沙埋与供水对毛乌素沙地两种重要沙生植物幼苗生长的影响

沙埋与水分是影响毛乌素沙地植物存活、生长的关键因子。通过沙埋与供水的野外控制实验,研究了毛乌素沙地重要物种柠条(Caragana korshinskii)与羊柴(Hedysarum laeve)幼苗存活及生长对沙埋和供水的反应。结果表明:适量的沙埋(0.25H-0.50H沙埋,H为苗高)与供水(柠条50mm/月,羊柴75mm/月)可以促进幼苗生长,过量的沙埋与供水则会抑制生长甚至导致幼苗死亡。柠条幼苗在50mm/月供水,0.25H、0.50H沙埋,羊柴幼苗在75mm/月供水,0.25H、0.50H沙埋下具有较高的相对生长速率和净同化速率;幼苗在1.0H和1.25H沙埋下全部死亡。供水量较小、沙埋较浅时,两种植物根冠比均较高;当供水量最大时,柠条幼苗根冠比在沙埋最深和没有沙埋时较大,而羊柴幼苗根冠比仍在没有沙埋时最高。     

高温强光环境条件下3种沙地灌木的光合生理特点

比较研究了3种沙地灌木羊紫（Hedysarum fruticosum var.mongloicum）、油蒿（Artemisia ordosia)和沙柳（Salix pasmmophylla)在适宜光照和温度（春季）以及高温强光（炎热的夏季）的光合气体交换特点。前两种灌木为自然分布的种类,后一种为人工插条栽植的种类,瞬时光合有效辐射（PPFD）、叶面温度（Tleaf)、净光合速率（PN）、光系统Ⅱ最大量子产率（Fv/Fm)等参数每隔2h进行1次测量,羊柴和油蒿分别比沙柳具有高的净光合速率（PN）和气孔导度（gs),在高叶温（＞46℃）和强日辐射光（PPFD＞2100μmol.m^-2.s^-1)下这种差异更明显。在光合作用日进程中,净光合速率的下降主要受气孔开度的影响。沙柳的光合作用在高温条件下受到严重的抑制,表现在光合产物的负积累（以呼吸消耗为主）,炎热夏季沙柳的光合净积累仅在早上进行,沙柳的最大量子产率在16：00左右最低,表明这一阶段光系统Ⅱ受到抑制,但这种作用至晚间消失。在炎热夏季,荒漠灌木的光合作用日动态曲线表现出典型的双峰型,而在春季则为单峰型,且夏季的第一个峰值比春季的峰值早2h左右。实验表明高温造成了沙柳光合作用的严重抑制,而天然种类羊柴和油蒿则在相同的环境下更抗高温与强光辐射。沙柳在春季适宜的环境下积累光合产物,而大炎热夏季则以维持其生长为主,光合生理特征表明柳不适合在强光与高温等严酷环境下生存,毛乌素沙地沙柳群落经一定时间后开始腿可能与此有关。     

草地沙化过程地上植被与土壤种子库变化特征

研究了草地沙漠化过程地上植被与土壤种子库的变化特征。获如下结论：(1)草地沙漠化过程地上植被与土壤种子库物种多样性的衰减模式不同,土壤种子库植物种数从潜在沙漠化阶段(固定沙地)到中度沙漠化阶段(半流动沙地)变化很小,而从中度沙漠化到严重沙漠化阶段(流动沙地)衰减速度明显加快;地上植被种数随着沙漠化程度增加而下降,其中从中度沙漠化到严重沙漠化发展阶段衰减幅度最大。(2)地上植被与土壤种子库密度随着沙漠化程度增加而下降,但下降速率因沙漠化发展阶段不同而异,从固定到半固定沙地是地上植被与土壤种子库密度下降最快的时期。(3)地上植被与土壤种子库共有种数随着沙漠化程度的增加而减少,从而导致了地上与土壤种子库群落组成的相异性增大。(4)4种退化沙地土壤种子库组成的相似性要高于地上植被,表明在沙漠化过程中土壤种子库群落组成的稳定性要高于地上植被。(5)地上植被密度与土壤种子库密度存在显著相关性,其关系可用二次曲线来描述。     

吉林省中西部沙地林草田复合生态系统建设的研究

吉林省中西部平原区的土地沙漠化现象较为普遍,由于人类的经济活动,沙地生态系统的稳定性遭到破坏,并向着半流动、流动沙地的方向转化。因此,采取科学有效的治理措施,进行沙地的生态建设,是一项具有战略意义的国土整治课题。笔者利用四年的时间,在吉林省通榆县新华村进行温带半湿润易旱地区沙地综合治理的试验研究,提出了该地区沙地农业生态经济建设的原则。     

去除根系和凋落物对滨海沙地3种防护林土壤碳氮库的短期影响

以福建长乐滨海沙地上3种人工林(尾巨桉、纹荚相思、木麻黄)土壤为研究对象,设置去除凋落物、去除根系和对照3种处理,观测1年后分析改变地上、地下有机质输入对沙地土壤碳氮储量、可溶性有机碳(DOC)氮(DON)和微生物量碳(MBC)氮(MBN)的影响。结果表明:不同树种人工林间土壤碳氮储量无显著差异;不同树种人工林间土壤活性碳氮组分差异显著,木麻黄土壤DOC含量显著高于纹荚相思,纹荚相思土壤DON显著高于木麻黄和尾巨桉,尾巨桉土壤MBN显著高于木麻黄和纹荚相思。改变地上地下有机质输入对滨海沙地土壤碳氮库有显著影响且这种影响随树种而异。去除凋落物后纹荚相思、木麻黄土壤碳储量分别下降38.0%、25.1%,氮储量分别下降12.9%、12.5%;去除凋落物后尾巨桉、纹荚相思、木麻黄土壤DOC分别下降37.5%、30.6%、52.9%,MBC分别下降31.0%、56.9%、29.7%,MBN分别下降50.7%、34.9%、42.2%;去除根系后尾巨桉、纹荚相思土壤MBC分别下降57.7%、15.4%。回归分析显示,滨海沙地土壤DOC、MBC与土壤碳储量呈显著正相关,土壤DOC和MBC分别能够解释土壤碳储量变化的47.7%和57.7%。研究表明:树种通过调控地上、地下输入影响可溶性有机碳氮和微生物量碳氮,进而影响土壤碳氮库。     

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。     

沙地樟子松林草木生长的研究

樟子松由于适应性强而被广泛引种到我国主要沙区．通过采用ＣｈａｍｐａｎＲｉｃｈａｒｄｓ生长模型,模拟了红花尔基和章古台两地樟子松的胸径、树高和材积的生长过程．天然樟子松林速生期持续时间长,数量成熟年龄为１００ａ,章古台人工林速生期持续时间短,数量成熟龄为４６ａ     

沙地云杉构件动态与结构(英文)

研究了沙地云杉的构件种群。结果表明:(1)沙地云杉根系生长迅速;(2)针叶寿命随树龄而变化;(3)枝条数量与枝条年龄存在如下关系:B₄₀=2682.5e-0.6958A,B₂₀₀=5807.5e-1.3112A;(4)雄花/雌花随树龄迅速上升;(5)不同层次和方向上球果数量存在显著差异;(6)东方向的冠半径最长,西方向最短,枝条数量、长度,小枝数量随树龄而增加,小枝长度随树龄而缩短。结果表明,沙地云杉能够适应干旱的生态环境,其构件动态与结构是长期的自然选择与适应的结果。     

滨海沙地人工林树种水分利用效率和叶片养分浓度比较及其关系分析

以福建省福州市滨海后沿沙地人工营造的湿地松、木麻黄、尾巨桉、肯氏相思和纹荚相思人工林为研究对象,运用稳定碳同位素法测定植物水分利用效率,探索叶片氮、磷养分状况与水分利用效率之间的差异及相互关系。结果表明:(1)湿地松和肯氏相思的叶片δ13 C均与尾巨桉差异显著(P0.05),但湿地松、木麻黄、肯氏相思、纹荚相思之间的叶片δ13 C均无显著差异;肯氏相思、纹荚相思的叶片δ15 N均显著高于湿地松、木麻黄和尾巨桉。(2)不同树种水分利用效率大小依次为:湿地松肯氏相思木麻黄纹荚相思尾巨桉,且湿地松叶片的WUE显著高于尾巨桉36.87%,而与其他树种的水分利用效率均无显著差异。(3)各树种叶片氮浓度大小依次为:肯氏相思纹荚相思尾巨桉木麻黄湿地松,但仅肯氏相思和纹荚相思与湿地松之间差异达到显著水平;各树种叶片磷浓度大小依次为:尾巨桉肯氏相思纹荚相思湿地松木麻黄,其中尾巨桉与湿地松、木麻黄、纹荚相思之间差异显著;木麻黄和纹荚相思人工林叶片的N/P显著高于尾巨桉人工林,其余树种之间的叶片N/P均无显著差异。(4)叶片δ13 C与叶片N浓度呈显著二次曲线相关关系,叶片δ15 N与叶片N浓度呈极显著线性正相关关系(P0.01)。研究发现,滨海沙地不同树种人工林间水分利用效率、叶片氮浓度、磷浓度、N/P均存在显著差异,水分利用效率与叶片氮浓度、磷浓度均呈显著负相关关系,氮、磷含量是影响滨海沙地沿海防护林树种水分利用效率的重要因子。     

灌溉与施氮对黑河中游新垦农田土壤硝态氮积累及氮素利用率的影响

通过田间试验系统研究了黑河中游边缘绿洲区新垦沙地农田不同灌溉与施氮量 (0、140、221 kg N hm-2和300 kg N hm-2,分别为N0、N140、N221和N300) 对2m土层土壤硝态氮的积累和分布、春小麦产量、植株吸氮量及氮肥利用效率的影响.结果表明:在378～504 mm灌溉水平下,当施氮量大于221 kg hm-2(超过作物吸氮量)时会导致收获期NO-3-N在根层土壤剖面的显著积累 (50～140 kg hm-2);在灌溉量为630 mm时,收获期各处理根层土壤NO-3-N的积累量 (25～47 kg hm-2) 要低于播种前 (58～63 kg hm-2).当施氮量超过221 kg hm-2时,春小麦籽粒产量、地上干物质量、植株吸氮量、氮肥表观利用率及生理效率均不再显著增加,N221与N0、N140、N300相比,其籽粒产量分别提高46.7%、41.3%与9.5%,地上干物质量分别提高31.3%、25.2%与3.5%.灌溉水生产力的变化介于2.0～5.3 kg hm-2 mm-1,氮肥生产力的变化介于6.3～10.8 kg kg-1.研究还表明,灌溉与施氮对土壤贮水量的影响不显著,在378 mm低灌水量时,小麦产量与地上干物质量无显著的影响,这说明在黑河流域新垦沙地农田系统低灌溉 (灌溉量378 mm) 与221 kg hm-2施氮是最优的水肥耦合组合,因为在此管理模式下不仅可以获得相对较高的产量,而且灌溉水和氮素的利用效率较高,硝态氮的积累量较小.