四种荒漠植物保色浸渍标本实验研究

利用浸制标本能较长时间地保持原植物的形态、色泽、质地。以CuSO₄溶液浓度的不同梯度,选用L₉(3⁴)表进行4种荒漠植物保色浸渍标本正交试验研究,结果表明梭梭（Haloxylon ammodendron(C.A.Mey.)Bge.）在15%CuSO₄、沙拐枣（Calligonum mongolicum Turcz.）在10%CuSO₄溶液、中麻黄（Ephedra intermedia Schrenk）在5%CuSO₄溶液、多枝柽柳（Tamarix ramosissima Ledeb.）在5%CuSO₄溶液中浸渍效果最佳,推导出的最优配方与试验结果有很好的拟合性,有一定的实验价值。     

不同功能型原生荒漠植物对小降雨的光合响应

小降雨事件(≤5 mm)在干旱区年降雨频次中占很大比重,并且发生间隔较短。为揭示荒漠植物对小降雨的利用策略,在准噶尔盆地原始生境中研究了4种植物功能型(短生活史草本植物、长生活史草本植物、非潜水灌木和潜水灌木,共28物种)对1和6 mm人工降雨的光合响应。结果表明,1 mm降雨后,多数草本植物净光合速率(P_n)、气孔导度(g_s)上升,非潜水灌木的g_s和潜水灌木的瞬时水分利用效率(WUE)响应的幅度接近于6mm降雨效应。为探讨植物利用小降雨的可能机制,选取单位面积叶片吸水量(LWUC)和叶片相对含水量增量(R_w)对叶片进行吸水能力测试。结果表明,小降雨既可通过叶面毛被草本植物直接吸收利用,也可通过增加微生境湿度,调节气孔导度,降低蒸腾而使灌木间接获益。     

高寒山生柳灌丛的群落特征研究

山生柳（Salix oritrepha）是我国的特有种。通过对山生柳灌丛植物群落结构特征的定量分析结果表明：该类型由97种植物组成,隶属30科65属。其中有灌木10种,草本植物87种,山生柳为建群种;地理成分以北温带分布为主;生活型以地面芽植物为主（52.59%）,其次为地下芽植物（27.89%）和高位芽（10.31%）,地上芽和一年生植物仅占9.21%;群落结构比较简单,大体可以分为灌木层和草本层植物。灌木层物种多样性指数偏低,垂直结构各层次间物种多样性大小为草本层>灌木层。     

新疆准噶尔盆地生物多样性保育与建立国家荒漠公园的构想

新疆准噶尔盆地拥有世界温带荒漠中最为丰富的野生动植物资源。但由于长期以来过度放牧、开垦、樵采、滥挖、盗猎等人类活动的干扰, 以及目前石油、煤炭等矿产资源的开发, 准噶尔盆地的生物多样性岌岌可危, 迫切需要提出生物多样性保育计划来解决开发与保护之间的矛盾。本文首先从荒漠植被类型、短命植物资源、野生动物资源等几个方面详尽地分析了准噶尔盆地生物多样性的现状, 提出了准噶尔盆地生物多样性保育的重点是: (1)盆地腹地的以梭梭(Haloxylon ammodendron)、白梭梭(H. persicum)等为代表的温带矮半乔木荒漠, 以沙拐枣(Calligonum spp.)、柽柳(Tamarix spp.)等为代表的灌木荒漠, 及以猪毛菜(Salsola arbuscula)、假木贼(Anabasis spp.)为代表的半灌木和矮半灌木荒漠等3种荒漠植被类型; (2) 短命植物资源; (3) 以普氏野马(Equus przewalskii)为代表的野生有蹄类动物; 然后结合准噶尔盆地煤和石油等矿产资源的分布和开发的重点地区, 目前保护区现状以及国外相关的保护经验, 论证了准噶尔盆地生物多样性保育的可行性。基于以上分析, 我们从规划布局以及立法、管理体制、旅游资源管理等方面提出了建立准噶尔国家荒漠公园的构想。     

酸枣叶对土壤水分的生理生化响应

酸枣(Ziziphus jujuba var.spinosa)分布广、适应性强、极耐旱,是研究植物响应干旱气候的优良试验材料。通过覆膜技术控制酸枣根系附近土壤水分含量,研究了不同土壤水分条件对酸枣叶片组织含水量、叶绿素含量、丙二醛、可溶性糖含量等生理生化指标的影响,以期探明酸枣适应干旱的生理机制。结果显示：随着土壤含水量的降低,处理组酸枣叶片的相对含水量与绝对含水量均降低,但都保持在较高水平,与对照相比,差异显著（p<0.05）;自然饱和亏呈下降趋势且维持在较低水平,较对照差异均显著（p<0.05）;随着土壤水分的减少,处理组酸枣叶片较对照组组织水势和渗透势减小（p<0.05）,较对照差异显著（p<0.05）,吸水能力提高;处理组酸枣叶片的叶绿体色素含量随土壤干旱程度的加深,均表现为低于对照且逐渐减少（p<0.05）;随着处理时间的延长,处理组与对照组相比,电导率随之增大,MDA含量也随之升高,质膜受到损伤;处理组酸枣叶片中渗透调节物质可溶性糖含量和游离脯氨酸含量均有不同程度的增加,平均增幅为1.29、1.5倍。结果表明,酸枣叶片在不同的土壤水分条件下,具有积极的生理响应方式,适应性强,具有较强的抗旱耐旱能力。     

内陆干旱区典型旱生植物蒸腾耗水量模拟研究

内陆干旱区植物耗水量是生态恢复和水资源管理的重要依据。参照甘肃省民勤县青土湖附近气象条件、干旱区典型植物生理特征以及土壤水力特征参数,采用Tardieu-Davies模型（气孔导度模型）,计算在适宜和极限生态地下水埋深下7种典型植物生长季蒸腾耗水量,并与国内外研究成果对比,得出以下结论：适宜、极限生态地下水埋深下,7种植物生长季内平均蒸腾量分别为793、602 mm。不同植物蒸腾量差异大,适宜生态地下水位埋深下水生植物芦苇（Phragmites australis）、河岸带植被柽柳（Tamarix chinensis）蒸腾量最大,分别为1292、1147 mm;耐旱性强的荒漠植被梭梭（Haloxylon ammodendron）蒸腾量最小,为279 mm;其它植被盐节木（Halocnemum strobilaceum）（940 mm）、罗布麻（Poacynum hendersonii）（913 mm）、白刺（Nitraria tangutorum）（534 mm）、胡杨（Populus euphratica）（448 mm）蒸腾量依次减小。由适宜生态地下水埋深降低至极限生态地下水埋深时,植物蒸腾量平均减少24%。耐旱性强的梭梭、白刺减幅大,分别为53、35%;耐旱性弱的芦苇、柽柳减幅小,分别为19、13%。     

准噶尔盆地梭梭、白梭梭植物构型特征

荒漠植物构型是植物与环境相互作用、相互适应的最终产物,其与功能的相互作用与互馈关系决定了荒漠植被的发展与演替。选择准噶尔盆地天然梭梭(Haloxylon ammodendron)、天然白梭梭(Haloxylon persicum)和人工种植梭梭(Haloxylon ammodendron)为研究对象,系统研究了天然梭梭、天然白梭梭和人工梭梭分枝率、分枝角度、分枝长度和枝径比等构型特征,对比研究了天然生境梭梭和人工种植梭梭构型差异,探讨了荒漠植物结构-功能特征及其对环境的响应与适应机理。结果表明:天然梭梭、天然白梭梭和人工梭梭的总体分枝率及逐布分枝率(SRB_1:2、SRB_2:3)均差异显著(P<0.05),且总体分枝率均较低,分别为0.35±0.23、0.50±0.42和0.15±0.05。天然梭梭、天然白梭梭和人工梭梭的分枝角度差异均不显著(P<0.05),从第1级到第4级均有减小趋势,角度均小于90°。天然梭梭、天然白梭梭和人工梭梭分枝长度从第1级到第4级排序为天然白梭梭>天然梭梭>人工梭梭,且天然梭梭、天然白梭梭和人工梭梭枝条伸展能力从第1级到第4级呈现相对减弱的趋势。天然梭梭、天然白梭梭和人工梭梭枝径比平均值分别为0.66、0.68和0.69。总体上,天然生境中梭梭、白梭梭构型为不同宽窄的"V"型,而人工梭梭呈现椭球形构型。     

根深决定不同个体大小梭梭对夏季干旱生理响应的差异

理解干旱与树木个体发育阶段或大小之间的相互作用关系是一个重要的优先研究方向,因为依赖于个体大小的特定死亡率分布格局对生态系统的结构和功能将产生重要的影响。以广泛分布于古尔班通古特沙漠南缘的主要建群种梭梭（Haloxylon ammodendron）为研究对象,通过测定越夏生长期间不同个体大小梭梭黎明前同化枝水势（Ψ_pd）、压力-容积（P-V）曲线、最大气孔导度（G_s）、叶绿素荧光（F_v/F_m）,调查不同个体大小梭梭根系分布特征和根深,将越夏生长期间土壤水分状况、植物生理性状与根深相结合,分析不同大小梭梭对干旱胁迫的响应差异。结果表明：（1）夏季干旱胁迫显著降低了梭梭幼苗生理性状的特征值：同成年植株相比,梭梭幼苗黎明前同化枝水势（Ψ_pd）、PSⅡ反应中心最大光化学效率（F_v/F_m）、饱和膨压渗透势（π₁₀₀）、膨压消失点渗透势（Ψ_TLP）显著降低;（2）梭梭生理性状与根深之间存在线性关系,根深决定不同大小梭梭的水分状况（Ψ_pd）进而主导了越夏生长期间的其他生理性状表达（F_v/F_m、π₁₀₀、Ψ_TLP）;（3）不同大小的梭梭对干旱胁迫的响应差异是植物根系分布特征和生境相互作用的结果,根深在梭梭应对夏季干旱胁迫中起重要作用。总之,梭梭幼苗根系发育不完全（浅根系）,只能利用降水带来的有限的浅层土壤水,对干旱胁迫响应敏感;而成年梭梭植株能最大限度的利用深层土壤水分,减少表层土壤干旱对其产生的不利影响。     

长白山北坡阔叶红松林草本植物物种多样性及其季节动态

通过对原始阔叶红松林草本植物早春（5月5～20日）、夏季（6月20日～7月10日）和秋季（8月20日～9月10日）的三次调查,结果表明其物种多样性是很丰富的,一年内共有123种（包括6个变种）草本植物在该森林内出现。同时其季节变化也比较明显,早春、夏季和秋季的草本植物物种数分别为：79,101,和98;Shannon多样性指数分别为：3．1829,3．3140,2．9677;Shannon均匀度指数分别为0．7284,0．7181和 0．6473。早春的草本植物以银莲花（Anemone spp）、延期索（Corydalis spp）、顶冰花（Gagealutea）等为主,夏秋季则美汉草（Meehania urticifolia）和一些苔草（Carex spp．）占优势。草本植物一年内的水平及垂直结构也有很大变化。     

古尔班通古特沙漠白梭梭枝干光合及其影响因素

植物枝干光合（P_g）固定其自身呼吸所释放的CO₂，有效减少植物向大气的CO₂排放量。以古尔班通古特沙漠优势木本植物白梭梭（Haloxylon persicum）为研究对象，利用LI-COR 6400便携式光合仪与特制光合叶室（P-Chamber）相结合，观测白梭梭叶片、不同径级枝干的光响应及光合日变化特征；同时监测环境因子（大气温湿度、光合有效辐射、土壤温度及含水量等）与叶片/枝干性状指标（叶绿素含量、含水量、干物质含量、碳/氮含量等），揭示叶片/枝干光合的主要影响因子；采用破坏性取样，量化个体水平上叶片与枝干的总表面积，阐明枝干光合对植株个体碳平衡的贡献。研究结果显示：（1）白梭梭叶片叶绿素含量是枝干叶绿素含量的12-16倍，各径级枝干叶绿素含量差异不显著；（2）枝干光饱和点低于叶片，枝干不同径级（由粗至细），暗呼吸速率和枝干光合逐渐减小；（3）光合有效辐射、土壤含水量和空气温湿度是影响叶片光合的主要因子，对枝干光合无显著影响；（4）枝干光合可以固定其自身呼吸产生CO₂的73%，最高可达90%，枝干光合固定CO₂约占个体水平固碳量的15.4%。研究结果表明，忽视枝干光合的贡献来预测未来气候变化背景下荒漠生态系统碳过程，可能存在根本性缺陷，并且在估算枝干呼吸时，需要考虑枝干是否存在光合作用，以提高枝干呼吸的准确性。