塔里木河下游柽柳灌丛地上生物量估测

根据划分的柽柳灌丛大、中、小等级,在塔里木河下游英苏至喀尔达依区段进行地表采样、称重,采用统计相关法对柽柳年龄及地径关系进行分析,构建柽柳直立枝与单丛地上生物量估测模型,对模型精度进行检验,筛选最佳模型,并对模型估测值与实测值进行卡方检验。结果表明:(1)输水后柽柳新萌直立枝地径随年龄增加而增大,但输水前柽柳萌生直立枝的地径随年龄增加未呈现规律性变化。在地下水条件非一致性的干旱荒漠区,柽柳地径大小不能作为判断其年龄的依据。(2)根据柽柳标准枝和灌丛因子实测数据,用一元线性函数、幂函数、指数函数、对数函数4种函数进行柽柳直立枝生物量估测模型拟合结果表明,幂函数w=2.007(d2 h)0.837估测模型最优,其总体估测精度达89.92%。(3)以冠幅面积单变量、冠幅周长与丛高双变量构建的柽柳单丛生物量估测模型的精度分别为78.95%和80.09%。(4)以全收获法实测数据为真值对估测模型进行精度检验,柽柳冠幅面积为自变量模型的估测精度为80.54%,柽柳冠幅周长和丛高估测模型的精度为66.85%。(5)对柽柳单株及单丛生物量模型估测值与实测值进行卡方检验结果表明两者之间无显著差异。研究认为,由于柽柳冠幅在高分辨遥感数据上容易获取,柽柳冠幅面积估测模型在传统生物量估测和遥感生物量估测都具有实用价值。     

梭梭和多枝柽柳的末端小枝异速生长特征研究北大核心CSCD

荒漠植被柽柳和梭梭的叶退化,以绿色的同化枝来进行光合作用,目前对于荒漠植物的小枝和其支撑的非形态学意义上的叶(即绿色同化枝)之间的关系的研究非常缺乏,本文以柽柳和梭梭的末端小枝为对象,给出了小枝尺度上的生物量和同化枝面积估算方程,并对小枝的茎、同化枝生物量分配格局以及小枝大小和同化枝面积大小之间的关系进行研究,旨在探讨2种植物适应荒漠生境的小枝-同化枝大小关系的差异。结果显示:以茎径为自变量,利用幂函数构建的枝生物量和同化枝面积估算方程具有较高的相关性,柽柳方程的幂指数要比梭梭大,表明随着茎径增大,柽柳同化枝面积和枝重的增长幅度大于梭梭。柽柳枝重与茎重、同化枝重以及茎重和同化枝重之间均呈现极显著的等速生长的关系,小枝大小对同化枝、茎的生物量分配没有影响;而梭梭枝重与同化枝重、茎重以及茎重和同化枝重间均存在极显著的异速生长关系,随着小枝增大,茎在生物量分配中更占优势,这表明梭梭对于起到支撑和水分传输作用的茎的需求更大。柽柳的同化枝面积与茎截面积、茎重分别呈现大于1和小于1的极显著的异速生长关系,表明分别以茎截面积和茎重代表小枝大小,小枝支撑的同化枝面积比例随小枝增大有两种不同的变化趋势;而梭梭同化枝面积和茎截面积、茎重间均存在小于1的极显著的异速生长关系,表明小枝越大,小枝支撑的同化枝面积的比例越小。这些结果有助于在小枝尺度上了解柽柳和梭梭这两种植被适应干旱、高温的荒漠环境的功能结构特征。     

塔里木盆地北缘绿洲-荒漠过渡带典型植物地上生物量估测

以塔里木盆地北缘绿洲-荒漠过渡带中的典型植物柽柳(Tamarix ramosissima)、盐节木(Halocnemum strobilaceum)、盐穗木(Halostachys caspica)和芦苇(Phragmites australis)为研究对象,依据野外调查数据,采用典型植物的冠幅和株高等单一因子及其派生因子为自变量,构建典型植物地上生物量的估测模型,并对模型的拟合效果进行精度验证。结果表明:柽柳、盐节木和盐穗木的冠幅与株高相比,对其地上生物量的影响更大,芦苇则相反;复合变量相对于单一变量而言,其地上生物量具有更高的相关性(P0.01);柽柳、盐节木和盐穗木的地上生物量最优模型均为S型曲线模型,芦苇的地上生物量最优模型为三次曲线模型,拟合指数(R2)分别为0.591、0.623、0.754和0.640;估测模型的回归效果均达到极显著(P0.001)。构建典型植物的地上生物量估测模型,对准确估算塔里木盆地北缘荒漠生态系统的地上生物量具有重要的现实意义,同时可为其他荒漠植物生物量的估算以及塔里木盆地北缘土地荒漠化的治理和碳储量研究提供理论参考。     

共生条件下三种荒漠灌木的根系分布特征及其对降水的响应

以全根系挖掘法,对共生于原始盐生荒漠生境中的多枝柽柳[Tamarix ramosissima (Ledeb.)]、梭梭[Haloxylon ammodendron(C. A. Mey.)Bunge]、琵琶柴[Reaumuria soongorica (Pall.) Maxim.]的根系分布特征进行了研究;对降水引发的湿润-干旱周期中植物同化枝水势、蒸腾速率的变化过程进行了跟踪观测,并据此计算3种植物的水分胁迫效应指数和土壤-植物系统导水度,以最终确定3种植物用水策略和其对降水的响应特征.研究结果表明,多枝柽柳的吸收根系分布范围从地下50cm到310cm,单株平均总吸收根表面积为30249.2cm2;梭梭的根系分布范围0～250cm,单株平均总吸收根表面积12847.3 cm2;琵琶柴的根系分布范围0～80cm,单株平均总吸收根表面积361.8 cm2.多枝柽柳为深根植物,主要利用地下水和深层土壤水,在降水引发的湿润-干旱周期中,其植物水分生理参数对降水无响应.琵琶柴为浅根植物,对降水响应极为显著.梭梭的根系分布特征介于多枝柽柳和琵琶柴之间,对地下水和降水都有利用,对降水响应显著.3种荒漠灌木对降水的响应差异显然与其根系分布、水分利用策略密切相关,在未来降水发生变化的情景下,根系分布特征的差异将决定着植物在水分资源竞争中的地位.具有较强根系形态可塑性的物种,如梭梭,将具有明显的竞争优势.     

3种荒漠灌木的用水策略及相关的叶片生理表现

以新疆古尔班通古特沙漠南缘原始盐生旱生荒漠的3种建群灌木多枝柽柳(Ｔamarix ramosissima)、梭梭(Ｈaloxylon ammodendron)和琵琶柴(Reaumuria soongorica)为对象,跟踪自然降雨过程,利用LI-6400光合作用系统和Model 3005植物水分压力审测定光合作用和叶水势的变化,以研究浅层土壤水分条件改变对荒漠灌木主要叶片生理特征的影响;并在原始生境中将植株根系完整地深挖取出,进行根系形态结构调查,以确定此3种灌木根系功能型与用水策略。当浅层土壤分别处在水分充足及匮缺的条件下时．测定3种灌木的光合作用响应曲线和日过程曲线．以及黎明前和止午叶水势,结果表明：浅层土壤水分状况变化时,3种灌木的光合能力均没有显著改变;多枝柽柳的叶水势亦没有明显波动;而梭梭和琵琶柴的叶水势却表现出显著差异。在两种功能型根中,多枝柽柳为深根型,生存和乍理活动的维持主要依赖于地下水;而梭梭和琵琶柴为非深根型植物,主要水源是降水形成的浅层土壤水,其用水策略是根据水分条件行效调节根系和冠层生长,从而维持正常的光合作用。即荒漠灌木在长期适应的过样中．已形成不同的根系功能型和用水策略;叶水势对浅层土壤水分状况变化的种间差异性响应在一定程度上反映了这一点。同时．此3种荒漠灌小通过不同的个体适应策略都能够实现水分平衡和碳收支的有效调节,这主要体现为浅层土壤水分条件变化时光合响应的种间一致性。     

新疆呼图壁绿洲外缘的琵琶柴生物生态学特性研究

琵琶柴（Ｒｅａｕｍｕｒｉａｓｏｏｎｇｏｒｉｃａ）为半灌木,株丛高平均为２４．３ｃｍ,冠幅和高与地上生物量的复相关系数为０．９２１,在０．００１水平上相关。主根随株龄的增加不断胀裂,下端逐渐枯萎、腐烂。侧根发达,几乎与地面平行伸展,长达１～２ｍ,有的在２ｍ以上。本区记载有９个琵琶柴群丛,群落种类组成贫乏,分布稀疏,结构简单;总覆盖度一般为１０％～１５％,有的达到３０％;生物量低。植株不同部位元素含量差异较大,叶中的Ｋ、Ｎａ、Ｃａ、Ｍｇ含量较高,老枝中的Ｆｅ、Ａｌ含量较高,而Ｃｕ、Ｚｎ在根中含量最高;不同地点的琵琶柴叶中Ｂａ的含量变化较大,变异系数为１０９．７８％。元素含量的季节变化,Ｐ、Ｓ、Ｋ呈下降趋势;Ｎａ、Ｃａ、Ｍｇ的季节变化随部位的不同而有所差异。琵琶柴叶中全盐量平均为２７．９１％,具有较高的Ｃｌ－和ＳＯ２－４含量;脯氨酸含量高达０．３２％;ｐＨ值为６．０４～７．０９。琵琶柴群落广泛分布于绿洲外缘的盐渍土和盐化灰漠土上,对荒漠的生态保护,防风固沙,牲畜冬春放牧等方面具有重要的生态经济意义。     

新疆呼图壁绿洲外缘琵琶柴生物生态学特性研究

琵琶柴为半灌木株丛高平均为２４．３ｃｍ,冠幅和高与地上生物量的复相关系数为０．９２１,在０．００１水平上相关主根随株龄的增加不断胀裂,下端逐渐枯萎,腐烂,侧根发达,几乎与地面平行伸展,长达１－２ｍ,有的在２ｍ以上。本区记载有９个琵琶柴群丛,群落种类组成贫乏,分布稀疏,结构简单,总覆盖率一般为１０％－１５％,有的达到３０％;生物量低。     

嵌套式回归建立树木生物量模型

 该文介绍了一种建立树木生物量模型的简单快速方法——嵌套式回归。基本原理是以枝轴为基本单位, 逐级拟合。过程是把枝条分解成枝轴, 从枝轴到枝条, 再到单株, 拟合不同层次或尺度的生物量模型。建立枝轴生物量方程, 估计各级枝轴生物量, 将枝轴生物量(实测值或模拟值)总和起来便得到枝条生物量。由于样本单元之间有包含关系, 实际测定的样本很小, 具有快速实用的特点。检验结果显示, 模型预测值和实测值具有较高的一致性。     

塔克拉玛干沙漠梭梭地上结构和生物量的自相似模型

应用分形自相似原理研究了极端干旱的塔克拉玛干沙漠公路两旁及油田工作区梭梭(Haloxylon ammodendron)的地上结构．研究发现,梭援枝长、基径和冠幅与植株整个地上部分结构之间存在很好的自相似关系．本文基于自相似原理建立了以分枝推测整株生物量的简洁实用的数学模型．     

三工河流域荒漠绿洲植被动态及其成因分析

以三工河流域为例,讨论了植被动态及其地貌、水资源利用、河流廊道和排碱渠等景观要素的变化对植被产生的影响．结果表明,随着景观格局的变化,流域内的植丛高度、盖度及生物量均表现出较大变异性．以河流廊道为核心,通常荒漠绿洲景观格局呈带状分布,且由内向外随水热条件的改变,植被类型由乔灌木林依次向灌丛草甸、盐化草甸、荒漠化草甸和荒漠层次结构过渡．人类活动影响强烈的景观要素。其斑块多样性、破碎度、分离度和斑块密度等指数值较高,而人类活动影响较小的,其优势度和均匀度较高．各景观要素的稳定性不同,其大小顺序为：荒漠>沙砾石地>城镇用地>水体>农田>牧草地>莱地>林地>居民点>盐碱地>荒草地>水浇地>果园．梭梭群落的净生长量高峰值出现在8月,而博乐蒿、琵琶柴群落的净生长量高峰值出现时间各年度不同．博乐蒿群落与海拔相关系数最大,而琵琶柴群落则与土壤水含量、地下水位关系密切,梭梭群落与4～9月降雨量相关系数最大。     

新疆阜康荒漠红砂种群构件结构与环境因子的灰色关联度分析

 以构件理论为基础,运用灰色关联度分析技术,对新疆阜康荒漠红砂(Reaumuria soongorica)自然种群构件结构及其与环境因子的关系进行了研究。结果表明：1）植株冠幅是表征红砂生长情况的重要指标,随着红砂植株冠幅的增大,植株高度明显增加,而且植株冠幅与植株的一级分枝     

黑河下游柽柳种群地上生物量及耗水量的空间分布

以黑河下游柽柳(Tamarixramosissima)种群为研究对象,通过野外观测,建立柽柳地上生物量与简便易测因子间的关系;利用研究区的高分辨率影像(QuickBird)进行决策树分类,提取出柽柳易测因子的空间分布,估算研究区柽柳生物量的空间分布;在此基础上,借助于柽柳的蒸腾系数(300)计算出整个研究区内柽柳的耗水量.结果表明:研究区柽柳地上生物量为69644.7 t,单位面积生物量为0.78 kg.m-2;河岸边柽柳生境适宜,生物量较大;研究区柽柳蒸散的总水量为2.1×107m3,多年平均耗水量的空间分布范围在30～386 mm.     

栓皮栎地上部分构型及生物量分配

研究秦岭南坡商洛地区不同径级栓皮栎的地上部分构型、生物量及其分配和构型与生物量的关系.结果表明： 不同径级栓皮栎地上部分构型与生物量的分配存在差异.随着径级的增大,栓皮栎树高、胸径和冠幅逐渐增大;平均递减率先增大后减小;栓皮栎总体分枝率和逐步分枝率先增加后下降;不同径级栓皮栎垂直方向上的比叶面积为0.02～0.03,叶重比、叶面积指数和叶面积比的较大值在径级为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ时出现于树干中、上部,在径级为Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ时出现在树干中部,径级进一步增大则在垂直方向上出现2个峰值,分别位于树干中下部和中上部.栓皮栎地上部分生物量中,树干生物量占71.8%～88.4%,枝生物量占5.8%～19.6%,叶生物量占4.2%～8.6%.随着径级的增大,树干生物量所占比例先减小后增大,而枝、叶生物量所占比例呈先增大后减小再增大的趋势.栓皮栎地上部分生物量与树高、胸径、冠幅和逐步分枝率(R_2∶1)呈显著正相关,与总体分枝率和逐步分枝率(R_3∶2)呈正相关趋势,但相关性不显著.树干生物量、地上总生物量与树干递减率呈负相关趋势,枝生物量、叶生物量与树干递减率呈正相关趋势,但相关性均不显著.     

阜康荒漠植被灌木与半灌木种群生态位的研究

 通过测算三维生态因子梯度上阜康荒漠植被灌木与半灌木种群的生态位宽度和生态位重叠,结果表明;阜康荒漠植被灌木、半灌木按生态位宽度可分成4类,类群Ⅰ包括红砂(Reaumuria soongorica)和梭梭(Haloxylon ammodendron);类群Ⅱ包括白刺(Nitraria sibirica)、盐爪爪(Kalidium foliatum)、囊果碱蓬(Suaeda physophora)、里海盐爪爪(K．caspicum);类群Ⅲ包括多枝柽柳(Tamarix ramosissima)、长穗柽柳(T．elongata)、短穗柽柳(T．laxa)和无叶假木贼(Anabasis aphylla);类群Ⅳ包括黑果枸杞(Lycium ruthenicum)、粗枝猪毛菜(Salsola subcrassa)和盐节木(Halocnemum strobilaceum)。根据生态位重叠矩阵,红砂和梭梭间生态位重叠较大;盐爪爪、囊果碱蓬、里海盐爪爪、多枝柽柳、长穗柽柳间重叠较大;白刺、短穗柽柳、无叶假木贼、黑果枸杞、粗枝猪毛菜和盐节木与其它种的重叠值均较小。     

不同干扰方式对疏叶骆驼刺形态特征及地上生物量的影响

以塔克拉玛干沙漠南缘策勒绿洲为研究区,研究了春季砍伐、秋季砍伐和春季火烧等干扰处理对绿洲-沙漠过渡带的自然植被疏叶骆驼刺形态特征及地上生物量的影响.结果表明:春季火烧降低了疏叶骆驼刺的株高、冠幅和生物量,不利于疏叶骆驼刺植被的恢复和再生;不同时间砍伐对疏叶骆驼刺植被恢复和再生的影响差异较大.春季砍伐使疏叶骆驼刺株高、冠幅和生物量降低,叶片生物量、刺的长度和直径增加.秋季砍伐使疏叶骆驼刺株高和冠幅降低,但分枝数量和生物量增加.秋季适度的砍伐有利于塔克拉玛干沙漠南缘疏叶骆驼刺的保护.     

不同干扰方式对疏叶骆驼刺形态特征及地上生物量的影响

以塔克拉玛干沙漠南缘策勒绿洲为研究区,研究了春季砍伐、秋季砍伐和春季火烧等干扰处理对绿洲-沙漠过渡带的自然植被疏叶骆驼刺形态特征及地上生物量的影响.结果表明：春季火烧降低了疏叶骆驼刺的株高、冠幅和生物量,不利于疏叶骆驼刺植被的恢复和再生;不同时间砍伐对疏叶骆驼刺植被恢复和再生的影响差异较大.春季砍伐使疏叶骆驼刺株高、冠幅和生物量降低,叶片生物量、刺的长度和直径增加.秋季砍伐使疏叶骆驼刺株高和冠幅降低,但分枝数量和生物量增加.秋季适度的砍伐有利于塔克拉玛干沙漠南缘疏叶骆驼刺的保护.     

国产柽柳科3属6种植物营养枝的解剖观察

对国产柽柳科3属6种植物(琵琶柴、沙生柽柳、山川柽柳、多枝柽柳、刚毛柽柳、疏花水柏枝)营养枝解剖结构的比较研究表明：其当年生营养枝在表皮是否具毛、皮层细胞的形态结构、维管束排列方式、形成层的发生、髓部面积及内含物等性状上存在差异,并根据这些差异列出了分属检索表。所选6种植物生态型各不相同,其中琵琶柴为地带性超旱生小半灌木,柽柳为非地带性的潜水性旱、中生灌木,疏花水柏枝为湿、中生灌木。通过比较这6种植物的解剖结构,发现随着生境由湿生向旱生变化,营养枝解剖结构也发生了相应的变化,并与生境形成了良好的适应。     

Characteristics and spatial heterogeneity of Tamarix ramosissima Nebkhas in desert-oasis ecotones

We investigated the morphological characteristics of Tamarix ramosissima Nebkhas in the desert-oasis ecotones that were located in Jinta County and Ejin, China. Also, we quantitatively analyzed the relationships among the morphological parameters, spatial pattern and spatial heterogeneity. The results indicate that (1) Most of Tamarix ramosissima Nebkhas is of independent type. The average values of Nebkhas height, volume and plant canopy diameter in the Gobi are smaller than those in the desert, whereas the average values of plant height and coverage are on the contrary. All parameter values in Ejin are larger than those in Jinta. (2) There are linear relationships between the long and the short axes, and the volume and the plant canopy diameter of the Tamarix ramosissima Nebkhas. The regression curve of Nebkhas height and area is parabolic, and that of the plant height and canopy diameter is parabolic in the Gobi while linear in the desert. (3) The spatial pattern shows a mosaic pattern in the Gobi, while it forms Nebkhas chain distribution along the wind orientation in the desert. (4) The spatial heterogeneity is mostly caused by the non-stochastic reason, and it is higher in Ejin than in Jinta. In addition, the conclusions indicate that the stimulative action of deep sand bury, caused by high strength aeolian accumulation, to the growth of Tamarix ramosissima and the feedback effect between Tamarix ramosissima and Nebkha are the adaptability mechanisms of Tamarix ramosissima Nebkhas.     

Biomass partitioning and water content relationships at the branch and whole-plant levels and as a function of plant size in Elaeagnus mollis populations in Shanxi, North China

Understanding of the biomass (dry weight) allocation and water relations in populations will provide useful information on the growth patterns and resource-allocation dynamics. By destructive sampling, foliage, branch and root biomass were measured in the endangered shrub Elaeagnus mollis populations growing in Shanxi province, North China. Biomass partitioning and water content relationships were compared at the branch and whole-plant levels, and as a function of basal diameter (plant size). The biomass was mainly distributed in the bigger branches at the branch level, and in the branch wood at the whole-plant level, and branch biomass (but not foliage or root biomass) increases significantly with increasing basal diameter. As a result, branch wood became the major biomass pool, even though considerable biomass was also allocated to the roots. However, the relative water content decreased from the periphery of the crown to the interior of the shrub at the branch level, and from the aboveground to the belowground at the whole-plant level though no significant variation among foliage, branches, and roots. Yet it increased significantly for the whole-plant with increasing basal diameter. The ratio of belowground to aboveground biomass was smaller than 1.0, even as a function of basal diameter. These growth responses indicated a strong adaptation to the shrub’s growing conditions. Biomass was primarily allocated above the ground and the aboveground components grew faster than the belowground one.