国际科技合作与交流专项项目(2010DFA92720-06)
- 作品数：7 被引量：94H指数：5
- 相关作者：张元明陶冶周志彬刘会良张永宽更多>>
- 相关机构：中国科学院新疆生态与地理研究所中国科学院大学中国科学院研究生院更多>>
- 发文基金：国际科技合作与交流专项项目国家自然科学基金中国科学院西部之光基金更多>>
- 相关领域：生物学农业科学更多>>
- 人工固沙区与流沙区准噶尔无叶豆种群数量特征与空间格局对比研究被引量：5
- 2012年
- 准噶尔无叶豆(Eremosparton songoricum)是中亚荒漠特有小半灌木,稀有种,在我国仅片段化分布于新疆古尔班通古特沙漠;它是流动沙丘的先锋物种,也能成功定居于人工固沙区(草方格)。对比研究了人工固沙区及自然流沙区的准噶尔无叶豆群落物种组成、种群密度、高度、盖度、生物量等特征及种群空间分布格局。结果表明:人工固沙区内的准噶尔无叶豆群落物种的科、属、种数均明显多于流沙区,而且2种生境物种相似性指数仅为0.522,表明人工固沙生境显著改变了群落物种组成与结构。除植株密度外,人工固沙区种群的高度,盖度,地上、地下及总生物量密度,单株地上、地下及总生物量等数量特征均显著高于流沙区。2种生境中准噶尔无叶豆种群空间分布的关联维数均接近2.0,体现了较强的个体空间相关性和空间占据能力。2种尺度(1 m和2 m)下的聚集度分析表明,2种生境中种群基本为随机分布。因而,人工固沙生境并未明显改变种群空间分布格局,这可能是种群的固有特性。人工固沙区的土壤有机质、全氮和有效氮含量显著高于流沙区,且与种群数量特征(植株密度除外)呈显著正相关。总之,与流沙区相比,人工固沙使地表得到固定,提高了土壤有机质和氮素含量,明显改变了定居于其中的准噶尔无叶豆种群主要数量特征,增强了种群的生存和适应能力。该结论对荒漠濒危植物的保育具有重要指示意义。
- 张永宽陶冶刘会良张道远吴小波
- 关键词：珍稀植物准噶尔无叶豆物种组成
- 中亚干旱荒漠区植被碳储量估算被引量：19
- 2013年
- 荒漠是陆地生态系统的重要组成部分,荒漠植被碳储量研究是陆地生态系统碳循环研究的重要内容之一。中亚五国及中国准噶尔荒漠是中亚干旱区的主体部分,目前关于该地区荒漠植被碳储量的研究尚属空白。在对准噶尔荒漠不同植被类型活生物量碳大规模调查的基础上,结合中亚干旱荒漠区植被图,利用平均生物量法初步估算了中亚区域荒漠植被碳储量。结果表明:中亚区域荒漠面积共310.37×10~4 km^2,总生物量碳储量为57.03×10~7 t,地上、地下生物量碳分别为28.87×10~7 t和28.16×10~7 t,各占50.63%和49.37%。各植被型中,温带半灌木、矮半灌木荒漠的生物量碳储量最大,达到14.17×10~7 t(占24.84%)。中亚荒漠平均生物量碳密度为1.837 t/hm^2,其中温带矮半乔木荒漠碳密度最大(2.367 t/hm^2)。可以推测,在未来中亚地区降水持续增加的条件下下,中亚荒漠植被将会有更大的碳汇潜力。
- 陶冶张元明
- 关键词：准噶尔荒漠干旱区植被类型
- 温度和光照对3种雀麦属(Bromus)植物种子萌发的影响被引量：16
- 2013年
- 旱雀麦(Bromus tectorum)原产于欧亚大陆,18世纪传入北美,并成为该地区的入侵植物。然而,同为雀麦属的扁穗雀麦(Bromus catharticus)和无芒雀麦(Bromus inermis)并不具有旱雀麦的入侵性。本研究设置高温、低温和黑暗等处理,探讨温度和光照对3种植物种子萌发的影响,旨在从种子萌发的角度揭示旱雀麦的入侵性。结果表明:温度和光照对旱雀麦和扁穗雀麦种子的发芽率均无明显影响(p>0.05);高温和黑暗处理显著提高了无芒雀麦种子的发芽率(p<0.05),对旱雀麦、扁穗雀麦和无芒雀麦种子的发芽势、发芽指数、日均发芽率、发芽系数、发芽峰值和发芽值有一定的促进作用,而低温处理则表现出相反的效应;高温和黑暗处理对3种植物种子的平均发芽天数和萌发持续时间有一定降低的作用,而低温处理则表现出相反的效应。同一处理下旱雀麦种子萌发各项指标均优于另两种植物,这可能是旱雀麦具有较强入侵性的重要原因。
- 周志彬张元明ROBERT S. NowakLILIYA Dimeyeva
- 关键词：温度光照种子萌发
- 以数码照相法估算生物土壤结皮盖度被引量：7
- 2013年
- 生物土壤结皮(BSC)是由藻类、地衣、苔藓和土壤中微生物形成的一类有机复合体,是干旱荒漠地区主要的地表覆被类型。由于藻、地衣和苔藓呈非连续性斑块状分布,准确估算它们的盖度比较困难。传统的估算方法主要是样方法和遥感影像法,样方法在野外操作中虽然比较精确但是费时,遥感影像法虽然快速但是误差大。本文试图通过数码照相法获取BSC地表分布信息,然后利用最大似然监督分类法对苔藓结皮、地衣结皮和藻结皮盖度进行分类计算,并用野外原位调查进行验证。结果表明,本文采用的照相法与传统样方法的相关性达到了94.45%,照相法可以有效地用于BSC盖度的估算,提高了盖度估算的效率。
- 吴林张元明
- 关键词：数码照相生物土壤结皮盖度
- 不同居群准噶尔无叶豆果实和种子特性及种子萌发差异被引量：14
- 2012年
- 研究准噶尔无叶豆(Eremosparton songoricum)6个居群间果实和种子特性及种子萌发差异,以揭示异质生境下准噶尔无叶豆果实和种子的生态适应机制。结果显示:居群间准噶尔无叶豆的植株距离(F=2.34,p=0.03)和植株冠幅(F=8.49,p<0.01)存在显著差异,沙漠北缘E、F居群和沙漠腹地C居群(受人类干扰剧烈)的植株距离和植株冠幅高于沙漠腹地A、B、D居群;居群间准噶尔无叶豆果实和种子的长度、宽度、厚度、重量存在显著差异,居群E、F和C的大部分参数显著高于其他沙漠腹地居群;居群间果实多子性(F=6.96,p<0.01)也存在显著差异,居群C的果实多子性最高((32.50±4.79)%);萌发结果表明,居群间新鲜的成熟种子萌发不存在显著差异,且萌发率都低于15%;所有居群的大部分种子都存在物理性休眠现象,人为划破种皮能显著提高种子萌发率,但在低温(15/5℃)条件下,所有居群的种子萌发率都较低,说明低温抑制了种子萌发;经人为划破种皮解除物理休眠后,种子的休眠没有完全释放,居群C、E和F(大种子居群)的种子萌发率显著高于居群A、B和D(小种子居群)(F=30.77,p<0.01),说明准噶尔无叶豆种子不仅存在物理性休眠现象,也可能存在生理休眠现象。不同程度的种子复合休眠可能是准噶尔无叶豆不同居群适应古尔班通古特沙漠的重要生存策略。
- 刘会良张永宽张道远尹林克张元明
- 荒漠灌木生物量多尺度估测——以梭梭为例被引量：31
- 2013年
- 灌木是荒漠生态系统重要的组成部分,其生物量估算与分配特征是研究荒漠生态系统结构、功能、物质和能量流动的重要指标。但目前关于荒漠灌木生物量的研究仍较缺乏。破坏性的生物量估测方法不适宜在生态系统脆弱的荒漠地区大面积使用,因此通过模型法对灌木生物量进行多尺度估测具有重要意义。本研究以准噶尔荒漠生态系统建群种——梭梭为例,选择多种植物外部形态特征参数,利用相关生长模型(幂函数),分别在单株、样方及区域尺度对梭梭的地上(AGB)和地下生物量(BGB)进行建模和估算。结果表明,以植冠体积(CH)为指标的估测模型(AGB=0.3628×CH0.9605)能较好地反映梭梭单株地上生物量累计特征,而单株地下生物量可通过模型BGB=0.8737×AGB0.9394得到。样方内梭梭总冠幅面积(TC)是估测样方(0.1hm2)总生物量(TAGB=0.6757×TC1.1343,TBGB=0.6384×TC1.0959)的有效参数。在大尺度上(区域),利用梭梭相对盖度(RC)估测其生物量密度(DAGB=0.0921×RC1.1343,DBGB=0.0796×RC1.0959)具有良好效果,进而结合区域面积得到梭梭总生物量。研究表明,相对盖度的方法从生物量密度的角度解决了尺度转换问题,使用时没有尺度限制。未来还可以通过航拍、遥感等手段快速获取相关区域梭梭群落相对盖度,结合上述模型准确估测其地上、地下生物量。
- 陶冶张元明
- 关键词：生物量模型
- 原生地和入侵地旱雀麦(Bromus tectorum)幼苗生理特性比较被引量：3
- 2013年
- 以来自中国准噶尔盆地(原生地)和美国大盆地(入侵地)的一年生禾本科植物旱雀麦(Bromus tectorum)为研究对象,对比分析了不同来源地之间旱雀麦幼苗生理特性的差异。结果表明:(1)来自大盆地旱雀麦的主要光合作用指标均极显著地高于准噶尔盆地旱雀麦,具体表现为:净光合速率、气孔导度、蒸腾速率、瞬时水分利用效率及最大净光合速率均存在显著性差异(p<0.01),而胞间CO2浓度及其他光合作用参数的差异不显著(p>0.05);(2)叶绿素荧光参数方面,调节性能量耗散量子产量、非调节性能量耗散量子产量以及非光化学淬灭系数表现出显著差异(p<0.05),其他荧光参数的差异不显著(p>0.05);(3)来自大盆地旱雀麦幼苗叶片叶绿素a、叶绿素b、叶绿素a+b的含量以及叶片含氮量均高于准噶尔盆地旱雀麦,但差异并不显著(p>0.05)。总体来说,来自大盆地旱雀麦幼苗在生理特性方面要比准噶尔盆地旱雀麦具有一定的优势。
- 周志彬张元明Liliya Dimeyeva
- 关键词：原生地叶绿素荧光
