昆仑山北坡不同海拔塔里木沙拐枣的光合生理生态特性

在2008年7月25日-8月6日的连续晴天中,选择昆仑山北坡塔里木沙拐枣自然分布区3个海拔高度(2100,2300,2500m),利用便携式光合测定仪LI-6400测定塔里木沙拐枣的光合生理生态特性。结果表明:2100m处塔里木沙拐枣的光补偿点(LCP)和光饱和点(LSP)与2300m,2500m处差异分别达到显著,而3者间的最大净光合速率(P_max)差异均达显著。表观量子效率(AQY)在3个海拔之间差异均不显著,但在2100m处的羧化效率(CE)分别与2300m和2500m处的差异显著。相同海拔下塔里木沙拐枣的暗呼吸速率值(R_day)要高于光呼吸速率值(R_p),且2500m处的暗呼吸速率分别与2100m和2300m处的有显著的差异,2100m处的光呼吸速率分别与2300m和2500m差异显著。3个海拔塔里木沙拐枣的净光合速率(P_n)、蒸腾速率(T_r)和气孔导度(G_s)的日变化均为单峰曲线。随着海拔的升高,塔里木沙拐枣P_n,T_r,G_s和L_s的日均值降低,但光能利用率(LUE)和水分利用效率(WUE)却显著增加。塔里木沙拐枣的P_n与叶温(T_l)、大气温度(T_a)和光照强度(PPFD)具有极显著的正相关关系,与海拔呈显著负相关,与空气相对湿度(RH)和大气CO₂浓度(C_a)之间均不具有显著相关性。T_r与T_a,T_l和PPFD具有极显著的正相关性,与RH之间存在显著的负相关。G_s只与C_a之间呈极显著的负相关。P_n与T_r,L_s,G_s,WUE和V_pdl分别具有极显著的正相关性,与C_i呈极显著的负相关。通过对不同海拔高度塔里木沙拐枣光合生理参数与光、温等生态因子关系的对比分析表明:塔里木沙拐枣对山地荒漠草地自然环境变化的温度和光照有很好的生态适应性。     

大盘山自然保护区香果树对不同海拔生境的生理生态响应

 在全面调查大盘山国家级自然保护区香果树(Emmenopterys henryi)分布的基础上, 设置了4个海拔段(A1: 550 ~ 650 m, A2: 680 ~ 770 m, A3: 810 ~ 900 m, A4: 970 ~ 1 100 m), 对不同海拔段内香果树的生理生态特性进行研究, 结果显示, 叶绿素a (Chla)、叶绿素b (Chlb)和总叶绿素(Chl(a+b))含量均随着海拔的上升而减小, 高海拔A4与低海拔A1相比, Chla、Chlb和Chl(a+b)含量分别下降了21.32%、31.53%和24.96%, 差异均达到显著水平。分析认为, 主要是由于相对较强的光照以及干旱胁迫的增强所致。同样, 比叶面积(SLA)也随着海拔的上升而减小, A4与A1相比下降了27.55%, 差异达到显著水平。丙二醛(MDA)含量和质膜透性(MP)变化较为一致, 两者均在A3处达到最低水平, 在A4处达到最高, 说明在A3受到的伤害最小而在A4受到的伤害最大; 脯氨酸(Pro)和抗坏血酸(AsA)含量先升高再降低, 在A3处则均达到最高, 与A1相比分别增加了139.33%和10.60%; 酶保护系统中的超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)和抗坏血酸过氧化物酶(APX)活性在A1均最小, 随着海拔的升高, 其活性变化则不太一致: SOD活性一直增加, POD、CAT和APX活性虽然都是先增加后减小, 但POD和APX在A3达到最高, CAT则是在A2最高。非酶类保护物质含量的增加和酶活性的增强有利于清除细胞内的活性氧, 维持细胞膜的稳定性, 从而保证植物的正常生长。综合此次实验结果表明, 在中海拔(810～900 m)比较适合香果树的生长, 而高海拔(970～1 100 m)则不适合香果树的生长。     

不同海拔长白山岳桦的生理变化

通过分析长白山国家级自然保护区内不同海拔(A1:1700 m, A2:1800 m, A3:1900 m, A4:2000 m, A5:2050 m)梯度岳桦叶片中各种生理指标含量的变化,探讨了林线树木适应高山环境的生理机制.结果表明:随着海拔的升高,比叶面积(SLA)显著减小,A5与A1相比下降了35.90%,差异达到显著水平;叶绿素含量随海拔梯度升高而降低,但叶绿素a/b比值(Chla/Chlb)和Car的相对含量(Car/Chl)随海拔梯度升高而增加;在海拔1900 m左右,MDA含量和MP均处于最低水平,各种酶的活性均为最低;当海拔超过2000 m,接近森林分布的界限时,MDA含量和MP升高,并达到最大值,各种酶的活性都出现了一定程度的下降.综合本次研究表明, 在海拔1900 m比较适合岳桦的生长;海拔超过2000 m,岳桦体内生理抗性下降,不利于岳桦的生长发育,因此高海拔限制了岳桦的分布.     

塔里木沙拐枣果实性状的种内变异研究

以塔里木沙拐枣(Calligonum roborovskii A.Los.)果实形态特征为研究对象,应用方差分析法,对同一居群单株内与单株间果实形态性状变异情况及果实性状间的相关性进行了分析研究。结果显示,果实形状、果实长度、果实宽度、刺毛长度、两肋间距、两刺间距、瘦果形状、瘦果长度、瘦果宽度等9个果实性状指标在单株内与单株间都有变异,但单株间果实变异比单株内果实变异大,而每果肋数与每条肋刺行数2个指标不论单株内还是单株间都保持稳定,说明每果肋数与每条肋刺行数2个指标是沙拐枣属植物分类的重要特征指标;代表果实和瘦果大小指标的相关关系都达到极显著,说明果实和瘦果的生长发育都保持一定的一致性,大的果实一般瘦果也大。     

不同居群塔里木沙拐枣(Calligonum roborowskii A. Los.)果实形态变异研究

应用方差分析、聚类分析、主成分分析、相关性分析等方法,对塔里木盆地分布的塔里木沙拐枣(Calligonum roborowskii A.Los.)5个居群的果实形态进行了形态差异分析。单因素方差分析显示果实长度、果实宽度、果实长宽/果实宽度比、刺毛长度、两肋间距、两刺间距、取刺毛后的瘦果长度、瘦果宽度、瘦果长度/瘦果宽度比与每果肋数等10个果实性状在不同居群间具有极显著差异;主成分分析显示两刺间距,两肋间距,刺毛长度等3个性状是造成各居群果实表型差异的主要指标;根据果实形态地理距离比较近的居群聚为一大支;相关性分析显示果实长度与果实宽度,海拔与刺毛长度极显著正相关。     

5种沙拐枣的水分生理特征比较

在野外和室内观测5种沙拐枣的生物生态特征及其水分生理指标。结果表明:白皮沙拐枣和新疆沙拐枣以大蒸腾,较强的持水力,保持较高的束缚水来抵抗干旱;乔木状沙拐枣则以较强持水力,最低限度的蒸腾强度抵抗干旱。综合指标分析表明:白皮沙拐枣和乔木状沙拐枣的耐旱性较强,新疆沙拐枣和红皮沙拐枣次之,小果沙拐枣的耐旱性最弱;抗风蚀能力由强至弱为:红皮沙拐枣>新疆沙拐枣>小果沙拐枣>白皮沙拐枣>乔木状沙拐枣。4h为5种沙拐枣失水的拐点,因此,在进行植苗造林中,最好在起苗后4h内栽植,以提高造林成活率。     

平茬对塔里木沙漠公路沙拐枣防护林生长与土壤水盐分布的影响

对塔里木沙漠公路防护林示范段老化衰败的沙拐枣林分进行平茬复壮试验,并对平茬后沙拐枣生长与土壤水盐分布进行动态监测.结果表明:两次平茬后,沙拐枣萌蘖株的株高、冠幅、地径和萌蘖数均迅速增加.与对照相比,平茬后第3年,沙拐枣萌蘖株的平均株高超过对照,冠幅和最大地径分别达到对照的92.0％和73.0％;萌蘖株的枝鲜质量、同化枝鲜质量、枝干质量、同化枝干质量、地上部分总鲜质量和总干质量分别达到对照的80.0％、115.0％、80.0％、116.0％、93.5％和88.0％.平茬4年后地上生物量达到甚至超过对照.平茬能增加土壤含水量,且影响达到极显著水平;平茬能降低土壤含盐量,但影响不显著.对老化衰败的沙拐枣林进行重复平茬,能增加其土壤含水量,降低根系分布层土壤含盐量,有效促进其复壮更新.     

间伐对塔里木沙漠公路防护林乔木状沙拐枣生长与土壤水盐分布的影响

在塔里木沙漠公路防护林示范段对老化衰败的乔木状沙拐枣林进行间伐试验,并对间伐后沙拐枣的生长与土壤水盐分布进行连续监测.结果表明:间伐对乔木状沙拐枣的物候期不会产生影响;间伐后保留株的当年株高、冠幅、地径和新枝长等的生长量均大于对照,其增幅的大小依次为株行距2 m×1 m＞株行距1 m×1 m＞对照,且差异显著;间伐当年株行距2m×1 m和1 m×1 m同化枝的表面积分别为每株5.97和5.22 m2,均显著高于对照的每株3.1m2;株行距2m×1 m、1 m×1 rn与对照在0～160 cm土层含水量的差异达到极显著水平,且随间伐强度的增大土层含水量明显增加;土壤含盐量的大小依次为对照＞株行距1 m×1 m＞株行距2m×1 m,差异显著;间伐后保留株的密度以株行距2m×1 m的效果为佳.     

不同灌溉量对头状沙拐枣幼苗生长和生理特性的影响

采用盆栽试验,分析了不同水分梯度下(田间持水量的30%、40%、50%、60%和85%)头状沙拐枣幼苗的干物质累积分配特征及生理生化特性,以探明头状沙拐枣幼苗能够良好生长的土壤水分条件。结果表明:(1)随灌溉量增加,沙拐枣幼苗同化枝的干物质累积量显著增加,但在最高灌溉量下同化枝出现严重病害。(2)在生长旺季,增加灌溉量后,同化枝的干物质分配比例也均显著增加,平均可占整株的39.5%;季末,分配比例受灌溉量的影响明显减弱,平均占整株的12.3%。(3)在整个生长季同化枝的全氮和硝态氮含量均处于较高水平,随灌溉量增加全氮含量有降低趋势,硝态氮含量则波动变化。(4)灌溉量对植株同化枝生理特性的影响主要表现在生长旺季。在最低灌溉量下,同化枝丙二醛含量明显较高,但植物可通过大量累积脯氨酸和可溶性糖来降低体内水势,以提高植物抗旱性;在最高和最低灌溉量下,同化枝硝酸还原酶活性和叶绿素含量均显著下降。研究认为,沙拐枣幼苗虽具有较强的抗旱性,但灌溉量过低或过高对同化枝的生长、氮素还原和叶绿素累积均有明显的抑制,因此中等灌溉量(田间持水量的50%~60%)对头状沙拐枣幼苗生长更有利。     

克隆植物沙拐枣的母株和分株对风蚀沙埋的生理生态响应

以中国荒漠区优良的防风固沙克隆灌木沙拐枣为对象,研究了长期风蚀、沙埋环境下沙拐枣母株和克隆分株的同化枝对环境异质性的响应。结果发现:(1)风蚀母株、风蚀分株的叶绿素含量、净光合速率、气孔导度、蒸腾速率、胞间CO2浓度和水分利用效率只有沙埋分株的一半左右,导致同化枝的长度、数量、簇数也仅是沙埋分株的一半,而且风蚀母株的果实宽和果实长也都最小,但浅沙埋有利于沙拐枣的生长和繁殖,表明严峻的风蚀对母株和分株的生长与繁殖都产生了胁迫,但浅沙埋有利于沙拐枣的生长和繁殖。(2)风蚀母株倒伏后同化枝的形态特征是基部优于中部优于顶部,表明严峻风蚀下母株的死亡是从顶部-中部-底部逐渐舍弃的过程。(3)母株的全部根系以及风蚀水平根全部裸露在外但依然能够存活,间接证明沙拐枣克隆整合的方向性——不仅可在分株间进行传递,分株-母株间也可进行传递,否则遭受严峻风蚀胁迫的母株和克隆分株会直接死亡。本研究结果为沙拐枣克隆生长对风沙环境的生态适应机制提供了基础,也是对植物克隆生态学在自然异质环境中研究缺乏的有效补充。     

长白山北坡植物群落相异性及其海拔梯度变化

在长白山北坡,从海拔700～2600m,每隔100m设置一个样地。运用群落多样性指数,分析了在不同海拔,两个群落之间,不同取样面积之间的差异性。结果表明。当取样面积超过16m^2时,在不同取样面积之间,群落之间的差异性表现出相同的规律性。群落差异性指数出现在海拔700～800,1000～1100,1700～1800m,这正是不同植被类型的分界点。群落相似性指数随着取样面积的增加呈线性增加。随着海拔差的增加,群落相似性指数增加率也是不同的。     

长白山北坡植物群落间物种共有度的海拔梯度变化

群落同各生活植物及种所有植物种的共有度,一定程度上反映了群落间的相关性及沿环境梯度的物种替代关系。应用梯度格局法在长白山北坡海拔700－2600m之间,海拔每上升100m设置一块样地,共计20块样地,应用Jaccard指数,对各海拔植物群落间物种共有度的海拔梯度变化进行了分析,不同海拔群落间物种的共有度,无论以哪一层次的植物来表达,基本都以与其最相邻海拔的群落之间为最高;如相邻海拔的两个群落属于不同植被类型,其共有度较低。群落间物种共有度的峰值与谷点反映了群落类型随海拔具有间断性变化,乔、灌、草各生活型物种的共有度以及所有植物物的共有度,在同一海拔差群落间的数值都非常接近,并均随着海拔的增加呈明显的下降趋势,表明群落各层次物种的构成有很大的相关性以及物种之间的共存性。     

长白山北坡访花天牛区系研究

通过对长白山北坡访花天牛种类初步调查,结果表明,有访花天牛31种,其中花天牛亚科25种,占80.65%,天牛亚科6种,占19.35%。中国新记录1种:黑翅裸花天牛,优势种10种:北亚伪花天牛、六斑凸胸花天牛、黑胫宽花天牛、黑带宽花天牛、曲纹花天牛、红翅裸花天牛、桦肿腿花天牛、黑角伞花天牛、双斑厚花天牛、刺槐绿虎天牛。优势种访花天牛主要访问的优势种植物为长白金莲花、棣棠升麻、黑水当归、翼果唐松草、珍珠梅、柳兰、大独活。长白山北坡访花天牛种类,主要以古北区系成分为主,随着海拔增高,访花天牛种类逐渐减少,古北区系成分种类增多,古北、东洋区系成份种类减少。     

昆仑山国家公园青海片区评估区种子植物区系研究

【目的】从物种代表性和多样性方面为拟创建的昆仑山国家公园青海片区评估区的植物多样性保护、植物资源利用与管理提供基础科学数据。【方法】研究在野外调查基础上,结合历史数据及文献资料,梳理评估区种子植物名录,分析评估区种子植物区系的组成、优势类群、地理成分及珍稀濒危物种。【结果】(1)昆仑山国家公园青海片区评估区共有种子植物46科146属384种,裸子植物3科3属5种,被子植物43科143属379种;苋科(Amaranthaceae)、菊科(Asteraceae)、豆科(Fabaceae)和禾本科(Poaceae)4科在评估区种子植物区系中占重要地位,单种科和寡种科构成科的主体。(2)评估区种子植物科、属优势现象明显,优势科有8科,优势属有36属,具10种以上的大属有黄芪属(Astragalus)、棘豆属(Oxytropis)、蒿属(Artemisia)、风毛菊属(Saussurea)、早熟禾属(Poa)、薹草属(Carex)6属,单种属和小属构成属的主体。(3)评估区种子植物科的分布区类型以世界分布为主,同时呈现出温带性质,属的分布区类型以温带分布为主,与劳亚古陆有紧密联系。(4)评估区有...     

太白山北坡夏秋季鸟类物种多样性

2006年5月～7月(夏季),9月～10月(秋季)在秦岭主峰太白山的北坡根据海拔和典型植被划分生境类型,在6种生境中选择典型样区划定样线并采用样线法对鸟类进行调查,根据鸟类的绝对数量和估算面积计算鸟类的绝对密度,并根据密度等级划分各生境类型中优势物种和常见物种。共观察到鸟类144种,其中留鸟102种,夏候鸟41种,冬候鸟1种。不同的海拔和不同生境类型中的鸟类物种丰富度和多度有较大差异,而且同一生境中鸟类多样性的季节性变化也很明显。无论是夏季还是秋季,低海拔农田带生境中鸟类的总密度最高,而高山灌丛草甸生境中的鸟类总密度最低。优势物种和常见物种在不同的生境类型组成也不相同,而且在不同季节也有变化。夏秋季的鸟类食性组成在农田带有显著差异,而其它生境类型中的鸟类食性夏秋季无明显差异,但是秋季植食性鸟类在各个生境类型中都有增多的趋势。物种丰富度和海拔梯度的关系显示在中海拔地区的鸟类丰富度最高。总体上,和20世纪80年代相比,太白山北坡的鸟类已经发生了明显的变化。     

贺兰山东坡不同海拔典型植被带土壤微生物磷酸脂肪酸分析

土壤微生物在维持干旱区森林生态系统功能稳定方面具有重要作用,但有关干旱区微生物群落结构及多样性沿海拔分布规律研究较少,采用磷酸脂肪酸(PLFA)法定量分析贺兰山自然保护区东坡不同海拔典型植被带(荒漠草原HM、蒙古扁桃MG、油松林YS、混交林HJ、青海云杉林QH)土壤微生物群落结构特征及多样性。结果表明,不同海拔植被带土壤中共检测出59种PLFA生物标记,YS土壤中生物标记的含量明显高于其他植被类型,5个植被带共有且含量较高的PLFA生物标记为16:0、18:1ω9c、18:1ω7c、10Me 16:0和18:2ω6c,特征微生物的含量在不同植被带土壤中分布不同,细菌分布数量最大,其次是真菌、放线菌,原生动物分布数量最小。聚类分析发现,不同植被带土壤PLFA生物标记可分成不同的类群,16:0、18:1ω9c和18:1ω7c基本在每个植被带都会单独聚为一类。对不同植被带所共有的PLFA生物标记绘制热图,发现不同的PLFA生物标记在不同植被带分布不同,YS植被带PLFA生物标记分布最高。不同植被带土壤微生物群落多样性显示,HJ土壤中微生物多样性指数大于其他植被类型,HM土壤中微生物多样性指数...     

藏南布丹拉山南坡种子植物区系海拔格局分析

生态群落交错区通常因物种丰富、区系成分复杂而被视为关键带.藏南布丹拉山处在半湿润向半干旱的生态环境过渡带上,因其特殊的自然地理环境而有着丰富的山地植物多样性,但这一重要生态过渡区的种子植物组成和区系成分海拔分布格局目前尚缺乏了解.为了理清布丹拉山南坡种子植物区系成分及其垂直分布变化格局,该文通过野外植物群落的样方调查、...