力,也可作为合理灌溉的生理指标。在作物水分生理的研究中常有测定的必要。关于水势的测定方法,长期以来主要采用小液流法。该法不需复杂的仪器设备,简便易行,测定结果亦较可靠,至今仍普遍应用于国内大专院校植物生理学实验教学中。但小     

内蒙古库布其沙地小叶锦鸡儿水势研究

[目的]初步研究小叶锦鸡儿水势日变化、月变化及其与环境因子之间的关系。[方法]采用PSYPRO水势仪测定库布齐沙地小叶锦鸡儿的叶水势,对叶水势日变化、月变化进行动态研究,并分析其和水分在SPAC系统中的运移过程。[结果]小叶锦鸡儿叶水势的日进程在5、9月份呈单峰曲线变化,6～8月份则表现为双峰曲线变化。15：00左右通常是一天中叶水势的最低值。叶水势与大气温度和光照呈显著负相关,而与大气相对湿度呈正相关,相关系数为0.88。大气相对湿度对植物水势的影响最大。水分在SPAC系统中运移的主要阻力发生在叶-气界面。水分在小叶锦鸡儿体内运移过程中,植物体内部茎-叶的水势差（0.077MPa）远远小于根-茎的水势差（1.050MPa）。[结论]该研究为库布齐沙地的植被恢复与重建提供了理论依据和参考。     

荒漠绿洲过渡带不同固沙植物根区土壤养分空间分布特征

选取甘肃省临泽县北部的荒漠绿洲过渡带梭梭、泡泡刺、沙拐枣根区的土壤为研究对象,于2020年7-9月采集固沙植物根区不同水平距离处不同土层深度的土壤样品,检测分析土壤样品中的有机质、全N和全P指标。结果表明:1）梭梭根区土壤中各养分含量总体上大于泡泡刺与沙拐枣根区,且梭梭根区土壤中各养分含量的空间变异程度相对沙拐枣、泡泡刺较大。2）固沙植物根区水平距离0~0.5 m处的土壤养分含量大于水平距离1.5~2.0 m处,且梭梭对土壤养分的蓄积作用大于泡泡刺与沙拐枣,说明梭梭可以将大量的自身凋落物和根部分泌物等进行有效保蓄,是一种理想的固沙植物。3）随着土层深度的增加,固沙植物根区土壤中有机质含量基本上都呈现出先增高后降低的趋势,全P、全N含量呈现出表层较高的趋势。4）固沙植物根区的土壤有机质、全N、全P之间均呈显著正相关关系。荒漠绿洲过渡带不同固沙植物根区的土壤养分分布特征,决定了过渡带上固沙植被的空间格局,对进一步科学合理地选择固沙植物具有现实意义。     

沙漠腹地防护林植物液流与土壤水分的时空变化规律

对不同灌水量条件下塔克拉玛干沙漠公路防护林带土壤水分与植物液流速率的时空变化进行了动态测定与分析。结果表明,①在35.0、24.5和14.0 kg/(株·次)的灌水量下,土壤水分活跃层分别为0～200、0～160和0～100 cm。活跃层土壤水分的季节差异明显,各处理都是10月份最高,8月份最低。同一灌溉周期内不同处理下均是0～60 cm之间的土壤水分波动最大的,且灌溉量越大,土壤水分波动越大。②各个处理下植物的液流速率在灌溉后第3、15、25天都呈现出双峰型曲线,此时土壤水分分别维持在2.6%～5.0%、2.0%～3.4%和1.00%～1.98%,而且植物的液流速率随着土壤水分的减少而降低。     

小液流法测定植物组织水势之实验内容的改进

目前，在高等农业院校的植物生理教学中，植物水分生理一章的实验内容主要为植物组织水势的测定，由于仪器设备的限制，测定方法一般仍采用小液流法．其原理为：把植物组织放在外界溶液中，植物组织中的水分和外界溶液中的水分进行交流，从而使外界溶液的浓度发生变化．溶...     

一年生农作物与多年生沙生植物混播网格的固沙作用

传统的治沙措施用于治理风蚀沙地或效果较差，或成本较大。用1年生农作物与多年生沙生植物的种子混播做固沙网格，当年便可以起到固沙作用，保证了多年生植物的幼苗成活与生长，使风蚀沙地可以1次治理，长期有效；而且成本低。对于落沙坡及自然环境条件较好的起沙坑，用农作物单播做网格，在网格中间穴播、移栽或插条多年生植物，可以进一步减少多年生植物种子的用量。仅用农作物做网格，成本低，可维持两年左右的时间，后续利用灵活。     

水岸适宜保土固沙植物选择及其应用方式

植物具有拦截降水、蓄含水分、减少地表径流、从而达到保土固沙的作用,对水土流失严重的江河湖泊地区的生态治理具有十分重要的意义。主要综述了目前保土固沙效果较好的植物类型及其应用方式,以期为今后水岸建设或治理的植物选择和应用提供参考。     

优良防沙固沙植物--沙生冰草

沙生冰草也称荒漠冰草，为禾本科冰草属多年生草本植物，一般可生活10至15年，最长可达30年以上，是饲草、防风固沙、保持水土等兼用植物。株高30至50厘米，可由根蘖部发生分枝，形成疏丛型株丛。根系发达，人士深达100厘米，但主要分布于0至15厘米的土层内。具有横走或纵向的根状茎，须根外具有沙套。叶片长5至10厘米，宽1至1．5毫米，多内卷成锥状。穗状花序圆柱形。种子比较大，千粒重为2．57克。     

ABT生根粉在固沙造林中的应用

在河西沙漠绿洲边缘风沙危害重点区,为了提高流动沙丘的造林成活率,以达到防治风沙危害、保护和恢复绿洲边缘植被以及改善生态环境的目的,研究选用沙生植物沙拐枣、花棒、梭梭一年生苗木,分别采用ABT生根粉50mg/kg、100mg/kg、150mg/kg、200mg/kg和500mg/kg不同浓度水平进行处理,以不处理的作为对照(CK),在流动沙丘进行造林对比试验,结果得出3种沙生植物经ABT生根粉处理的树种造林成活率明显高于各自不处理的成活率。其中沙拐枣和花棒两种树种经ABT生根粉150mg/kg浓度处理林成活率最高分别达到了98.462%和81.429%。并且经ABT生根粉处理的造林树种与未处理对照造林树种相比有明显地增加根系数量及对高生长有显著影响作用。梭梭用ABT生根粉处理的造林试验,经调查数据分析显示200mg/kg浓度处理成活率高于其它水平处理及未处理的对照。     

四种沙漠植物生物碱含量的测定

用有机溶剂提取新疆南疆沙漠地区部分植物中的生物碱，结果显示：采集于十二团的权枝鸦葱中的生物碱含量较高，采集于阿拉尔市的碱蓬的生物碱含量较高，采集于岳普湖县的星花碱蓬的生物碱含量较高，采集于且末县的镰叶碱蓬的生物碱含量较高。于夏季采集的碱蓬其生物碱含量较于冬季时采集的高。从而初步得出：同种植物因生长地不同其生物碱含量不同，采集季节不同其生物碱含量也不同。     

青海湖地区4种荒漠植物抗逆性指标的研究

[目的]研究青海湖地区4种荒漠植物的抗逆性。[方法]通过比较中麻黄、狼毒、芨芨草、黄缨菊4种植物的抗逆性指标（可溶性蛋白、MDA、游离Pro含量以及SOD、POD、CAT活性）,分析青海湖地区4种植物的抗逆性,并运用Fuzzy隶属函数法对4种植物抗逆性进行综合评价。[结果]青海湖地区低温、干旱逆境下,4种荒漠植物的SOD活性表现为狼毒〉黄缨菊〉中麻黄〉芨芨草;CAT活性表现为狼毒〉黄缨菊〉芨芨草〉中麻黄,相同的高盐度环境下,狼毒的CAT活性比中麻黄要高出8倍,说明狼毒的抗盐性要强于中麻黄;游离Pro含量表现为黄缨菊〉中麻黄〉狼毒〉芨芨草,相同逆境下中麻黄的Pro含量是狼毒的2.83倍,这是由于狼毒的MDA含量最低,体内膜质过氧化伤害最小,导致胁迫渗透物质Pro含量低,也说明狼毒的抗逆性强于中麻黄。Fuzzy隶属函数综合评价表明,4种荒漠植物的抗逆性表现为黄缨菊〉狼毒〉中麻黄〉芨芨草。[结论]该研究为青海湖地区抗旱新品种的选育和优良种质资源的开发提供了理论依据。     

四种彩叶树种光合特性研究

[目的]比较4种彩叶树种的光合特性及叶绿素特征,以期为彩叶树种的合理配置提供理论依据。[方法]在自然条件下,采用英国生产的LCI便携式植物光合测定仪测定自然生长的4种彩叶植物的光合特征,采用分光光度法测定彩叶植物叶绿素及花色素苷含量。对紫叶李（Prunus cerasifera f.atropurpurea）、紫叶矮樱（Prunus×cistena）、金叶女贞（Ligustrum×vicaryi）和金叶连翘（Forsythia suspen-sa（Thunb.）Vahl）4种彩叶树种光合特性日变化及植物色素含量进行研究。[结果]4种彩叶树种的光合作用能力强弱顺序为：紫叶李〉紫叶矮樱〉金叶女贞〉金叶连翘,2种紫叶树种的净光和速率、蒸腾速率和气孔导度均高于金叶树种,而水分利用效率则相反;紫叶李和紫叶矮樱的叶绿素含量明显高于金叶女贞和金叶连翘。[结论]金叶树种的节水能力强于紫叶树种,而紫叶树种叶片的光能吸收和耐阴性强于金叶树种。     

塔克拉玛干沙漠及其周边山区水汽时空分布特征

利用沙漠腹地地基GPS数据、周边探空资料、MODIS近红外水汽数据,分别对塔克拉玛干沙漠的水汽进行初步分析,以期了解该区域的大气可降水量的时空分布特征。通过对塔克拉玛干沙漠及周边山区大气可降水量结果的分析可知,塔克拉玛干沙漠为西北地区大气可降水量的相对高值区,水汽值普遍高于其周边山区;沙漠西南部靠近青藏高原一带为水汽的低值区。无论是塔克拉玛干沙漠还是周边山区,大气可降水量的年内变化都是一致的,夏季最大,秋季高于春季,冬季大气可降水量最低。     

The age of the Taklimakan Desert

The Taklimakan Desert is located in the foreland basin of the Tibetan Plateau. We report here the results of stratigraphic investigations of a 1626-meter-thick sequence with interbedded wind-blown silt from the southern marginal Taklimakan Desert. Because the studied section is located downwind of the desert, the eolian silt accumulation is closely linked to desert formation. Our new evidence indicates that shifting sand dunes prevailed in the Tarim Basin by at least 5.3 million years ago, as they do today. We attribute this event to late Cenozoic climatic deterioration, as well as to changes in atmospheric circulation induced by Tibetan Plateau uplift.     

四种沙漠植物的抗旱研究

通过研究库布齐沙漠东段四种植物在干旱胁迫下的生理变化,结果显示,在干旱胁迫下,3种岩黄芪均分泌可溶性糖和游离脯氨酸以降低水势,增强吸水能力,同时提高SOD活性以清除O2^-,表明三者对干旱具有主动适应性;油蒿水势呈一直下降的趋势,可溶性糖也呈一直下降的趋势,游离脯氨酸和SOD活性变化不明显,处于一种“休眠”状态。根据干旱对四种植物造成的伤害程度划分抗旱性强弱顺序为：油蒿〉细枝岩黄芪〉塔落岩黄芪〉山竹岩黄芪。     

4种药用植物光合特性研究

为了加深对药用植物光合生理特性的认识,对其进一步科学种植提供理论依据,采用Li6400便携式光合测定系统,对玫瑰、枇杷、杜仲、厚朴的光合速率日变化、季节变化、光响应曲线和CO2响应曲线进行了测定.结果表明:4种药用植物的光合速率日变化均呈“双峰“曲线,表现出明显的光合“午休“现象.年平均光合速率为枇杷＞杜仲＞玫瑰＞厚朴,光合能力为枇杷＞厚朴＞杜仲＞玫瑰.通过增加CO2浓度有可能提高4种药用植物的光合速率.     

3种彩叶植物的光合特性研究

为科学指导植物造景中彩叶植物的配置,运用美国LI-COR公司制造的LI-6400便携式光合作用测定系统,研究了红檵木、金叶女贞、紫叶李3种彩叶植物的光合特性.结果表明:3种植物的光补偿点分别为39.07,249.66,143.94μmol/(m2.s);光饱和点分别约1 400,1 200,1 800μmol/(m2.s);CO2补偿点分别为20.11,76.48,118.24μmol/mol;CO2饱和点分别约800,600,1 000μmol/mol,说明红檵木对光的适应性很强,是一种较耐荫的强光性植物,而金叶女贞和紫叶李则是强光性植物.     

民勤荒漠区42种植物的物候型聚类分析

物候研究往往需要划分类型,以研究不同类型的分布规律及其与环境因子的关系.在划分物候类型时,系统聚类考虑的是多个物候期的综合亲疏关系,因而往往会忽略部分物候的信息.运用聚类分析方法对主要物候分别聚类划分物候型,以主要物候的物候型归并物候类型,这样既克服了以全部物候直接聚类时只注重物候综合信息而忽略不同物候信息差异的缺陷,又保证了以植物样本为最小的分类单位.以民勤荒漠区42种植物34年的物候观测资料,以萌动期、展叶期、开花期和果熟期4个主要物候期进行物候型聚类,进而将物候型归并为23个物候类型,聚合的物候类型基本上遵从植物的生态型特征,较系统聚类法直接用样本聚合的类型更加科学合理.而且,以"旬+物候名"描述物候型的格式,以"旬+物候型名-旬+物候型名-…"描述物候类型,不仅具体、直观,而且便于应用.