30种新疆沙生植物的结构及其对沙漠环境的适应

新疆３０种沙生植物营养器官的解剖学研究表明,它们的形态结构为适应沙漠环境发生相应变化。叶片表面积／体积比普遍小于中生植物;表皮细胞外壁具厚的角质膜,并覆盖毛状体,气孔下陷,具有孔下室;按叶肉结构的差别,３０种沙生植物的叶片可归为正常型、全栅型、环栅型、不规则型、禾草型、退化型等６类。轴器官中普遍具有发达的机械组织,一些植物形成异常结构;根的周皮发达;茎中基本组织／半径比率较大;部分植物形成同化枝,有的茎、叶中存在粘液细胞或结晶。按其适应沙生环境的形态结构特点,可以分为薄叶植物、多浆植物、肉茎植物以及卷叶植物等４类。沙生植物以不同的旱生结构特征和不同的方式适应沙漠环境。     

干旱区景观异质性对地表甲虫多样性的影响

以古河道、绿洲农田和沙漠区3种景观条件下的11个生境为实验对象,采用陷阱技术,监测景观异质性条件下不同生境地表甲虫多样性动态分布。在整个监测期内11个生境中共采集地表甲虫1262头,地表甲虫隶属15科,其中拟步甲科Tenebrionidae、步甲科Carabida和象甲科Curculionidae为该地区的优势类群,分别占地表甲虫个体总量的58.72%、20.6%和8.72%;古河道和沙漠区物种丰富度大于绿洲区,但绿洲区有机农田防护林(L2)多样性指数在11个生境中最大,不同生态界面之间的多样性指数没有显著性差异,但小生境内存在差异性。群落排序表明:拟步甲喜好干旱、地表有一定凋落物的小生境;步甲则偏好有机质比较高、土壤湿度大的绿洲农业区。绿洲农业区域拟步甲类群数量相对沙漠区域下降近20倍,古河道区域该类甲虫数量下降近8倍。土地开垦导致景观破碎化和微环境变化是物种多样性丧失的重要因子。在干旱区管理中,土地开垦区域选择、残留地和动物通道的设置及环境友好农业生产建设,是保护地表甲虫的重要途径。     

沙漠绿洲过渡带柽柳灌丛沙堆-丘间地系统土壤养分空间异质性

以塔克拉玛干沙漠南缘策勒沙漠绿洲过渡带为研究区,选取植被盖度依次为30%、15%—20%、10%和5%的4个典型样地,对各样地的柽柳灌丛沙堆-丘间地系统典型部位0—10 cm和10—20 cm土壤进行系统采样,分析土壤枯落物、有机质、全效N、P、K和速效N、P、K含量,从风沙地貌的角度研究过渡带沙漠化进程中土壤养分分布特征。结果表明:(1)随着植被总盖度的降低,灌丛沙堆表层0—10 cm土壤的枯落物、有机质、全N、全K、速效K含量呈降低趋势,平均降幅为69.3%、37.0%、35.3%、8.3%和24.5%。全P含量没有明显的变化,速效N和速效P含量呈先减小后增大的趋势;(2)从灌丛下→沙堆边缘→丘间地→风影区,土壤枯落物、有机质、全N、全P、速效N、速效P、速效K含量表现出先减小后增大的趋势,最大值位于灌丛下部位,最小值位于丘间地,但在植被盖度5%的样地,沙堆-丘间地系统各部位之间养分含量无显著性差异;(3)与0—10 cm土层相比,10—20 cm土层的枯落物、有机质、全N、全P和速效P含量显著降低,平均降幅为40.0%、27.0%、25.0%、4.5%和2.0%,全K、速效N和速效K含量明显增加,平均增幅为4.8%、103.3%和12.1%。随着植被盖度的降低,10—20 cm土层的养分含量具有与0—10 cm土层相对一致的变化趋势;(4)灌丛的生物反馈作用使得灌丛下部位具有明显的养分富集效应,但随着植被总盖度的降低和风沙活动不断加剧,非生物因素逐渐占据主导,灌丛的养分富集效应趋于减弱和消失。     

沙漠地区盐水灌溉对牧草产量及品质的影响

在以色列南部内盖夫沙漠农业实验站 ,采用较为先进的双管重叠水喷灌系统 ,研究了不同浓度盐水灌溉下狗牙根 (CynodondactylonL .) 6个品种的 (Suwannee、Coastcross、Tifton4 4、Tifton6 8、Tifton78、Tifton85 )牧草产量、粗蛋白、灰分、纤维素含量的变化 ,同时 ,采用较为先进的瘤胃胃液消化法分析了不同盐水灌溉的牧草干草在山羊体内的消化率 .结果表明 ,在Eci小于 10ds·m-1条件下 ,6个狗牙根品种维持较高产草量 ,尤其是Eci=4 .4ds·m-1,Coastcross、Suwannee、Tifton4 4、Tifton6 8、Tifton78和Tifton85的产量分别较淡水 (Eci=1.2 )灌溉的产量增加了 14 1%、6 1.1%、136 %、12 1.2 %、2 0 2 .3%和 10 9.7% ,干物质产量也随灌溉水盐浓度增加而提高 ,而牧草纤维素含量无明显增加 .饲养及消化实验表明 ,盐水灌溉的干草更为山羊喜食 ,干草消化率也随灌溉水盐浓度增加而增加 ,表明适当浓度的盐水灌溉不仅不会引起牧草产量下降 ,而且可提高牧草品质和喜食性 ,在农业和牧业上具有重要应用前景     

塔里木沙漠公路灌木固沙带的防护效应

有关湿润区[5] 与半干旱区和干旱区半荒漠带防风固沙片状植被[1～ 4 ] 以及干旱半干旱区乔木防护林带[6～ 9] 防护效益的研究报道较多 ,但极端干旱区灌木固沙带防护效应的报道则很少。为此 ,我们根据塔里木沙漠公路Ｌ2 89～ 2 92 段 3ｋｍ植物固沙示范段的试验观测 ,对极端干旱区灌木固沙带的防护效应做一探讨。1　研究地区与方法1 1　灌木固沙带栽植地段概况塔里木沙漠公路Ｌ2 89～ 2 92 段 3ｋｍ植物固沙示范段地处塔克拉玛干沙漠腹地的中三点处 (Ｎ39°0 1′ ,Ｅ83°36′)。风沙地貌属复合型纵向沙垄。据中三点1995年 6月～ 1996年 5月气…     

塔克拉玛干沙漠腹地人工植被土壤肥力变化

在极端干旱的塔克拉玛干沙漠腹地,利用地下咸水（矿化度4-5g/L)灌溉建立人工植被后,不仅改善了当地的生态环境。也促进了风沙土的成土发育,使土壤内部发生了一系列的变化。通过分析测定。结果表明人工植被建立对流沙的固定和成土发育产生了深刻的影响,它使土壤内部的各个性质都发生了显著的变化。土支离破碎中物理化学性质得到改善,土壤的肥力提高,这种变化是随着植被建立时间的延长而逐渐增大的,同时由于受到不同植被类型和人为措施的影响,使得相同种植时间的不同样地,土壤性质的变化有差异。另外从土壤物理,化学和生物因子等方面出发,建立了土壤肥力综合评价指标体系,并利用多元统计方法,对塔克拉马干沙漠腹地人工植被建立过程中土壤肥力的变化特征进行综合评价。结果表明,随着人工植被建立时间的延长,土壤肥力呈增长趋势,但由于植被类型和人为措施的不同,相同种植时间的植被样地,土壤肥力的变化不同,变化最为显著的是蔬菜地,花卉地和草地,IFI值分别为0.689,0.729和0.773。     

水分供应对沙漠植被土壤种子库中种子萌发的影响

在温室条件下,进行了水涝和保湿2种水分供应试验,结果表明,在土壤种子库中,有3种植物的种子在水涝条件下的萌发数量明显较大;9种植物在保湿条件下的萌发数量明显较大;18种植物在2种水分供应条例上的萌发数量没有明显差异。当植物的土壤种子密度较低时在不太合适的萌发条件下表现为不存在,研究结果强调在进行土壤种子库分析之前预备萌发试验的必要性,同时也揭示出利用一种标准的水分供应处理方法去分析来自不同生境土样里种子库的危险性。     

库布齐沙漠中甘草对不同水分和养分供应的光合生理响应

为了解全球变化背景下在沙漠分布的豆科优势物种甘草(Glycyrrhiza uralensis)对多因素环境变化的适应性, 该研究以第2年生长的甘草植株为对象, 盆栽试验为手段, 采用完全随机区组实验设计, 人工模拟分别相当于库布齐沙漠当地自然年降雨量的3/8、1/2、1和2倍(W1~W4)的4个水分供应处理, 以及4个养分添加处理(对照CK; N, 83 mg N·kg^-1土; P, 92 mg P·kg^-1土; NP, 83 mg N·kg^-1土+92 mg P·kg^-1土), 研究了库布齐沙漠中甘草的光合生理特性对于水分和养分供应变化的响应。结果表明: 气体交换特征随测量时间表现出规律性变化。在实验处理条件下, 每个植物功能性状参数随时间的变化趋势基本一致。当光合有效辐射(Photosynthetically available radiation, PAR)在11:00~13:00时段达到最高值时, 大气温度也接近测量当天的最高值, 净光合速率(Net photosynthetic rate, P_n)出现了明显的“午休”特征。第2年生长的甘草对于干旱胁迫表现出快速生理响应与气孔调节, 尤其在极度干旱(W1)条件下, 光合作用过程的控制在气孔限制与非气孔限制之间进行了多次转换。水分胁迫使P_n、气孔导度(Stomatal conductance, G_s)和蒸腾速率(Transpiration rate, T_r)等气体交换特征值下调, 同时降低了最大净光合速率(Maximum net photosynthetic rate, P_max)和表观量子效率(Apparent quantum yield, AQE)等光响应曲线特征参数。光合水分利用效率(Photosynthetic water use efficiency, PWUE)随着水分供应量减少而降低, 并且养分添加也使其在水分供应良好(W4)的条件下降低, 对于外界环境中水分利用的改变具有适应策略。另外, 养分添加对于光合作用过程具有促进作用, 尤其在水分供应良好的条件下, N素添加使P_n增加明显。在W1条件下, P素供应增加了P_max、光饱和点(Light saturation point, LSP)并减小了光补偿点(Light compensation point, LCP), 表明甘草物种对于P素的敏感性。研究结果表明, 虽然养分添加能够调节水分胁迫条件下甘草对于光辐射的利用效率与适应性, 但水分仍然是限制甘草光合生理的首要因素。     

水分供应对沙漠植被土壤种子库中种子萌发的影响

水分供应对沙漠植被土壤种子库中种子萌发的影响