国家杰出青年科学基金(40725002)
- 作品数：9 被引量：154H指数：7
- 相关作者：李彦唐立松郑新军李嵩徐贵青更多>>
- 相关机构：中国科学院研究生院中国科学院新疆生态与地理研究所中国科学院更多>>
- 发文基金：国家杰出青年科学基金国家自然科学基金国家重点基础研究发展计划更多>>
- 相关领域：生物学农业科学天文地球更多>>
- 古尔班通古特沙漠原生梭梭根区土壤水分变化特征被引量：30
- 2011年
- 研究原生梭梭根区土壤水分动态变化对深入理解古尔班通古特沙漠水文过程与植被的相互作用具有重要意义.2007年8月至2008年7月,利用TDR土壤水分测定系统测定古尔班通古特沙漠南缘梭梭林地的土壤体积含水量,分析梭梭根区土壤水分时空分布及其变化规律.结果表明:梭梭根区土壤存在"湿岛"效应,根区60 cm土层水分储量是裸地的1.49倍,这种差异夏季比春季、降雨后比降雨前明显.春季积雪融化后,古尔班通古特沙漠土壤水分最丰富,而冬季的土壤水分含量最低.土壤水分年内变化可分为春季(3—5月)土壤水分迅速补充-消耗期、夏秋(6—9月)土壤水分缓慢消耗期和秋冬(10月至次年2月)土壤水分稳定期.经小波计算,根区和裸地土壤水分含量分别出现43 d、40 d的小周期和110 d、103 d的大周期.树冠的遮荫和自集水效应,以及根区土壤良好的渗透性是梭梭根区土壤水分相对丰富的主要原因.
- 杨艳凤周宏飞徐利岗
- 关键词：土壤水分梭梭根区古尔班通古特沙漠
- 古尔班通古特沙漠灌丛雾凇的生态水文学效应被引量：3
- 2012年
- 对生长于古尔班通古特沙漠东南边缘的梭梭和白梭梭两种植物的小枝与灌丛雾凇量进行了观测,并结合植被调查估算这两种植物对群落雾凇量的贡献量,探讨群落雾凇量与气象要素之间的关系.研究结果表明:在小枝水平上,白梭梭雾凇量是梭梭的1.5倍,但是在灌丛和群落尺度上,梭梭却是白梭梭的1.5和3.6倍.小枝粗细及其生长位置、灌丛形态结构和相对种群密度的差别共同造成两种植物雾淞量不同水平的差异.积雪、低风速、逆温和高湿是形成雾凇的最主要原因,日最高气温(Tma)与群落雾凇量(Rime)相关性最显著,它与日最小比湿(qmi)组成的二元线性方程可以解释Rime 98.50%的变异.在观测期,当Tma>-11.48℃时,Rime随Tma的变化率较大,当Tma<-11.48℃时,Rime随Tma的变化率较小,前者是后者的3.59倍.总之,雾凇能部分补偿雪面蒸发造成的积雪量减少,间接地保护了浅薄的地表积雪,是古尔班通古特沙漠冬季极重要的生态水文学过程.
- 郑新军李嵩吴林峰李彦秦海波
- 关键词：雾凇古尔班通古特沙漠积雪
- 古尔班通古特沙漠南缘草本层对积雪变化的响应被引量：26
- 2012年
- 草本层是古尔班通古特沙漠植物群落下层层片的构建者,冬季积雪提供了其生长发育所需要的主要水分,积雪的增加或减少对草本植物数量和生物量会产生显著的影响。该研究利用人工增减积雪的方法,在古尔班通古特沙漠南缘设置了5个不同厚度的积雪处理:0积雪、50%积雪、100%积雪、150%积雪和200%积雪,其中100%积雪为自然积雪。采用1m×1m的样方,对草本层片的物种数、盖度、密度、高度进行了调查,还采用收获法测定了草本层片的地上生物量和优势种小花荆芥(Nepeta micrantha)的单株地上生物量。对研究区内13个科29种草本植物的研究表明:1)单位面积出土幼苗数量跟积雪厚度呈显著正相关关系,草本层片的盖度、密度对积雪的变化响应显著,随着积雪增加,草本层片的密度和盖度呈递增趋势,而草本层片的平均高度呈递减趋势,但不同积雪处理间的物种数和总地上生物量没有显著差异;2)积雪厚度与优势种的株高和地上生物量呈显著负相关关系,积雪的增加导致优势种的单株生物量和株高显著降低;3)积雪厚度的变化主要影响了草本层片植物种子萌发的数量,但对物种数量没有显著影响。这表明:虽然积雪是草本植物的主要水分来源之一,但荒漠植物群落的草本植物对积雪的变化具有很强的缓冲能力,即使积雪很少,草本层片的物种构成也不会发生显著变化,草本层片的净初级生产力也保持相对稳定。
- 范连连马健吴林峰徐贵青李彦唐立松
- 关键词：生物量古尔班通古特沙漠草本层物种多样性
- 准噶尔盆地荒漠植物的叶片水分吸收策略被引量：29
- 2011年
- 在干旱地区,经常出现只能湿润植物地上部分和表层土壤的小量级降雨和凝结水输入,此量级的水分输入无法通过入渗进入根区土壤而被植物根系吸收利用。最近研究发现,叶片吸收水分是利用小量级降水和凝结水的主要方式。该研究通过鉴定和观测准噶尔盆地东南部5个自然植物群落中夏季地上部分仍存活的所有51种荒漠植物叶片的单位面积吸水量(LWUC)、叶片含水量增加率(Rw)以及其他7种植物功能性状,探讨了这些植物功能性状与植物叶片吸收水分能力的关系。研究结果表明:(1)与Rw相比,LWUC是更加适合评价植物叶片吸收水分能力的指标;(2)植物生活型是相对合理的评价荒漠植物叶片吸收水分能力的植物性状;(3)荒漠植物地上(叶片)和地下(根系)部分吸收水分策略存在着权衡;(4)荒漠植物叶片耗水和吸水存在着权衡。总之,叶片吸收水分策略对于荒漠植物,特别是一年生草本植物最大限度地利用有限的水资源渡过持续的干旱并完成生活史具有重要的意义。
- 郑新军李嵩李彦
- 关键词：荒漠生态系统植物功能型
- 古尔班通古特沙漠不同生活型植物对小雨量降雨的响应被引量：22
- 2009年
- 对古尔班通古特沙漠南缘降雨模式和不同生活型植物对小雨量降水的生理响应进行了研究。通过分析1998—2007年的降雨数据,发现本区的降水模式为小雨量,高频率,0～5mm的小雨量降雨占总降雨频次的89.8%,平均降雨间隔在6d左右。选择了本区具有代表性的16种植物,利用叶片相对含水量作为指标,研究了不同生活型植物对小雨量降雨(1、2、3、4和5mm)的响应。结果表明,所有草本植物(11种)对2～5mm的降雨都有不同程度的响应,只有1种灌木(驼绒藜Ceratoides latens),对4mm降雨有响应。这12种植物在降雨后的第1天,叶片相对含水量显著增加,水分状况得到显著改善,表明这些植物对小雨量(≤5mm)降雨有显著响应,而半灌木(沙漠绢蒿Seriphidium santolinum)、灌木(梭梭Haloxylon ammodendron、柽柳Tamarix ramosissima)、小乔木(白梭梭Haloxylon persicum)对5mm以下的降雨均无显著响应,小雨量降雨可能主要是被1年生草本植物所利用。通过统计各降雨梯度上响应的植物种数发现,在降雨量达到3mm时开始响应的植物种类最多。综合考虑降雨模式与不同生活型植物对小雨量降雨的响应特点,高频率的小雨量降雨,可能是维持本区较高植被覆盖度的重要原因。
- 王亚婷唐立松
- 关键词：古尔班通古特沙漠叶片相对含水量
- 荒漠灌木梭梭同化枝相对生长速率对温度升高响应的不确定性被引量：5
- 2012年
- 近地表大气和陆表温度的升高已经成为一个不争的事实,同时这种趋势还将持续下去。全球变暖不仅改变了热量条件,还改变了水分条件。水热条件可以综合地反映为潜在蒸散量,进而影响植被生产力,而同化组织是植物对环境变化最为敏感的部位。本研究跟踪梭梭同化枝在2010年6—9月的生长动态,测定同化枝的光响应曲线以计算同化枝潜在同化速率,并利用气象数据及Hargreaves公式计算潜在蒸散量。通过分析梭梭同化枝相对生长速率与潜在同化速率,潜在蒸散量与潜在同化速率之间的数量关系,建立了仅仅需要日最低、最高和平均温度,以及太阳总辐射数据,就可以估算梭梭同化枝相对生长速率的简单方法,经统计检验基本可行(P=0.016)。应用该种方法和1960—2000年6—9月本地月平均气象数据,讨论了在全球变暖背景不同的升温模式下,梭梭同化枝相对生长速率变幅的方向和大小的不确定性,由此表明了荒漠生态系统对全球变化响应的复杂性。
- 秦海波郑新军李彦马杰李嵩唐立松
- 关键词：梭梭潜在蒸散量同化枝相对生长速率
- 基于异速生长理论的准噶尔盆地荒漠灌丛形态研究被引量：10
- 2011年
- 为了揭示荒漠灌丛形态的发生发展机制并认识其在荒漠生态系统中的功能,从形态和结构决定功能的原理出发,对生长在准噶尔荒漠东南部的岛状灌丛进行了形态学调查。依据Malthusian方程微分形式,根据异速生长理论,建立了冠幅与株高生长、灌丛表面积与体积生长的数学关系式,利用植被调查数据进行了验证,并最终得出不同灌丛在不同株高时的情景示意图。结果表明:1)将荒漠灌丛形态假设成半三轴椭球体是合理的;2)虽然灌丛形态发展趋势可以是扁平、近半球和竖直3种类型,但是形态建成后,一般维持在扁平和近半球两种类型;3)18类荒漠灌丛的体积和表面积的数量关系具有一定的一致性,可能与同处于相同环境条件下的水分利用效率相近有关。
- 李嵩郑新军唐立松李彦
- 关键词：冠幅冠型相对生长速率
- 古尔班通古特沙漠白梭梭群落林下层物种多样性的空间分异被引量：17
- 2010年
- 以野外样方调查数据为基础,采用重要值计算了多样性指数、均匀度指数、丰富度指数、优势度指数,对古尔班通古特沙漠南缘至腹地白梭梭群落林下植被的物种多样性进行了研究。结果表明:受降水梯度的影响,从南缘至腹地植被盖度变化范围在14%～36%,除南缘取样点(S1)受人类扰动较大,盖度有些波动外,总体呈现明显的下降趋势。但植株种群密度差异较小,初步推断,植被盖度的差异主要是由植株个体大小造成的,而不是植株种群密度。南缘至腹地,各样地的多样性指数、均匀度指数、丰富度指数均表现为先减后增的变化趋势,优势度指数变化趋势则与之相反。各指数的变化范围:物种数在5.9～11.4种/m2,多样性指数变化范围在1.0340～2.0971,各样地均匀度指数在0.6068～0.8760,优势度指数为0.2767～0.6643。距沙漠南缘6.57km处是物种多样性的一个重要转折点,是物种多样性较不丰富的地带。同时,对白梭梭群落林下植被在1m×1m,20m×20m,100m×100m三种尺度下,南缘到腹地植物物种数的变化分析得出,在100m2尺度以下,白梭梭群落林下植被的物种多样性随空间尺度的增大而增大。
- 于丹丹唐立松李彦徐贵青
- 关键词：白梭梭群落草本植物古尔班通古特沙漠
- 不同生境梭梭对降水变化的生理响应及形态调节被引量：22
- 2011年
- 以中亚荒漠关键种梭梭为研究对象,对比2006年生长季土壤水分状况和生长在沙土及黏土中梭梭对3个降水处理的生理响应与同化枝面积的累积变化,分析不同质地土壤生长的梭梭在生长季对降水变化的生理响应及其形态调节。结果表明,沙土中生长梭梭对降水响应明显,生长季同化枝水势较高,且不同降水处理下蒸腾速率和瞬时水分利用效率差异显著,同化枝形态调节幅度不大。黏土不利于降水入渗,梭梭同化枝水势、蒸腾速率和瞬时水分利用效率对降水变化的响应不敏感,同化枝面积和生长速率在不同降水处理间差异显著,同化枝脱落较早。生理响应与形态调节的综合研究表明,不同质地土壤生长的梭梭通过有效的同化枝形态调节保证了其在降水处理下稳定的光合碳同化作用。在全球气候变化的背景下,沙土更有利于梭梭的生长。
- 邹婷李彦许皓徐贵青
- 关键词：梭梭光合作用降水
