柴达木盆地6种灌木主要渗透调节物质分布特征和抗旱性研究

对青海省柴达木盆地温性荒漠区主要野生灌木驼绒藜、唐古特白刺、柽柳、盐爪爪、梭梭、木本猪毛菜不同器官(根、枝、叶)的脯氨酸和可溶性糖含量,以及叶片和嫩枝叶绿素a和叶绿素b含量进行测定。结果表明,唐古特白刺和柽柳各器官的脯氨酸和叶绿素含量显著高于其他4种灌木,木本猪毛菜根系具较高脯氨酸含量;植物可溶性糖含量不同器官存在差异,木本猪毛菜各器官、唐古特白刺和柽柳叶片的根系可溶性糖含量较高;所有植物叶绿素a>叶绿素b,嫩枝叶绿素含量比叶片少。由模糊数学隶属函数得出,唐古特白刺抗旱性最强,柽柳和木本猪毛菜次之,梭梭,盐爪爪和驼绒藜的抗旱性较弱。     

氮、磷添加对草地不同冠层植物叶片和根系生态化学计量特征的影响

植物碳(C)、氮(N)、磷(P)生态化学计量特征能反映植物与环境间的相互作用关系,是评估植物对环境变化响应的重要依据。已有的相关研究多以地上器官为主,而对地下器官关注相对较少。本研究以呼伦贝尔草地不同冠层的4种植物——羊草、披针叶黄华、达乌里芯芭和星毛委陵菜为对象,分析了氮、磷添加对其叶片和根系C∶N∶P生态化学计量特征的影响。结果表明:氮、磷添加对4种植物叶片和根系C含量没有显著影响。氮添加显著提高了3种非豆科植物叶片和根系N含量(达乌里芯芭叶片接近显著)、降低了其C∶N,而磷添加显著提高了4种植物叶片和根系P含量并显著降低了C∶P。氮、磷添加对4种植物C、N、P及其化学计量比均无显著的交互作用。4种植物中,羊草叶片和根系C∶N和C∶P在所有处理中均最高,较高的养分利用效率可能是其成为建群种的重要原因。依据植物叶片N∶P情况判断,该生态系统属于N限制类型。在植物养分限制判断中,根系N∶P不应作为养分限制判断的依据。上述研究结果说明草地植物地上地下器官对氮、磷添加的响应具有协同性,而且不同冠层的植物C、N、P生态化学计量特征对氮、磷添加的响应具有一致性。     

柴达木荒漠草原4种灌木叶片解剖结构与其抗旱性的研究

利用石蜡制片法,对青海省柴达木荒漠草原4种灌木唐古特白刺（Nitraria tangutorum）、驼绒藜（Ceratoides latens）、里海盐爪爪（Kalidiumgracile）、木本猪毛菜（Salsolaarbuscula）叶片的解剖结构进行了观察和分析。结果表明,4种植物叶片的解剖结构性状与耐旱性有着密切的关系,4种植物的叶片均具有旱生的形态及结构特征,适宜于我国干旱半干旱地区生长。对4种灌木叶片的6个抗旱指标栅栏组织厚度、海绵组织厚度、栅栏组织厚／海绵组织厚、表皮细胞厚度、表皮细胞外壁厚度和气孔下陷深度进行了测定,运用模糊数学隶属函数值法对4种灌木的抗旱性进行综合分析表明,4种灌木抗旱性大小顺序依次为：唐古特白刺〉驼绒藜〉木本猪毛菜〉里海盐爪爪。     

新疆柴窝堡湖湿地的植物群落组成及其类型

柴窝堡湖湿地是乌鲁木齐的重要水源地和生态屏障。本研究通过野外实地调查方法分析了柴窝堡湖湿地的植物群落组成、区系及其类型。结果表明,柴窝堡湖湿地共有维管束植物30科84属122种,其中,蕨类植物1科1属1种,双子叶植物23科62属90种,单子叶植物6科21属31种;种子植物区系成分较为简单,具有典型温带属性。生活型以草本植物为主,占总种数的94.2%;水分生态型中,中生植物种类最多,共42种,占总种数的34.4%;柴窝堡湖湿地共有20个植物群系,北岸主要为布顿大麦群系(Form.Hordeum bogdanii)、细叶沼柳群系(Form.Salix rosmarinifolia)、芦苇群系(Form.Phragmites australis)等,西岸主要为盐穗木群系(Form.Halostachys caspica)、盘花乳菀群系(Form.Galatella biflora)、盐角草群系(Form.Salicornia europaea)等,东岸和南岸只有多枝柽柳群系(Form.Tamarix ramosissima)。本研究结果不仅可以为柴窝堡湖湿地植被稳定性维持和生物多样性保护提供本底数据,而且可以为水源地生态保护提供基础资料。     

喀纳斯景区山地草甸不同退化阶段群落共有种的生态化学计量特征研究

通过在新疆喀纳斯景区山地草甸群落中对不同退化阶段4个典型样点进行样方调查与采样,结合室内分析,探究了不同退化阶段山地草甸群落共有植物及土壤的碳(C)、氮(N)、磷(P)化学计量特征及其内在联系,揭示了山地草甸生态系统养分循环规律和系统稳定机制。研究结果表明,1) 3种群落共有植物的重要值、盖度、密度和生物量都随着草地的退化加剧而上升,平均高度和叶绿素相对含量随着退化的加剧而降低。2) 随着草地退化程度的增加,群落共有种C、N、P含量均下降,草甸早熟禾C∶N则先降低后升高,其余2种共有种均上升;群落Ⅰ中3种共有植物叶片的N∶P都在14和16之间,剩余3个群落中,草甸早熟禾叶片N∶P高于16,而千叶蓍和短柄苔草叶片的N∶P均小于14。3)叶绿素相对含量与植物的N含量呈显著的正相关,植物盖度与其化学计量比的相关性不显著,植物的高度、密度、生物量与其化学计量比相关性的显著性取决于物种和生境。4)土壤的C、N、P含量均影响植物的C、N、P含量,呈显著的线性正相关。喀纳斯景区未退化阶段的植物生长受N、P双重元素的限制或者均不受限,退化阶段的植物生长主要受N的限制。因此,喀纳斯景区山地草甸土壤生态化学特征对退化山地草甸的植被恢复有着重要影响。     

阿拉善荒漠区主要盐生植物水势日变化

以内蒙古阿拉善盟荒漠区的代表性盐生植物胡杨(Populus euphratica)、柽柳(Tamarix ramosissima)、梭梭(Haloxylom ammodendron)、沙枣(Elaeagnus angustifolia)和小叶杨(P.simonii)等5种优势植物为研究对象,对其叶片水势的日变化进行了测...     

疏勒河中游高盐生境长穗柽柳群落格局研究

对生长于疏勒河中游重盐碱地和盐质沙丘2种高盐生境长穗柽柳群落进行调查,就该地区长穗柽柳群落格局进行了研究。结果发现,1)柽柳科植物相对其他科植物更适应这2种生境,长穗柽柳种群是该地区重盐碱地和盐质沙丘群落的优势种。2)重盐碱地分布长穗柽柳符合泊松分布;盐质沙丘分布长穗柽柳符合二项分布。3)重盐碱地群落优势种重要值依次为:长穗柽柳0.323、骆驼刺0.215、芦苇0.037、芨芨草0.029、西北天门冬0.018 4、大花罗布麻0.014;盐质沙丘群落优势种重要值依次为:长穗柽柳0.902、骆驼刺0.193、黑果枸杞0.081 4、芦苇0.020、花花柴0.006、红砂0.001。4)重盐碱地长穗柽柳与骆驼刺具有一定程度的生态负联结,而在盐质沙丘长穗柽柳与骆驼刺生态联结性不明显。     

宁夏盐池县荒漠草原区不同群落优势植物叶片-土壤生态化学计量特征

为分析宁夏荒漠草原区不同群落植物与土壤的碳（Carbon,C）、氮（Nitrogen,N）、磷（Phosphorus,P）含量及其比值特征,本研究以宁夏盐池县荒漠草原区8种群落的植被及土壤为对象,研究了不同群落优势植物与土壤生态化学计量特征及其相互关系。结果表明：与全球平均水平相比,研究区不同群落优势植物叶片与土壤的C,N,P含量均较低;不同群落优势植物叶片与土壤的生态化学计量特征不同;苦豆子（Sophora alopecuroides）群落、短花针茅（Stipa breviflora）群落、赖草（Leymus secalinus）群落与白刺（Nitraria tangutorum）群落的限制植物生长的元素主要是P,甘草（Glycrrhiza uralensis）群落、中亚白草（Pennisetum centrasiaticum）群落和油蒿（Artemisia ordosica）群落植物的生长限制元素主要是N,N与P元素共同限制牛枝子（Lespedeza potaninii）群落的植物生长;土壤总C含量与植物总C含量具有极显著的正相关关系（P<0.01）,与土壤全N和全P含量呈显著正相关（P<0.05）;植物总C含量与土壤全P含量呈显著正相关（P<0.05）。     

黄河三角洲不同植被类型下土壤氮的差异研究

依据柽柳、碱蓬、芦苇、棉田4种植物群落下的土壤样品资料,分析了滨海湿地不同植物群落下土壤全氮、有效氮含量的变化差异,结果表明:(1)蒸腾作用及植物对氮素的需求,导致氮素在根际发生积累,从而柽柳、碱蓬、芦苇、棉田4种植物群落的土壤全氮含量的随着土层深度增加而呈波动降低变化,土壤速效氮的垂直变化与全氮相似,其中,芦苇的波动性最大反映出该群落的土壤养分较丰富,尤其是表层。(2)不同植被覆盖下,表土的全氮、有效氮大小顺序为芦苇>柽柳>棉田>碱蓬,反应了不同植物群落固氮能力的差异;就每个群落0-5cm表土而言,芦苇群落的土壤全氮、有效氮变异性都较大,说明在养分含量较高的群落,更易造成局部土壤理化性质的差异。(3)土壤表层与深层全氮的差比大小顺序为柽柳>芦苇>棉田>碱蓬;而速效氮的相差率为芦苇>柽柳>棉田>碱蓬,反映出高腐殖质层的芦苇群落,0-5cm表层是可供植物利用的无机氮的重要储备库。     

银川平原湿地芦苇碳氮磷分布及其生态化学计量特征研究

为了阐明银川平原不同湿地类型芦苇(Phragmites communis)碳、氮、磷含量及生态化学计量特征,采用典型样地采样与实验室测定相结合的方法,并利用“3S”技术对银川平原不同类型典型湿地芦苇有机碳(TOC)、全氮(TN)和全磷(TP)含量及其生态化学计量特征进行了分析。结果表明:银川平原不同湿地芦苇地上部分的TOC、TN、TP变化范围分别为410.41~424.11,7.74~14.25,0.76~1.36 mg/g,平均值分别为418.01,12.23,1.08 mg/g,略低于中国主要湿地平均含量。C/N、C/P和N/P平均值分别为36.03,407.01,11.38,表现为C/PC/NN/P。银川平原不同湿地类型芦苇地上部分TOC的含量呈现出河流湖泊沼泽;TN与TP的含量呈现出相同的趋势,都表现为沼泽湖泊河流。银川平原湿地芦苇TOC、TN、TP的含量在空间分布特征整体上从南向北表现为先降低后升高的变化趋势,即南部北部中部。银川平原湿地芦苇TOC与TP、TN呈极显著负相关(P0.01),TN与TP呈极显著正相关(P0.01)。银川平原湿地中芦苇均表现为N/P14,主要是受到N的限制。     

基于同质园实验的两种典型荒漠植物叶片功能性状变异研究

植物叶功能性状的变异及影响因素对了解植物利用资源和适应环境具有重要意义.本研究以同质园中不同地理种源白刺(Nitraria tangutorum)和红砂(Reaumuria soongorica)为研究对象,测定叶片形态性状和化学计量指标,并对其进行单因素方差分析、相关性分析和冗余分析.结果表明:同质园中各地理种源白刺...     

模拟干旱和氮沉降对唐古特白刺根系生长特征的影响

为深入了解氮沉降和干旱胁迫对植物生长特征的影响,本试验选择荒漠植物唐古特白刺（Nitraria tangutorum）,设置对照（田间最大持水量）与干旱（田间最大持水量的20%~40%）两个水分梯度以及0,6,36,60 mmol·L^-1 4个氮素浓度处理,研究模拟干旱和氮沉降对其根系生长特征的影响。结果表明：正常水分条件下唐古特白刺根系生长状况均优于干旱条件（P<0.05）;根直径和根尖数随着氮素浓度的增加而增加（P<0.05）;当氮素浓度为36 mmol·L^-1时,唐古特白刺的各项生长指标均表现为最佳状态。白刺各根系生长指标间相关分析表明,白刺总根长、根系平均直径、总表面积和总体积之间在水分和氮素交互作用下互相呈极显著正相关关系（P<0.01）。因此,本试验得出干旱胁迫抑制了氮素对根系生长的促进作用,而氮素的增加在一定程度上可缓减干旱对唐古特白刺的影响;在乌兰布和沙漠,干旱条件下氮沉降可能对唐古特白刺存在一定的补偿作用。     

阿拉善荒漠草原梭梭与白刺光合特征比较研究

为比较阿拉善荒漠草原区2种优势植物梭梭(Haloxylon ammodendron)和白刺(Nitraria tangutorum)的光合生理特征差异性,在2008年7月下旬利用Li-6400便携式光合仪测定了研究区内梭梭与白刺2种植物样株的光合作用日变化特征和光响应曲线,并采用非直线双曲线模型对光响应曲线进行了拟合分析。结果表明:在8:00-18:00的测定范围内,梭梭和白刺的光合速率日变化特征表现为单峰型曲线,光合速率的日峰值分别出现在12:00和11:00;梭梭的日平均净光合速率、水分利用效率均大于白刺;梭梭的最大净光合速率(Pnmax)、光补偿点(Lcp)和光饱和点(Lsp)均明显大于白刺。     

盐爪爪种子萌发期抗盐性研究

为了解盐爪爪（Kalidium foliatum）种子分别在NaCl和Na₂SO₄胁迫下种子萌发期的抗盐性,本试验采用发芽盒进行种子萌发出苗试验,测定盐爪爪种子在不同浓度（0,50,100,200,300,400 mmol·L^-1）NaCl和Na₂SO₄胁迫下的萌发率、发芽势、发芽指数、根茎比以及幼苗可溶性蛋白、抗氧化酶活性。结果表明：盐爪爪种子在NaCl和Na₂SO₄浓度均为50 mmol·L^-1时萌发率最高,当盐浓度大于100 mmol·L^-1时萌发率开始下降;盐爪爪种子发芽势随盐浓度增加而下降,幼苗根茎比以及发芽指数随盐浓度增加呈现先升后降趋势。在NaCl和Na₂SO₄胁迫下,盐爪爪幼苗体内可溶性蛋白含量随盐浓度增加呈上升趋势;超氧化物歧化酶（Superoxide dismutase,SOD）、过氧化物酶（Peroxidase,POD）酶活性呈现出先上升后下降趋势,过氧化氢酶（Catalase,CAT）酶活性呈下降趋势。综合分析表明,盐爪爪种子在盐浓度小于100 mmol·L^-1时能正常萌发出苗;盐爪爪幼苗可通过增加体内可溶性蛋白含量、SOD和POD酶活性来抵御盐对其产生的危害。     

氮添加对锡林郭勒灌丛草原羊草(Leymus chinensis)化学计量特征的影响

本研究以内蒙古锡林郭勒小叶锦鸡儿(Caragana microphylla)灌丛草原优势物种羊草(Leymus chinensis)为研究对象,研究氮添加对羊草碳、氮、磷元素含量及其化学计量特征的影响。结果表明氮添加对羊草茎叶N,P含量和叶片C∶N,C∶P影响显著;不同氮添加水平对灌丛下和灌丛间羊草C,N,P含量及其化学计量特征的影响存在分异;随氮添加的增加,灌丛间羊草茎叶C∶N和叶片C∶P呈降低趋势,灌丛下羊草茎叶化学计量特征变化不显著;灌丛下羊草茎叶C,N,P含量及其化学计量特征的变异系数均低于灌丛间羊草;氮添加显著影响灌丛间羊草茎叶N含量,C∶N和C∶P,但是,氮添加对灌丛下羊草茎叶化学计量特征影响不显著。小叶锦鸡儿灌丛化过程可能会削弱氮添加对草本植物叶片C,N,P含量及化学计量特征的影响,本研究结果为草原生态系统管理提供了新的视角和重要的理论依据。     

氮磷添加对唐古特白刺叶绿素含量和光合活性的影响

本文采用叶绿素荧光成像和叶绿素荧光动力学相结合的方法研究外源氮（nitrogen，N）、磷（phosphorus，P）对荒漠植物唐古特白刺（Nitraria tangutorum）叶绿素含量、叶绿素荧光参数、荧光比R_fd的影响。结果表明：在添加P为3 gP·m^-2下，添加N为5 gN·m^-2，10 gN·m^-2和15 gN·m^-2时白刺的叶绿素含量显著下降（P < 0.05）；随着P的添加，叶绿素含量呈先增加后减小趋势，P3时（3 gN·m^-2+6 gP·m^-2）最大；外源N、P对白刺的F_m，F_v，F_v/F_m和R_fd的影响不显著，说明外源N、P未损害PSⅡ反应中心；单施P时，白刺的R_fd最大，荧光强度最强，而P3时的光化学效率较好，叶柄以上至中部的荧光较强。因此，本研究得出外源N、P对白刺叶绿素含量和荧光活性的影响具有耦合效应，N添加为3 gN·m^-2下配施6 gP·m^-2能够改善白刺的叶绿素含量和荧光活性；叶绿素荧光成像技术可直观地看出白刺的叶绿素荧光分布特征，为及时发现荒漠植物的胁迫症状提供了方法。     

不同利用方式下贝加尔针茅草原植物和土壤的生态化学计量特征

掌握不同利用方式对草原植物和土壤碳、氮和磷生态化学计量特征的影响,可为全面分析和评估不同利用方式对草原生态系统的影响提供基础数据.以贝加尔针茅草原围封、放牧和刈割3种草地为研究对象,研究不同利用方式对贝加尔针茅、羊草和扁蓿豆3种主要植物叶片和土壤碳、氮和磷化学计量特征的影响,分析植物与土壤化学计量之间的相互关系.结果 ...     

蒙古冰草非结构性碳水化合物及碳氮磷化学计量特征对氮添加的响应

为揭示蒙古冰草对氮添加的响应机制,设置5个氮添加水平（0,0.8,1.6,2.4,4.0 g N·m^-2·a^-1）对蒙古冰草进行为期2个月处理后,测定根系、叶片中可溶性糖、淀粉、碳（C）、氮（N）、磷（P）的含量,分析氮添加对蒙古冰草叶片、根系非结构性碳水化合物（NSCs）与C、N、P含量及其化学计量特征关系的影响。结果表明：2.4 g N·m^-2·a^-1的氮素添加显著提高了蒙古冰草叶片、根系NSCs含量与C、N、P含量,且不同器官的响应有显著差异性（P<0.05）。叶片NSCs含量与叶片N、可溶性糖、淀粉含量、C/P及N/P呈显著正相关关系,与叶片P含量、C/N呈显著负相关关系（P<0.05）;根系NSCs含量与根系C、N、C/P、N/P、可溶性糖和淀粉含量呈显著正相关（P<0.05）。叶片与根系N/P是影响蒙古冰草体内可溶性糖积累的主要因子;根系N含量与叶片P含量共同影响淀粉含量;叶片P含量、根系N含量及根系N/P综合影响NSCs含量。综上,适量的氮添加会缓解研究区蒙古冰草的N限制,促进NSCs合成,而大量氮添加会导致N、P比例失衡,加剧P限制。因此,未来气候变化背景下蒙古冰草人工草地种植或退化草地恢复管理过程中需要考虑优化氮肥施用量与适当的磷添加。     

降水变化和生长方式对红砂和珍珠化学计量特征的影响

为揭示典型荒漠植物不同器官养分利用和调控策略对降水变化和生长方式的响应规律，本研究以红砂（Reaumuria soongorica）与珍珠（Salsola passerina）为材料，测定了不同降水梯度（年降水量50~300 mm，Δ=50）下单生和混生红砂和珍珠不同器官中的有机碳（C）、全氮（N）含量。结果表明：随降水量的减少（干旱胁迫增加），单生红砂叶C，C/N和茎N含量逐渐减小；单生珍珠茎和根C含量整体呈增大趋势，表明干旱胁迫加剧时，单生红砂茎受N限制作用增强，但红砂会通过降低叶片有机C含量和C/N以提高生长速率；单生珍珠会选择适当地增加地下部分根系的C分配比例，并将多余的C储藏在茎中。各降水量条件下，混生红砂叶C，C/N和根C，N含量均大于单生，茎C含量小于单生；混生珍珠茎C，C/N和根C，N含量均小于单生，叶C，C/N含量大于单生，表明混生后红砂倾向于向根系分配更多C，N，而珍珠主要通过降低茎的C/N来提高地上部分生长速率。