芦苇和白刺空间格局对青土湖生态输水的响应

石羊河尾闾湖——青土湖位于腾格里沙漠和巴丹吉林沙漠边缘,是阻隔两大沙漠合围的生态屏障。自2010年开始连续5年向青土湖进行生态输水并形成一定规模的水面,对促进区域植被恢复和保护民勤湖区绿洲具有重要的生态意义。本研究选用2008年、2010年、2011年、2012年、2013年、2014年的高分辨率遥感影像资料同时结合研究区的实地调查资料,对形成人工水面的面积和输水前后的芦苇(Phragmites australis)、白刺(Nitraria tangutorum)群落面积进行了统计分析和对比。结果表明,5年连续输水形成叠加效应,水面面积成倍增加,芦苇相对频度逐年增加和白刺相对频度逐年减少,芦苇群落(Form. P. australis)面积增加了8.43倍,临接水域和水域中的白刺群落(Form. N. tangutorum)消失,白刺面积减少了68.00%。人工输水促进了芦苇群落依水蔓延,镶嵌于水域成片分布;距水面50 m范围的白刺群落由连续成片成点状。输水促进了湿生植物生长,导致荒漠植物种退化。     

种子处理和覆土处理对白刺种子出苗率的影响

探讨了白刺种子处理和覆土处理对出苗时间、出苗率和出苗速率的影响。结果表明(:1)ABT处理种子后其出苗高峰期比温水浸果和温水浸种处理提前2~4 d,比干果播种提前6~8 d。(2)覆土1 cm的出苗高峰期比覆土2 cm和覆土3 cm分别提前2~4 d。(3)ABT处理种子后,其出苗率和出苗速率均高于温水浸果、温水浸种和干果播种;覆土1 cm的种子其出苗率和出苗速率均高于覆土2 cm和覆土3 cm的种子。     

不同演化阶段白刺灌丛沙堆土壤生态化学计量特征

为了阐明灌丛沙堆发育对土壤碳(C)、氮(N)、磷(P)生态化学计量特征的影响,以吉兰泰荒漠区不同演化阶段白刺(Nitraria tangutorun)灌丛沙堆为研究对象,研究0—100 cm土层土壤C∶N∶P化学计量特征在不同演化阶段的变化规律和垂直分布规律。结果表明:(1)白刺灌丛沙堆土壤有机碳(SOC)、全氮(TN)和全磷(TP)随演化阶段(雏形阶段→发育阶段→稳定阶段→衰亡阶段)的变化呈先增后减的变化趋势。演化阶段对白刺灌丛沙堆SOC影响显著(P<0.05),对TN、TP无显著影响(P>0.05),其SOC、TN、TP均值含量在0—100 cm土层分别为0.42~0.58,0.04~0.07,0.22~0.25 g/kg,远小于全国土壤平均水平(11.12,1.06,0.65 g/kg)。(2)白刺灌丛沙堆SOC、TN、TP含量及其生态化学计量比随土层深度增加无明显规律性。(3)土壤SOC、TN、TP含量及其生态化学计量比均属于中等变异,且变异系数随白刺灌丛沙堆演化不断减小。(4)土壤容重、毛管孔隙度、非毛管孔隙度对白刺灌丛沙堆土壤TN、C∶N、N∶P影响显著,而土壤含水量、pH对白刺灌丛沙堆SOC、TN、TP含量及其生态化学计量比无显著影响。各演化阶段白刺灌丛沙堆SOC、TN是调控白刺灌丛沙堆土壤生态化学计量比的主要因素。因此,该研究结果明晰了白刺灌丛沙堆土壤C∶N∶P生态化学计量特征对不同演化阶段的响应,为该区域白刺群落的保护、利用和植被恢复与重建提供科学依据。     

白剌属灌木在黄土丘陵区荒山造林试验

本文分析了白刺属不同类型种子的主要特征。在种子催芽方面,提出既简单又省工省时的冷水浸种催芽方法,平均场圃发芽率可达61.8%。采自民勤的五种白刺种子,在兰州北山黄土丘陵区引种造林试验,采取集水保墒措施后,营造白刺林已获得成功,保存率最高的唐古特白刺可达81.0%,匍匐地面的白刺枝叶,可有效地起到护坡及控制水土流失作用。     

典型荒漠植物白刺叶绿素荧光特性对模拟增雨的响应

我国西北干旱区未来降水有增加趋势,研究不同增雨条件下典型荒漠植物白刺叶片叶绿素荧光变化规律能够揭示未来气候变化条件下荒漠植物对降水增加的响应与适应机制,对准确评估陆地生态系统碳收支具有重要意义。基于乌兰布和沙漠东缘白刺荒漠生态系统人工模拟增雨试验平台,除对照(自然降水)外,共设置4个增雨处理,即在自然降水的基础上分别增加多年平均降水量(145 mm)的25%、50%、75%和100%,分别测定不同增雨条件下白刺的叶绿素荧光参数。结果表明:1)增雨对白刺叶片叶绿素荧光特性有显著影响的时间主要在白刺自身生理活性强、生长速率快且对水分需求较高的生长季前期(6月);2)增雨后,原初光化学量子效率(F_v/F_m)、实际光化学量子效率(ΦPSⅡ)、电子传递速率(ETR)、光化学猝灭系数(q_p)和非光化学猝灭系数(nPq)上升,增雨使白刺叶片对光能的吸收、利用和转化效率提高的同时,也增加了其热耗散能力;3)原初光化学量子效率、电子传递速率和非光化学猝灭系数三者对最大净光合速率变化的解释量分别为29%、26%和23%,说明PSⅡ反应中心活...     

西伯利亚白刺的微繁技术

以西伯利亚白刺(Nitraria sibirica)的幼嫩茎段为外植体,采用正交设计及方差分析对影响西伯利亚白刺植株离体培养的因素进行了优化研究,培育出了西伯利亚白刺的组培苗。结果表明,适合初代培养的培养基是N6 IBA1.0mg/L 6-BA1.0mg/L,适合继代增殖的培养基为N6 IBA0.1mg/L 6-BA2.0mg/L,适合壮苗的培养基是不加激素的N6培养基,适合生根的培养基为MS IBA0.5mg/L。     

NaCl胁迫下2种白刺光合特性适应性研究

为了解白刺光合特性适应盐胁迫的生理机制,以唐古特和西伯利亚白刺为材料,采用盆栽试验,以不施盐为对照(CK),比较8‰Na Cl胁迫40 d后,2种白刺光合色素、光合参数、叶片核酮糖-1,5-二磷酸羧化酶(Rubisco)和磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶(PEPC)活性以及稳定碳同位素组成(δ13C值)的变化。结果表明,与CK相比,高盐处理后,唐古特白刺叶片叶绿素a(Chl a)、总叶绿素(Chl a+b)及类胡萝卜素(Car)含量分别下降了5.6%、2.1%和11.3%,叶绿素b(Chl b)增加了8.9%;西伯利亚白刺叶片Chl a、Chl b及Chl a+b含量分别下降了14.2%、15.4%和14.5%,Car含量下降了10.7%,但2种白刺光合色素的变化与CK的差异均不显著(P0.05);在有效光辐射达到1 000μmol·m-2·s-1左右时,唐古特白刺盐胁迫下净光合速率(Pn)较CK低15.4%,西伯利亚白刺较CK高10.0%,但差异不显著(P0.05)。盐胁迫下,与CK相比,唐古特白刺叶片Rubisco和PEPC活性分别下降9.9%和8.3%,胞间CO2浓度(Ci)与气孔导度(Gs)分别下降0.9%和26.4%,气孔限制值(Ls)升高,表明其Pn的下降是气孔限制与非气孔限制共同作用的结果;西伯利亚白刺叶片PEPC活性显著下降56.2%,Rubisco活性升高41.4%,Ci与Gs分别上升5.8%和35.1%,Ls降低。盐胁迫使唐古特和西伯利亚白刺叶片δ13C均值发生偏正变化,增幅分别为1.9%和1.4%,主要是盐分对其生理活动的影响所致。盐胁迫还导致唐古特白刺光补偿点(LCP)和暗呼吸速率(Rd)分别下降了30.5%和38.6%,CO2补偿点(CCP)升高了61.6%,与CK的差异达到显著或极显著水平;西伯利亚白刺LCP和Rd分别下降了15.9%和27.1%,CCP升高了26.8%,且与CK的差异达到显著水平。综上,盐胁迫造成白刺体内代谢活动减弱,但未导致2种白刺Pn的显著降低,说明其耐盐能力较强,且西伯利亚白刺盐胁迫下维持较高的Rubisco羧化效率是其耐盐能力高于唐古特白刺的内在原因之一。本研究结果为白刺在改良治理盐碱地中的应用提供了生理生态学依据。     

白刺沙包发育过程的土壤水分与根系生物量的关系

在甘肃民勤荒漠绿洲过渡带,采用时空替代法,选择不同沙包发育阶段,研究了白刺沙包发育过程的土壤水分变化特征及不同径级根系生物量特征.结果表明:白刺沙包发育过程中,随着土壤水分的增加,白刺根系的生物量增加;白刺粗根系生物量集中分布在0～50cm土层,占92%以上;中根系生物量在0～40cm土层最多,其中根系生物量占全部中根系生物量的比例在初期沙包为83.32%,中期沙包为86.75%,成熟期沙包为85.32%;细根系生物量在初期沙包和成熟期沙包0～20cm土层中分别占49.73%和52.89%,而中期沙包集中分布于20～40cm土层,占47.66%;中根系生物量和细根系生物量与土壤水分呈显著相关,粗根系生物量与土壤水分不相关.     

白刺容器育苗基质的筛选试验

本文采用6种不同基质培育1年生白刺容器苗,对不同基质引起的出苗率、苗木高度、主根长、侧根数、最长侧根差异作了调查分析,得出5号基质(55%森林土 30%耕作土 5%蛭石 10%沙土)培育白刺容器苗效果最好,其次为4号基质(50%森林土 29%耕作土 18%沙土 1%复合磷肥)。     

浓硫酸处理对白刺种子萌发能力的影响

通过浓硫酸对白刺种子进行不同时间的处理,研究发现,处理时间在15 min内,白刺种子的发芽率和发芽势随着处理时间的延长而有所升高,但超过15 min,明显下降。发芽高峰出现的时间随处理时间的增加而有所提前,白刺种子最佳的处理时间为15 min。