黄土丘陵区不同土地利用模式对深层土壤含水量的影响

对陕北米脂人工经济林、神木退耕还林和榆林榆阳区防风固沙林具有代表性植被类型0～20 m土壤剖面水分特征的差异进行了研究,分析黄土丘陵区不同土地利用模式对深层土壤剖面水分分布和储存特征的影响及生态环境效应.结果表明: 在0～20 m土层,不同位点具有代表性土地利用方式均影响土壤含水量的垂直分布;在整个剖面中,人工经济林土壤储水量有显著差异,为矮化枣树 ＞ 未矮化枣树,储水量相差587.9 mm;神木退耕还林和榆林榆阳区防风固沙林土壤剖面中土壤储水量无较大差异,在神木整个剖面中土壤储水量的大小为退化人工草地 ＞ 柠条林,储水量相差98.8 mm;在榆阳为荒草地 ＞ 樟子松,储水量相差7.5 mm.与未矮化枣树相比,人工经济林矮化枣树减少了对土壤水分的消耗,矮化枣树冠幅较小,降低了蒸腾作用,从而更加有利于土壤水分的可持续利用;人工柠条林和退化人工草地土壤水分含量无明显差异,这是因为退化人工草地过去为苜蓿地,根系分布深以及生物量大,对土壤深层水分利用较大所致;防风固沙林樟子松与荒草地整个剖面中的平均土壤含水量较低,土壤砂粒含量较高,土壤持水性差,土壤含水量随土壤深度的增加而增加,平均土壤含水量分别为3.4%和3.6%,且该地植物对深层土壤水分影响有限.综上,土壤剖面中土壤水分除了受土壤质地的控制,不同土地利用模式由于植物根系不同,对土壤水分也产生较大的影响.为此,选择合适的植物对于土壤深层水的保护和持续利用非常重要.     

极端干旱区咸水灌溉下流沙压埋的减蒸抑盐效应

塔克拉玛干沙漠公路防护林采用2.58～29.70 g·L^-1高矿化度地下水滴灌,流沙压埋和水盐胁迫均是其面临的主要问题.探讨流沙压埋对土壤水分蒸发、盐分表聚及其分布的影响,对节水抑盐和指导干旱沙区水土资源的合理利用具有重要意义.采用微型蒸发器（MLS）研究了不同厚度沙埋下土壤蒸发及其水盐动态,并采用田间控制试验研究了滴管带不同厚度流沙压埋下土壤水盐分布状况.结果表明： 1～5 cm沙埋下,MLS土壤日蒸发量和累积蒸发量均随沙埋厚度的增加而逐渐降低,累积蒸发量比对照降低2.5%～13.7%,土壤水分蒸发抑制效率随着沙埋厚度的增加而增高,1～5 cm厚度的沙埋蒸发抑制效率达16.7%～79.0%,流沙压埋界面以下土壤最终含水量随沙埋厚度的增加而增大,比对照增加2.5%～13.7%.随着沙埋厚度的增加,MLS内流沙表层电导率逐渐降低,分别降低1.19～6.00 mS·cm^-1,而压埋界面以下土壤盐分含量逐渐增加,且流沙表层盐分的变幅大于压埋界面以下土层.咸水滴灌条件下,流沙压埋界面以下土壤含水量随着压埋厚度的增加而增大,分别增加0.4%～2.0%;流沙表层积盐量随着流沙压埋厚度的增加呈先增后减的〖JP2〗趋势,流沙压埋厚度为10 cm时最高,电导率达7.77 mS·cm^-1,流沙压埋界面以下土层含盐量均远低于流沙浅层,35 cm可作为节水抑盐的临界流沙压埋厚度.流沙压埋对土壤水分蒸发和盐分表聚抑制作用极为明显,在干旱沙漠区,可以利用流沙压埋这一自然灾害,达到减蒸抑盐、变害为利的目的.     

草地生态系统植物群落及碳交换对气候变暖的响应研究进展

气候变暖成为大势所趋。气候变暖与陆地生态系统之间会相互作用、相互影响。草地生态系统约占陆地表面积的1/3, 观测与分析草地生态系统植物群落及碳交换对气候变暖的响应有助于进一步预测未来草地生态系统的变化。为此文章重点综述了气候变暖对草地生态系统植物生理生态过程、物种组成、碳交换等方面的影响。研究发现不同地区、不同实验方法取得的研究结果有较大差异。总体而言, 气候变暖对高寒草地生态系统有正效应, 对热带草地生态系统有负效应, 对温带草地生态系统有正/负效应。未来需考虑在全球尺度范围内展开长时间尺度的观测研究与机理研究, 进一步明晰草地生态系统对全球变暖的响应。     

喀斯特干旱环境对青冈栎叶片生长及叶绿素荧光动力学参数的影响

为了探讨喀斯特植被恢复树种青冈栎对干旱环境的适应机制,以当年生青冈栎实生幼苗为材料进行盆栽控水试验,设置正常浇水(-0.1 MPa,对照)、轻度干旱(-0.5 MPa)、中度干旱(-0.9 MPa)和重度干旱(-1.5 MPa)胁迫处理,研究持续干旱处理(15、30、45、60和90天)对其幼苗叶片生长及叶绿素荧光参数的影响.结果表明: 随着干旱胁迫强度的加剧, 叶片的单叶面积、健康叶片数量、叶片含水率、总叶绿素、类胡萝卜素、最大荧光、最大光化学量子产量和潜在光化学效率均显著下降,而枯叶数量和初始荧光显著增加.这些参数在轻度干旱胁迫处理和对照之间均无显著差异.在轻度干旱胁迫处理下,青冈栎幼苗叶片PSⅡ单位反应中心吸收的光能(ABS/RC)、捕获用于还原q_A的能量(TR_o/RC)、单位面积内有活性的反应中心数目(RC/CS)、单位面积捕获的光能(TR_o/CS)和单位面积内用于电子传递的光能(ET_o/CS)均与对照无显著差异,其中RC/CS总是略高于对照,TR_o/CS和ET_o/CS均在第45天达到峰值,分别为606.12和440.78;而中度和重度干旱胁迫处理叶片的ABS/RC、TR_o/RC、ET_o/RC、DIR_o/RC、RC/CS、TR_o/CS和ET_o/CS均低于对照,且随干旱胁迫时间的延长,重度干旱胁迫处理下降更显著.随干旱胁迫的加剧和时间的延长,叶片最大量子效率、其他电子受体的概率和电子传递的量子比率均下降,而用于热耗散的量子比率增加.轻度干旱胁迫下青冈栎幼苗表现出较强的适应性,中度干旱胁迫引起部分叶绿素荧光参数和光合色素指标下降,导致幼苗生长缓慢,而重度干旱则对幼苗生长的影响较为严重,但幼苗未出现死亡现象.因此,青冈栎幼苗有较强的干旱忍受能力,适合在喀斯特地区植被恢复重建和造林工程中应用.     

农林复合系统中物种间水肥光竞争机理分析与评价

低丘红壤农林复合系统被认为能通过引入树木而利用土壤深层水分及防治水土流失,从而作为亚热带地区应对季节性干旱的有效利用方式。然而,复合也可引起光能、水分和养分的竞争,导致农作物减产。通过作物生长量的测定、利用多年监测的土壤水文数据、15N微区试验及光合有效辐射的测量,综合探讨了南酸枣-花生复合系统引起的物种间水肥光的变化;通过其交互作用形成的协同,竞争关系分析,较为全面地评价了农林复合系统水肥光竞争特征。研究表明：低丘红壤上南酸枣与花生复合,促进了南酸枣生长,却减小了20％～50％的花生产量和生物量。其原因不单是南酸枣遮荫引起复合花生光合有效辐射减弱,还与水、肥竞争有关。复合系统在旱季加大利用50～100cm土层土壤水分,从而缓冲了干旱造成的影响;但南酸枣与花生间作系统也存在着一定的水分竞争。复合使得南酸枣能够利用施于花生区及淋失到60cm深处的养分,提高了养分的利用率;但同时也导致养分的竞争并影响花生的生长。在花生产量、生物量受复合南酸枣竞争影响因子中,以光最大、养分其次、水分最小。农林复合系统水肥光交互作用因其组分类型与时空配置而异,需从生态、经济、社会效益方面对复合模式加以优化。     

中国大蒜(Allium sativumL.)18个品种的酯酶同工酶多态性分析

采用聚丙烯酰胺凝胶电泳(PAGE)分离了中国大蒜3个生态型（低温反应敏感型、低温反应中间型和低温反应迟钝型）中18个较典型的品种的酯酶同工酶,并用排序分析法对18个品种的亲缘关系进行了分析,将18个品种分为3个变种群: 1.“苏联”蒜变种群(var.Russia),2.吉木萨尔白皮蒜变种群(var.Jimusaer),3.中国内陆大蒜变种群(var.China)。其中中国内陆大蒜变种群又可分为5个品种群：①关中蒜品种群,②西北蒜品种群,③西南蒜品种群,④云贵蒜品种群,⑤华东蒜品种群。实验结果初步证实,大蒜生态型不能完全等同于基因型,酯酶同工酶的变化可能更能说明大蒜的亲缘进化关系。