干旱地区棉田连作对土壤氮素含量及氮转化速率的影响

为研究干旱地区棉田不同连作年限对土壤氮素含量和氮转化速率的影响,选取新疆艾比湖流域内精河县托托乡和农五师91团0、1、5、10、20 a和30 a棉田为研究对象,以棉田连作下土壤理化性质变化为基础,结合土壤氮素含量和氮转化速率,定量研究了连作棉田土壤氮转化速率变化规律及生态驱动因素。结果表明：（1）旱区连作棉田土壤硝态氮为无机氮主要组成,不同连作年限中土壤硝化作用均能将铵态氮转化为硝态氮,年限间差异不显著且硝态氮总量普遍偏低（平均为5.56±0.28 mg·kg^-1）;土壤碱解氮含量均显著低于未开垦土壤,仅为对照样地的16.37%～28.40%（P<0.05）,土壤铵态氮和亚硝态氮含量随着连作年限的增加逐渐达到动态平衡。（2）连作初期会降低土壤硝化和反硝化速率,连作10 a旱区棉田土壤硝化率和反硝化率均降到最低（分别为23.62±1.45 μg·kg^-1·h^-1和5.673±4.632 μg·kg^-1·h^-1）,至连作后期显著增加。（3）土壤pH值对土壤硝化速率和反硝化速率的影响最大（总效应分别为0.5310和0.6516）,土壤硝化率和反硝化率分别在土壤pH值达到阈值范围（8.37和8.01）时达到最大值（91.333 μg·kg^-1·h^-1）和最小值（19.271 μg·kg^-1·h^-1）;土壤水分是影响反硝化作用的第二重要因子。     

不同生活型植物吸收凝结水后水分及荧光生理差异

为明确干旱区荒漠典型不同生活型植物对凝结水的吸收,以梭梭(Haloxylon ammodendron)、沙拐枣(Calligonum mongolicum)和对节刺(Horaninowia ulicina)为研究对象,通过野外原位凝结水模拟试验,综合分析不同生活型植物光合器官的水分变化及荧光生理响应。结果表明,梭梭、沙拐枣和对节刺这3种植物都具有吸收凝结水的能力,逆向水势梯度正是其吸收凝结水的物质基础。对于利用深层土壤水或地下水的中深根系植物梭梭、沙拐枣与利用浅层土壤水的浅根系植物对节刺而言,吸收冠层凝结水的现象证明部分荒漠植物已经进化出了"多面下注"的水分利用策略。CK处理下,3种植物在暗适应下沙拐枣与对节刺初始的荧光(F_o)差异显著(P0.05);ZG1处理下,光适应与暗适应下3种植物的F_o′、F_m′、F_s差异性一致,且具体表现为梭梭分别与对节刺、沙拐枣差异显著(P0.05);ZG2处理下,梭梭的F_o′与沙拐枣、对节刺均有显著差异,而对于F_m′与F_s值,3种植物并无显著差异。梭梭ZG1处理下植株的F_o和F_m较CK植株降低,而ZG2植株则显著提高(P0.05),沙拐枣ZG2植株的Φ_(PSⅡ)显著低于CK植株(P0.05),对节刺在光适应下各荧光参数如F_o′、F_m′、F_s差异性变化规律一致,具体表现为CK植株与ZG1和ZG2均有显著差异(P0.05)。     

基于Quick Bird的阿其克苏河植被覆盖度研究

[目的]利用高分辨率Quick Bird影像,并结合实地的植被和土地类型调查,对艾比湖地区阿其克苏河植被覆盖进行归一化植被指数( NDVI)遥感分类,利用遥感影像处理软件(如Envi软件、Arcgis软件、Erdas软件)提取了该区的植被覆盖等信息.[方法]基于NDVI图对该区进行植被覆盖度反演,并结合实际测量数据提出了荒漠区NDVI分类标准和植被覆盖等级划分标准.[结果]通过NDVI分类图和植被等级覆盖图,发现该地区植被大多集中于河滩及其两岸;而且离水源越近,植被覆盖度越高,NDVI值也越高,这与荒漠区植被分布特点吻合.[结论]植被覆盖度反演结果与实地测量对比分析有很好的切合度.     

胡杨、梭梭群落土壤理化性质及其相互关系

结合野外调查取样与实验室测定等手段,比较研究了新疆艾比湖湿地自然保护区裸地、梭梭与胡杨样地0～10 cm、10～30 cm、30～50 cm土层土壤氮素含量特征及土壤理化性质.结果表明:裸地、梭梭和胡杨样地内的土壤有机质、硝态氮、铵态氮、亚硝态氮与碱解氮均随着土层深度的增加而递减,具有表聚性特点.土壤中3种无机氮的含量为:硝态氮＞亚硝态氮＞铵态氮,硝态氮最高达到7.512 mg·kg-1,铵态氮最高仅为0.815 mg· kg-1,故硝态氮是土壤无机氮的主要赋存形式.同一土层胡杨氮素总含量高于裸地和梭梭,其有机质含量最高(均值为11.852 g·kg-1).相关分析表明,除铵态氮外,有机质与全磷和其他氮素间呈显著相关.pH与其他土壤理化性质及氮素含量间均呈不显著相关,碱解氮与土壤理化性质(除pH与电导率外)及其他氮素间均呈极显著相关(P＜0.01).     

克拉玛依植物群落物种多样性研究

根据30个样地102个样方的调查资料,采用Simpson多样性指数、Shannon-Wiener多样性指数、Gleason丰富度指数[17]、Simpson优势度指数与Pielou均匀度指数[16]对克拉玛依植物群落进行研究。研究结果表明:克拉玛依植物群落结构简单、物种稀少,群落物种多样性水平较低,群落多样性指数的顺序为:胡杨群落﹥柽柳群落﹥梭梭群落﹥琵琶柴群落﹥芦苇群落﹥假木贼群落﹥猪毛菜群落﹥盐节木群落﹥碱蓬+麻黄群落﹥盐穗木群落。随着水分与土壤盐碱度的变化,群落物种多样性出现相应的变化趋势:乔木群落﹥灌木群落﹥草本群落。     

新疆艾比湖湿地自然保护区主要植物的种间关系

采用2×2列联表的χ2检验、方差比率(VR)法、Ochiai关联指数、Pearson相关系数和Spearman相关系数,对艾比湖湿地自然保护区典型群落的25个主要植物种进行种间关联和种间相关性分析。结果表明:①胡杨(Populus euphratica)、盐穗木(Halostachys caspica)、甘草(Glycyrrhiza uralensis)分别为该地区乔、灌、草本层的优势种。②艾比湖湿地自然保护区内物种的总体联结性为不显著的负联结,大多数种对间呈不显著关联和无关联,物种趋向于独立分布。③相关性分析表明草本与其他物种的相关对数值高于乔灌木,结合Spearman相关系数、列联表的χ2检验值,可将研究区25种主要植物分为4个生态种组。     

基于N-Calculator模型的城镇居民氮足迹估算及动态分析

运用N-Calculator模型,在1995-2016年乌鲁木齐市城镇居民各类食物消费统计量的基础上估算乌鲁木齐市城镇居民氮足迹,并分析其氮足迹的动态变化特征和影响因素.结果表明：(1) 1995-2016年,乌鲁木齐市区域总氮足迹和人均氮足迹均增长,其中,人均食物氮足迹占比大,能源氮足迹占比小但增长最快;(2)城镇人均食物生产氮足迹在人均食物氮足迹中占主导地位,畜肉类、粮食、蔬菜、水产品、蛋类和水果类生产氮足迹影响着食物氮足迹;(3)柴油和汽油对乌鲁木齐市人均能源氮足迹贡献最大,交通是能源氮足迹的主要影响因素;(4)乌鲁木齐市氮足迹低于经济发达地区.     

克拉玛依植物群落结构和物种多样性研究

采用多样性指数,丰富度指数和均匀度指数对克拉玛依植物群落物种多样性进行了研究。结果表明:各群落类型的物种多样性指数的顺序为:梭梭+碱蓬>花花柴、胡杨>碱蓬+麻黄>柽柳>琵琶柴>猪毛菜>梭梭>芦苇>盐节木>白刺+柽柳;灌木和乔木群落多样性指数和丰富度指数大于草本群落,而均匀度指数在乔木,灌木和草本群落中则表现出多样化的趋势。     

乌鲁木齐市雅玛里克山污水灌溉土壤肥力的空间变异研究

本文选取了干旱区有代表性的污水灌溉地区—乌鲁木齐市雅玛里克山,结合GIS,采用地统计学方法研究了污水灌溉区域土壤中的pH、有机质、CEC、总盐、全N、全P、全K7种土壤肥力指标的空间变异性,并采用普通克立格法绘制了各种土壤肥力要素含量的空间分布格局图。结果表明:有机质、总盐、全N、全K的理论模型为指数模型;CEC、全P的理论模型为高斯模型;pH的理论模型为球状模型;pH、有机质、总盐、全N、全K的块金值与基台值之比都在25%以下,说明空间自相关作用强,其含量分布受结构性因素控制;CEC、全P的块金值与基台值之比在25%~75%之间,为中等强度的空间相关性,其分布是由结构性因素和随机性因素共同作用的结果。土壤肥力的相关距变化范围为246.0~2100.0m。     

硅胶干燥胡杨叶片DNA提取与RAPD反应体系的建立

以塔里木河流域胡杨(Populus euphratica)硅胶干燥叶片为材料,采用改进CTAB法提取胡杨基因组DNA,得到满足RAPD(Random amplif ied polymorphic DNA),随机扩增多态性DNA分析的胡杨基因组DNA。通过单因素优化试验,得到胡杨RAPD分析的最佳反应体系为:40 ng模板DNA,0.8 U rTaqDNA聚合酶,2.5 mmol/L Mg2+,0.3 mmol/L dNTPs,0.5μmol/L随机引物,1×buffer缓冲液,ddH2O补足至10μL。扩增反应程序为:94℃预变性5 min,94℃变性30 s,38℃复性30 s,72℃延伸120 s,35个循环,最后72℃延伸7 min。