毛乌素沙地沙地柏（Sabina vulgaris）的水发生态初步研究

对毛乌素沙地沙地柏群落的水分状况作了初步研究,在典型的沙地柏群群落中选取位于丘顶（水分条件较差）和丘间低地（水分条件较好）的两个样地作为研究对象,观测了植物叶子的蒸腾速率,气孔阻力及水势等生理生态指标,并结合群落特征和土壤水分状况,探讨了水分与亏缺对沙地柏的影响。研究结果表明：１）虽然沙地柏具有比多数沙生灌木国小的蒸腾速率和更强的抗旱性,但是在不能利用地下水的情况下,其过大的密度可经起大量蒸腾耗水     

水分因素对沙地柏实生苗水分和生长特征的影响

为探讨未来降雨变化对半干旱气候区毛乌素沙地常绿优势灌木沙地柏(Sabina vulgaris)实生苗水分和生长特征的可能影响，在鄂尔多斯沙地草地生态站开展了模拟降雨变化的实验。水分饱和亏缺和组织密度随土壤水分含量提高而降低，失水系数却相反，这表明沙地柏实生苗的保水抗旱性随模拟降雨量增加而降低。水分梯度对枝茎面积比无显著影响，叶质量茎面积比和叶质量枝面积比随土壤水分含量增大而降低，这意味着实生苗分枝的供水潜力随水分可利用性提高而降低。水分变化显著影响生物量分配，而对形态和植冠生产力指数均无显著影响；生物量、株高和基茎增量的变化反映了沙地柏生长的缓慢性。根系对水分变化的敏感性高于叶和茎，地下部分生物量投资随水分可利用性提高而增大，这暗示沙地柏实生苗可能通过节约利用水分方式适应自然生境中的水分胁迫。     

水分因对沙地柏实生苗水分和生长特征的影响

为探讨未来降雨条化对半干旱气候区毛乌素沙地常绿优势灌木沙地柏（Sabina vulgaris)实生苗水分和生长特征的可能影响。在鄂尔多斯沙地草地生态站开展了模拟降雨变化的实验,水分饱和亏缺和组织密度随土壤水分含量提高而降低,失水系数却相反,这表明沙地柏实生苗的保水抗旱性随模拟降雨量增加而降低。水分梯度对枝茎面积比无显著影响,叶质量茎面积比和叶质量枝面积比随土壤分含量增大击降低。这意味着实生苗分枝的供水潜力随水分可利用性提高而降低,水分变化显著影响生物量分配,而对形态和植冠生产力指数均显著影响;生物量、株高和茎茎增量的变化反映了沙地柏生长的缓慢性,系对水分变化的敏感性高于叶和茎,地下部分生物量投资随水分可利用性提高而增大,这暗示沙地柏实生苗可能通节约利用水分方适应自生境中的水分胁迫。     

毛乌素沙地三种灌木群落的水分利用过程

沙地柏、黑沙蒿和沙柳是毛乌素沙地的3种优势灌木群落。利用稳定同位素技术研究了3种灌木及伴生植物杨柴主要利用的水分来源,结合叶片稳定碳同位素值与土壤水分监测,从而确定灌木群落如何利用水分。结果表明:7月和9月3种群落内浅层土壤水的稳定氧同位素值接近雨水。沙地柏5月主要利用25 cm浅层土壤水,而7月和9月主要利用10—25 cm浅层和100—200 cm深层土壤水。黑沙蒿和伴生的杨柴5月主要利用10 cm浅层土壤水,7月同时利用10 cm浅层土壤水和150 cm深层土壤水,9月则利用10—150 cm土壤水。沙柳5月主要利用10—25 cm浅层土壤水,伴生的杨柴主要利用50—200 cm土壤水;7月它们同时利用10—25 cm浅层土壤水和100—200 cm深层土壤水;9月都主要利用25—200 cm土壤水。4种植物的叶片稳定碳同位素值存在季节动态和种间差异。常绿灌木沙地柏的叶片碳同位素值比较稳定,而且高于其他3种落叶灌木和半灌木。5月浅层土壤含水量较低时3种落叶植物的叶片碳同位素值较高。因此,降雨补充的浅层土壤水是3种灌木群落利用的主要水分来源。3种灌木及其伴生植物根据不同深度土壤水的...     

毛乌素沙地油松的水分关系参数随不同土壤基质的变化

 毛乌素沙地作为一个生态过渡带对环境波动及人为干扰十分敏感,植树造林对于防治沙漠化具有重要意义。为了有效地防风固沙,近些年在这里成功地营建了油松林带。但是,由于缺水,油松的生长经常受到严重制约。而且,这种制约由于土壤基质的差异性而得到加剧,因为土壤基质的差异会导致水分可利用性的不同。因此,很有必要研究生长于不同基质条件下的油松的生理特征。本文选取生长在典型沙丘及梁地(白垩纪及侏罗纪砂岩)上的油松,研究了其蒸腾作用,叶水势及抗旱性特征。主要结果为：1)在春季少雨季节,梁地油松比沙丘油松经历着更严重的干旱,因此,在春季的林带管理中应特别注意梁地油松的树情,并根据植物水分状况适当灌水。2)由于沙丘土壤的保水性差,即使在夏秋雨季也不能有效保持水分,因此,沙丘油松林带应注意密度控制。3)本研究所测得的油松叶子的初始质壁分离点的渗透势可作为油松在不同土壤条件和不同季节受干旱胁迫伤害的参考临界值,也可以指示油松对灌水的需求。     

毛乌素沙地生物土壤结皮对油蒿水分吸收的影响模拟

植物可利用水分是决定沙生灌木生长的主要因子,生物土壤结皮(简称生物结皮)在降雨期影响降水入渗,而在干旱期改变土壤蒸发,从而影响土壤水分分布,最终可能影响灌木水分吸收。然而,关于不同降水条件下生物结皮对灌木水分吸收和水分胁迫的影响机制认识不清。以油蒿为研究对象,基于试验数据和1990—2019年气象数据,采用数学模拟,定量研究了毛乌素沙地不同降水条件下生物结皮对土壤水分分布和油蒿水分吸收的影响,评价干旱期生物结皮对油蒿水分胁迫的影响。结果表明：与无结皮处理相比,生物结皮处理的土壤蒸发降低了5.1%;生物结皮改善了干旱期的土壤水分条件;生物结皮降低了植物水分胁迫的比例,平均降低比例为8.1%;生物结皮提高了植物水分吸收,平均增加比例为12.8%;生物结皮和对照植物水分吸收的比值随季节降水量的增加而降低,均值为1.13。综上,生物结皮的出现并未消极地影响沙生灌木的水分吸收。研究结果有助于理解生物结皮与灌木的共生或竞争关系。     

水分胁迫下臭柏（Sabina vulgaris Ant.）光合特性和色素组成的季节变化

在室内砾耕栽培条件下,通过培养液中加入PEG(Polyethylene glycol 分子量为6000)以调节溶液渗透势,设置对照、弱水分胁迫和强水分胁迫3种处理 (培养液渗透势分别为0.02,-0.1,-0.34 MPa), 从1997年开始对臭柏进行长期干旱胁迫模拟实验.2003年测定了臭柏叶片光合色素和光合特性的季节变化.结果表明:对照区气孔导度季节变化在5月和9月份形成了典型的双峰曲线.尽管对照区的气孔导度明显高于其他两个处理,但日光合量却低于弱水分胁迫区.3个处理Chl a/b的比值在11月至翌年3月的低温期内均升高,以强水分胁迫区的增幅最大,其它月份该比值在3个处理之间没有显著的差异.3个处理的叶绿素总量(Chl a+b)在生长季的5～9月份均有不同程度的上升,但其中以强水分胁迫区增幅最小.在11月至翌年3月的低温期,各处理均大幅提高叶黄素总量(V+A+Z)和热耗散色素比例(A+Z)/(V+A+Z) (V:紫黄质、A:单环氧玉米黄质、Z:玉米黄质);在5～7月份的生长高峰期,各处理则明显降低了叶黄素总量和热耗散色素比例.这种趋势在强水分胁迫区表现的更为显著.     

毛乌素沙地旱柳生长和生理特征对遮荫的反应

在一个控制试验中,旱柳经历了全不遮荫、部分遮荫和全部遮荫处理．比较了全不遮荫枝、全部遮荫枝、部分遮荫阳生枝(阳生枝)和部分遮荫阴生枝(阴生枝)的生长和生理特征,结果表明：阳生枝和全部遮荫枝的叶出生率和死亡率分别大于全不遮荫枝和阴生枝;遮荫处理明显影响净光合速率和夜间呼吸速率;阳生枝的分枝生物量、总校长度、枝叶生物量和枝叶重比显著大于全不遮荫枝,而阴生枝的分枝数、分枝生物量、叶面积、叶生物量、基茎、总校长度、枝叶生物量和枝叶重比都显著小于全部遮荫枝．     

毛乌素沙地中间锦鸡儿群体繁育系统的变化

中间锦鸡儿在毛乌素沙地这个介于典型草原和典型荒漠之间的生态过渡带广泛分布 ,是当地灌丛生态系统的一个优势种或建群种[1,2 ] 。我们曾研究表明 ,中间锦鸡儿群体内高度的遗传多样性以及不同景观生态类型群体之间有强大的基因流存在[3 ,4 ] ;特别是同一植株不同种子显示的不同的种子蛋白组成进一步证明该植物的异交性[4 ,5] 。上述群体遗传研究还表明 ,中间锦鸡儿和柠条锦鸡儿共享 1个基因库 ,与徐朗然等 ① 报道的种间杂交结果一致。ＲＡＰＤ研究发现 ,少数多态ＤＮＡ在群体里的频率与所在地区的水分状况有关 :滩地为零或很低 ,生境越干…     

水分共享在毛乌素沙地4种灌木根系中的存在状况

为揭示水分共享在毛乌素沙化草地4种沙生灌木根系中的存在状况,选择酸性品红为示踪剂开展野外实验。结果表明,只有沙地柏（Sabina vulgaris)和油蒿（Artemisia ordosica）根系具有共享水分的潜力,而沙柳Salix psammophaila)和杨柴（Hedysarum mongolicum)根系不具有这种潜力。基于酸性品红在细根中的存在状况以及沙子与酸性品红发生中和反应,被步认为沙地柏和油蒿根系可能具有提水作用潜力。     

水分梯度对沙地柏幼苗荧光特征和气体交换的影响

 为了探讨未来降雨变化对半干旱毛乌素沙地常绿灌木沙地柏(Sabina valgaris Ant．)荧光特征和气体交换的影响,在内蒙古鄂尔多斯沙地草地生态站开展了水分梯度实验。结果表明：水分梯度对初始荧光、可变荧光、最大量子产量、最大荧光／初始荧光比的影响均不显著;相反,显著影响净光合比率、气孔导度、蒸腾速率、胞间CO2/大气CO2,水分利用效率、表观CO2利用效率和表观光能利用效率。这些结果指示,在一个实验期,土壤水分变化显著影响沙地柏幼苗的“表观性”气体交换和资源利用效率,并不显著影响光系统Ⅱ的“内在性”荧光特征。气体交换和资源利用效率对水分变化的响应格局因生理指标不同而存在差异。净光合速率对接近土壤最大持水量的施水处理最敏感。     

毛乌素沙地景观生态类型与灌丛生物多样性初步研究

本文利用数量方法对毛乌素沙地景观生态类型进行了自上面而下的等式划分,共划分出１０种景观生态类型,并总结了各种景观生态类型的主要性质,对其景观管理措施进行了讨论,还对所划分出的景观生态类型的灌丛的生物多样性进行了分析,其物种丰富度低,而优势度较高,无效均匀度较低,提出毛乌素沙地草地管理的景观和生物多样性原则。     

依据野外实测的蒸腾速率对几种沙地灌木水分平衡的初步研究（英文）

 本文旨在将毛乌素沙地植被建设的水分平衡与半固定沙丘持续发展原则应用于治沙造林的实践中。毛乌素沙地是一个灌木“王国”,然而沙地灌丛植被的发育常常受到水分亏缺的严重制约。为此,根据水分平衡的原则与方法确立适宜的植物种植密度,对沙地植被的经营管理具有重要的指导意义。在水分平衡研究中,蒸散是最难估计的一项。本文提供了一种根据叶面积指数的季节变化与蒸腾速率的观测资料计算蒸腾耗水量的方法,并根据沙地水分平衡的要求估算丁几种优势灌木的适宜种植密度。结果表明,毛乌素沙地灌丛生态系统的蒸发散主要来自植物蒸腾作用;在所研究的植物当中,除沙地柏(Sabina vulgaris)可以形成很大的密度外(因其强的蒸腾控制能力),其它灌木的适宜种植密度应控制在使沙丘处于半固定状态的水平上。     

不同浇水量对毛乌素沙地沙柳幼苗气体交换过程及其光化学效率的影响

 利用毛乌素沙地优势灌木沙柳(Salix psammophila)幼苗,研究气体交换及其PSⅡ的光化学效率对4种浇水量响应。结果表明：不同浇水量明显影响沙柳幼苗净光合速率、蒸腾速率、气孔导度、胞间CO2浓度和叶片温度日变化动态;除幼苗叶片温度随着浇水量的增加而降低外,其它以上因素均随浇水量的增加而增大。浇水量少时,幼苗净光合速率明显有“午睡”现象,而充足浇水能有效消除幼苗净光合速率的“午睡”现象;浇水量增加降低了沙柳幼苗光补偿点,提高了饱和光强和表观量子效率;浇水量显著影响幼苗的PSⅡ光化学效率,随着浇水量减少,幼苗的最大荧光、可变荧光、最大荧光比和最大光化学效率逐渐减小。相关分析反映了在不同施水量处理下,环境因子光合有效辐射、大气温度、大气饱和水汽压差及其生理变量气孔导度、叶片温度、胞间CO2浓度均显著影响幼苗净光合速率。     

圆柏叶精油化学成分的研究

从柏科植物的圆柏中检出14个成分,占总量的90.1％。其主要成分为α-罗勒烯,含量59.97％。     

毛乌素沙地飞播植被与生境演变的研究

飞播造林作为沙地大面积绿洲化的有效的手段，已在毛乌素沙地中运用并取得了显著的成效。本文根据伊金霍洛旗４个播区飞播后十余年的调查资料，分析了杨柴灌丛群落动态变化的特点以及演替的机制，并指出沙地土壤水分生境的改变是群落发生演替的主要原因。随着生境的变化，群落的演替可分为４个阶段：先锋植物群落、杨柴群落、油蒿群落和黑格兰、沙地柏、蒙古莸和柠条等中旱生灌丛群落阶段。为了防止杨柴群落的进一步演替或退化，确保这一人工草场的质量，对群落演替的合理人为干扰，是必要的。     

切断匍匐茎对沙地柏子株生长和资源利用效率的影响

沙地柏 (Sabina vulgaris)系毛乌素沙地唯一的天然常绿沙生灌木 ,也是一种有代表性的克隆植物 ,对沙地环境具有很强适应性。为了研究不定根对沙地柏生长和资源获得的重要性 ,通过切断匍匐茎 ,以分析模拟干扰对沙地柏子株存活、生长、生物量分配、气体交换和资源利用效率的影响。结果表明 :1)切断匍匐茎对沙地柏子株存活率无明显影响 ,这表明已定居的子株能够独立存活 ;2 )切断匍匐茎对当年生枝生长和生物量分配的影响受模拟干扰和环境水分状况的双重制约 ,流动沙地上比茎长随干扰强度的增加而显著增大 ,这有利于子株寻找到优越的微环境 ;3)固定沙地上 ,切断匍匐茎对当年生枝气体交换和资源利用效率的影响均不显著 ,而显著影响生物量分配 ,这种格局表明切断匍匐茎对沙地柏子株的影响可能具有层次性 ;4)气孔导度减小、资源利用效率提高可能是沙地柏子株对强度干扰的一种生理适应。     

晋西黄土丘陵区若干树种水分生理及抗旱性量化研究

1996年林木生长季节(5~10月)野外条件下测定了12个树种的P-V曲线水分参数。研究了水分参数的季节变化及与林木抗旱性的关系。提出树种在水分胁迫条件下以水分参数Ψ_i^sat和Ψ_i^tlp所定义的渗透调节能力。并研究了树种的这种渗透调节能力的季节变化规律及与环境因素的关系。应用数量分析的方法对林木的抗旱性予以综合评价。