盐碱胁迫下西伯利亚白刺的渗透调节物质的变化

通过西伯利亚白刺（Nitraria sibiricaPall．）2年生栽植苗在不同比例盐碱土下的渗透调节物质的变化。研究它对大庆地区盐碱土的适应能力。结果表明：西伯利亚白刺在无植被盐碱土上栽植30d时依然存活,栽植60d时多数植株萎蔫接近死亡。在栽植30d和栽植60d,随盐碱土比例增加,西伯利亚白刺叶片的电解质外渗率以及脯氨酸、可溶性糖含量均呈上升趋势,丙二醛含量栽植30d先降后升,栽植60d随盐碱土比例的增加呈显著上升趋势。西伯利亚白刺对盐碱胁迫有较强渗透调节能力,建议在大庆盐碱地区进行栽培试验。     

柴达木盆地不同居群白刺土壤养分空间变异性

在青海柴达木盆地选择6个重要的唐古特白刺(Nitraria tangutorum)分布区域,通过测定不同白刺居群的土壤pH、有机质（OM）、全氮(N)、全磷（P）、全钾(K)、碱解N、有效P和速效K含量,对比不同白刺居群间的土壤养分差异,分析其空间变异性以及与地理位置的相关关系。结果表明:1）土壤养分含量存在显著空间变异性,土层深度对土壤养分含量有显著影响,但各养分指标含量随土层深度变化规律不明显。2）3个土层深度（0~15 cm,15~30 cm,30~45 cm）土壤pH、OM、全N、全P、全K、碱解N、有效P、速效K含量平均值变化范围分别是:8.37~9.21、3.34~20.68、0.18~1.21、0.35~0.75、16.12~22.04、5.13~553.28、1.10~52.54 g·kg^-1和103.83~562.28 mg·kg^-1。3）3个土层深度的各土壤养分含量平均值之间相关性分析结果表明,土壤养分含量之间存在不同程度的相关性。4）3个土层的土壤OM和全N含量纬度、经度和海拔分别呈显著正相关、负相关和负相关,表层土壤（0~15 cm）有效P和速效K含量与纬度、经度和海拔分别呈显著正相关、负相关和负相关,经度和海拔还显著影响30~45 cm深土壤速效K含量。此外,综合分析各养分含量发现怀头他拉镇白刺居群土壤肥力最高,而茶卡镇和乌兰柯柯镇肥力相对较低。     

干旱区不同生育期白刺灌丛沙堆土壤呼吸空间异质性

[目的]对干旱区白刺灌丛沙堆不同生育期土壤呼吸空间异质性进行研究,为今后估算绿洲荒漠区土壤CO2排放量以及区域碳收支状况提供科学依据。[方法]利用Li-8100土壤呼吸测定系统,于2014年在巴丹吉林沙漠南缘绿洲—荒漠过渡带对白刺灌丛沙堆不同部位的土壤呼吸速率进行野外观测,分析沙堆上不同位点土壤呼吸日动态变化、不同生长时期的季节变化特征。[结果](1)白刺灌丛沙堆在不同生长时期各部位土壤呼吸日动态变化曲线不同,生长初期和生长休眠期各部位日变化呈"单峰"曲线变化,在生长旺盛期各部位变化既有"单峰"曲线又有"双峰"曲线;同时,日变化峰值出现的时间不一致:生长初期各位点的峰值出现在上午11:00左右,旺盛期上午出现在10:00前后,下午出现在17:00左右,休眠期出现在下午14:00前后。(2)沙堆上不同部位土壤呼吸速率具有时空异质性,生长初期和休眠期各部位土壤呼吸速率异质性不显著(p0.05),旺盛期各部位空间差异显著(p0.01),异质性增强;沙堆各时期平均土壤呼吸速率差异显著(p0.01),大小排序为:旺盛期生长初期生长休眠期。[结论]白刺灌丛沙堆上不同部位的土壤呼吸速率日动态变化在不同的生长时期表现不同,具有明显的时空异质性,主要是沙堆不同部位近地表层大气水分条件、土壤20cm深处的温度和水分含量的差异共同作用导致了各个位点土壤呼吸通量具有明显的差异性。     

焉耆盆地不同生境白刺灌丛沙堆形态特征分析

以焉耆盆地的白刺纯林、白刺 红柳混合区和白刺 胡杨混合区的灌丛沙堆为研究区域,分析不同生境白刺灌丛沙堆的长、宽、高、面积、体积、株高等方面的形态特征和形态参数间的相关性。结果表明：（1）不同生境白刺灌丛沙堆形态参数分别为长度1.2~10.7 m、宽度1.2~6.3 m、高度0.5~2.4 m、面积1.2~50.1 m²、体积0.7~80.3 m³、株高0.6~1.6 m;（2）白刺沙堆各形态参数间具有极强的相关性,其中不同生境3个样地上的白刺沙堆长度与宽度间、沙堆面积与高度、沙堆体积与面积间都表现为极显著相关。以不同生境白刺灌丛沙堆形态参数间的相关性分析结果为基础,分别对不同生境白刺灌丛沙堆长度与宽度、高度与面积、面积与体积间进行回归方程拟合,结果显示：除了白刺 胡杨混合区沙堆高度与面积的拟合方程R²为0.3853较低以外,其余白刺沙堆各形态参数间的拟合方程R²均在0.7538~0.9895之间,说明沙堆的各形态参数间的关系非常密切。研究结果对提出防风固沙的生物措施具有非常重要的科学意义。     

沙埋对白刺表型可塑性的影响

[目的]为研究沙埋对白刺形态、生物量分配及光合特性的表型可塑性的影响,[方法]对扦插白刺,进行0、5、10、15 cm沙埋处理,待生长季结束后,收集数据进行统计分析。[结果]表明:随着沙埋深度的增加,(1)株高、15 cm基径呈减小趋势,不定根长与不定根直径呈先增大后减小的趋势。当沙埋深度为0、5、10、15 cm时,植株的株高依次为62.82、55.90、52.38、49.24 cm,15 cm处基茎依次为2.79、2.48、2.39、2.07 mm,叶面积依次为477.81、214.38、247.90、112.91 cm~2,叶片数依次为700.2、334.40、344.00、216.20片,不定根数依次为6.40、3.80、2.80、3.40根,不定根长依次为10.19、11.54、13.92、7.62 cm,不定根直径依次为1.51、1.95、1.65、1.19mm;(2)枝与叶生物量、总生物量呈减小趋势,而地下部分生物量呈先增大后减小的趋势,地上生物量/地下生物量呈先减小后增大的趋势。当沙埋深度为0、5、10、15 cm时,植株的枝生物量依次为6.29、4.20、3.09、2.75 g,叶生物量依次为3.93、2.52、3.31、1.28 g,总生物量依次为10.81、7.53、7.41、4.30 g,地下部分生物量依次为0.59、0.81、0.59、0.28 g,地上生物量/地下生物量依次为17.32、8.30、10.85、14.39;(3)净光合速率、蒸腾速率和气孔导度的日均值呈依次增加的趋势,如沙埋深度为0、5、10、15 cm时,净光合速率的日均值依次为8.06、9.39、9.72、11.25μmol·m~(-2)·s~(-1),蒸腾速率的日均值依次为5.56、6.70、6.77、7.61 mmol·m~(-2)·s~(-1),气孔导度的日均值依次为0.28、0.31、0.31、0.36 mol·m-2·s-1。(4)沙埋深度5.10 cm白刺的叶绿素a、叶绿素b、叶绿素(a+b)含量与对照组0 cm的差异不显著,当沙埋深度为15 cm时,叶绿素含量显著增大,但叶绿素a/b值的变化不显著。[结论]白刺形态、生物量分配以及叶绿素含量对不同沙埋深度的可塑性较强,当沙埋深度为15 cm时,光合指标对沙埋才会产生显著差异。     

白刺叶片形态变化对叶片δ13C的影响

选取磴口、民勤唐古特白刺,敦煌东湖附近洪积扇中部、底部生长的泡泡刺为研究对象,通过叶片扫描与Image-Pro Plus6.0图像处理软件分析获得叶片形态参数(长、宽、周长和面积),应用同位素分析获得叶片δ13C值。结果表明:随着水分有效性的增加,白刺叶片面积具有增加趋势,叶片面积在增加过程中,叶片长、宽增幅具有非同步性;相同叶片宽度,生长于水分条件较好地区的唐古特白刺和泡泡刺叶片更长。虽然磴口、民勤及敦煌东湖附近洪积扇中部、底部水分环境存在较大的差异,但生长于这些区域的唐古特白刺及泡泡刺叶片δ13C值的差异不显著(P>0.05)。叶片周长/面积比是连接叶片形态变化与植物水分生理的重要因子;白刺叶面积增加过程中,叶片长度的优先增加有利于减缓周长/面积比的下降速率,从而使白刺保持较高的水分利用效率。     

干旱荒漠区白刺人工林幼树生长特性研究

在干旱荒漠区选取白刺人工造林1~3年的幼树为研究对象,开展不同立地条件下白刺人工造林幼树生长特性的分析比较研究,结果表明:1)随栽植年限的增长,白刺人工造林1~3年幼树各项生长指标均呈增长趋势;白刺人工造林当年幼树生长较为缓慢,且容易出现干枝现象;2~3年后幼树随着年限的增长,其各项生长指标逐年增大。2)不同立地条件下,白刺3年幼树各项生长指标排序为:半固定沙丘草沙障地流动沙丘固定沙丘丘间地。3)半固定沙地和草沙障地适宜白刺人工造林,丘间地和固定沙地不适宜白刺人工造林。     

干旱荒漠区围栏封育对白刺群落生长的影响

通过对石羊河下游干旱荒漠区半固定沙地中白刺群落开展围栏封育试验,结果表明:半固定沙地白刺群落围栏封育3年后,白刺群落中植物种类数与对照区相比灌木种类增加了2种,草本种类增加了6种;群落总盖度比对照区增加了126.7％,且第3年灌木盖度比草本盖度增加幅度较大;灌木高生长和冠幅生长分别比对照区增加了68.7％和62.6％.实施围栏封育后,有利于白刺群落中植物种类的增加和群落的生长及退化种群的恢复.     

腾格里沙漠月亮湖公路沿线退化白刺沙堆封育及其防沙效益

通过对腾格里沙漠月亮湖公路路域退化白刺沙堆地进行围栏封育及人工促进更新复壮效果的调查分析表明:在干旱荒漠地区,封育和人工促进更新技术可使路域植被盖度提高17.4%,新增植物13种,植株密度增加28株/m2,粗糙度增大18.3倍,输沙量降低5.7倍,风速降低11.37%。     

短期NaCl胁迫对西伯利亚白刺幼苗Na~+、K~+分配和平衡的影响

[目的]为探究西伯利亚白刺盐适应机制。[方法]以1年生西伯利亚白刺水培幼苗为材料,研究不同浓度NaCl(0、200、300 mmol·L-1)胁迫24 h后根系Na~+、K~+离子流的动态变化(利用扫描离子选择微电极技术,SIET)及植株各器官中Na~+、K~+含量的静态变化(利用电感耦合等离子体光谱仪,ICP-OES)。[结果]表明:(1)短期NaCl胁迫显著提高了西伯利亚白刺根、茎、叶中Na~+含量,其中,叶中Na~+含量是根中的3倍以上;西伯利亚白刺根、茎、叶中K~+含量保持稳定或上升;(2)盐胁迫下,西伯利亚白刺根、茎、叶中K~+/Na~+呈下降趋势,其中,在200、300 mmol·L-1NaCl胁迫下,根中K~+/Na~+差异不显著;(3)离子流结果显示,NaCl胁迫显著提高了西伯利亚白刺根系Na~+的外流;对照和200 mmol·L-1NaCl胁迫下,K~+净流量分别为156、159 pmol·cm-2·s-1,差异不显著;300 mmol·L-1NaCl胁迫显著提高了K~+的内流,净流量为-370 pmol·cm-2·s-1。[结论]综合分析认为,西伯利亚白刺通过叶片对Na~+区隔,加强根系对Na~+的外排和K~+内流,进而维持植株根系K~+/Na~+的相对平衡,以此适应盐渍环境。