海草形态、生长的种间差异及其相关生长关系

海草是海洋沉水高等植物,属典型的根茎克隆植物.根状茎直径和分株重分别是其个体大小的第一、二表征指标,个体大小是海草重要的种间识别特征.对海草6个形态构件指标和18个生长指标的综合分析表明:果实大小、单株叶面积、分株重具有显著的种特异性;分株发出的时间差、水平根状茎分枝率、叶年产量、分株寿命和垂直茎分枝率是海草种特异性最强的5个生长动态指标,海草生长动态的差异主要体现在克隆生长能力强弱和分株生活史长短上;大海草趋于游击型克隆构型,而小海草则趋于密集型,但小海草Cymodocea nodosa例外;大海草基株水平扩展能力较小海草差.海草个体大小与生长特征的相关生长关系表明:随个体的增大,海草在有机构件生长上表现出两相邻叶、相邻分株、相邻节发出的时间差延长,分株、叶、茎寿命延长的特点;在克隆生长水平上表现出根状茎节间长变短、延伸速率降低,分枝率和根状茎上年产分株数降低,分枝角度变小和间隔子增大的趋势;在克隆片段水平上表现为生理整合性增强;在种群层面则表现出生物量增大和种群密度降低的特点.因此,海草个体大小对其形态、生长特征、克隆构型、种群密度和生产力起到了决定作用.大小海草不同的形态、生长动态和克隆构型特征导致它们的生存策略及生态功能也不同,这一点可能对海草场修复基础理论研究具有一定的指示作用.     

大兴安岭北部兴安落叶松林穿透雨延滞效应

以黑龙江漠河生态站兴安落叶松天然林为研究对象,对林外雨、穿透雨和树干茎流进行定位观测,分析大兴安岭北部兴安落叶松林穿透雨延滞效应.结果表明： 穿透雨量、树干茎流量和林冠截留量分别占同期降雨总量的76.5%、2.6%和20.9%.降雨发生后,穿透雨与林外雨在产生和终止时间上均存在一定延滞性;随降雨量级增大,穿透雨滞后时间表现出逐渐缩短的趋势,变动范围为（67.8±7.8）～（17.2±3.9） min（穿透雨）和（112.0±38.8）～（48.3±10.6） min（树干茎流）;相同降雨量级下,穿透雨滞后时间随降雨强度增大而逐渐降低,且降雨强度>2 mm·h^-1时延滞时间显著缩短,同时随雨前干燥期的增加而增长,而当雨前干燥期≥48 h时,降雨量则是影响滞后时间的主要因素;降雨终止时,降雨量>5.0 mm,穿透雨终止时间也存在延滞性,且随降雨强度增加而增大,但与雨前干燥期关系不明显;树干茎流终止时间先于林外雨终止时间,且主要与降雨量级有关,降雨量级越小,终止时间越早.     

不同天气条件下小叶锦鸡儿茎流及耗水特性

采用以热平衡为原理的Dynamax包裹式茎流测量系统,于2006年对科尔沁沙地人工小叶锦鸡儿群落的液流变化进行连续监测,利用实验区自动气象站同步检测光合有效辐射、气温、相对湿度和风速等气象因子,结合人工记录的天气状况,分别选取4种最典型的天气条件,分析了小叶锦鸡儿的茎流变化、单枝耗水量及其与气象因子的关系.结果表明:在高温、强辐射条件下,小叶锦鸡儿的液流呈"几"字型宽峰曲线,以低耗水的蒸腾特性耐受干旱缺水的环境.不同天气条件下,小叶锦鸡儿液流日变化波动曲线及其主要影响因子各异,但光合有效辐射始终是液流变化的主导因子.小叶锦鸡儿茎干液流通量密度的变化是各种气象因子综合作用的结果.单枝日耗水量的总体变化趋势是从晴天、阴天、风天到雨天依次减少,其平均值分别为459、310、281和193mg.d-1.     

生态脆弱带不同区域近缘优势灌木的生理生态学特性

小叶锦鸡儿、中间锦鸡儿和柠条锦鸡儿分别为中国北方生态脆弱带典型区域——科尔沁沙地、毛乌素沙地和腾格里沙漠的优势灌木。为了探讨生长在地理位置相距很远的不同气候类型区、但亲缘关系较近的沙漠植物种之间特性的差异及近缘种间引种成功的可能性 ,对 3种灌木在原产地和引种地 (腾格里沙漠 )的气体交换、叶绿素荧光参数、β胡萝卜素和脯氨酸累积等特性进行了对比研究 ,结果显示 :各区优势灌木的气体交换特征不同 ,主要依照区域光照和温湿条件的不同组合而变化 ,各区域的环境条件组合最利于其建群种的生长 ;引进种对引种地环境变化的反应调节较乡土种敏感 ;地理位置相距较近的近缘种间生理特性相近 ,引种易于成功     

盐渍化胁迫下油葵对土壤原油污染的适应性及其改良措施

为了探究植物在盐渍化胁迫下对原油污染的适应性及改良措施,本研究以油葵作为研究对象,进行了原油-氯化钠-脱硫石膏盆栽正交试验和煤渣-沸石-脱硫石膏-锯沫盆栽正交试验.结果表明: 在盐渍化条件下,随着原油浓度的增大,油葵幼苗株高相对生长率(RGR)、地上生物量RGR、根氮磷比均显著减小,超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化氢酶(CAT)活性呈先增加后显著降低的趋势;随着锯沫体积分数的加大,油葵株高RGR和地上生物量RGR均显著增加,SOD活性逐渐降低,说明锯沫在改良盐渍化原油污染土壤方面比煤渣、沸石和脱硫石膏效果显著.在盐渍化条件下,原油污染能够降低油葵幼苗的生长率,锯沫对改良原油污染有较好的效果.     

放牧对小叶锦鸡儿种子产量的影响

锡林河流域草地灌木化表现为小叶锦鸡儿（Caragana microphylla）种群的扩张。为了研究放牧与小叶锦鸡儿种群扩张的关系, 从小叶锦鸡儿的种子产量和萌发入手, 分析放牧对小叶锦鸡儿生殖的直接影响（即放牧的直接影响）以及不同放牧处理下昆虫种群对小叶锦鸡儿生殖造成的影响（即放牧的间接影响）。通过比较不同处理下小叶锦鸡儿果荚的数量、种子产量以及昆虫对种子的取食, 发现放牧产生的直接影响和间接影响性质不同, 放牧的直接影响是不利于小叶锦鸡儿的繁殖,而其间接影响却对小叶锦鸡儿的繁殖有利, 且这两种影响在很大程度上会互相抵消。根据所得的研究结果可知在停止放牧之后的一段时间内, 小叶锦鸡儿种群扩张的可能性会增加, 因此在草地生态系统管理中应该注意这个问题。     

小叶锦鸡儿和狭叶锦鸡儿的生态和水分调节特性比较研究

对锦鸡儿属羽状叶类群的代表植物——小叶锦鸡儿和假掌状叶类群的代表植物——狭叶锦鸡儿的地理分布、生长发育、形态结构、渗透调节和水分代谢进行了比较研究。小叶锦鸡儿在内蒙古高原分布于东起呼伦贝尔 (1 2 4 .0 0°E)西至达茂旗(1 1 0 .4 3°E)的半湿润至半干旱地区 ,生长发育最适地区是锡林浩特 ;狭叶锦鸡儿在内蒙古高原分布于东起锡林浩特 (1 1 6 .0 7°E)西至阿拉善 (98°E)的半干旱至极干旱地区 ,生长发育最适地区是阿拉善。这种分布格局和生长发育适应性说明 ,狭叶锦鸡儿比小叶锦鸡儿更适宜干旱环境。小叶锦鸡儿叶片平展、被绿色柔毛 ,有时上面近无毛 ,狭叶锦鸡儿叶片呈瓦状、被粉白色柔毛 ;狭叶锦鸡儿叶片厚度 /面积比值和长 /宽比值大于小叶锦鸡儿 ,叶片生物量小于小叶锦鸡儿。这些特性使狭叶锦鸡儿比小叶锦鸡儿保水能力强。由于狭叶锦鸡儿的渗透调节物质浓度大于小叶锦鸡儿 ,导致细胞渗透势低于小叶锦鸡儿 ;狭叶锦鸡儿叶含水量低于小叶锦鸡儿 ,束缚水 /自由水比值大于小叶锦鸡儿 ;狭叶锦鸡儿叶水势低于小叶锦鸡儿。这些特性表明狭叶锦鸡儿比小叶锦鸡儿渗透调节能力强。狭叶锦鸡儿的蒸腾速率和日蒸腾积累值均小于小叶锦鸡儿 ,水分利用效率高于小叶锦鸡儿。由于叶形态变异、良好的渗透调节功     

Is the removal of aboveground shrub biomass an effective technique to restore a shrub‐encroached grassland?

Encroachment of woody plants into grasslands is a global phenomenon that has substantial impacts on pastoral productivity and ecosystem services. Over the past half century, pastoralists and land management agencies have explored various options to control woody plants in order to improve ecosystem services in shrub‐encroached grasslands. We examined the effectiveness of controlling the encroachment of the shrub Caragana microphylla into grassland in Inner Mongolia, China. We cut and removed all of the aboveground biomass from 450 shrubs, predicting that the effectiveness of this technique to control shrubs would depend on shrub morphology. Specifically, we expected that larger shrubs with more biomass would be more difficult to kill by cutting than smaller shrubs. A year after treatment, we found that cutting killed only 11% of the 450 treated shrubs, and of these, three‐quarters of the locations that they occupied reverted to grasses and one‐quarter to bare soil. Shrubs that survived the cutting treatment produced more stems and leaf biomass, and therefore had a greater leaf to stem ratio. Shrubs that died after cutting had a lower crown area and basal area, and less stem biomass than shrubs that resprouted within 12 months of cutting. There were no effects of shrub height on the fate of treated shrubs. Cutting had no effect on understory plant cover or richness, but reproductive plants were taller under shrubs that were not cut. Overall, our study showed that removing aboveground shrub biomass by cutting is an ineffective technique for “restoring” the original grassland community unless shrubs are very small. Strategic targeting of small shrubs would be a more effective technique for controlling the spread of C. microphylla in the long term.