干旱区杨树、榆树人工防护林地土壤CO2释放通量研究

土壤呼吸是陆地生态系统碳循环的重要组成部分。随着全球气候变暖趋势逐渐明显, 土壤呼吸的时空变异及其对温度变化的响应已成为生态学研究的重要内容之一。利用LI-8100自动土壤CO₂通量测量系统, 连续两年生长季测定了准噶尔盆地新垦绿洲杨树(Populus sp.)、榆树(Ulmus pumila)人工防护林地土壤呼吸的时间动态, 并分析了土壤水热因子及光合作用对土壤呼吸的影响。研究结果表明: 两种林分土壤呼吸日变化波动呈现一定的不规则性; 季节变化表现为明显的单峰格局。杨树林地土壤呼吸速率显著高于榆树林地, 生长季平均土壤呼吸速率分别为3.71和1.82 μmol CO₂·m^-2·s^-1。两种林分土壤呼吸的季节变化与气温、不同深度层次土壤温度间均呈显著的指数相关, 而与土壤含水量之间相关不显著。50和35 cm土壤温度可以分别解释两种林分土壤呼吸时间变化的78.5%和64.4%, 与土壤温度和含水量的共同解释率接近。林分间土壤呼吸速率差异受到林木生长状况、光合作用及土壤盐分等的影响。研究结果初步阐明了准噶尔盆地干旱区典型绿洲防护林植被土壤呼吸的季节动态特征及主要影响因子, 为进一步揭示该区域林地土壤碳循环特点提供了一定的理论基础。     

温带荒漠中温度和土壤水分对土壤呼吸的影响

荒漠对气候变化具有高度敏感性, 深刻认识和量化非生物因子对荒漠生态系统土壤呼吸的影响具有重要意义。采用自动CO₂通量系统(Li-8100)监测了梭梭(Haloxylon ammodendron)、假木贼(Anabasis aphylla)和盐穗木(Halostachys caspica)群落生长季土壤呼吸及温度、土壤含水量等, 深入分析了水热因子对土壤呼吸的影响。土壤呼吸具有不对称的日格局, 最小值出现在8:00, 最大值在12:00~14:00。土壤呼吸的季节格局与气温变化基本同步, 最小值在生长季末期(10月), 最大值在生长季中期(6~7月)。梭梭、假木贼和盐穗木群落生长季平均土壤呼吸速率分别为0.76、0.52和0.46 μmol CO₂·m^-2·s^-1。气温对假木贼(51%)和盐穗木群落(65%)土壤呼吸季节变化的解释率高于梭梭(35%)。梭梭、假木贼和盐穗木群落土壤呼吸温度敏感性(Q₁₀)逐渐增大, 基础呼吸速率(R₁₀)逐渐减小。剔除温度影响后, 梭梭、假木贼群落土壤呼吸与土壤含水量呈显著的幂二次方函数关系, 盐穗木群落两者关系却明显减弱, 未达到显著水平。气温、土壤含水量的二元方程均能解释群落土壤呼吸大部分的时间变异: 梭梭群落71%~93%、假木贼群落79%~82%、盐穗木群落70%~80%。人工模拟降水后土壤呼吸速率表现出降水后10 min减小、180 min时明显增加、达到最大值后再次衰减的现象。5和2.5 mm降水处理下的土壤呼吸速率最大值和其后的递减值高于对照处理, 土壤呼吸增加、达到峰值和其后递减过程与5 cm土壤温度变化基本同步。     

塔里木河下游植物群落分布与衰退演替趋势分析

根据野外样方调查 ,以空间序列推断其时间序列 ,分析了塔里木河下游植物群落的结构与分布 ,并对植物群落的衰退演替及其组分种消长的动态变化进行了分析。分析结果表明 :随着塔里木河下游来水量的不断减少 ,沿河道分布的植被 ,其盖度、物种丰富度均呈递减趋势 ,且植物群落成梯度分布。随着地下水位的不断下降 ,不同物种对环境退变的忍受能力不同 ,退化的先后不同 ,退化顺序表现为浅根系的草本到深根系草本与部分灌木 ,最后衰退的是耐旱性较强的灌木与乔木。在植物群落的衰退演替过程中 ,塔里木河下游不同河段的两种植物群落 ,在优势种的更替、组分种的消长上表现出不同的衰退特征。     

极端干旱区疏叶骆驼刺叶绿素荧光对人工水分干扰的响应特征

选取塔里木河下游天然植被恢复示范区的疏叶骆驼刺(Alhagi sparsifolia Shap.)为研究对象,测定每年引水灌溉2次(每次0.42m3/m2)、1次和不灌溉(CK)处理下疏叶骆驼刺的实际光化学量子产量(ΦPSⅡ)、电子传输速率(ETR)和光化学猝灭系数(qP)等叶绿素荧光参数及其叶水势变化,探讨疏叶骆驼刺对人工水分干扰的叶绿素荧光响应特征。结果表明:(1)随着灌溉量的减少,疏叶骆驼刺叶水势呈显著降低的趋势,并在CK下达到最低。(2)同期疏叶骆驼刺qP、ΦPSⅡ、ETR、最大光量子产量(Fv/Fm)、叶绿素含量和光饱和点均随着灌溉量的减少呈先增加后降低的趋势,非光化学淬灭系数(NPQ)和调节性能量耗散(YNPQ)则呈先降低后增加的趋势。(3)与每年1次灌溉量处理相比,不灌溉和每年2次的灌溉量处理下疏叶骆驼刺发生了光抑制,光能捕获效率与光化学反应能量下降,热耗散能力提高。研究认为,灌溉量过高(每年2次,0.84m3/m2)或不灌溉均会限制疏叶骆驼刺光化学效率和光和活性,适时适量的(春季灌水1次,0.42m3/m2)水分补给更有利于疏叶骆驼刺适应干旱胁迫并维持正常光合生长。     

洞庭湖区洪涝灾害的时空分布与防灾减灾对策

洞庭湖是长江流域的第二大湖 ,它吞吐长江 ,接纳四水 ,总库容 1 .8× 1 0 10 m3,年平均迳流量 3.0 1 8× 1 0 11m3,是鄱阳湖的 3倍 ,黄河的 5倍 ,太湖的 1 0倍。洞庭湖区 ,以它不到湖南全省 1 /6的人口和耕地 ,每年生产出占全省总产量 2 0 %以上的粮食和80 %以上的棉花 ,30 %以上的油料和 40 %以上的水产品 ,每年为国家提供 2 .5× 1 0 9kg以上的商品粮 ,1 .5× 1 0 9kg商品棉 ,2 .5× 1 0 8kg商品油和 1 50 0万头商品猪 ,是全国的重点商品粮、棉和水产基地。在地理位置上 ,该区位于长江产业带主轴线和京广、浙赣、枝柳铁路重点开发的二级轴…     

新疆塔里木河下游灌丛地上生物量及其空间分布

对塔里木河下游断流河道2004年7个地下水监测断面和19个植被样地的实测监测资料分析得出灌木生物量在空间分布的变化特征。在分析中分别选取了3个指标：灌木总生物量、多枝柽柳和刚毛柽柳的生物量。研究发现在纵向和横向上3项指标均呈现先增加后减小的单峰形式变化。在纵向上分别对3项指标在距离河道0～200m和200—400m范围内的分布情况进行比较,发现灌木在距离河道200～400m样地内分布占到总量近70％;横向上灌木生物量的最大值出现在距离河道450m的样地内。总体来看,对于两个优势物种,由于两个物种生理生态特性的差异对于异质性环境的适应能力也不同,导致分布状况也各异。多枝柽柳有较广的生态适应性,因此广泛分布于塔里木河下游的各个环境梯度上,而刚毛柽柳对水盐条件的要求较高,仅分布在其中个别断面。影响灌木生物量变化的主要因子是地下水埋深,当地下水埋深小于5m时,柽柳处于良好生长状态;当地下水埋深大于6m后,柽柳的生长受到抑制,开始朝衰败方向发展。浅层土壤含水对于植物吸收利用水分而言意义不大,同时由于优势种柽柳具有独特的抗盐和适盐机制,该区的盐分对柽柳的生长也不构成威胁。本文旨在通过分析塔里木河下游灌木生物量变化特征及其影响因子,为干旱、半干旱地区植被的恢复和保护提供了理论依据。     

通络救脑注射液对脑微血管内皮细胞活性影响的特征

目的：观察通络救脑注射液对培养的正常及缺血脑微血管内皮细胞的活性影响。揭示其通络作用的效应靶点与特征。方法：原代培养大鼠脑皮质微血管内皮细胞,传至第三代。分为正常及拟缺血组,采用培养基氧糖刺夺（OGD）法建立拟缺血模型。通过四甲基偶氮唑盐（MTT）比色分析法测定不同浓度的通络救脑注射液对正常及OGD内皮细胞的活性影响。结果：通络救脑注射液作用于正常脑微血管内皮细胞,与未加药组比较,小剂量药物抑制细胞活性趋势,大剂量促进细胞活性趋势,剂量总趋势呈反抛物线形;通络救脑注射液作用于OGD组脑微血管内皮细胞,小剂量范围促进内皮细胞的增殖活性,呈显著和极显著差异,而大剂量组则抑制细胞活性,剂量总趋势呈抛物线形。结论：通络救脑注射液对正常及缺血脑微血管内皮细胞具有双向调节作用,药物剂量与细胞增殖活性呈非线性关系。天剂量与小剂量可能是不同的作用机制,反映了中药复方药效的多维性。     

脑微血管内皮细胞条件培养液对星形胶质细胞的影响及通络中药的干预特征

目的:揭示脑微血管内皮细胞生理、病理及通络中药处理后不同状态的培养液对正常星形胶质细胞影响的特征,从细胞间相互作用角度探讨脑微血管内皮细胞与星形胶质细胞的生物学关系,为阐释脑微环境稳定的血脑屏障维护机制以及通络中药通过内皮细胞调节脑内微环境理论假说提供新的证据。方法:制备正常、拟缺血和拟缺血合并通络救脑注射液处理的大鼠脑微血管内皮细胞条件培养液,观察其对星形胶质细胞活性和凋亡率的影响。结果:与正常星形胶质细胞相比,正常内皮细胞条件培养液能够降低正常星形胶质细胞的活性,并促进星形胶质细胞的凋亡;而拟缺血处理的内皮细胞条件培养液能够提高正常星形胶质细胞的活性和凋亡率;拟缺血合并通络药物处理的内皮细胞条件培养液对正常星形胶质细胞的活性有提高作用,并显著降低其凋亡率。结论:三种不同处理方式的内皮细胞条件培养液对正常星形胶质细胞活性和凋亡产生不同的影响,提示不同状态的微血管内皮细胞对脑内微环境产生影响,通络救脑注射液可能通过调节微血管内皮细胞的分泌而对星形胶质细胞发挥作用。     

塔里木河中游地区3种植物的抗旱机理研究

对塔里木河中游地区沙吉力克、阿其河等断面地下水位进行监测并对胡杨、柽柳、芦苇3种植物的可溶性糖、脯氨酸等生理指标进行测定分析.研究显示：（1）塔里木河中游地区植物生长与地下水位变化关系密切,随着不同断面地下水位埋深程度的增加,植物体内可溶性糖与脯氨酸含量呈增加趋势;（2）在干旱胁迫情况下,植物通过可溶性糖、脯氨酸等渗透调节物质的积累来提高自身的抗旱性;（3）植物叶片可溶性糖和脯氨酸的积累存在互相补偿的关系.研究表明在相同水分胁迫下,柽柳和芦苇对地下水位的变化更为敏感,胡杨的抗旱性较强.     

西北干旱荒漠区生态系统可持续管理理念与模式

结合对西北干旱区水资源短缺、资源开发中的生态与经济矛盾突出、气候变暖可能加剧干旱区荒漠化以及生态水权与长效保障机制缺失等问题的分析诊断,探讨了荒漠区生态系统可持续管理面临的问题与难点,分析提出了荒漠生态系统植被保育的生态水位与生态阈值,阐述了荒漠-绿洲过渡带生态融合以及绿洲生态系统安全的生态防护梯度等干旱区生态系统管理理念;结合干旱区极端环境自然条件,在多年现场试验基础上,研发集成了退化群落改造与生态多样性构建技术、植物群落结构优化配置、组装与生态融合技术、生态系统恢复水分利用与生态自维持技术以及胡杨萌蘖更新技术等多种适宜荒漠植被恢复与重建的技术模式,并进行了成功实践和试验示范,为干旱荒漠区生态系统可持续管理提供了重要科技支撑。