根系固土主导力学因素与差异性评价

为了探究影响根系固土的主导力学因素,并为侵蚀区固土抗蚀植物种的筛选提供部分依据。以3—4年生(4年生为主)5种内蒙古干旱、半干旱地区常见的水土保持植物:柠条(Caragana microphylla Lam.)、沙柳(Salix psammophila C.wang et Ch.Y.Yang)、沙地柏(Sabina vulgaris Ant.)、白沙蒿(Artemisia sphaerocephala Krasch.)、沙棘(Hippophae rhamnoides Linn.)为研究对象,针对春季土壤干旱和夏季暴雨(土壤湿润)两种自然条件,对影响5种植物根系固土的10项指标进行主成分分析。结果表明,根系抗拉力学特性是影响植物根系固土的主导力学因素,其次为根-土界面摩阻特性,最后是根-土复合体抗剪特性。在此基础上,从根系力学特性的角度出发,运用层次分析法对两个时期5种植物根系固土能力的差异性进行评价。在评价过程中,为了保证评价数据完整性,减小专家主观因素所带来的误差,使评价结果更具科学性,该文将两个时期主成分分析所得3个力学特性的方差贡献率作为权重。评价结果显示,根系固土指数为:春季土壤干旱时期,柠条(0.834)沙柳(0.330)沙地柏(-0.066)白沙蒿(-0.206)沙棘(-0.864);夏季暴雨时期分别为,柠条(0.876)沙地柏(0.218)沙柳(0.065)白沙蒿(-0.404)沙棘(-0.755)。5种植物中,柠条根系的抗拉力学特性显著优于其他植物,可作为干旱、半干旱地区固土抗蚀的重要参考树种。     

几种景观分离程度评价指标的探讨

1　引　　言景观分离程度是指同一景观类型斑块分布的离散程度 .正确评价景观分离程度对于理解景观格局的形成机制、全面认识景观格局的特点是十分重要的 .因此 ,几乎所有景观格局研究都需要计算景观分离程度指标 .景观分离度[1] 、最小距离指数[5] 、类斑散度[9] 是 3种比较重要的景观分离程度指标 .本文通过一个流域景观的研究 ,对以上指标进行了计算和比较 ,发现这些指标所反映的离散程度各有侧重 .因此提出了一个综合性更好一些的指标———平均距离指数 .2　计算方法　　陈利顶等[1] 计算景观分离度的公式是 :　　Ｆｉ=Ｄｉ/Ｓｉ (1)式…     

一种量化根系抗侵蚀指标的构建及应用:根系构架抗蚀指数

在侵蚀环境下,植被地下部根系系统的相互匹配是植被群落持续发挥抗侵蚀作用的关键。本研究尝试引入Amoeba图形法,从根系形态、数量和空间3个维度建立根系构架抗蚀指数(ERI_rf,%)来量化表征植被群落根系抗侵蚀功效,并分析黄土丘陵区撂荒地、柠条群落和刺槐群落植物根系的生长特征。结果表明:本研究构建的根系构架抗蚀指数的参数包括:根系构架作用系数(α)、根系密度(R_b,kg·m^-3)、根系构架度(S)、土壤容重(ρ,g·cm^-3)和水土保持作用系数(φ),表达式为:■;根系构架抗蚀指数能够较好地表征植被群落土壤抗侵蚀能力,且对数函数能较好地拟合土壤抗侵蚀能力与根系构架抗蚀指数之间的关系。期望本研究结果为抗侵蚀植被群落构建与生态建设评估提供科学参考。     

植物根系固岸抗蚀作用研究进展

植物根系对保持滨岸区域土壤岸滩的稳定性具有重要作用。本文从根系固岸机制、根系固岸的评价方法、植物根系与固岸抗蚀关系等几个方面对植物根系的固岸抗蚀作用进行了综述。在这些方面目前已经取得了许多富有价值的成果,但相比之下,西方国家处于领先地位,中国在这些方面的研究还较少,目前仍处于起步阶段。建议未来应加强植物根系季节或年际变化规律与岸滩侵蚀季节或年际变化规律研究的结合,以及植物地上部分管理措施对地下部分特性影响的研究。     

根系分泌物介导的植物对土传病害的抗性机制

根系分泌物作为地下防御物质越来越受到关注。近年来,研究逐渐揭示了植物在病原胁迫下根系分泌物的表达特征及其在植物抗病性中的作用,一些由根分泌物介导的抗性调节机制也已被模拟。鉴于土传病害造成的损失日益增加,了解根系分泌物如何抵抗各种病原菌已成为研究热点。本文全面综述了土壤病原胁迫下根系分泌物介导的植物抗性机制,研究病原胁迫下根系分泌物的表达特征,根系分泌物在植物抗病过程中的作用,以及抗性根介导的分泌物和植物抗性的功能。讨论了当前植物病害条件下根系分泌物对植物抗性的影响,旨在为今后土传病害抗性机制的研究提供思路。     

植物根系固坡抗蚀的效应与机理研究进展

植物根系对抵抗坡体浅层滑坡和表土侵蚀起着巨大的作用.植物根系通过增强土体的抗剪强度发挥固坡效应.目前有关植物根系固坡机理的模型较多,普遍接受的是Wu-Waldron模型.该模型表明,植物根系产生的土体抗剪强度的增量与根系的平均抗拉强度和根面积比成正比,应用该模型评价根系固坡效应的2个最重要因素是根系的平均抗拉强度和根面积比.研究发现,土壤抗侵蚀性随着植物根系数量的增加而提高,但未有一致的定量函数关系.植物根系提高土壤抗侵蚀性主要通过直径小于1mm的须根起作用.须根通过增加土壤水稳性团聚体的数量与粒径等作用来提高土壤的稳定性,以抵抗水流分散;须根还能有效地增强土壤渗透性,减少径流,从而达到减少土壤冲刷的目的.     

西南地区松属侧根的强度特征对其防护林固土护坡作用的影响

森林植被固土护坡的机械效应主要源于树干和根系与斜坡土壤间的机械作用 ,具体包括土壤加强作用、锚固作用、斜向支撑作用、坡面负荷作用等。乔木根系的土壤加强作用是植被稳定土壤的最有效的机械途径 ;根系可以加强土壤颗粒对根的粘聚力和根际土层的聚合力 ,在土壤本身内摩擦角度不变的情况下 ,提高土层对滑移的抵抗力。加强作用可分为侧根的斜向加强作用 (或侧根牵引效应 )和垂直根的垂向加强作用[1,2 ] ,前者指侧向伸延的根系以侧根牵引阻力的形式提高根际土层斜向抗张强度从而提高土体抗滑力的作用。通常情况下 ,土壤滑动和蠕移首先在坡…     

景观指数耦合景观格局与土壤侵蚀的有效性

景观格局分析是景观生态学中揭示景观变化及其生态效应的主要方法,而景观指数是景观格局分析中广泛使用的工具。土壤侵蚀是土壤物质在景观中的迁移和再分配过程,受地形、植被和人类活动及其空间格局的调控。运用景观格局分析揭示景观格局变化特别是土地利用/覆被格局变化对土壤侵蚀的影响是土壤侵蚀研究中应用景观生态学原理和方法的典型。在当前的研究中,斑块-廊道-基质范式下建立的景观指数对侵蚀过程的解释能力不断受到质疑,建立筛选适用的景观指数的原则和方法十分必要。以延河流域碾庄沟小流域为例,利用WATEM/SEDEM模型模拟多个年份流域侵蚀产沙和输沙量;基于土地利用/覆被数据,利用Fragstat4.2软件,计算了相应年份流域斑块、边界密度、形状、集聚与分散和斑块类型多样性4个方面的代表性景观指数。在此基础上,分析了景观指数与流域侵蚀产沙和输沙之间的关系,讨论了景观指数在土壤侵蚀研究中的有效性,在景观和斑块类型水平上分析了景观指数表达"源"、"汇"两大类景观类型的空间格局与侵蚀产沙和输沙之间的关系的一致性。结果表明:斑块-廊道-基底范式下发展的景观指数在指示景观格局的土壤侵蚀效应时存在局限。相对而言,斑块类型尺度的景观指数更能有效表达景观格局与土壤侵蚀的关系。基于景观类型在土壤侵蚀过程中的"源"、"汇"功能,提出了在土壤侵蚀研究中筛选适用的景观指数的原则:(1)对"源"、"汇"两类景观类型,景观指数与土壤侵蚀状况表征变量的相关系数符号相反;(2)对同为"源"或"汇"景观类型的多个景观类型,景观指数与土壤侵蚀表征变量的相关系数应具有符号一致性。尽管景观指数在斑块类型水平上具有一定的有效性,但用其预测景观格局变化的侵蚀效应有很大的不确定性。因此,基于土壤侵蚀过程与景观格局的作用机制发展新型的景观指数是增强景观格局分析预测土壤侵蚀过程的能力的途径。     

A generic form of fibre bundle models for root reinforcement of soil

Plant and Soil - Deposition of urine and dung is a key mechanism by which herbivores influence the nutrient cycling of terrestrial ecosystems. Yet, little is known about the roles of urine, dung...     

Light/dark labeling differences in chloroplast membrane polypeptides associated with chloroplast coupling factor o.

The fluorogenic reagent fluorescamine has been used to determine the labeling patterns of Type C spinach chloroplast membrane polypeptides. Membrane polypeptides labeled with fluorescamine were detected by scanning high resolution sodium dodecyl sulfate polyacrylamide gradient slab gels for fluorescence emission. Three membrane polypeptides show a decrease in the extent of labeling when chloroplast membranes are labeled in the light compared to when they are labeled in the dark. These polypeptides have apparent molecular weights 0f 32 000, 23 000 and 15 000. The decrease in labeling observed in the light is abolished or reduced by treatments which inactivate the light-generated transmembrane pH gradient. CF1-depleted chloroplasts show neither a light-activated pH gradient nor a light/dark difference in labeling of these three polypeptides. Both a light-activated pH gradient and light/dark difference in labeling are observed in CF1-depleted chloroplasts which have been treated with N,N'-dicyclohexylcarbodiimide. The same ammonium sulfate fractions of a 2% sodium cholate extract, which are believed to be enriched in the membrane-bound sector of the chloroplast ATPase (CFo) are also found to be enriched in the 32 000, 23 000 and 15 000 molecular weight polypeptides. The three polypeptides are believed to be components of CFo, and the light/dark labeling differences may indicate conformational changes within CFo. Such conformational changes may reflect a mechanism which couples light-generated proton gradients to ATP synthesis.     

Activity of six fungicides against cereal foliage and root diseases

During 1970 and 1971 six systemic fungicides were compared as seed dressings and sprays against foliage and root diseases of cereals. The fungicides differed greatly in effectiveness against mildew, loose smut, rusts and eyespot but none controlled take-all. Effects were also noted on germination, seedling growth and leaf-surface microflora.     

Effects of wood ash and nitrogen fertilization on fine root biomass and soil and foliage nutrients in a Norway spruce stand in Finland

We determined the effects of wood ash fertilization, given together with nitrogen (WAN), and nitrogen given together with P, B and Cu (SSF), on soil and foliage nutrients and fine root biomass in a 45-year-old Norway spruce stand in southern Finland. Fine roots were sampled 9 years, and the soil 10 years after ash (3 t/ha) and nitrogen (150 kg/ha) application. Fine root biomass tended to be lower, the necromass higher, and the fine root distribution relatively deeper on the WAN than on the control and SSF plots. The response of fine root biomass to WAN was probably related to changes in soil acidity. pH, base saturation, total and extractable concentrations of Ca, K, Mg and P, and total B, Cd, Mn, Ni and Zn concentrations in the organic layer were significantly higher on the WAN plots than on the SSF and the control plots with no ash and nutrient addition. On the WAN plots, the pH was 1.2 pH-units higher, the exchangeable Ca concentrations fourfold and those of Mg over twofold compared to the control plots. WAN increased the concentrations of K but decreased those of Mn and Ni in the needles compared to the control and SSF treatment. Even though ash and nitrogen fertilisation tended to decrease the fine root biomass, this decrease was not likely to affect tree growth during a 10-year period.     

聚丙烯酰胺对坡地苹果园水土流失和土壤养分流失的影响

为了改善坡地苹果园的土壤环境,遏制水土流失和土壤养分流失,探寻聚丙烯酰胺适宜的干撒施用量,2010—2012年在陕北丘陵沟壑区的坡地苹果园,以不施聚丙烯酰胺为对照,分别撒施0.6、0.8、1.0、1.2、1.4和1.6 g·m^-2的聚丙烯酰胺,监测果园地表产流、土壤流失、养分流失和苹果植株生长状况.结果表明: 坡地果园的径流量和5—7月的产流次数均随聚丙烯酰胺撒施量的增加呈“V”型变化,其中撒施量为1.0 g·m^-2时最低,但果园侵蚀泥沙量则随聚丙烯酰胺撒施量的增加而降低.地表径流和侵蚀泥沙中的铵态氮、速效磷和速效钾的浓度均随聚丙烯酰胺撒施量的增加而降低;聚丙烯酰胺可显著降低地表径流中的硝态氮含量,对侵蚀泥沙中的硝态氮含量则无显著影响;侵蚀泥沙中的有机质、全氮、全磷和全钾含量均随聚丙烯酰胺撒施量的增加而降低.聚丙烯酰胺提高了苹果单果质量及产量,但对苹果植株生长及果实风味品质无显著影响.聚丙烯酰胺在坡地苹果园中的适宜撒施量应为1.0 g·m^-2.