荒漠草原人工柠条林重建的土壤养分效应

采用时空互代方法,构建了由天然草地和7,12,27a柠条林组成的序列,对其下土壤有机质、全氮、碱解氮、有效磷进行了研究。结果表明:(1)0—200cm土壤剖面上的有机质含量由草地、幼龄林、中龄林、老龄林依次增加,有机质含量增加的显著程度随着林龄的增加在更深土层上体现。(2)全氮含量由草地到幼龄林阶段显著增加,由幼龄林到中龄林再到老龄林依次减少。幼龄林、中龄林、老龄林之间全氮含量减少的最大幅度随林龄增加向土壤深层移动。碱解氮与全氮具有一致的规律。(3)整个土壤剖面上有效磷含量依次为:老龄林<幼龄林<中龄林<草地。(4)3个不同林龄的柠条林的有机质、全氮、有效磷在柠条行内和行间的空间差异均不显著。柠条行内与行间的有机质和全氮相关程度很高,有效磷相关性不显著。     

柠条种子害虫幼虫空间分布型及抽样技术研究

采用6种不同的判断空间分布格局的聚集度指标,并应用T ay lor幂法则和Iw ao回归分析法,得出柠条种子小蜂(B ruchophagus neocaraganae)、柠条豆象(Ky torh inus imm ix tus)、豆荚螟(E tiella z inckenella)3种柠条种子害虫的空间分布型为聚集分布,总结出田间调查抽样方法为分行取样法,并得出田间幼虫不同密度时的理论抽样数。     

平茬时期与留茬高度对宁夏荒漠草原柠条营养成分和再生的影响

以宁夏荒漠草原的人工柠条林带为对象,研究不同月份平茬和留茬高度为0、5、10和15cm对柠条营养成分及再生性能的影响。结果表明,各个生育期内,柠条蛋白质、粗脂肪、酸性洗涤纤维、中性洗涤纤维和粗灰分质量分数呈现波动变化,其中粗蛋白质量分数变幅为11.19%~15.38%,6月最高。留茬高度对柠条当年再生速度、分枝数、地上生物量无显著影响;留茬0cm植株地径的日增量和冠幅最高,留茬15cm最低;返青率随着留茬高度的增加而降低。5、6月平茬柠条的再生速度、冠幅增量、地径增量和萌枝长增量显著好于其他月份平茬,返青率以5-7月平茬柠条较高。研究认为,从饲用营养成分和柠条再生考虑,宁夏荒漠草原柠条最佳平茬时期为6月,高度为齐地平茬。     

围栏与放牧对不同林龄平茬柠条高生长的影响

研究围栏、放牧对不同林龄柠条高生长的影响,重点对柠条高生长进行了探讨,结果表明,人工平茬和适度放牧可促进柠条的高生长、加快柠条萌发速度。同时观测分析了柠条根系分布、水分与高生长相关性等规律以及主要影响因素等。     

生长年限对苜蓿和柠条光合特征及土壤水分的影响

为了探究生长年限对衰败期苜蓿和中老龄柠条的叶片光合生理特征及土壤水分的影响,在2014年于地处黄土高原水蚀风蚀交错带强烈侵蚀中心的神木六道沟小流域,测定了不同生长年限苜蓿（ALF₁₀、ALF₁₃、ALF₃₃和ALF₄₉）和柠条（KOP₁₀、KOP₂₅、KOP₄₃和KOP₇₃）的叶片光合参数、叶结构性状参数以及0~400 cm土层土壤体积含水量（SWC_0-400）。结果表明：对于衰败期苜蓿,ALF₁₀和ALF₁₃叶片净光合速率（P_n）差异不显著（P>0.05）,而后随生长年限的延长逐渐降低,ALF₃₃和ALF₄₉比ALF₁₃叶片的P_n（24.01 μmol·m^-2·s^-1）分别降低了2.32 μmol·m^-2·s^-1和7.76 μmol·m^-2·s^-1。相比ALF₁₀,随生长年限延长SWC_0-400恢复至10.88%（ALF₁₃）,而后随着生长年限延长降低至8.81%（ALF₃₃）和6.12%（ALF₄₉）。土壤水分对ALF₃₃的限制作用不明显,水分胁迫使ALF₄₉非气孔限制值比ALF₃₃增大了0.340。对于中老龄期柠条,叶片P_n随生长年限的延长先升高后降低,KOP₂₅和KOP₄₃叶片P_n最大且两者差异不显著（P>0.05）,比KOP₁₀（6.62 μmol·m^-2·s^-1）分别增大了6.57 μmol·m^-2·s^-1和7.66 μmol·m^-2·s^-1,KOP₇₃比KOP₄₃叶片P_n降低了4.95 μmol·m^-2·s^-1。对于同为黄绵土生长的KOP₁₀、KOP₄₃和KOP₇₃,SWC_0-400随生长年限延长逐渐上升,分别为8.50%、9.06%和10.71%。土壤水分恢复使KOP₄₃叶片气孔及非气孔限制值比KOP₁₀柠条降低了0.185和2.180。此外,柠条叶片相对叶绿素含量（SPAD）与P_n呈极显著正相关（P<0.001）,相关系数为0.514。研究结果表明衰败期苜蓿和中老龄期柠条叶片光合性能呈波动式变化,这与土壤水分的相互作用有关。     

濒危树种极东锦鸡儿(Caragana fruticosa)种子的萌发特性

以濒危树种极东锦鸡儿成熟种子为材料,研究极东锦鸡儿种子物理性状和温度对其种子萌发及幼苗生长的影响。结果表明:极东锦鸡儿种荚结实率较低,且约有1/4种子受虫害;成熟种子含水量为6.6%,千粒重18.6 g。种子长、宽和厚存在一定变异。种子长度平均为0.42 cm,宽度平均为0.27 cm,厚度平均为0.24 cm,长宽比为0.64。种皮透水性良好。不同温度条件对种子发芽率具有极显著影响。25℃条件下种子发芽率最高,为38.33%。随着温度的升高或降低,种子发芽率降低。发芽试验的第八天是计算种子发芽势的适宜时期。不同温度条件对极东锦鸡儿幼苗高度的影响极显著,对胚根长度影响显著。25℃有利于幼苗高度和胚根长度的增加,较高温度(30℃)有利于幼苗生物量增加。     

不同平茬周期柠条的燃烧特性及热值

柠条是西北地区水土保持,防风固沙造林中的重要灌木树种,可作为生物质燃料使用,但随林龄增加出现生长衰退,效益下降等问题。利用平茬技术可以提高柠条利用率,该文以宁夏盐池平茬1～5 a生柠条为研究对象,对其生长指标、工业分析、硫含量、热值和热重进行了分析。结果表明：1）经平茬后的柠条生长指标每年递增,但3 a以后增幅不大,选定平茬期为3 a的柠条株高、地径和分支数分别比6 a老龄林提高了16.67%、11.54%和160.00%,表明平茬技术有利于柠条生长。2）通过热值分析对1～5 a生柠条进行了比较,发现3～5 a生柠条发热量较好,但三者相差不多;考察了不同月份收割柠条的影响因素,研究表明10－12月柠条各项指标处于最优值。3）比较了柠条和煤的硫含量,分析表明柠条硫含量是烟煤的1/12倍,柠条作为燃料会大大减少硫化物的排放。4）工业分析和热重分析表明,柠条和煤产生的灰分作相比,柠条产生的灰分是烟煤的1/9倍,可减少颗粒物的排放,有利于环境保护。5）采用一级反应动力学模型和积分法对生物质燃烧动力学参数的研究表明,柠条具有较低的活化能,有利于燃烧。综上所述,采用平茬期为3 a且每年10－12月生的柠条最适宜作为热电厂燃料。柠条作为发电燃料具有含硫量低,灰分少,对环境保护和减少可吸入颗粒物具有重要的意义。     

黄土丘陵区柠条灌木林合理平茬期的研究

本文根据柠条(Caragana korshinskii)生长的特点,即生长速率随灌木林龄的变化呈近似正态分布的特征曲线,根据曲线的几何特征,提出以柠条生长速率与峰值和右拐点连线的斜率相等的点为平茬始点,以几何曲线的右拐点为平茬终点的平茬方案。长期观测结果表明,柠条生长指标符合Logistic方程,本文以Logistic生长函数为例,说明了柠条灌木林平茬时间确定方法的具体推导过程。最后结合柠条生长指标(株高、分枝和生物量),对不同立地条件下柠条灌木林的合理平茬时间进行了探讨,结果表明,不同立地条件下柠条的合理平茬时间存在一定的差异,这种现象是由不同立地条件下水热环境的差异造成的。     

PEG处理对柠条种子发芽的影响

通过选用渗透调节剂聚乙二醇(PEG)处理柠条种子,并对柠条种子的发芽情况进行试验研究,结果表明:在水分胁迫条件下,柠条种子萌发存在一定的差异;一定浓度范围内,随着PEG溶液浓度的增强,柠条种子的发芽率提高,发芽速度加快。据文献报道,当PEG处理的强度达到一定水平时,会对种子的萌发产生抑制作用,但本试验还没有得到对柠条种子产生抑制作用的PEG浓度。     

水分对柠条萌蘖株和未平茬株光合参数及调渗物质的影响

对柠条Caragana korshinskii平茬后的萌蘖株和未平茬的对照株在夏季旺盛生长期进行了水分处理,并研究了浇水前后萌蘖株和对照株光合参数及调渗物质的变化。浇水前,萌蘖株具有较高的水势 (LWP)、光合速率(A)、气孔导度(G)、蒸腾速率(E)、光系统II最大光化学量子效率(Fv/Fm)和光系统II实际量子产率(△F/Fm′);而对照株相应指标较低,但对照株光化学猝灭系数（NPQ）,脯氨酸(Pro)、 丙二醛(MDA)含量较高。浇水后,对照株LWP、A、G、E、Fv/Fm、△F/Fm′均有不同程度的上升,而NPQ值和Pro、MAD的含量下降。浇水对萌蘖株和对照株叶绿素(Chla+b)含量影响不显著,且浇水前后萌蘖株均高于对照株。结果表明：萌蘖株在生长季所受干旱胁迫较小,植物将更多的光能以光合作用的形式利用,植物生长迅速;而对照株所受干旱胁迫的影响较为严重,光合速率低,植物将更多的光能以热的形式消耗,导致植物生长缓慢。