青土湖干涸湖底2种典型固沙植物群落土壤粒径分布分形特征与养分关系研究

以石羊河流域下游青土湖干涸湖底人工梭梭林和白刺灌丛沙包土壤为研究对象,通过分析2种植物群落5种立地条件土壤粒径分布和分形特征及其与土壤养分的关系,揭示了湖底2种典型植物群落土壤粒度的分布特征。结果表明:1）研究区固沙植被0~10 cm土壤颗粒以细砂粒为主,没有粗砂粒,其中白刺灌丛沙包表层极细砂含量、土壤颗粒物分形维数较梭梭林和对照区高。2）土壤颗粒分形维数与各粒级颗粒百分含量的关系差异较大,分形维数与黏粒、极细砂含量呈显著正相关,与细砂、中砂含量呈显著负相关,但是与粉粒含量关系不显著。土壤颗粒分形维数越大,土壤所含的细粒物质越多。3）土壤分形维数D值、黏粒、粉粒含量与有机质（SOM）、全N（TN）呈正相关性,土壤颗粒物的分形维数越大、土壤黏粒、粉粒含量越高,则土壤有机质、全N含量越高。综合分析,固定白刺灌丛表层土壤沙化程度相对较低,其他类型风蚀严重,因此,应积极采取生物措施和工程措施开展生态修复防治风蚀和盐尘暴的发生。     

油菜生长过程对核桃凋落叶化感作用的响应

为研究农作物白菜型油菜生长过程对核桃凋落叶化感作用的生理响应,采用盆栽试验,通过设置空白对照CK（不添加凋落叶）和3个凋落叶添加剂量水平:L₆₀（60 g·盆^-1）、L₁₂₀（120 g·盆^-1）和L₁₈₀（180 g·盆^-1）,测定盆栽油菜生长中后期的营养生长、生殖生长及生理响应相关指标。结果表明:1）核桃凋落叶分解对油菜中期营养生长（地径、株高）有显著抑制,在后期得到明显减弱,可仍对后期油菜生殖生长（开花性状、结实性状和产量）产生抑制影响;但这种抑制效应不会影响油菜结实种子的萌发。2）油菜生长中期（100 d）,随核桃凋落叶剂量增大,油菜叶片中超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化氢酶（CAT）活性逐步增强,过氧化物酶（POD）活性无显著变化;丙二醛（MDA）含量仅在L₁₈₀处理下显著>CK（P＜0.05）,可溶性糖（SS）含量逐步增加,而可溶性蛋白（SP）含量呈逐步下降;到油菜生长后期（140 d）时,各处理下油菜POD、CAT的活性和SS、SP的含量均逐步下降,MDA含量均显著P<0.05）。3）各核桃凋落叶处理对油菜叶片各类叶绿素均有明显抑制作用,随凋落叶添加量增加,油菜叶片净光合速率（P_n）、气孔导度（G_s）和胞间CO₂浓度（C_i）呈先降后增的趋势。综上所述,核桃凋落叶经土壤分解对油菜中后期生长造成强烈的化感胁迫,其主要通过对油菜的细胞膜造成过氧化伤害,使叶绿素合成受到抑制,光合作用受到影响,进而妨碍其生长及产量品质的形成。     

花椒叶黄酮含量的变化及其与气象因子的关系研究

采用超声波辅助提取法和紫外分光光度法分析测定了狮子头、美凤椒、秦安1号花椒叶片5-9月总黄酮含量。结果表明,不同品种的花椒叶片总黄酮含量存在差异（P＜0.05）,表现出狮子头＞美凤椒＞秦安1号。花椒叶总黄酮存在显著的季节变化和年际变化（P＜0.05）。在生长季,6-8月总黄酮含量较高,狮子头、美凤椒和秦安1号平均含量分别为18.02、15.35、12.06 mg·g^-1。同时,花椒叶总黄酮含量与日照百分率、降水量和空气湿度相关显著（P＜0.05）,与当月的日照百分率呈负相关,与上月的降水量和当月的空气湿度呈正相关。     

2种水分生境下红砂叶片功能性状的响应及适应机制

干旱是中国西北荒漠生态系统的主要特点之一,干旱对植物的生长、发育、繁殖及分布等产生重要的影响。红砂是广泛分布在我国温带荒漠草原生态系统中的优势种和主要建群种之一,对多种环境胁迫尤其是干旱胁迫具有极强的耐受性。因此,研究红砂对不同水分生境的响应及适应机理有着重要的科学意义。对不同水分条件自然生境中(小红山地区和长流水地区)的红砂叶片形态、表皮微形态及超微结构进行分析,揭示红砂适应干旱胁迫的叶片形态结构特征。结果表明,随着生境中土壤含水量的降低,红砂叶片厚度增大,叶面积及气孔开度减小,角质层增厚,从而降低植物蒸散过程中体内水分的散失。表皮细胞面积减小,表皮细胞密度增大,细胞壁增厚,增加了表皮细胞弹性,有助于降低干旱胁迫下植物失水造成的机械损伤。与此同时,栅栏组织增厚,且细胞排列更加致密,海绵组织的厚度减小,在一定程度上促进叶片的光合作用进行。因此,红砂叶片的形态结构特点使其对干旱具有极强的耐受性。研究揭示了荒漠植物红砂的叶片形态结构对不同水分条件的响应,为理解荒漠植物对水分限制的响应机制提供数据支持。     

民勤4种主要灌木植物δ13C季节变化及与气象因子的关系

对民勤4种主要灌木植物叶片/同化枝δ¹³C测定,研究不同荒漠灌木植物叶片/同化枝δ¹³C差异及其季节变化,并探讨植物叶片/同化枝δ¹³C与气象因子之间的关系。结果表明:1）4种灌木植物叶片/同化枝δ¹³C值不同月份之间存在极显著差异（P＜0.01）,除梭梭外,其他3种植物δ¹³C值生长初期（5月）>生长中后期（6-10月）。4 种灌木植物叶片/同化枝δ¹³C值种间差异在5-10月都达到极显著水平（P＜0.01）,沙拐枣＞梭梭＞柠条锦鸡儿＞白刺。2）4种主要灌木植物叶片/同化枝δ¹³C值受到物种、月份、物种×月份的影响,均达到极显著水平(P＜0.01),但受物种的影响最大。3）4种灌木植物叶片/同化枝δ¹³C值与气象因子的关系因其物种而异;影响梭梭、沙拐枣、白刺、柠条锦鸡儿叶片/同化枝δ¹³C值的主要气象因子分别是平均气温、相对湿度、蒸发量。     

高寒丘陵区不同退耕年限人工林形质评价

基于时空互代法研究不同退耕年限对青海东部人工林形质的影响,为高寒丘陵区人工林经营及多功能利用提供理论依据。在青海东部西宁市大通县设置青杨、祁连圆柏、青海云杉和华北落叶松典型人工林试验样地,开展退耕年限10、20 a和30 a样地调查。以生长情况、侧枝情况和土壤养分情况作为退耕还林林木形质评价指标,运用层次分析法构建林木形质的评价体系,对4种人工林林木形质进行综合评价。干形情况对林木形质的影响最大,贡献率占0.603;生长情况对其影响次之,贡献率占0.337;侧枝情况对其影响较小,贡献率仅占0.060;16个评价指标在林木形质评价中的权重大小依次为健康情况(0.674 9)＞自然整枝能力(0.598 8)＞土壤有机质(0.578 7)＞通直度(0.526 5)＞分杈情况(0.348 0)＞土壤K(0.232 5)＞侧枝平均基径(0.202 7)＞胸径年均生长量(0.176 9)＞枝粗指数(0.150 6)＞土壤N(0.139 2)＞树高平均生长量(0.107 6)＞高径比(0.071 5)＞尖削度(0.054 0)＞土壤P(0.049 6)＞侧枝数(0.047 9)＞冠径比(0.040 7);综合评价得分依次为青杨(81.67)>华北落叶松(80)>青海云杉(75)>祁连圆柏(60)。森林生态系统通过自我调节,其发育呈正向演替。高寒丘陵区人工林形质随退耕恢复年限增加呈先增加后减少趋势。前期造林(10 a)可迅速提高林地盖度;发育至20 a时,林地林木形质最优;退耕30 a,林下光照减少,下层出现竞争缺光,影响林地涵养水分功能发挥,影响林木形质。以层次分析法建立的林木形质评价体系可为高寒丘陵区人工林经营及多功能利用提供依据,为其他树种形质评价提供借鉴。     

天山云杉林冠层结构对草本物种多样性的影响

为研究天山云杉林冠层特征与林下草本物种多样性的相互关系,以新疆天格尔森林公园天山云杉林的4个龄级的林分（幼林龄、中林龄、近熟林、成熟林）为研究对象,以冠层分析仪获得的冠层结构特征和林下光环境指数等野外实际调查数据为依据,通过计算 α 多样性指数分析4个龄级的草本物种多样性,利用多元统计方法研究冠层结构对草本多样性的影响。结果表明,各个指标在不同龄级间均有一定的差异,且随着林分的生长和更新,天山云杉林呈现林冠开度逐渐减小、叶面积指数增大、林下光辐射均减弱、物种多样性指数均减小的趋势;典型模型表明林冠开度对冠层结构起到主要作用（呈极显著正相关P<0.01）,叶面积指数次之（呈极显著负相关P<0.01）;在林下辐射中,林下总辐射对林内光环境起主要作用;相比冠层结构,林下光照对草本层物种多样性的作用更大,其中林冠开度和丰富度指数之间呈显著正相关,林下总辐射、林下直射辐射和多样性指数、均匀度指数之间均呈显著正相关。     

氮磷钾钙配施对望天树幼苗生长及生理特性的影响

探讨不同N、P、K、Ca配施处理对望天树幼苗生长及生理特性的影响,并根据其生长及生理表现筛选适宜的配施处理,旨在为望天树壮苗培育提供参考依据。以1年生望天树幼苗为试验材料,采用L16(4⁴)正交试验设计方法。结果表明,不同配施处理对望天树幼苗生长及生理指标影响达到极显著差异水平（P<0.01）,生长表现最优处理是N₂P₂K₄Ca₁和N₃P₄K₂Ca₁,生理指标表现最优处理是N₃P₂K₁Ca₂和N₃P₄K₂Ca₁。相关性分析表明望天树苗高与叶片叶绿素、可溶性糖和可溶性蛋白质含量等生理指标呈极显著正相关,与丙二醛含量呈极显著负相关,地径仅与叶绿素含量呈显著正相关关系。处理7(100 mg N+20 mg P+80 mg K)、处理12（200 mg N+40 mg P+20 mg K）对望天树幼苗生长的促进作用最大,处理11（200 mg N+20 mg P+50 mg Ca）和处理12（200 mg N+40 mg P+20 mg K）配施下生理特性指标表现最好;N是望天树幼苗生长的必须因子,P和K对促进苗木地径生长作用显著,适量Ca有助于提高望天树幼苗生理活性,超过100 mg则导致生理胁迫。     

PEG-6000胁迫下3种外生菌根真菌的生长特性

为了解不同外生菌根真菌的抗旱能力及机制,筛选具有较强抗旱性的优良菌株。选取琥珀乳牛肝菌(sp)、粘盖乳牛肝菌(sb)、橙黄硬皮马勃(sc)3种外生菌根真菌,采用液体培养和固体培养2种方式,利用PEG-6000模拟干旱条件,研究不同干旱胁迫程度对3种外生菌根真菌生长及生理变化的影响。结果表明,在不同PEG-6000浓度下,sb菌丝生长速率一致,sp在0~21 d的菌丝生长速率较高,sc则在14~28 d才呈现速生期;轻度干旱胁迫（PEG-6000浓度为10％~20％）有利于sb和sp生物量的积累,增加sb对H⁺的分泌,并提高sb的SOD活性,降低sb的MDA含量,而sc的生长则受到PEG-6000的抑制;在PEG-6000处理下,3种外生菌根真菌的菌丝形态出现了不同程度损伤,随PEG-6000浓度升高菌丝形态损伤进一步加重,但sb菌丝形态结构完整度高于sp与sc。因此,轻度干旱胁迫利于sb的生长,3种外生菌根真菌抗旱性强弱为:sb>sp>sc。本研究结果可为外生菌根真菌抗旱机制的深入研究及抗旱菌种的筛选提供参考。     

九连山国家森林公园负氧离子浓度时空变化及影响要素研究

负氧离子不仅对空气质量具有改善作用,而且对人体健康起到重要的影响。通过连续观测九连山国家森林公园空气负氧离子浓度,分析负氧离子浓度的时空变化规律及与各气象要素之间的相互关系。结果表明,九连山国家森林公园负氧离子浓度水平达到Ⅰ级标准,对人体健康极有利。原始阔叶林中负氧离子浓度明显高于人工林中负氧离子的浓度,且原始阔叶林和人工林中负氧离子浓度都呈现夏秋高于冬春,夏季最高,冬季最低;早晚浓度明显高于白天浓度的规律。因此九连山国家森林公园适合出游时间为夏秋季,且上午或傍晚最佳。此外,负氧离子的浓度与空气温度、湿度以及降水量都有明显的相关性,同时也受其他气象因素的影响。这些结果可以为推进森林旅游业的建设提供科学支持,特别是自然保护区内负氧离子资源和旅游产品的开发。