牡丹（Paeonia suffruticosa）导管的形态多样性

利用生物显微镜对牡丹一年生枝条的次生木质部离析材料进行了观察,旨在了解牡丹(Paeoniasuffruticosa)的导管形态特征,为其生理生态及系统发育的合理解释及应用提供理论参考.结果表明:牡丹次生木质部具有螺纹、梯纹和孔纹三种类型的导管,穿孔板具有孔状穿孔板和梯状穿孔板两种类型,导管端壁的穿孔及尾尖形态多样,孔膜退化比较彻底.不存在明显的导管二态现象,平均长度为1100μm,平均宽度为200μm.牡丹导管形态特征的多样性揭示了其较为复杂生理生态适应机制和相对较低的演化地位.     

牡丹(Paconia Suffruticosa Andr.)"佛门袈裟"光合特性的研究

在田间条件下研究了8年生牡丹品种“佛门袈裟”的光合特性。结果表明:牡丹“佛门袈裟”光饱和点为1335μmol.m-2.s-1,补偿点为70μmol.m-2.s-1。CO2饱和点为1580μmol.mol-1,补偿点为62μmol.mol-1。在春季光合速率日变化呈单峰曲线;在夏季呈双峰曲线,有明显的光合“午休现象”。光合速率季节变化呈单峰曲线,最高峰值出现在5月下旬。     

酸胁迫对夏枯草叶绿素荧光特性和根系抗氧化酶活性的影响

为了阐明夏枯草幼苗对酸性环境的耐受性,采用不同pH值(pH=4.5、4.0、3.5、3.0)的Hoagland营养液模拟酸胁迫环境,研究酸胁迫对夏枯草幼苗叶绿素荧光特性及根系抗氧化酶活性的影响。结果表明,随着pH值下降,代表供体与受体侧参数的K点相对可变荧光(W_K)、J点相对可变荧光(V_J)和电子受体QA-被还原的最大速率(dV/dt_o)逐渐升高,光系统Ⅱ(PSⅡ)电子传递的量子效率(φE_o)降低;表示单位反应中心吸收(ABS/RC)、捕获(TR_o/RC)、热耗散(DI_o/RC)的能量逐渐增加;用于电子传递的能量(ET_o/RC)逐渐下降;表示PSⅡ的最大光化学效率(F_v/F_m)、吸收光能为基础的光合性能指数(PI_abs)、表征光系统Ⅰ(PSⅠ)的最大氧化还原活性(ΔI/I_o)及PSⅡ与PSⅠ协调性(Φ_PSⅠ/PSⅡ)随酸胁迫程度增加逐渐下降。夏枯草根系超氧化物歧化酶(SOD)与过氧化物酶(POD)活性呈下降趋势,而根系抗坏血酸过氧化物酶(APX)活性先升高后降低;夏枯草叶片可溶性糖、脯氨酸含量逐渐上升。酸胁迫下,夏枯草PSⅡ反应中心受损,电子传递受阻,光系统性能及PSⅡ与PSⅠ的协调性降低,根系SOD与POD活性受到抑制,在pH 3.0处理下表现较为明显。夏枯草通过提高单位反应中心的热耗散能力来减少过剩光能对叶片光合机构的破坏,通过提高根系APX抗氧化酶及叶片渗透调节物质含量来减少酸胁迫带来的伤害。     

基于多模型的黑河中游甘临高地区土地利用情景模拟

混合元胞自动机（Mixed-cell cellular automata,MCCA）模型改进了传统的元胞自动机（Cellular automata,CA）模型,基于现实复杂土地结构引入混合元胞,实现了从定性、静态模拟到定量、动态模拟的跨越。本文首先探究MCCA模型在黑河中游甘临高地区（甘州区、临泽县和高台县）的适用性;之后分别采用多目标线性规划（Multiple-objective programming,MOP）模型、普通线性回归模型预测得到2035年可持续发展（Sustainable development,SUD）情景、基本发展（Basic development,BAD）情景中不同地类面积数值,然后将面积输入MCCA模型中进行不同情景的土地利用空间结构可视化,并开展对比研究。结果表明：各项精度评价指标均表明MCCA模型的模拟精度较高,Kappa系数、混合元胞质量系数（Mixed-cell figure of merit,mcFoM）和平均相对熵（Relative entropy,RE）分别为0.886、0.261和0.508,优于基于纯净元胞的斑块生成土地利用变化模拟（Patch-generating land use simulation model,PLUS）模型,因此MCCA模型适用于研究区土地利用结构模拟。2035年SUD情景中林地范围明显高于BAD情景,生态效益较BAD情景增速快,建设用地和耕地适度扩张,综合效益增速较快。该结果表明耦合MOP和MCCA模型模拟的土地利用优化配置方案能够更好地协调经济与环境的关系,既有利于经济快速发展,又能保护生态环境和维持社会稳定。     

气候变暖对高寒地区植物生长与物候影响分析

研究高寒地区植被在气候变化下的反应与适应等过程成为众多科学家所关注的问题。植物生长与物候是对气候变化敏感且易观测的指标,为更好得了解高寒地区植被生态系统对全球气候变化的响应机制,文中基于已有的研究并结合自己的实验分析了气候变暖对高寒地区植物生长与物候的影响。分析指出:1)温度升高对高寒植被有正效应,而温度持续升高,则对植被产生负效应,但增温效应都未达到显著水平,说明短期增温对该植被影响不显著;2)较高海拔地区(4500m)的植物高度有增加趋势,而较低海拔地区(3400m)的植物可能出现矮化;3)在高寒生态系统,温度升高能够加快植物物候进程,延长生长季,但物候的改变也会给其带来生存风险。     

青藏高原北麓河流域不同退化程度高寒草甸土壤呼吸特征

土壤呼吸是陆地生态系统碳循环的重要环节之一,而青藏高原高寒草甸的大面积退化对土壤呼吸及碳循环造成重要影响。为了进一步探明高寒草甸退化对土壤呼吸的影响,对北麓河区不同退化程度高寒草甸土壤呼吸及其相关因子进行了测定,分析了土壤呼吸与生物量、地下净初级生产力以及土壤温度的关系。结果表明:1)不同退化程度高寒草甸土壤呼吸在生长季均表现出相似的动态特征,随退化程度加剧呈先增加后降低的变化趋势,在中度退化程度达到最大值,且在生长季中期变化显著(P 0.05)。2)土壤呼吸和地上、地下生物量及地下净初级生产力均显著线性正相关(P 0.05)。3)土壤温度与土壤呼吸之间呈指数关系,但不同退化程度下土壤呼吸对土壤温度的敏感性不同,土壤呼吸敏感性在轻度退化(Q_(10)=3.26)和中度退化程度(Q_(10)=3.22)大于未退化(Q_(10)=2.66),而在重度退化(Q_(10)=2.49)和极度退化程度(Q_(10)=1.96)小于未退化;这主要是由不同退化程度土壤温度、地下生物量以及土壤有机碳含量的差异造成。研究的结果有助于进一步认识退化草地的碳循环过程。     

人工干预对黄河源区沙化草地土壤微生物群落的影响

土壤微生物作为生态系统的重要组成部分,其群落变化可以反映土壤变化并有效指示退化土地的恢复成效。本研究以黄河源区沙化草地为对象,应用Illumina MiSeq测序技术对无任何人工干预措施的对照样地(CK)、播草种样地(P_1)、4年砾石方格沙障+播草种样地(P_2)和12年砾石方格沙障+播草种样地(P3)的土壤细菌和真菌群落进行了高通量测序,分析了不同干预措施(沙障+播草种/播草种)和干预时间(4年/12年)对沙化草地土壤细菌和真菌群落组成的影响。结果发现:1)细菌群落在CK和P_1样地聚为一组,P2和P3样地聚为另一组,真菌群落在CK、P_1和P_2样地聚为一组,P_3单独为一组;2)表层土壤有机碳和硝态氮含量在P_3样地中显著高于CK和P_2样地(P 0.05),而土壤铵态氮在各样地间无显著差异(P 0.05);3)植被盖度在P3样地中显著高于CK和P_2样地(P 0.05),杂类草地上生物量在P_3样地中显著高于CK样地(P 0.05)。研究认为,砾石方格沙障+播草种的干预措施促进了黄河源区沙化草地表层养分的积累,改变了土壤微生物群落结构,有利于植被的定殖和生长,且随措施实施年限的延长,改善成效愈加明显,是高寒地区严重沙化土地治理的一种有效措施。     

高寒草甸植被特征对模拟增温的响应——以青藏高原多年冻土区为例

采用红外辐射灯(infrared heater)模拟气候变暖背景,研究青藏高原多年冻土区高寒草甸优势植物种珠芽蓼(Polygonum viviparum)、美丽风毛菊(Saussurea superb)和黑褐苔草(Carex atrofusca)的生长发育及光合特性对气候变暖的短期响应及其差异性,旨在为评价草地生态系统的敏感性和脆弱性提供科学依据。结果表明,模拟增温W1(1.88℃)和W2(3.19℃)均可改变高寒草甸物种分布的频度和季节分布格局,并显著影响植被高度和光合色素含量,影响程度存在种间差异性。与不增温对照相比,W1增温下物种具有不同的响应,美丽风毛菊的高度、频度和叶绿素含量均呈下降趋势,而珠芽蓼和黑褐苔草均呈增加趋势。W2增温显著增加了珠芽廖和黑褐苔草的高度、频度和叶绿素含量(P0.05),却显著降低了美丽风毛菊的叶绿素a/b值(P0.05)。物种间光合特性存在显著差异(P0.05),样地间差异性表现更为突出,但增温处理间变化不明显。这说明增温可促进高寒草甸牧草类植物的生长发育,延长青草期,有利于牧业生产,但斑块状分布明显。     

毛乌素沙地荒漠化现状及分布特征

在Arcview、Arc/info等GIS软件的支持下,我们利用2000年秋季的TM影像对毛乌素沙地的荒漠化情况进行遥感监测,监测面积为8.137×104 km2.2000年毛乌素沙地的荒漠化类型包括沙漠化、水土流失和盐碱化,共有荒漠化土地6.311×104 km2,占区域总面积的77.56%,其中沙漠化面积5.081×104 km2,水土流失面积1.190×104 km2,盐碱化0.404×104 km2,分别占荒漠化土地总面积的80.51%,18.85%,0.64%和区域总面积的62.44%,14.62%和0.5%.     

松嫩沙地荒漠化现状和原因

通过对松嫩沙地2000年的遥感监测表明:松嫩沙地共有盐渍化土地面积1613.17 km2和沙漠化土地面积3765.38km2,分别占整个沙地面积的3.13%和7.3%。盐渍化最严重的是大安,共有盐渍化土地894.19 km2,占到总盐渍化土地面积的55.43%;在沙漠化土地中,草场沙漠化土地3130.51 km2占沙漠化总面积的83.14%,耕地沙漠化土地634.87 km2占沙漠化土地总面积的16.86%。其中以轻度和中度沙漠化土地为主,分别占50.72%和36.81%,重度沙漠化土地占12.23%,严重沙漠化土地面积较少,仅占0.24%。土地沙漠化最严重的是大庆,占整个行政区域面积的19.15%,面积达到969.65km2。在文章的结尾,简要分析了松嫩沙地荒漠化发生的自然和人为原因。