新疆维吾尔自治区重大科技专项(200733144-2) 作品数:9 被引量:110 H指数:5 相关作者: 张希明 闫海龙 曾凡江 梁少民 朱军涛 更多>> 相关机构: 中国科学院新疆生态与地理研究所 中国科学院研究生院 中国科学院 更多>> 发文基金: 新疆维吾尔自治区重大科技专项 中国科学院知识创新工程重要方向项目 新疆维吾尔自治区科技攻关项目 更多>> 相关领域: 农业科学 生物学 天文地球 更多>>
洪水灌溉对策勒绿洲优势植物及生境的影响? 被引量:5 2008年 以塔克拉玛干沙漠南缘策勒绿洲前沿的优势植物疏叶骆驼刺(Alhagi.sparsifolia SHAP.)-里海旋覆花(Karelinia caspica Less)群落为研究对象,利用人工模拟洪水的方法在生长季内对群落进行了3次灌溉.通过灌溉与非灌溉对照实验,研究灌溉对策勒绿洲前沿多年生植被的更新、生长、群落物种组成以及土壤水分和养分的影响.结果表明:(1)多次灌溉对多年生植物疏叶骆驼刺和里海旋覆花的更新和生长具有明显的促进作用,其中更新方式以根蘖苗更新为主,种子实生苗更新较少;(2)灌溉使得群落中的一年生杂草大量出现,群落物种多样性增加,群落盖度也相应的增加;(3)灌溉有效地增加了群落生境中土壤上层的水分和养分,同时改变了土壤养分在垂直剖面上的再分布,地表以下3m范围内土壤速效N,P,K和全量P,K含量显著地增加.从长远来看,这种模拟洪水灌溉的生态学意义在于说明洪水作为一种生态脉冲对干旱区生态系统中植物的更新、地下水位的补充以及土壤养分的增加有重要的促进作用. 郭海峰 曾凡江 曾凡江 曾杰 邢文娟 曾杰关键词:洪水 灌溉 疏叶骆驼刺 养分 地下水埋深及水质对塔克拉玛干沙拐枣气体交换特性的影响 被引量:8 2010年 塔克拉玛干沙漠地下水储量丰富,但因埋深和水质的限制,植物可有效利用的水资源十分有限。通过分析沙漠特有灌木塔克拉玛干沙拐枣(Calligonum taklimakanensis B.R.Pan & G.M.Shen)气体交换特性对地下水埋深和水质变化的响应,探讨了地下水对天然植物分布及生长的影响。结果显示,有天然植被分布的区域地下水埋深一般较浅,土壤水分供应充足;但受地下水矿化度、总硬度、总碱度、全盐含量及各离子含量比例的区域间差异影响,不同区域的塔克拉玛干沙拐枣气体交换特性各不相同。地下水总碱度大小是影响塔克拉玛干沙拐枣光合特性最主要的因素,总碱度增加时,净光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)、气孔导度(Gs)及潜在最大净光合速率(Pmax)、光补偿点(LCP)和光饱和点(LSP)分别从14.9±0.39μmolCO2·m-2·s-1、6.79±0.21mmol·m-2·s-1、0.192±0.013mmol·m-2·s-1、21.4±1.1μmolCO2·m-2·s-1、175.5±3.5μmol·m-2·s-1、1805±31.2μmol·m-2·s-1降为11.7±0.5μmolCO2·m-2·s-1、5.79±0.18mmol·m-2·s-1、0.130±0.009mmol·m-2·s-1、16.3±2.5μmolCO2·m-2·s-1、78.1±15.8μmol·m-2·s-1、1564±55.6μmol·m-2·s-1。研究结果还表明,较浅的地下水埋深是沙漠腹地天然生植物生存繁衍的必要条件,塔克拉玛干沙拐枣天然分布区的适宜地下水埋深应在1.5~2.5m的范围内;塔克拉玛干沙拐枣也具有很强的盐碱耐受能力,在矿化度高达16g·L-1的环境中依然能正常存活生长。 闫海龙 张希明 梁少民 刘英 刘国军 朱军涛关键词:地下水埋深 地下水水质 气体交换特性 塔里木沙漠公路防护林3种植物光合特性对干旱胁迫的响应 被引量:43 2010年 利用Li-6400光合作用系统在沙漠腹地测定分析塔里木沙漠公路防护林植物梭梭(Haloxylon ammodendron)、多枝柽柳(Tamarix ramosissima)和乔木状沙拐枣(Calligonum arborescens)光合特性对干旱胁迫的响应,探讨了水分亏缺对防护林植物光合积累的影响作用。结果显示:沙拐枣的净光合速率、蒸腾速率、水分利用效率、光能利用效率及潜在光合作用能力对水分亏缺最敏感,而柽柳则最不敏感;不同处理下3种植物光合特性变化的差异表明,不同植物对水分亏缺有着不同的响应变化和适应方式;此外,干旱胁迫未提高3种植物的水分利用效率,反而降低了其光能利用效率;C3植物多枝柽柳在干旱高温条件下保持着比C4植物梭梭和沙拐枣更为稳定的光合积累和水分利用效率,说明部分C3植物具备不弱于C4荒漠植物的干旱耐受适应能力;虽然水分亏缺对3种植物的光合作用能力均存在不同程度抑制作用,但未对其光合积累造成不可逆转的影响。可见3种植物都有很强的干旱适应与耐受能力,这种能力表明沙漠公路防护林的灌溉管理还有进一步的节水空间。 闫海龙 张希明 许浩 刘英关键词:水分亏缺 梭梭 多枝柽柳 水分利用效率 光能利用效率 塔克拉玛干沙漠南缘不同植被区土壤水分状况研究 被引量:5 2011年 采用野外定位观测法,对柽柳、胡杨、骆驼刺和沙拐枣林地土壤水分状况进行监测,并通过实测数据对农田区和荒漠区0—100cm土层土壤水分特征曲线进行拟合。结果表明,各林地0—250cm土层土壤含水量均随深度增加逐渐增大,生长季内9月和10月份土壤表层含水量明显大于其它月份。一次强降雨对土壤表层含水量有所补给,对深层土壤影响较小。总体而言,土壤蓄水量(0—250cm)在月季间差异不大,均维持在120—140mm之间,但各林地有所差异,表现为:胡杨>柽柳>骆驼刺/沙拐枣。对整个生长季而言,4种植物蒸散强度呈现出:胡杨>沙拐枣>柽柳>骆驼刺,且6月份蒸散强度最大。农田区和荒漠区0—100cm土壤含水量与土壤基质势间幂函数拟合效果好。研究成果可为该区今后植被保育及生态用水提供理论参考。 安桂香 曾凡江 孙旭伟 刘波 刘镇 张晓蕾关键词:土壤水分 植被建设 土壤水分特征曲线 塔克拉玛干沙漠 南缘 塔克拉玛干沙漠特有灌木光合作用对生境中特殊温度、湿度及辐射变化的响应 被引量:5 2008年 在塔克拉玛干沙漠腹地原生生境条件下,利用Li-6400光合作用系统,对天然生特有植物种塔克拉玛干沙拐枣(Calligonum taklimakanensis B.R Pan&G.M Shen)和塔克拉玛干柽柳(Tamarix taklamakanensis M.T.Liu)在不同季节中的气体交换特性进行了测定与比较.结果显示:温度(℃)、太阳辐射(PAR)、土壤含水量(SWC)等环境因子具有明显的季节差异,两种植物的气体交换特性在不同的生长季节也有着不同的变化.7月和9月塔克拉玛干沙拐枣的净光合速率日进程虽都呈明显的双峰型变化,但7月峰值出现时间较早,且最大净光合速率(Pmax)、表观量子效率(φ)、有效光合辐射范围都明显小于9月,同时7月较高的蒸腾速率(Tr)也使其水分利用效率(WUE)小于9月.塔克拉玛干柽柳则不同,虽然9月其净光合速率的日进程已经变为单峰型,但峰值出现的时间未变,而且除水分利用效率有大幅提高外,最大净光合速率,表观量子效率以及光饱和点和有效光合辐射范围都基本不变或略有降低.相比之下,塔克拉玛干沙拐枣选择在生境条件稍好的季节(9月)进行相对高效的光合积累,而塔克拉玛干柽柳则一直保持着相对稳定的光合效率.两种植物在不同生长季节中气体交换特性的差异表明,它们对沙漠特殊环境的适应策略是不同的.此外,9月较高的光合积累速率和水分利用效率也表明,两种特有荒漠灌木具有充分利用有限资源的能力和适应策略. 闫海龙 梁少民 张希明 王伟华 马建兵 朱军涛关键词:逆境 气体交换特性 新疆维吾尔自治区策勒县绿洲一沙漠过渡带小气候特征 被引量:19 2011年 利用HOBO小气候观测仪,在2010年7月23日至8月24日对新疆策勒绿洲—沙漠过渡带的柽柳群落、柽柳—骆驼刺—花花柴群落、骆驼刺群落3个典型天然植物群落的风速、气温、空气相对湿度、光合有效辐射进行了同步观测,分析了它们的小气候特征的差异,初步探讨了产生这些差异的原因。结果表明,策勒绿洲—沙漠过渡带的植被具有独特的小气候作用,植被覆盖度越大,风速越小,气温越低,相对湿度越高。相比植被覆盖度仅3%的柽柳群落,柽柳—骆驼刺—花花柴群落(覆盖度27%)和骆驼刺群落(覆盖度67%)在观测期内0.5,1,2,4,8和10m处风速平均减小了32%,47%,近地表0.5m风速减少的最多,分别为57%,87%;2m处气温的平均值分别减少了0.32,1.02℃;2m处空气相对湿度的平均值分别增加2.33%,7.67%;策勒绿洲—沙漠过渡带柽柳群落、柽柳—骆驼刺—花花柴群落和骆驼刺群落的光合有效辐射差异不明显;阴天和沙尘暴天气光合有效辐射比晴天分别减少40%,60%。 庞营军 雷加强 曾凡江 李生宇 毛东雷 何志辉关键词:风速 空气温度 空气相对湿度 小气候 天然条件下塔克拉玛干沙拐枣对潜水条件变化的生理响应 被引量:1 2008年 通过对塔克拉玛干沙漠腹地不同潜水埋深、矿化度条件下特有灌木塔克拉玛干沙拐枣(Calligonum.taklimakanensis B.R.Pan et G.M.Shen)水分生理特性的研究.结果表明:(1)潜水埋深的变动对塔克拉玛干沙拐枣的水势(清晨、午后)和蒸腾速率的影响比较明显,二者均随潜水埋深的增大而降低,气孔导度的变化主要与外界环境温湿条件相关.渗透势(ψsat,ψtlp),相对含水量和相对渗透水含量(RWCtlp,ROWCtlp)也有随潜水埋深增大而减小的趋势;(2)潜水矿化度对植物水势的影响比较显著,对相对含水量影响不显著.高矿化度对植物生产力降低的影响比较显著;(3)塔克拉玛干沙拐枣通过高蒸腾降低同化枝的温度,保持较高的体内水分含量来适应沙漠腹地干旱、高热的气候条件.另外通过自身调节甚至牺牲生产力来适应沙漠腹地的潜水状况的变化. 梁少民 闫海龙 张希明 谢婷婷 朱军涛 张仲伍关键词:水势 蒸腾速率 渗透势 相对含水量 潜水埋深 不同浓度Ni、Cu处理对骆驼蓬光合作用和叶绿素荧光特性的影响 被引量:18 2011年 以骆驼蓬幼苗为材料,采用盆栽试验研究不同浓度(0、50、100、200、400 mg.kg-1)Ni、Cu处理对骆驼蓬叶片光合作用、叶绿素荧光特性及生长状况的影响.结果表明:随着Ni浓度的增加,骆驼蓬幼苗叶片的光合色素含量、净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、蒸腾速率(Tr)、PSⅡ最大光化学效率(Fv/Fm)、PSⅡ电子传递量子产率(ΦPSⅡ)、光化学猝灭系数(qP)及各项生长指标均呈显著下降趋势,而细胞间隙CO2浓度(Ci)和非光化学猝灭系数(qN)呈显著增加趋势,其中Pn的下降主要是由非气孔限制所致;骆驼蓬幼苗叶片的光合色素含量、Pn、Gs、Tr、Ci、Fv/Fm、ΦPSⅡ、qP及各项生长指标均在50 mg.kg-1 Cu处理时达到峰值,叶绿素a和b、Pn、Gs、Tr、Ci、Fv/Fm及各项生长指标值在100 mg.kg-1 Cu处理时仍微高于对照,而后随Cu浓度的增加,光合色素含量、Pn、Gs、Tr、Ci、Fv/Fm、ΦPSⅡ、qP及各项生长指标均呈下降趋势,qN呈增加趋势,其中Pn的下降主要是由气孔限制所致. 鲁艳 李新荣 何明珠 苏延桂 曾凡江关键词:光合作用 叶绿素荧光 骆驼蓬 长白山天然次生白桦林土壤CO2释放通量研究 被引量:8 2009年 利用静态箱/气相色谱法测定了长白山天然次生白桦林土壤二氧化碳释放通量。在生长季节的春、夏、秋三个时间段对白桦林土壤CO2释放通量测定的结果表明:白桦林土壤呼吸的日变化和不同生长季节的变化均与温度的变化有明显的相关性。白昼的土壤CO2的释放通量始终高于夜晚,但白昼土壤CO2释放通量的峰值与气温的峰值相比具有一定的滞后性。土壤CO2释放通量夏季明显高于春秋两季,凋落物层对土壤CO2释放具有一定的影响,夏季去除凋落物层后土壤CO2释放通量高于未除凋落物层时CO2释放通量,而春秋两季则出现相反的结果。通过相关分析发现,有凋落物覆盖的土壤CO2释放通量与地下5cm温度相关性最好,而去除凋落物后土壤CO2释放通量则与地表温度相关性最高。 林丽莎 李向义 韩士杰关键词:土壤呼吸 日变化 凋落物