失水－吸水过程中微鞘藻光合活性的特性

雨季来临时,干藻重新吸收水分,光合活性恢复,迅速生长。微鞘藻(Microcoleus vaginatus)藻体在失水过程中,光合活性降低;而干藻接种到流沙后,恢复生长,在生长后期,生物量可达27μg/cm2土壤。在重吸水中,离子对光合活性的恢复具有重要作用,相对于去离子水来说,BG-11培养液处理后活性恢复较高;K 和Mg2 的缺失,对光合活性有抑制作用,而Ca2 的缺失,造成光合活性恢复的延缓;较高浓度的胞外多糖(Extracellular polymeric substances,EPS)和热水溶性多糖(500mg/L),较低浓度的蔗糖(100mg/L),对光合活性的恢复和保持具有促进作用。结果表明,在光合重吸水过程中,离子在促进光合恢复中起重要作用,而糖类在保持细胞形态上具有重要的作用,这对于利用干藻进行流沙接种试验具有非常重要的意义。     

宁夏荒漠草原植物群落结构和物种多样性研究

采用样方法对宁夏荒漠草原植物群落进行了调查,对群落结构、功能群物种组成和物种多样性以及群落生产力的关系进行探讨。结果表明,群落生产力除受物种多样性的影响外,也受物种本身特征和环境资源的影响。在荒漠草原中功能群盖度与群落初级生产力无显著的相关关系。功能群内物种多样性、物种数和个体数量上呈现一定的互为消长关系。     

不同植物群落下酸化尾矿养分状况及土壤酶活性

调查不同植被群落下铜尾矿的养分状况及土壤酶活性的变化动态,通过常规方法测定了尾矿的pH和电导率,以及有机质,总氮,有效磷,速效钾的含量。用底物反应法测定了过氧化氢酶,芳基硫酯酶,脲酶,酸性磷酸化酶和脱氢酶的活性。结果表明,与酸化的裸露尾矿相比,定居其上的芦苇(Phragmites australis)、狗牙根(Cynodon dactylon)和双穗雀稗(Paspalum distichum)均能显著增加尾矿基质pH值(从3.6上升到5.4),降低电导率,减缓尾矿酸化过程。芦苇和狗牙根能够显著提高尾矿基质中N、K和有机质含量(P<0.05),增加尾矿中的养分。3种植物群落下有效磷较裸露尾矿没有显著增加。植物的定居显著提高了尾矿中过氧化氢酶、芳基硫脂酶和脲酶的活性(P<0.05);但酸性磷酸化酶和脱氢酶活性没有显著提高。研究表明,植物对尾矿有明显的改良作用,而且芦苇和狗牙根优于双穗雀稗。在各种植被条件的尾矿中除酸性磷酸化酶以外的其它实验土壤酶活性均与尾矿中有机质和总氮呈极显著正相关(P<0.01)。     

荒漠生态系统对大气CO2浓度升高响应的干湿年差异

利用一个基于详细生理学过程的生态系统模型PALS-FT,通过模拟实验分析了美国亚利桑那州(Arizona)首府凤凰城(Phoenix)市西郊的Larreatridentata荒漠生态系统在干湿年份(1988-2002年)对大气CO2浓度升高响应的差别。结果表明,生态系统地上净初级生产力(ANPP)和土壤有机质年累积速率(SOM)均随大气CO2浓度升高而呈非线性(湿年)或线性(正常年和干年)增加;所有年份的土壤N含量(Nsoil)则呈非线性显著下降。ANPP与SOM的绝对变化量总是湿年大于正常年和干年,相对变化量则与所分析的CO2处理水平有关;Nsoil的绝对变化量和相对变化量均为湿年大于正常年和干年。不同功能型的植物ANPP对大气CO2浓度升高的绝对变化量均为湿年大于正常年和干年;相对变化量则因具体植物功能型而异,灌木和亚灌木为干年大于正常年和湿年,一年生C3和C4草本均为湿年大于正常年和干年。因此,无论是生态系统水平还是植物功能型(或物种)水平,荒漠生态系统对未来大气CO2浓度升高的响应都将受降水格局的显著影响。     

渤海无居民海岛主要植被类型群落特征

渤海无居民海岛众多,为进一步了解渤海无居民海岛植物群落特征,选取渤海近岸9个面积大小不一的无居民海岛作为研究对象。采用样方法进行调查,对群落内的物种组成、物种数、物种高度、胸径等开展调查。共鉴定出140种维管植物,隶属于38科98属,群落物种组成主要有菊科、禾本科、豆科等。通过对66个样地的样方数据分析,量化描述了渤海9个无居民海岛的主要植物群落特征。结果表明,这一地区原生森林植被已被刺槐(Robinia pseudoacacia)林、黑松(Pinus thunbergii)林、大果榆(Ulmus macrocarpa)林、臭椿(Ailanthus altissima)林组成的次生植被替代。温性落叶灌丛是该区具有代表性的植被类型,代表性群系有酸枣(Ziziphus jujuba var. spinosa)灌丛、杠柳(Periploca sepium)灌丛、一叶萩(Flueggea suffruticosa)灌丛、南蛇藤(Celastrus orbiculatus)灌丛等。草本植物群系有艾(Artemisia argyi)草丛、盐地碱蓬(Suaeda salsa)草丛、茵陈蒿(Artem...     

河西走廊中部两种荒漠植物根系构型特征

在河西走廊中部,采用挖掘法挖取红砂和白刺根系,应用拓扑学与分形理论分析了根系构型的特征.结果表明: 2种荒漠植物根系的拓扑指数均较小,根系分支模式均近似为叉状分支结构.红砂和白刺根系具有较好的分形特征,其分形维数分别为(1.18±0.04)和(1.36±0.06);分形维数、分形丰度与根系平均连接长度均呈显著正相关.2种荒漠植物根系的平均连接长度均较大,以扩大植物的有效营养空间,从而适应干旱贫瘠的土壤环境.2种荒漠植物根系分支前的横截面积等于根系分支后的横截面积之和,验证了Leonardo da Vinci法则.对17个根系构型参数进行主成分分析,根系拓扑指数、根系连接数量、逐步分支率和根系直径4个根系构型参数能很好地表示2种荒漠植物根系构型特征.     

集球藻对盐胁迫的生理适应及细胞结构变化

盐胁迫是影响荒漠区土壤藻类生存的重要环境因子。集球藻是一种广泛分布于生物土壤结皮中的球状绿藻, 能够积累红色素(如虾青素)和油滴, 显示出其独特的生理特性和潜在的应用价值。目前对集球藻的生理、细胞结构以及色素积累的研究非常匮乏。以从荒漠生物结皮中分离的一种集球藻为材料, 在实验室条件下研究盐胁迫对集球藻生物量、光合活性、膜脂过氧化产物丙二醛含量、细胞可溶性蛋白质含量和可溶性糖含量以及细胞结构的影响。研究结果表明, 与对照处理相比, 盐胁迫导致集球藻生物量和光合活性的显著降低, 细胞可溶性蛋白和可溶性糖呈现一定的积累。同时盐处理导致集球藻膜脂丙二醛含量大量增加, SOD和CAT 活性升高。研究还表明, 对照处理下细胞结构完整, 细胞器形态清晰, 生长后期有大量脂肪体积累。在盐处理下藻体细胞形态结构出现阶段性破坏特征和脂肪体以及淀粉粒的积累, 此外细胞器结构模糊和消失, 细胞出现质壁分离和空泡化等。研究为更好地揭示集球藻在盐胁迫环境中的生理适应特性、微结构特征以及色素积累机制具有重要的科学意义, 并为该藻的基础和应用研究提供实验资料。       

龙翔山植物群落空间异质性及其影响因子

为探明焦作市龙翔山植物群落的空间分布及种间关系,对不同海拔、坡向群落进行样方调查,利用种间联结分析、回归分析及非度量多维度分析(NMDS)等方法,研究植物群落物种组成、多样性、生态位及种间关联特征。结果表明：共调查植物57科128属172种,其中乔木15科24属28种,灌木16科22属25种,草本33科86属111种;乔木层中柽柳的重要值最高(1.523),黄栌的生态位宽度(4.763)位居第一;灌草中野皂荚和羊胡子草的重要值最高(0.483和0.429),其生态位宽度位居第2和第5;阴坡植物总盖度(83%)、Simpson指数(0.605)和Shannon指数(1.875)高于阳坡,且显著高于平地(P<0.05);500～600 m海拔的Margalef多样性指数(1.315)及均匀度指数(1.084)最高;海拔与植物群落Margalef多样性指数、均匀度分别呈显著幂指数和二次多项式拟合趋势(P<0.05),而坡度与Margalef多样性指数、Shannon指数呈显著二次多项式拟合趋势(P<0.05);优势植物的生态位重叠指数与种间联结指数Dice系数、Jiacca...     

草原矿区排土场恢复重建人工植被变化

以典型草原大型露天煤矿排土场为研究对象, 研究不同水土保持工程措施与植物措施配置形式下排土场人工、半人工植物群落的植物种类组成、结构及物种多样性变化, 结果表明, 自然恢复的人工裸露边坡草层低矮、植物种类单一, 水土保持工程措施与植物措施相结合进行植被恢复的试验小区植物种类明显增加, 项目实施第三年试验区内共出现23 种植物, 分属10 科22 属, 单种科和单种属占优势; “生态袋一字型布设+撒播种草”试验小区出现的植物种类最多, 植物成活率高、Shannon-wiener 多样性指数、Margalef 丰富度指数较大, 这一措施配置形式在草原矿区排土场边坡植物群落快速建植和水土流失防治等方面效果均显著; 抗逆性强、具有固氮功能、性状优良的豆科牧草可作为草原矿区人工扰动后植被恢复重建的先锋物种。     

EP-1 不育剂对长爪沙鼠野生种群增长的控制作用

长爪沙鼠在内蒙古地区的分布非常广泛,长期以来由其造成的“鼠害” 不仅给农牧业生产带来危害,而且还传播疾病。2009 年3 ～ 10 月,在内蒙古鄂尔多斯荒漠草原,利用复合不育剂左炔诺孕酮- 炔雌醚(EP-1)
对长爪沙鼠野生种群进行了不育控制试验研究。结果表明,复合不育剂EP-1 对长爪沙鼠种群结构和种群密度均有显著影响,在5 月和6 月两个繁殖高峰期,不育剂EP-1 显著降低了幼体出生的数量,实验区与对照区幼体组
成差异和成体组成差异均达到极显著(P < 0.01)。在8 ～ 10 月,实验区和对照区种群结构组成中,幼体之间、成体之间差异均达到显著和极显著(P < 0.05, P < 0.01)。在整个发育生长期,实验区长爪沙鼠幼体种群从6 月
份开始出现,9 月达到数量最高值,幼体种群全年呈现下降趋势。而对照区幼体种群从5 月份开始出现,且数量在5 月份达到全年的最高值,幼体种群与实验区相反呈增长趋势。实验区种群总体数量全年呈下降趋势,而对
照区相反,呈增长趋势。因此,复合不育剂EP-1 显著降低了长爪沙鼠种群的繁殖率、幼体出生比例和种群密度,可以对长爪沙鼠野生种群起到有效的繁殖控制作用,进而降低该鼠对农牧业生产的危害和对人类疾病传播
的风险。