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基于异速生长理论的准噶尔盆地荒漠灌丛形态研究
李嵩, 郑新军, , 李彦
植物生态学报 植物生态学报 , 2011, DOI: 10.3724/SP.J.1258.2011.00471
Abstract: ?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。
准噶尔盆地东南缘多枝柽柳、白刺和红砂水分来源的异同
周海, 郑新军, , 李彦
植物生态学报 植物生态学报 , 2013, DOI: 10.3724/SP.J.1258.2013.00069
Abstract: ?荒漠生态系统中,水是植物生长最主要的限制因子。为了比较同一生境下不同荒漠植物的水分来源特征,选取了同一生境下的多枝柽柳(Tamarixramosissima)、白刺(Nitrariasibirica)和红砂(Reaumuriasoongorica),测定了这3种植物茎水和各潜在水源(降水、土壤水和地下水)的氢、氧稳定同位素比率(δD和δ18O)值,并利用IsoSource软件计算了3种植物对潜在水源的利用比例。结果表明:红砂和白刺的茎水δD和δ18O值及其水分来源有明显的季节波动特征。其中,红砂为浅根系植物,春季(3–5月)以表层土壤水为主要水源,夏秋季节(6–10月)表层土壤含水量显著降低,其主要的水分来源逐渐偏向于较深层的土壤水;白刺的根系分布范围介于红砂和多枝柽柳之间,在春季能够较多地利用表层土壤水,而到了夏秋季节,所利用的水分更多地来源于深层土壤水或地下水;多枝柽柳为深根系植物,其90%以上的水分来源于深层土壤水和地下水,而且茎水δD和δ18O值及其水分来源没有季节波动特征。3种植物水分来源特征的差异与其水分利用策略密切相关,同时,也说明荒漠灌木可以通过自身调节向着最优(最有利)表现型发展,从而最大限度地获取水分。
古尔班通古特沙漠南缘梭梭水分利用动态
戴岳, 郑新军, , 李彦
植物生态学报 植物生态学报 , 2014, DOI: 10.3724/SP.J.1258.2014.00117
Abstract: ?植物的水分来源是荒漠地区植物水分关系研究的重要方面,有助于理解荒漠植物对干旱环境的适应。为了研究古尔班通古特沙漠主要建群种梭梭(Haloxylonammodendron)生长季的水分利用动态,以及其对发生在不同时期相似量级降水脉冲的响应,利用稳定性同位素技术测量了梭梭小枝木质部水、降水、0–300cm不同土层的土壤水和地下水的δ18O值。水源依据深度划分为4个:浅层土壤水(0–40cm),中层土壤水(40–100cm),深层土壤水(100–300cm)和地下水。然后,应用IsoSource模型计算了梭梭对潜在水源的利用比例。结果表明:4月份,梭梭主要利用浅层土壤水,利用比例为62%–95%;5–9月份梭梭主要利用地下水,利用比例为68%–100%。梭梭对不同时期发生的两场相似量级的降水具有不同程度的响应。5月22日,6.7mm降水后第1天,梭梭对土壤水的吸收达到最大值,由降水前的9.8%增长为降水后的40.4%,同时降低了对地下水的吸收,由降水前的83%–98%下降为42%–81%。8月31日7mm降水后,梭梭对土壤水的吸收没有增加,仍然保持对地下水的高比例利用,达71%–98%。低的土壤含水量可能抑制了表层根系的活性,导致梭梭对降水不敏感。由冬季融雪和春季降水补给的浅层土壤水和地下水是梭梭种群可利用的两个重要水源。梭梭的水分利用动态反映了其对干旱环境的适应。
古尔班通古特沙漠梭梭和白梭梭树干茎流特征
戴岳,郑新军,李彦,
干旱区研究 , 2013,
Abstract: 通过对古尔班通古特沙漠2个主要建群种梭梭(Haloxylonammodendron)和白梭梭(Haloxylonpersicum)树干茎流的野外实验观测,分析植株冠层和降雨特征对树干茎流形成的影响,并明确了树干茎流量在降雨再分配中的比例。结果表明当降雨量≥2.4mm时,梭梭和白梭梭开始有树干茎流产生。梭梭、白梭梭的树干茎流量随树冠体积的增大而增加,但是,当梭梭树冠体积大于4m3,白梭梭树冠体积大于1.5m3时,树干茎流量随树冠体积的增加不再增大,甚至有下降趋势。梭梭和白梭梭的树干茎流量和降雨量之间存在显著正相关,累计树干茎流量分别占降雨总量的9.1%和6.4%。梭梭和白梭梭的集流率均随降雨量增加而增大,能够有效地将树干茎流汇聚到树干基部,梭梭表现出更强的汇集树干茎流的潜力。
分根交替灌水对棉花生长、光合与水分利用效率的影响
潘丽萍,李彦,
棉花学报 , 2010, DOI: 1002-7807(2010)02-0138-07
Abstract: 应用部分根区干燥(PRD)技术,研究分根交替灌水(APRI)、分根固定灌水(FPRI)与全根系均匀灌水(BPRI)对盆栽棉花的生长、光合和水分利用效率的影响。结果表明APRI黎明前与正午的叶水势均明显高于FPRI,而与BPRI无显著差异。APRI在叶片水分状况未变化时,显著降低了气孔导度,在维持光合作用不变的情况下,减少蒸腾量,瞬时水分利用效率与FPRI和BPRI相比分别提高了35.86%和63.51%。APRI处理的棉株在干旱复水后由于补偿效应,叶片生长速率和总叶面积较同等灌水量的FPRI分别提高了67.42%和27.16%。同时,干湿交替刺激APRI处理棉株的吸收根生长,其干重是FPRI的1.39倍。分根交替灌水在节水50%条件下,比同水量固定灌水处理的水分利用效率显著提高。
盐生荒漠土壤水稳定氢、氧同位素组成季节动态
周海, 郑新军, , 李彦
中国沙漠 , 2014, DOI: 10.7522/j.issn.1000-694X.2013.00295
Abstract: 对准噶尔盆地东南缘降水和土壤水稳定氢、氧同位素组成(δ18O和δD)进行了测定,分析了降水中δ18O和δD值的季节变化规律,表层土壤水中δ18O和δD值对降水脉冲的动态响应以及不同深度土壤水中δ18O和δD值的变化特征。结果表明:该区域大气降水线为δD=7.691δ18O+4.606;降水与表层土壤水中δ18O和δD值表现出明显的季节变化特征;表层土壤水中δ18O和δD值、质量含水量对降水脉冲响应显著,且不同量级的降水导致不同程度的响应。利用LSD法对0~300cm土层内土壤水中δ18O和δD值进行多重比较分析,可将土壤在垂直方向上分为3层,表层(0~50cm)土壤水分活跃,稳定同位素值随深度的增加而迅速减小;中间层(50~180cm)土壤水分相对活跃,既受到降水入渗和蒸发作用的影响,也有地下水的补给;深层(180~300cm)水分来源稳定,土壤水中δ18O和δD值基本不变。
一株耐盐柴油降解菌的分离鉴定及其降解性能
,陈芳艳,玉斌
环境工程学报 , 2015,
Abstract: 从某油田附近受石油污染土壤中分离出一株以柴油为惟一碳源的耐盐菌株LS1。通过对菌株的生理生化特性、菌体的形态观察及16SrDNA基因序列分析鉴定菌株LS1为假单胞菌属(pseudomonas)。该菌株可耐受的最高盐度(NaCl)和柴油浓度分别为6%~8%和12000mg/L。菌株生长的适宜pH和温度条件分别为6.0~8.0和28~36℃。在盐度为6%、pH为7.0、温度为32℃、菌种投加量为10%的条件下,初始浓度为3000mg/L的柴油经6d降解后,去除率可达78.3%,加入适量外加碳源葡萄糖和蔗糖,可使降解率分别提高至92%和90%左右。菌株LS1的耐盐机理可能是通过在细胞内积累甜菜碱以调节菌株细胞内外渗透压平衡。投加甜菜碱可提高耐盐菌LS1在高盐环境下对柴油的降解效率。
磷酸盐钕玻璃化学稳定性的研究
,彦茹,朱毓秀
硅酸盐学报 , 1980,
Abstract:
干旱区内陆河流域尾闾绿洲土壤盐渍化动态预测
刘丽娟,王玉刚**,
生态学杂志 , 2013,
Abstract: ?针对干旱区尾闾绿洲土壤盐渍化严重发生的现状,运用遥感和gis技术,基于天山北麓三工河流域平原尾闾绿洲农区0~20cm耕作层土壤盐渍化特征,利用空间概率模型预测了其今后的发生状态。结果表明:经过长时间的土地利用,土壤盐渍化程度有所加剧;通过空间概率模型χ2检验,1982—2005年的转移概率模拟值与实际值可靠性要高于1982—1999年的转移概率。模型模拟结果显示,2010年以后到达稳定状态,人工景观的面积增加,自然景观的面积减少,其中轻盐化耕地面积减少,中盐化和重盐化耕地面积增加,在长时间范围内,土壤盐渍化依旧是制约研究区绿洲耕地生产力的主要因素。?
光降解在凋落物分解中的作用
周丽,李彦,**,,黄刚
生态学杂志 , 2011,
Abstract: ?近年来,越来越多的研究者认识到光降解可能在凋落物分解中发挥着重要作用。本文对光降解的作用机制,光降解在碳循环、养分循环中的作用,光降解与微生物分解的关系,以及影响光降解的因素进行了综述。光降解对凋落物分解过程同时具有正效应和负效应,正效应指光降解通过氧化有机质,或是改变凋落物自身理化性质使其更易淋溶和分解,负效应指高光辐射对分解者产生不利影响从而抑制微生物分解。在光降解过程中光化学矿化产生co2是生态系统碳流失的主要机制。除紫外光外,可见光中的蓝、绿光波段也对凋落物的降解产生影响。光降解作用的大小受到水分状况、凋落物化学性质和凋落物的暴露面积的影响。最后,讨论了该领域有待深入研究的方向,指出今后应当重点对光降解研究方法,光降解与环境因子的交互作用,光降解作用的空间差异,光降解与微生物分解的相互关系及其作用强度进行研究。
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