松嫩平原苏打盐渍化旱田土壤表观电导率空间变异

在松嫩平原西部吉林省大安市乐胜乡,于2013年4月20日选择盐碱程度不均一的典型盐渍化旱田地块,面积为4.8 hm~2作为研究样地。利用EM38大地电导率仪测定结合田间定点采样,并通过经典统计和地统计相结合的方法研究了盐渍化旱田土壤表观电导率空间变异特征,分析了土壤表观电导率与土壤盐碱指标之间的关系。结果表明,盐渍化旱田土壤水平方向表观电导率(EC_h)经对数转换后具有强空间自相关,其变异特征主要是与地形地貌和水文状况等结构性因素有关。垂直方向表观电导率(EC_v)经对数转换后具有中等空间自相关性,其变异特征受结构性因素和随机因素共同作用。EC_h和EC_v半方差模拟的最优模型分别为球状模型和指数模型。Pearson分析表明土壤表观电导率(EC_h和EC_v)与土壤盐碱指标EC_(1∶5)、pH_(1∶5)、SAR、SC、Na~+、CO_3~(2-)、HCO_3~-呈正相关关系(P0.05),EC_h与土壤盐碱指标相关系数均大于EC_v。在实际应用中可以用EC_h来指示土壤的盐碱程度。回归分析表明土壤表观电导率(EC_h和EC_v)与土壤盐碱指标呈线性相关,且EC_h回归模型的决定系数均大于EC_v回归模型的决定系数,可用水平方向土壤表观电导率(EC_h)来计算土壤盐碱指标,进行土壤盐渍化的快速评估。     

羊草种质资源筛选及RAPD遗传多样性分析

利用大安碱地生态试验站采集的天然羊草种子进行单株培养筛选具有典型表型特征的羊草（Leymus chinensis）个体,通过无性繁殖建立了30个无性株系。RAPD分析结果表明,13个随机引物在30个羊草无性系中共扩增出98条带,其中多态位点为88个,多态位点百分率为89.79%,平均每个引物可扩增出7条带。运用Nei和Shannon多样性指数计算30个羊草无性系的遗传相似性系数,其平均遗传距离为0.3355。应用软件NTSYS对其做聚类分析,以0.65为阈值可将其分为2个类群。     

直播羊草在不同pH土壤环境下的生物学特性和生理反应

采用人工配制的不同pH梯度的碱化土进行盆栽试验,研究了直播羊草在不同pH土壤环境下的生物学特性和生理反应.结果表明:pH 8.50以下的弱碱性土壤环境有利于直播羊草的生长,但随着土壤pH的升高其分蘖和地上部生物量均呈下降趋势;当土壤pH达到9.78时,直播后第2年羊草总株数比对照(pH 7.15)降低了42.0%,地上部干质量比对照降低了74.1%.此外,在盐碱胁迫下,羊草地上部含水量、可溶性糖、叶绿素和K 含量亦呈下降趋势,Na 含量和叶片外渗液电导率显著升高,地上部K /Na 比值从对照的28.5下降到1.6(pH 9.78),说明较高的K 水平以及较高的K /Na 比值可能是羊草耐盐碱的重要生理机制.     

火烧信号对种子萌发影响的研究进展

火作为一个基础的生态因子, 对森林、草地等陆地生态系统的结构和功能有着重要的影响。种子萌发是种子植物的重要生活史阶段, 也是火后植被更新和恢复的主要途径。植被燃烧产生了烟、热以及与烟相关的一系列火烧信号, 在打破种子休眠, 促进种子萌发方面发挥重要作用。该文将火烧信号分为物理信号和化学信号, 物理信号主要是伴随火烧产生的高温, 化学信号主要包括气态烟以及近年来从烟水中提取的影响种子萌发的关键化学物质karrikins和glyceronitrile。该文围绕火烧的基本信息, 火烧信号对种子萌发的影响, 火烧信号在实践中的应用3个方面进行系统综述, 重点探讨了不同类别的火烧信号及其交互作用对种子萌发的影响。在系统总结火烧信号对种子萌发影响的研究进展的基础上, 提出未来的研究应与烟信号作用机理的探究以及全球变化等方面相结合, 旨在充分发挥火的生态服务功能, 为火的科学管理应用和退化生态系统恢复提供理论支撑。     

四种沙埋深度对羊草种子出苗和幼苗生长的影响

模拟羊草种子自然埋藏深度状况,设计了0、1、2和3cm共4种沙埋深度实验,研究了其出苗率及幼苗生长对沙埋深度的响应。结果表明,羊草种子出苗率随埋深的增加呈下降趋势,0cm时出苗率最高为89.3%,1和2cm时分别为81.5%和78.5%,3cm时最低(73.5%),与前三者具有显著差异。埋深对地上株高生长动态的影响主要表现在,播种后25d,0～2cm处理的羊草幼苗地上株高均高于3cm处理;播种后36d,4种处理的地上株高没有显著差异。此外,随着埋深的增加,羊草幼苗的根长、根数、根冠比呈先上升后下降趋势,叶片数呈下降趋势,绝对株高则呈上升趋势。表明1～2cm沙埋深度更适宜于羊草种子出苗及幼苗生长,而0或3cm埋深不利于其出苗和幼苗生长。     

松嫩碱化草甸土壤种子库格局、动态研究进展

草地退化是全球干旱和半干旱草地生态系统的共同特征,由于土壤种子库在植被恢复和生物多样性维持等方面的重要作用,已成为研究热点。作为重要的脆弱生态系统,松嫩碱化草甸在人类活动和全球变化影响下发生了明显退化。松嫩碱化草甸土壤种子库研究始于20世纪90年代,主要集中在对虎尾草群落、星星草群落、碱蓬群落、羊草群落等不同演替阶段土壤种子库物种种类、密度、季节变化研究;该地区土壤种子库的物种数目随着恢复演替由初级向高级阶段而呈现逐渐增加的趋势,但物种数目均相对较少,且多以1年生为主。另外对种子雨和某些物种种子散布动态也有零星报道,主要是从群落水平进行的研究,种子雨的空间异质性表现在其组成和大小因群落而异。今后需要加强对松嫩碱化草甸土壤种子库格局与关键生境要素的耦合特征、种子库分布格局的形成机制等研究,研究方法上,引入稳定同位素标记和分子遗传学等研究方法和手段,开展持久种子库的长期定位监测研究,为盐碱地植被恢复提供理论依据。     

松嫩平原退化草地羊草种子萌发对环境因子的响应

研究了温度(恒温和变温)、水分(含水量2.5%-40.0%)和干旱胁迫、土壤类型(盐碱土和非盐碱土)和盐碱胁迫(NaCl和Na₂CO₃)等环境因子对羊草(Leymus chinensis)种子萌发的影响。恒温下未经打破休眠处理的羊草种子发芽率不足2%, 变温下羊草种子发芽率可达85.3%, 表明温度是影响羊草种子萌发的关键因素之一。羊草种子萌发的适宜土壤含水量为2.5%-15.0%, 随着含水量继续增加, 发芽率呈下降趋势。松嫩平原盐碱化土壤对羊草种子萌发具有显著的抑制作用, 羊草种子在重度盐碱土(pH 10.24)中发芽率仅为6.0%, 而在非盐碱土中发芽率可达61.3%。羊草种子在萌发阶段的耐盐碱能力差, 随着NaCl和Na₂CO₃浓度增加, 发芽率呈显著下降趋势, 且Na₂CO₃的抑制作用更强。松嫩平原盐碱环境下羊草种子萌发受到抑制是该地区羊草草地退化的原因之一。     

紫花苜蓿和羊草种子出苗和幼苗生长对土壤含水量的响应

土壤含水量是种子萌发和幼苗生长阶段的关键环境因子。采用室内模拟方法,研究了不同土壤含水量(2.5%、5%、7.5%、10%、20%和30%)对紫花苜蓿和羊草种子出苗和幼苗生长的影响。结果表明:苜蓿和羊草种子的出苗率和幼苗的生长均显著受土壤含水量的影响;随着土壤含水量的增加,苜蓿和羊草的出苗率均呈先上升后下降的趋势;其中,苜蓿种子在土壤含水量为10%~20%时出苗率最高(93%),土壤含水量为30%时最低(2%);在5%土壤含水量时羊草出苗率最大(76%),在30%含水量时最低(9%);随着含水量增加,紫花苜蓿和羊草幼苗根苗长均表现为先上升后下降的趋势,土壤含水量7.5%~10%更适宜于紫花苜蓿种子出苗及幼苗生长,羊草种子的最适土壤含水量为5%~7.5%;综合出苗率和幼苗的生长情况,适宜苜蓿和羊草播种和幼苗生长的土壤水分含量分别为7.5%~10%和5%~7.5%。     

不同贮藏条件和发芽方法对羊草种子萌发的影响

贮藏条件(温度、水分和贮藏介质)和发芽方法(发芽床种类×播种方法)是影响羊草种子萌发的重要因素.研究了4种贮藏条件(4 ℃低温干贮、自然室温干贮和非盐碱土低温湿贮、盐碱土低温湿贮)、3种发芽床(滤纸、非盐碱土与盐碱土)和2种播种方法(表面与内部播种)对羊草种子发芽率的影响.结果表明,与室温干贮相比,低温干贮可以提高羊草种子的发芽速率和整齐度,但对最终发芽率没有显著影响.盐碱土低温湿贮显著降低羊草种子发芽率(28.8%);非盐碱土低温湿贮可显著提高羊草种子的发芽率(73.7%).6种组合发芽方法的发芽率大小和顺序依次为：非盐碱土表发芽法(89.3%)>纸间发芽法(68.0%)>纸上发芽法(64.0%)>非盐碱土内发芽法(61.3%)>盐碱土表发芽法(25.6%)>盐碱土内发芽法(6.0%).     

苜蓿种子萌发和幼苗生长对温度、光照和埋深的响应

紫花苜蓿(Medicago sativa)是世界人工草地重要的优良牧草。研究其种子萌发和幼苗生长对温度、光照及埋深等环境因子的响应,对苜蓿草地的种植及管理具有重要的实践指导意义。采用室内控制实验,分析了紫花苜蓿种子萌发和幼苗生长对恒温(10、15、20、25、30℃)、变温(6/15、10/20、15/25、15/30、20/30℃)、光照(12 h光照/12 h黑暗、24 h黑暗)以及埋深(1、2、3、4、5 cm)等环境因子的响应特征。结果表明,苜蓿种子的萌发温度范围宽,在供试的10种恒温和变温下萌发率为50%~88%,且温度处理对苜蓿种子的萌发率没有显著的影响;黑暗对苜蓿种子萌发有抑制作用,12 h光照/12 h黑暗条件下,苜蓿种子萌发率为69%~88%,而24 h全暗条件下为50%~77%,其中10、15、30、10/20和15/30℃温度下,光照处理均显著高于全暗处理。埋深1~5 cm的苜蓿种子出苗率没有显著差异,且幼苗株高、干重、鲜重均没有受到显著影响;埋深对苜蓿根生长存在显著影响,埋深1~2 cm根长度及重量均显著高于其他埋深处理。以上结果表明,苜蓿种子萌发的温度范围宽,恒温和变温下都有较高的萌发率,适合播种季节要求宽泛;黑暗显著抑制紫花苜蓿种子的萌发,田间种植苜蓿的最佳埋深为1~2 cm。