胡杨、灰叶胡杨光合及叶绿素荧光特性的比较研究

比较研究了两年生胡杨和灰叶胡杨叶片的光合及叶绿素荧光特性.结果表明:胡杨和灰叶胡杨均表现出净光合速率(Pn)日变化呈单峰曲线,只是在12:00时胡杨的Pn略微降低;气孔导度日变化均呈单峰型曲线;胞间CO2浓度日变化呈近“V”字型曲线.相同的试验条件下,胡杨的净光合速率、气孔导度高于灰叶胡杨,净光合速率与气孔导度峰值出现在上午10:00时;胡杨胞间CO2浓度低于灰叶胡杨,胞间CO2浓度最低值均出现在中午14:00时.经充分暗适应后的叶片叶绿素荧光参数初始荧光、PSⅡ原初光能转换效率和PSⅡ潜在活性均为胡杨显著大于灰叶胡杨.以太阳光为光化学光,测定的叶绿素荧光参数日变化显示,胡杨PSⅡ实际的光化学反应量子效率、非循环电子传递速率、光化学猝灭系数均大于灰叶胡杨,而非光化学猝灭系数却较灰叶胡杨小.胡杨与灰叶胡杨在光合与叶绿素荧光特性上的差异,是胡杨更能适应干旱荒漠区高光、高温与低相对空气湿度环境,从而表现出高净光合速率的部分生理学原因之一.     

甘家湖典型防风固沙林健康评价

防风固沙林是干旱半干旱地区生态安全屏障的重要组成, 对其健康状况进行评价, 可为防风固沙林经营和管理提供科学依据。以甘家湖地区防风固沙林为研究对象, 使用样方调查和室内实验分析相结合的方法, 选取4个一级指标和17个二级指标, 采用生态系统健康指数模型对防风固沙林健康状况进行评价。结果显示, 甘家湖防风固沙林整体健康状况良好, 其健康指数范围在0.53—0.93之间, 均值为0.77, 样方中: 6.82%为“优质健康”状态, 47.73%为“健康”状态, 38.64%健康状态为“一般健康”, 6.82%健康状态为“差”。不同类型防风固沙林健康状况排序为: 梭梭林>胡杨林>混交林>柽柳林。今后应加强管护, 保证防风固沙林健康发展。     

盐渍土壤大果沙枣树主要矿质阳离子的吸收和分配特征

为探明大果沙枣树体矿质离子渗透调节机制,比较分析了盐渍化生境中1～12a生树的根、枝和叶部主要矿质阳离子的吸收、分配特征。结果表明:(1)大果沙枣树体内Ca~(2+)的积累量最高(13.79 g/kg),K~+次之(5.92 g/kg),Na~+最低(1.00 g/kg);随着树龄的增大,大果沙枣根部的Na~+以及枝和叶部的K~+、Ca~(2+)、Mg~(2+)的积累量均逐渐增大,而根部的K~+含量则逐渐减少;高龄段(10～12a)树体根部的Na~+累积量显著(P0.05)高于中低龄(1～9a)段。(2)大果沙枣树体内K~+/Na~+最大(15.36),Mg~(2+)/Na~+次之(12.25),Ca~(2+)/Na~+最小(10.51),根和枝部的K~+/Na~+均随着树龄的增大而降低,叶部则表现相反。(3)土壤中的K~+和Mg~(2+)向根方向、根部K~+、Mg~(2+)和Ca~(2+)向枝方向以及根部的K~+和Mg~(2+)向叶方向的选择运移系数均随着树龄的增大呈直线上升趋势。(4)土壤中Na~+与根部Na~+含量呈极显著正相关关系(0.687,P0.01),与叶部的K~+含量呈显著正相关(0.605,P0.05);土壤中K~+含量与根部的Na~+、叶部的K~+分别呈显著和极显著正相关(0.544,0.676),与根部的Mg~(2+)呈显著负相关关系(-0.499)。研究发现,大果沙枣树生长过程中主要通过根部对Na~+的聚积作用,以及K~+、Mg~(2+)和Ca~(2+)在枝、叶部的吸收积累来维持植物体离子平衡,以适应盐渍土壤环境。     

新疆柽柳林生态服务功能及其价值评估分析

为客观反映柽柳林的生态服务功能价值及其生态效益,同时为新疆干旱区生态环境恢复与重建提供科学依据,基于新疆维吾尔自治区二类森林资源调查数据,结合国内外已有评价方法和新疆柽柳林自身特点,对新疆柽柳林生态服务功能及其价值进行评估分析,结果表明:(1)新疆柽柳林总面积为1232886.33 hm~2,主要分布在南疆地区且大多为低盖度柽柳林,在有柽柳林分布的十二个地州中,巴州柽柳林面积最大,中、高盖度柽柳林主要分布在阿克苏地区。(2)新疆柽柳林生态功能总价值为4360144.11万元,各功能价值量大小依次为:防风固沙生态多样性保护保育土壤固碳释氧营养物质积累净化大气。防风固沙是新疆柽柳林最重要的生态服务功能,其价值为3180105.99万元,占总价值的72.94%。(3)低盖度柽柳林对新疆柽柳林生态服务功能贡献度最大,因而要加对强低盖度柽柳林管护工作,维持荒漠生态系统的稳定性。     

6种杂交榛对新疆盐碱土的生理适应性研究

设置低、中、高3个盐碱梯度,研究6个平欧杂交榛品种(‘新榛1号’~‘新榛4号’、‘辽榛3号’、‘辽榛8号’,代码XZ1~XZ4、LZ3、LZ8)幼树的生理生化指标对新疆土壤盐碱胁迫的响应特征,并采用主成分分析和隶属函数法对其耐盐碱性进行综合评价。结果显示:(1)随着土壤盐碱从低度提高至高度,参试品种的电解质外渗率和丙二醛累积量均增加,且以品种XZ1和XZ3的叶片电解质外渗率增幅最大(HD-LD>100%),LZ8增幅最小(HD-LD≌4%);叶片中丙二醛增幅最大的品种为XZ4(HD-LD=23.94%),XZ2最小(HD-LD=7.06%)。(2)随着土壤盐碱度的提高,各品种叶绿素含量逐渐降低,且以品种XZ3的降幅最大(LD-HD=32.55%);脯氨酸含量均呈先升高后降低的变化规律;可溶性糖、可溶性蛋白质含量以及抗氧化保护酶SOD和POD活性的变化趋势在品种间随盐碱度的加重差异较大。(3)品种LZ3和XZ1因在胁迫下具有较强的渗透调节能力和抗氧化保护酶活性,对盐碱土壤表现出较强的适应性;综合评价结果显示:各品种对盐碱土的适应能力从强至弱依次为LZ3>XZ1>LZ8>XZ4>XZ3>XZ2。     

新疆杂交榛良种光合作用对生态因子的响应

在夏季田间条件下,研究了4种新疆平欧杂交榛的光合特性。结果表明:4个品种的光饱和点(LSP)、光补偿点(LCP)、CO2饱和点(CSP)、CO2补偿点(CCP)分别位于1195.27～1620.63μmol·m-2·s-1、34.03～87.80μmol·m-2·s-1、1188.50～1617.05μmol·mol-1和64.88～99.15μmol·mol-1;新榛1号和新榛4号表现出低光合低蒸腾的特点,新榛2号具有较低的LCP和较高的LSP,表现出对光能利用范围较大、光合潜力高的特点,新榛3号的LCP和LSP均较大,同时具有低的CCP和高的CSP及表观羧化效率(CE),其最大净光合速率(Pmax)(31.55μmol·m-2·s-1)明显高于其他品种(24.63～25.45μmol·m-2·s-1);此外,与常温(25℃)相比,新榛1号的净光合速率(Pn)受40℃高温的影响较其他品种显著,新榛3号的气孔导度(Gs)比其他品种受影响的程度轻。     

高温胁迫对新疆榛光合参数和叶绿素荧光特性的影响

在5个温度梯度处理下,研究高温胁迫对4种新疆榛光合参数和叶绿素荧光特性的影响.结果表明:随着温度从25℃持续升高至45℃,新疆榛叶片的净光合速率、气孔导度、胞间CO2浓度、水分利用效率和光能利用效率逐渐降低,且在35～ 45℃之间降幅最大;光系统Ⅱ的实际光化学效率、电子传递速率和光化学猝灭系数随温度的升高缓慢上升,至35℃后急速下降;蒸腾耗水和热耗散随温度的升高而增大.4种新疆榛品种中,新榛3号的光合作用对高温的耐受力较高,属耐热性品种.     

灌溉条件下3种沙生灌木光合特性及其与生态因子的关系

以沙地种植的沙地灌木桑(灌木桑)、红花罗布麻(红麻)和沙木蓼幼苗为试验材料,活体测定了其叶片的光合生理生态参数日进程、光合-光强响应及光合-CO2浓度响应特征,分析了净光合速率(Pn)与主要生态因子的关系。结果表明:(1)灌木桑、红麻和沙木蓼的净光合速率日动态曲线分别呈"双峰型"、"单峰型"和"持续下降型"。(2)沙木蓼的水分利用效率(WUE)和光能利用效率(QUE)明显高于红麻及灌木桑;灌木桑对光照强度具有强的生态适应幅,而红麻利用光强的范围较窄,光合潜能不高,沙木蓼的最大净光合速率(Pmax)最高,其植株的光合能力也最强;红麻具有最高的CO2补偿点和饱和点,同时具有较小的Pmax值。(3)气温(Ta)对灌木桑和红麻Pn的直接、间接影响均较大,而水汽压亏缺(VPD)偶联Ta对沙木蓼、红麻的Pn有较大的间接影响。研究认为,依据各灌木的光合生理适应性特征,沙木蓼可在干旱沙区光照较强的阳坡等区域种植,灌木桑可选择在绿洲与荒漠的过渡带造林,红麻则可在光强较弱的阴坡或坡间低地造林。     

古尔班通古特沙漠南缘不同林龄人工梭梭林主林层和更新层特征

对古尔班通古特沙漠南缘6个不同林龄人工梭梭种群的结构特征、天然更新及影响因子进行研究.结果表明: 7年生人工梭梭林能天然更新,17年生时幼苗(高度H＜30 cm)、幼树(30≤H＜50 cm)和小树(H≥50 cm)的密度均达到“优”级,小树的平均高度和基径为1.10 m和1.91 cm.20年生人工梭梭林内母树长势最好,35%的个体树高在2.50～3.00 m,23.1%个体的基径达8.00～10.00 cm; 33年生人工梭梭林内母树高和径生长明显衰退,但自然落种更新能力依然较强; 梭梭自然落种更新密度与0～100 cm土层土壤有效氮含量的关联度最大(0.87),其次是土壤速效磷(0.84)及土壤水分含量(0.79),pH 8.1～8.6的土壤未限制更新层的营养生长.在主林层,与整个更新层个体密度关联性最高的是人工梭梭林母树生物量(0.77),而与更新层小树密度关联性最高的是种植密度(0.71)和母树年龄(0.70).