塔克拉玛干沙漠不同区域柽柳沙包土壤盐分分布特征及其影响因素

柽柳(Tamarix chinensis)沙包是塔克拉玛干沙漠特殊的生物地貌景观, 对维持区域生态环境的稳定具有极其重要的作用。该研究采用野外调查与室内分析相结合的方法, 选取且末、阿拉尔、策勒、塔中4个典型区域的柽柳沙包为研究对象, 对柽柳沙包0-500 cm土壤垂直剖面进行采样, 测定土壤pH值、枯落物含量、电导率及HCO₃ ^-、Cl ^-、SO₄ ^2-、Ca ²⁺、Mg ²⁺、K ⁺、Na ⁺含量, 分析柽柳沙包中土壤盐分的空间变化规律及其影响因素。结果表明: 1)从且末、阿拉尔、策勒到塔中, 土壤pH值总体呈升高趋势, 土壤电导率及Na ⁺、Ca ²⁺、Mg ²⁺、SO₄ ^2-含量总体呈降低趋势, K ⁺、Cl ^-、HCO₃ ^-含量没有明显的变化规律。2)盐分在4个样区的垂直分布主要表现为: 且末和策勒样区柽柳沙包的土壤盐分呈表层聚集现象; 阿拉尔和塔中样区柽柳沙包的土壤盐分呈深层聚集现象。随着土层深度的增加, 土壤pH值总体呈升高的趋势, 土壤枯落物含量总体呈降低趋势; 土壤电导率在且末和策勒样区总体呈降低趋势, 阿拉尔样区呈先降低后升高再降低的变化趋势, 而塔中样区呈先升高后降低再升高的变化趋势。3)根据相关性分析和主成分分析, 且末样区土壤枯落物含量、SO₄ ^2-、Na ⁺、K ⁺为影响土壤盐分含量的主要因子, 且土壤盐分以硫酸盐为主; 阿拉尔样区影响土壤盐分组成的主要因子为Cl ^-、Na ⁺; 策勒样区为Cl ^-、K ⁺、Na ⁺; 塔中样区为Cl ^-、Na ⁺、Ca ²⁺、SO₄ ^2-, 且土壤盐分均以氯化物为主。综合分析表明, 不同区域柽柳沙包中土壤盐分存在空间变异性, 柽柳沙包土壤盐分的变化与干旱沙漠地区强烈的蒸发作用、地表风蚀强度、地下水埋深、土壤中枯落物及柽柳的生物积盐效应等因素密切相关, 是影响不同区域土壤盐分分布的关键因子。     

刺木蓼和长枝木蓼种子休眠的解除及萌发条件

刺木蓼（Atraphaxis spinosa）和长枝木蓼（A.virgata）为蓼科木蓼属灌木,是乌鲁木齐周边植被组成的重要种。这两种木蓼种子成熟后不萌发,处于休眠状态,对其种子进行5℃（黑暗）和野外低温层积处理,结果表明：5℃层积处理能明显提高两种木蓼种子在15/6、20/10、25/15和30/20℃（昼12 h/夜12 h）的萌发率。野外层积处理显著提高了种子在15/6℃的萌发率。刺木蓼和长枝木蓼的种子均为非深度生理休眠,分别经8、6周的低温层积处理后种子休眠得以解除。刺木蓼种子的休眠程度比长枝木蓼深,休眠解除后,种子萌发所需的最低温度降低。这两种木蓼种子经过冬天的低温层积,可以在春天较低的生境温度下萌发。     

塔克拉玛干沙漠不同区域柽柳沙包土壤盐分分布特征及其影响因素北大核心CSCD

柽柳(Tamarix chinensis)沙包是塔克拉玛干沙漠特殊的生物地貌景观,对维持区域生态环境的稳定具有极其重要的作用。该研究采用野外调查与室内分析相结合的方法,选取且末、阿拉尔、策勒、塔中4个典型区域的柽柳沙包为研究对象,对柽柳沙包0–500 cm土壤垂直剖面进行采样,测定土壤pH值、枯落物含量、电导率及HCO_3~–、Cl~–、SO_4~(2–)、Ca~(2+)、Mg~(2+)、K~+、Na~+含量,分析柽柳沙包中土壤盐分的空间变化规律及其影响因素。结果表明:1)从且末、阿拉尔、策勒到塔中,土壤p H值总体呈升高趋势,土壤电导率及Na~+、Ca~(2+)、Mg~(2+)、SO_4~(2–)含量总体呈降低趋势,K~+、Cl~–、HCO_3~–含量没有明显的变化规律。2)盐分在4个样区的垂直分布主要表现为:且末和策勒样区柽柳沙包的土壤盐分呈表层聚集现象;阿拉尔和塔中样区柽柳沙包的土壤盐分呈深层聚集现象。随着土层深度的增加,土壤pH值总体呈升高的趋势,土壤枯落物含量总体呈降低趋势;土壤电导率在且末和策勒样区总体呈降低趋势,阿拉尔样区呈先降低后升高再降低的变化趋势,而塔中样区呈先升高后降低再升高的变化趋势。3)根据相关性分析和主成分分析,且末样区土壤枯落物含量、SO_4~(2–)、Na~+、K~+为影响土壤盐分含量的主要因子,且土壤盐分以硫酸盐为主;阿拉尔样区影响土壤盐分组成的主要因子为Cl~–、Na~+;策勒样区为Cl~–、K~+、Na~+;塔中样区为Cl~–、Na~+、Ca~(2+)、SO_4~(2–),且土壤盐分均以氯化物为主。综合分析表明,不同区域柽柳沙包中土壤盐分存在空间变异性,柽柳沙包土壤盐分的变化与干旱沙漠地区强烈的蒸发作用、地表风蚀强度、地下水埋深、土壤中枯落物及柽柳的生物积盐效应等因素密切相关,是影响不同区域土壤盐分分布的关键因子。     

乌鲁木齐周边3种野生灌木对干旱胁迫的响应

木本猪毛菜（Salsola arbucula）、刺旋花（Convolvulos tragacanthoides）和刺木蓼（Atraphaxis spinosa）为乌鲁木齐周边植被组成的重要种,在维持荒漠生态系统的稳定中发挥着重要作用,是植被恢复过程中潜在的候选植物种。该文以盆栽控水法,分析比较了3种野生灌木在不同干旱胁迫下的生理生长特征的差异。结果表明,干旱胁迫下3种灌木均表现出良好的耐旱能力。在生长方面,刺旋花生长受到的影响最小,重度胁迫下其生物量与适宜水分处理相比仅减少9.7%,根系极发达,根冠比大。木本猪毛菜受抑制严重,重度干旱时株高和基茎增量为适宜水分处理的17.85%和21.63%。生理方面,刺旋花叶片叶绿素含量最高,膜系统受破坏较小,渗透调节可以通过可溶性糖的积累来实现。木本猪毛菜膜系统受破坏较小,脯氨酸的积累对渗透调节起重要作用。刺木蓼的脯氨酸和可溶性糖两种渗透调节物质均起重要作用。总之,木本猪毛菜和刺木蓼在轻度干旱下表现良好,刺旋花则能够在重度干旱下保持植物体正常的生理代谢功能,表现出对干旱环境较强的适应能力。     

四种灌木幼苗对水分胁迫的生理响应

柠条锦鸡儿(Caragana korshinskii)、白皮锦鸡儿(C.leucophloea)、刺叶锦鸡儿(C.acanthophylla)和长枝木蓼(Atraphaxis virgata)是乌鲁木齐周边植被组成中的重要植物种,在植被恢复中具有潜在价值。研究通过人工控制水分比较这4种灌木对干旱胁迫的生理响应,结果表明:叶片的组织含水量和叶绿素含量随着干旱胁迫的加剧而降低;脯氨酸在干旱胁迫下的积累程度较可溶性糖大;除刺叶锦鸡儿外其它植物幼苗的丙二醛在干旱胁迫下均无明显的积累(P>0.05)。4种灌木在干旱胁迫下通过渗透调节、保持膜系统稳定等途径维持正常的生理活动,对干旱具有一定的适应能力。4种灌木抗旱能力的排序为白皮锦鸡儿>柠条锦鸡儿>长枝木蓼>刺叶锦鸡儿。     

多枝柽柳水分利用策略对沙堆堆积过程的响应

多枝柽柳(Tamarix ramosissima)作为干旱荒漠区的优势树种,其与风沙长期作用过程中形成了柽柳沙堆,研究沙堆上多枝柽柳水分利用来源及其对各水源的利用比例,可为干旱荒漠区原生植被的保护及恢复提供科学依据。该研究以空间序列代替时间序列的方法,通过野外调查及室内模型分析,解析了不同发育阶段沙堆上多枝柽柳的水分来源及其对各水源的利用比例,揭示了沙堆堆积过程中多枝柽柳的水分利用策略。结果表明:(1)多枝柽柳沙堆土壤水分含量随沙堆堆积增高而存在较大差异,且0–500 cm层土壤平均水分含量依次为雏形阶段(4.57%)>增长阶段(4.46%)>衰退阶段(3.62%)>稳定阶段(3.48%);(2)雏形及增长阶段沙堆土壤含水率在40–180cm层显著升高,稳定及衰退阶段沙堆土壤含水率分别在180–360cm和360–500cm层显著升高。(3)各发育阶段沙堆上, 0–40 cm层土壤含水率及稳定氧同位素比值(δ18O)波动较大,季节变化明显,且随土层深度的增加δ18O趋于稳定,表明表层土壤受外界环境影响较大。(4)春季,多枝柽柳在雏形阶段沙堆上主要利用360–500 c...     

干旱区高寒湿地逆行演替下土壤微生物群落结构的研究

【目的】探究高寒湿地逆行演替对土壤性质与微生物群落结构的影响。【方法】以新疆巴音布鲁克天鹅湖高寒湿地为研究对象,依托逆行演替典型样带(沼泽-沼泽化草甸-草甸),利用高通量测序技术分析各演替区土壤微生物群落结构。【结果】高寒湿地逆行演替改变了土壤微生物在分类操作单元(operational taxonomic unit,OTU)水平上的物种组成,致使草甸区的微生物ACE、Chao1、Simpson、Shannon多样性指数显著低于沼泽区和沼泽化草甸区(P<0.05);随着演替发生,变形菌门(Proteobacteria)、酸杆菌门(Acidobacteria)、拟杆菌门(Bacteroidetes)、子囊菌门(Ascomycota)的相对丰度均减少,放线菌门(Actinobacteria)、芽单胞菌门(Gemmatimonadetes)、担子菌门(Basidiomycota)、被孢霉门(Mortierellomycota)的相对丰度增加;主坐标法分析(principal coordinates analysis,PCoA)排序分析显示,土壤微生物群落在各逆行演替都出现不同程度的离散...     

模拟氮沉降对土壤酶活性和微生物组成的影响

氮沉降改变了草地生态系统的氮(N)素循环过程,由此带来的生态学效应已成为当前研究的热点。以乌鲁木齐周边短期围封草地为研究对象,通过模拟氮沉降实验,分析了自由放牧地和围封草地土壤酶活性和微生物组成,结合土壤养分及化学计量特征,探讨了氮沉降对短期围封草地土壤微生物组成及酶活性的影响,为该地区放牧草地的保护、恢复及管理提供理论依据。结果表明:(1)土壤有机碳(SOC)、全氮(TN)、全磷(TP)含量随围封年限的增加总体呈升高趋势,表明围封有利于提高土壤养分含量。与中国草地平均值相比,该草地土壤碳氮比(C/N)相对较高,碳磷比(C/P)、氮磷比(N/P)相对较低,表明该草地土壤有机质分解良好,有利于土壤碳(C)、磷(P)的释放,而土壤N素较为缺乏。(2)就不同围封年限而言,围封3年草地5-20cm层土壤真菌数量高于其它样地;围封3年草地表层土壤蔗糖酶与过氧化氢酶活性最高;围封7年草地放线菌数量最多,说明围封能够促进土壤微生物生长及酶活性的提高。(3)氮素添加对土壤真菌具有抑制作用,N5(4.6gN m^-2 a^-1)、N10(9.8gN m^-2 a^-1)处理显著增加了各样地土壤细菌数量,氮素添加对围封7年草地0-10cm层土壤放线菌无显著影响,而氮沉降显著增加了其它样地5-20cm层土壤放线菌数量,其中N5、N10处理下促进作用最明显;氮素添加对该草地土壤脲酶、蔗糖酶、过氧化氢酶均具有促进作用,N5、N10处理促进作用最明显。综合分析表明,氮沉降可直接或间接影响土壤微生物及酶活性,短期围封作为一种草地管理手段,对退化草地生态系统的修复具有一定作用,并可通过改善土壤理化性质、调节养分含量及其化学计量比来加速退化草地的恢复。     

古尔班通古特沙漠西南缘柽柳沙包的土壤化学计量特征

柽柳沙包作为沙漠地区一种特殊的生物地貌景观，在维持区域生态环境稳定中发挥着极为重要的作用。以古尔班通古特沙漠西南缘的典型柽柳沙包为研究对象，通过对土壤含水量、pH值、电导率、粒径及土壤有机碳（SOC）、总氮（TN）、总磷（TP）含量的分析，探讨了古尔班通古特沙漠柽柳沙包中土壤C、N、P的化学计量特征、垂直变化规律及影响因素。结果表明：（1）随着土层深度增加，SOC和TN均呈先升高后降低的变化，且C、N在表层土壤含量最高，具有"肥岛效应"；总磷（TP）含量总体变化幅度较小，呈弱变异。随着土层深度增加，土壤C/N呈先降低后升高再降低的变化，C/P和N/P呈先降低后升高的变化。（2）与全球及中国平均值相比，古尔班通古特沙漠柽柳沙包土壤C、N、P、C/N、C/P及N/P均相对较低，而C/N相对较高，土壤养分缺乏程度表现为N > C > P。土壤养分元素及化学计量比多呈显著的线性关系，且土壤化学计量比在0-200 cm层主要受C、N的制约，在200-500 cm层不仅受C、N的制约，也受P的限制。（3）土壤C、N、P化学计量特征在0-200 cm层主要受降水、温度及蒸发等气候因素的影响，而在200-500 cm层易受土壤含水量的影响；此外，粘、粉、沙粒含量在整个土壤剖面中对土壤C、N、P化学计量特征也具有明显的影响。