3种不同土壤结皮类型对黄花补血草种子萌发的影响

通过模拟干旱荒漠区结皮发育过程中的流动风沙土、物理结皮沙地、生物结皮沙地等3种关键阶段的生境样地,研究不同土壤结皮类型对土壤含水率及黄花补血草种子萌发的影响。结果表明,物理结皮类型下黄花补血草的萌发率最高,达到了69.00%,显著优于对照组的2.83%。不同结皮类型对土壤含水率影响显著,对照风沙土土壤含水率最低,仅为0.02%,物理结皮处理土壤含水率最高,能够达到0.20%。不同结皮类型中以物理结皮处理最有利于黄花补血草种子的生长,平均高度达到3.34 cm,平均冠幅达到100.11 cm~2,显著优于对照风沙土处理。     

黄土高原生物结皮覆盖对土壤积水入渗特征的影响及其模型模拟

【目的】探讨生物结皮层覆盖后对土壤水分入渗特征的影响。【方法】于2018年7-8月,以位于陕北黄土高原神木市六道沟小流域的生物结皮覆盖的黄绵土和风沙土为研究对象,以相邻的无结皮黄绵土和风沙土为对照(距离在10 m以内),采用双环法和土柱法分别对其水分入渗特征进行测定,计算饱和导水率(K_s)、土壤水分入渗速率及土壤水分入渗参数(稳定入渗速率、平均入渗速率和累积入渗量),并采用Philip模型、Kostiakov模型和Horton模型对水分入渗过程进行模拟。【结果】(1)无论是黄绵土还是风沙土,生物结皮均能降低不同土层土壤的K_s,且生物结皮对黄绵土的影响高于风沙土。在0～20 cm土层,与无结皮对照相比,生物结皮覆盖的黄绵土和风沙土上K_s平均分别下降了42.1%和25.6%。(2)基于双环法和土柱法的测定结果显示,在积水入渗条件下,生物结皮覆盖黄绵土的稳定入渗速率(0.29～0.55 mm/min)、平均入渗速率(0.57～0.58 mm/min)和累积入渗量(3.63～3.69 cm)与无结皮黄绵土相比分别减少了27.5%～45.0%,32.6%～58.4%和31.8%～61.0%;生物结皮覆盖风沙土的稳定入渗速率(3.30～4.13 mm/min)、平均入渗速率(3.06～4.25 mm/min)和累积入渗量(19.22～26.76 cm)与无结皮风沙土相比分别减少了2.4%～11.3%,1.6%～27.8%和5.5%～26.3%,且基于双环法测定的土壤水分入渗参数整体上略高于土柱法。相对黄绵土,生物结皮对风沙土水分入渗参数的影响较小。(3)不同模型的模拟结果表明,Horton模型对生物结皮覆盖土壤水分入渗过程的拟合效果整体优于Philip模型和Kostiakov模型。【结论】生物结皮层的覆盖降低了0～20 cm土层的渗透性,土壤水分入渗过程可以使用Horton模型进行拟合。     

梭梭林下土壤结皮发育对降水入渗动态的影响

研究梭梭林下土壤结皮发育对降水入渗、土壤水分动态的影响,旨在掌握梭梭林地管理和促进林下植被发育的关键技术。结果表明:1）土壤结皮发育对各层土壤含水率的变化具有显著影响（P<0.05）,0~0.5 cm土层土壤含水率的变化随土壤结皮发育逐渐增大,而其余土层逐渐减小。随土壤深度增加,无结皮沙地（NSC）和物理结皮沙地(PSC)土壤含水率先增加后减小,生物结皮沙地(BSC)逐渐减小。2）土壤结皮发育对林下土壤水分动态产生显著影响（P<0.05）,随着土壤结皮的发育,0~0.5 cm土层土壤水分波动幅度逐渐增强,而其余土层则逐渐减弱,表现为NSC>PSC>BSC。NSC和PSC样地水分波动频度较大,BSC样地没有明显的波动。3）高强度降水下(区间降水39 mm),三者降水的入渗强度和入渗深度较大,而中（区间降水19 mm）、轻（区间降水8 mm）强度降水下,NSC和PSC样地产生轻微的浅层入渗,BSC样地保持在稳定的水平,表现为NSC>PSC>BSC,可知梭梭林下土壤结皮发育对降水的截留作用逐渐增强,限制了降水的入渗,但在稳定深层土壤水分和限制深层土壤蒸发方面具有积极的作用。     

干旱半干旱区生物土壤结皮光合固碳研究进展

生物土壤结皮在干旱半干旱区广泛分布。由于结皮中的藻类、苔藓和地衣均能进行光合作用,因此其在全球碳循环过程中可能发挥重要作用。生物土壤结皮的形态适应特征,分析了水分和温度对其光合作用的调控,比较了不同类型生物土壤结皮的光合速率,最后对估算其碳固定量中存在的问题进行了讨论。     

生物土壤结皮物理因子对植物种子萌发的影响

本研究采用冗余分析的方法,探讨了生物土壤结皮物理性质对小麦Triticum aestivum L.、黑豆Glycinemax merr L.、白菜Brassica rapavar.glabra和软尾生菜Lactuca sativa萌发的作用。结果显示:1)在结皮上表面:生物土壤结皮的厚度对4种植物种子萌发率均有反作用(P0.05,n=5);生物土壤结皮的抗压强度抑制软尾生菜的萌发率呈负相关(P0.05,n=5);生物土壤结皮的厚度与黑豆种子平均萌发时间呈正相关(P0.05,n=5)。2)在结皮下表面:生物土壤结皮的孔隙度和分形维数与小麦的萌发率呈正相关(P0.05,n=5);生物土壤结皮的厚度抑制了黑豆和白菜的萌发率(P0.05,n=5);生物土壤结皮的抗压强度对黑豆和软尾生菜萌发率起反作用(P0.05,n=5);生物土壤结皮容重的增加降低了小麦的萌发速率(P0.05,n=5);生物土壤结皮厚度增加减慢了黑豆、白菜和软尾生菜的萌发速率(P0.05n=5);生物土壤结皮抗压强度的增加降低了黑豆和白菜的萌发速率(P0.05,n=5)。结果表明,在结皮上表面,结皮厚度对4种植物种子萌发率均起抑制作用,尤其能够减慢胚根较为粗壮的黑豆种子的萌发速率。在结皮下表面,胚芽尖细的小麦可以利用结皮孔隙萌发;黑豆、白菜和软尾生菜由于子叶较大,不能利用生物土壤结皮的孔隙,其萌发率和萌发速率主要受生物土壤结皮的厚度或抗压强度抑制。     

生物结皮层覆盖对风沙土水分蒸发特征的影响

生物结皮作为流动沙丘固定的明显标志,潜在性地影响着风沙土水文的变化特征.本文研究结果表明:生物结皮覆盖直接影响着水分的再分配过程;不同类型生物结皮对土壤自然含水状况和降水再分配的影响不同.生物结皮覆盖对0cm-5cm土层的土壤自然含水量具有一定的保护作用.同时,研究表明,随着土层深度的增加,3种覆盖状态下,土壤自然含水量则朝着不同的趋势发展.沙土表层不同覆盖方式和降水条件不同时,生物结皮层覆盖均不能有效的阻止水分的蒸发过程,并因生物结皮类型的差异,表现出不同的变化趋势.     

常用六种草坪草蒸散量及作物系数的研究

根据水分平衡法采用小型蒸渗仪测定了两种水分条件下 6种草坪草的蒸散量 ,并采用Penman Monteith经验公式计算确定了各草种的作物系数 .两种水分条件为充足供水和限量供水 .参试的草种为草地早熟禾 (PoapratensisL .Nuglade)、高羊茅 (FestucaarundinaceaSchreb .Hundog 5 )、多年生黑麦草 (LoliumperenneL .Advent)、普通狗牙根(Cynodondactylon(L .)Pers.)、野牛草 (Buchloedactyloides(Nutt.)Engelm .)、日本结缕草 (ZoysiajaponicaSteud .) .草种间 ,水分处理间的草坪蒸散量均表现较大差异 .充足供水的草坪的蒸散量比限量供水的蒸散量大 30 5～ 1 5 3 5mm .全生长季冷季型草坪草的蒸散量大于暖季型草坪草 ,最多相差 2 0 0mm .两种水分条件下 ,6种草坪草的生长季总蒸散量排序相同 ,最大蒸散量排序为高羊茅 (90 3 5 5mm) >草地早熟禾 (85 7 93mm) >多年生黑麦草 (85 0 91mm) >狗牙根 (82 5 6 1mm) >野牛草 (75 8 6 6mm) >日本结缕草 (70 1 5 5mm) .不同的水分处理 ,草种和季节对草坪的作物系数均有一定程度的影响 .冷季型草的生长季平均作物系数介于 0 98～ 1 0 9之间 ,暖季型草的介于 0 70～ 0 96之间 .充足供水条件下高羊茅和草地早熟禾的作物系数与限量供水条件下的作物系数差异不显著 ,多     

梭梭林下土壤结皮对土壤水分空间分布格局的影响

为了解土壤结皮对土壤水分空间分布格局的影响过程,以梭梭林下不同类型结皮下样地土壤水分为研究对象,采用分层取样的方法,分别对无结皮(NSC)、物理结皮(PSC)和生物结皮(BSC)样地0~0.5、0.5~10、10~20、20~40、40~60cm土层的土壤进行采集,并对各层土壤含水量进行测定,分析对比2种结皮发育对土壤水分分布格局的影响作用。结果表明:1)物理结皮与无结皮样地各层土壤含水量变化趋势基本一致,0~20cm土层的土壤含水量季节性变化幅度都较大,但略低于无结皮样地。而20~60cm土层的变化幅度较小,无结皮样地长期保持在1.0%~1.3%,物理结皮样地长期保持在0.6%~1.1%之间,显著<无结皮样地(P<0.05),深层土壤渐趋干化。2)生物结皮样地只有0~10cm土层的变化幅度较大,而10~60cm土层的变化幅度都较小,长期维持在0.4%~0.8%,土壤严重趋于干化。3)由于生物结皮对入渗水分的截留和阻碍作用,0~0.5cm土层的土壤含水量显著高于无结皮和物理结皮样地(P<0.05);而0.5~20cm土层显著低于无结皮和物理结皮样地(P<0.05);同时,20~60cm土层略<物理结皮样地,且显著<无结皮样地(P<0.05)。由此可见,相对于无结皮样地,物理结皮和生物结皮的覆盖不同程度地影响着土壤水分的空间分布格局,二者的存在不利于水分入渗,并使深层土壤渐趋干化。     

贵州石漠化地区生物结皮对土壤氮矿化的影响

为探究贵州石漠化地区生物土壤结皮对土壤氮矿化的影响,以贵州关岭-贞丰花江石漠化综合治理示范区为研究区,通过野外原位埋管培养试验研究花椒林地内苔藓结皮、藻-藓混生结皮和裸地（无结皮）3种不同类型土壤无机氮库与氮矿化速率的季节动态特征。结果表明,3种类型土壤的铵态氮含量均表现为夏季>春季>秋季>冬季,且苔藓结皮在秋、春和夏季铵态氮含量均显著高于混生结皮和裸地,分别为混生结皮的1.64、1.69、1.94倍,分别为裸地的3.36、3.43、4.83倍;混生和苔藓结皮硝态氮含量的最高值均出现在夏季,且苔藓结皮硝态氮含量在冬、春和夏季显著高于裸地,分别为裸地的3.57、4.04、4.81倍;无机氮含量在不同类型土壤同一季节中及同一类型土壤不同季节中的变化规律与硝态氮含量变化趋势相似。3种类型土壤的净氨化速率、净硝化速率和净氮矿化速率均表现为冬季最低。苔藓结皮夏季净氨化速率显著高于其他2种类型土壤,分别为混生结皮和裸地的1.90、6.08倍;春、夏两季净硝化速率均显著高于裸地,分别为裸地的4.09、3.18倍;净氮矿化速率则在春季和夏季显著高于混生结皮和裸地。土壤温度和湿度分别是...     

不同土壤类型下高粱主要杂交种出苗能力的差异分析

不同土壤类型对高粱出苗能力的要求不同,本试验以国家高粱改良中心主要推广的杂交种为试验材料,通过对比在沙土、壤土以及粘土三类型土壤下不同覆土厚度对高粱出苗率的影响,分析了高粱主要杂交种的出苗能力差异。结果表明:辽粘3号出苗能力最弱,播种厚度不宜过深,尤其是在粘土类型土壤情况下不宜超过20 mm;辽杂15号出苗能力最强,播种时可适当加深,但也以20 mm为宜。不同土质对高粱出苗能力的影响较大,沙土宜深,以不超过25 mm为宜;粘土宜浅,以不超过20 mm为宜。     

光照和渗透胁迫对枸杞离体叶片花青苷积累的影响

为研究不同光照和渗透胁迫条件对枸杞离体叶片花青苷积累的影响，该研究使用萌发后25 d的‘宁杞7号’红枸杞和黑果枸杞无菌苗离体叶片进行不同光照（白光、红光、蓝光、远红光）和渗透胁迫（蔗糖浓度梯度）处理7 d，然后测定枸杞离体叶片中花青苷含量。结果表明:1）枸杞离体叶片中花青苷积累受培养基中不同浓度蔗糖影响差异显著，花青苷积累随培养基中蔗糖浓度的升高先升高再降低，在白光（15 000 lx）下蔗糖浓度500 mmol/L时，‘宁杞7号’红枸杞和黑果枸杞离体叶片花青苷的积累均达到最大值；2）相同浓度蔗糖的渗透胁迫下，不同波长单色光对枸杞离体叶片中花青苷积累的影响差异显著:蓝光（450 nm）下，黑果枸杞离体叶片中花青苷的积累显著高于‘宁杞7号’红枸杞，黑果枸杞离体叶片中花青苷积累量最高值超过相同渗透胁迫白光处理时花青苷积累量的3倍；红光（650 nm）和远红光（730 nm）下，‘宁杞7号’红枸杞离体叶片中花青苷的积累显著高于黑果枸杞，且远红光下2种枸杞离体叶片花青苷积累差异更显著，但绝对值较低。结果表明，蔗糖浓度400~500 mmol/L的渗透胁迫条件下可适于诱导枸杞离体叶片中花青苷积累，短波长的蓝光较适合黑果枸杞离体叶片中花青苷诱导，而长波长的红光更适合红枸杞离体叶片中花青苷诱导。该研究结果为后续以枸杞离体叶片或悬浮细胞作为生物反应器低成本大规模生产花青苷提供了重要依据。     

河西走廊荒漠草地黑果枸杞群落结构特征及土壤性质研究

探讨河西走廊荒漠草地黑果枸杞群落特征与土壤性质之间的关系，为黑果枸杞种群保护提供理论依据。通过对河西走廊黑果枸杞群落物种组成、多样性及土壤性质的研究，结果表明：1)调查群落中共有植物种27种，分属10科27属，其中灌木植物7种，多年生草本11种，1年生草本9种；单科单属种较多，占到了总科数的1/2;不同区域内黑果枸杞群落优势地位明显。2)河西走廊黑果枸杞群落不同区域内土壤性质差异显著，民勤县白土井、酒泉市金塔县西坝乡电导率最高，分别为8 393.06、6 652.78 ms,酒泉市玉门镇刺窝湖黑果枸杞样地全N、速效P含量最高，分别为0.134%、1.624 mg·100 g^-1,与其他样地间差异显著(P<0.05),土壤养分含量总体偏低、含量不均。3)河西走廊黑果枸杞群落物种多样性以民勤县兴和村轻度盐碱地物种丰富度(R)、辛普森(Simpson)指数、香浓-威纳(Shanon-Wiener)指数均高于中度、重度和极重度盐碱地，分别为10、0.714、1.532,但Pielou均匀度指数、生态优势度低于中度、重度和极重度盐碱地，不同盐渍化程度黑果枸杞群落物种组...     

太白红杉林窗更新与环境因子的关系研究

为研究太白红杉的天然更新状况,采用典型样地调查法对太白红杉林的林窗特征及更新数量进行调查,并通过灰色关联分析法对影响太白红杉林天然更新的环境因子进行分析。结果表明:1）在太白红杉林中,实际林窗（CG）和扩展林窗（EG）大小均以100 m²左右的中小面积为主,而且林窗的形成方式主要受风雪影响导致折干;2）林窗下天然更新影响因子关联度排序为林窗面积＞林窗开敞度＞坡位＞坡向＞坡度＞海拔＞枯落物厚度,表明林窗面积和开敞度对林窗天然更新影响最显著;3）幼苗主要集中在中小林窗中,而且在开敞度为0.6~0.8更新最好。因此,建议通过改善林下更新环境,提高太白红杉种子发芽率、幼苗存活率以及成苗率。在具体经营过程中,可以开敞度为指标进行适度经营,人为创造一定的林窗,以加快太白红杉林的天然更新,维持其群落的稳定性。     

岳麓山枫香风景林碳汇效应研究

岳麓山枫香林既是长沙市城市森林主要的组成部分,又是我国四大观赏红叶的风景林之一。开展岳麓山枫香风景林碳汇效应研究对系统评价和科学管理长沙城区重要风景林资源意义重大。采用样地实测结合相对生长模型的方法对岳麓山枫香风景林碳汇效应进行研究,建立枫香风景林各器官生物量的最优模型,估算根、干、枝、叶的碳储量及总碳储量和碳密度。结果表明,枫香林分林木径阶在6.1~46 cm时,各器官碳储量大小依次为树干＞树根＞树枝＞树叶;林木径阶>46 cm时,各器官碳储量大小依次为树干＞树枝＞树根＞树叶。岳麓山枫香风景林最优碳汇量生长拟合方程为C=0.124D^2.258（R²=0.985）。平均碳汇速率随胸径增大而增大。岳麓山枫香风景林的碳汇效应较大,样地平均碳储量为8.70 t,平均碳密度为96.69 t/hm²,对改善城区人居环境作用明显。     

广东省枫香单木干材生物量生长模型的研建

枫香（Liquidambar formosana）是我国闽北林区重要的乡土树种,生长迅速、适应性强,在观赏、药用、用材等方面都有着重要作用。单木模型是林分模型的基础,通过建立单木生物量生长模型,在时间维度上分析林木生物量生长的动态变化,以期为全面评价森林的固碳能力提供科学依据。采用典型抽样的方法,从广东省9个地区的一类样地附近抽取枫香样木40株（天然起源25株,人工起源15株）,破坏性实测各组分的生物量并进行树干解析得到样木的生物量生长数据。基于逻辑斯蒂（Logistic）、坎派兹（Gompertz）和理查德（Richards）3种基础生长方程,利用哑变量的方法,建立分起源和立地等级的枫香干材生物量生长模型,以决定系数R²、均方根误差RMSE、总相对误差TRE和平均预估误差MPE 4个指标来评价各模型,进而分析枫香干材生物量的生长过程。结果表明,Richards方程在基础模型中效果最佳（R²=0.61,RMSE=50 kg）;与Richards方程相比,哑变量模型R²提高了11%,RMSE降低了7.95 kg;起源与立地等级对枫香干材生物量均产生了较大影响,在天然起源的高立地等级条件下,枫香干材理论最大连年生长量和平均生长量分别在其生长的第23年和第38年到达。     

腐熟花生壳和腐植酸复合园林废弃物堆肥对紫苏出苗的影响

【目的】研究不同配比的腐熟花生Arachis hypogaea壳和腐植酸改良园林废弃物堆肥产品的效果,以及改良后的园林废弃物堆肥产品作为育苗基质对紫苏Perilla frutescens出苗的影响,探究有利于紫苏育苗的最佳配比基质,为园林废弃物的合理利用提供科学依据。【方法】运用正交设计,将不同质量分数的腐熟花生壳(0、1.5%、3.0%)和腐植酸(0、3.0%、6.0%)添加至园林废弃物堆肥产品中,通过测定基质理化性质,观察其复合效果;通过测定紫苏出苗率、出苗速度、单株叶片数、死亡率、受虫害叶片率和受虫害株率等,基于冗余分析(RDA)和隶属函数法,观察改良后的园林废弃物堆肥产品对紫苏出苗的影响。【结果】添加腐熟花生壳和腐植酸可显著(P<0.05)降低园林废弃物堆肥产品的容重、pH和电导率,改善其含水量和孔隙度,增加其全氮、全磷、铵态氮、硝态氮、速效磷、速效钾和有机质质量分数;复合后的园林废弃物堆肥产品可显著(P<0.05)提高紫苏出苗率和出苗速度,增加其幼苗单株叶片数,降低其幼苗死亡率、受虫害株率和受虫害叶片率。冗余分析表明：紫苏出苗率、受虫害叶片率和受虫害株率与育苗基质...     

药用植物米槁水浸提液对枫香幼苗土壤化学性质及酶活性的影响

为了探讨药用植物米槁与枫香混合种植对土壤化学性质及土壤酶活性造成的影响,以枫香幼苗为研究对象,采用米槁果皮、叶片制备浸提液浇灌幼苗土壤,蒸馏水浇灌作对照,分析不同浓度水浸提液对枫香幼苗土壤化学性质及酶活性的影响。结果表明,果皮浸提液处理下,土壤pH值随着浓度升高呈先减小后增大趋势,叶片浸提液处理下,土壤pH值随着浓度升高呈先增大后减小而后增大趋势;施加果皮、叶片水浸提液后,受土壤微生物的影响,土壤有机质的含量降低;低浓度果皮浸提液处理时土壤全N含量增加,而全P、全K的含量降低,水解N的含量升高,同时速效P、速效K的含量降低。随着浸提液浓度的升高,全N、全K、水解N、速效K的含量增加显著,而全P、有效P的含量减少。叶片低浓度处理时全N、全K、速效K含量有所增加,全P、水解N、速效P含量有所下降,随着浓度升高,各养分含量逐渐升高,高浓度时全K、水解N含量开始减少;2种浸提液处理对土壤脲酶、多酚氧化酶、还原性氢酶活性有不同程度的促进作用,对酸性磷酸酶活性表现出抑制作用。     

宁夏枸杞不同器官中糖积累对大气CO2浓度倍增的响应

以宁杞1号苗为试验材料,采用开顶式气室控制CO₂浓度,研究大气CO₂浓度倍增后CO₂对宁夏枸杞不同器官中糖分积累的影响。结果表明,CO₂浓度倍增处理显著降低了叶片中果糖、淀粉的含量以及果实中蔗糖的含量,提高了果实中淀粉的含量;但对枸杞茎和根中的各种糖分的含量无显著性影响。     

黄土丘陵区玉米集雨保苗及灌溉制度研究

针对黄土丘陵区降水少而时空分布不均等特点,以集雨技术及工程设施为基础,通过有限补充灌溉方式,研究了玉米不同座水量、不同补灌定额、不同生育期补灌对玉米出苗及其生长、产量和水分利用效率的影响.试验研究表明：①当土壤0～10cm的相对含水量低于24％时,不座水播种将不出苗;大于24％时,可出苗,但出苗率极低,仅为20％～21％.在不同土壤相对含水量条件下,座水100mL、200mL、300mL时,出苗率均可达到90％以上,且随着座水量的增加,其长势旺盛;②在当年的降水条件下,最为合理的补水量为5m3/667m2;③在水量有限情况下,玉米拔节期补水比灌浆期补水增产效果明显.