甘肃省干旱地区抗逆农作物种质资源普查

为全面普查和抢救性收集农作物种质资源,2011-2012年采用查阅文献、访问和实地调查相结合的方法,对分布在甘肃省干旱地区10个县/市的抗逆农作物种质资源进行了普查,填写基础信息表格960余张。通过资源普查发现,近25年来出现了气温升高、降雨量减少、农业总产值比重下降、小麦和特色杂粮杂豆锐减、生物多样性降低,抗旱形势严峻、资源保护压力加大等问题。针对这些问题,本研究提出了甘肃省农作物种质资源有效保护和高效利用建议,为科技创新和政府决策提供了基础信息和材料。     

Are landscape attributes a useful shortcut for classifying vegetation in the tropics? A case study of La Amistad International Park

Effective vegetation classification schemes identify the processes determining species assemblages and support the management of protected areas. They can also provide a framework for ecological research. In the tropics, elevation‐based classifications dominate over alternatives such as river catchments. Given the existence of floristic data for many localities, we ask how useful floristic data are for developing classification schemes in species‐rich tropical landscapes and whether floristic data provide support for classification by river catchment. We analyzed the distribution of vascular plant species within 141 plots across an elevation gradient of 130 to 3200 m asl within La Amistad National Park. We tested the hypothesis that river catchment, combined with elevation, explains much of the variation in species composition. We found that annual mean temperature, elevation, and river catchment variables best explained the variation within local species communities. However, only plots in high‐elevation oak forest and Páramo were distinct from those in low‐ and mid‐elevation zones. Beta diversity did not significantly differ in plots grouped by elevation zones, except for low‐elevation forest, although it did differ between river catchments. None of the analyses identified discrete vegetation assemblages within mid‐elevation (700–2600 m asl) plots. Our analysis supports the hypothesis that river catchment can be an alternative means for classifying tropical forest assemblages in conservation settings.     

岷江干旱河谷土石混合边坡不同种植处理下乡土植被的生态效益

岷江干旱河谷生态环境脆弱,植被恢复困难,大规模的公路建设极易对当地生态环境造成破坏。筛选适宜的植被恢复措施对干旱地区道路边坡的乡土植被恢复重建和生态功能提升尤为重要。以岷江干旱河谷极端退化的土石混合的道路边坡为案例,选取乡土灌木和草本植物构建植物群落,进行裸地播种、播种后覆盖纤维毯和添加腐殖土后播种并地表覆盖纤维毯3种不同的种植处理,揭示了不同处理下群落结构、土壤改良以及水土保持效益的差异。发现,乡土灌草群落是干旱河谷适宜的道路边坡植被恢复模式,种植后第3年群落特征趋近于岷江干旱河谷区自然生态系统的多年生灌草植被。纤维毯覆盖+覆土处理在促进植物生长和群落构建,水土流失防治上效果最好,群落总盖度为74%,群落总生物量为506.35 g/m²;生长季内,与自然恢复相比小区径流量减少了87.8%,泥沙流失量降低了92.1%。土壤改良效应在3种处理之间差异不明显,但是与自然恢复样地相比,各处理均提升了边坡0—20 cm土层土壤养分。不同种植处理下植物群落结构差异是影响干旱河谷土石混合的道路边坡水土流失的关键因子。     

极端干旱区多枝柽柳叶片功能性状及其与土壤理化因子的关系

叶片是植物获取资源的重要器官,研究其功能性状与环境因子的关系,有助于更好地了解植物对环境要素变化的生态适应性。以塔里木盆地北缘不同生境下(绿洲、过渡带、荒漠)典型荒漠植物多枝柽柳(Tamarix ramosissima)为研究对象,分析其叶片结构和生理性状在不同生境间的差异,建立叶片性状与土壤理化因子的相关关系,解析荒漠植物的生态适应性并揭示影响荒漠植物叶片功能性状的关键环境因子。结果表明：(1)多枝柽柳叶片功能性状具有不同程度的变异,其中叶片面积变异幅度最大(40%),比叶面积、可溶性蛋白含量等变异幅度最小(均为15%)。(2)多枝柽柳叶片厚度和叶片面积等结构性状以及叶片可溶性蛋白、脯氨酸、淀粉含量等生理性状在不同生境中均具有显著差异(P<0.05),其中可溶性蛋白、脯氨酸含量均在荒漠生境中达到最高。(3)多枝柽柳叶片部分功能性状之间存在显著的相关关系,其中叶片厚度、淀粉含量等与叶组织密度呈显著负相关关系(P<0.05),而叶片厚度与淀粉含量之间、可溶性糖含量与非结构性碳水化合物含量之间均呈极显著正相关关系(P<0.01)。(4)通过RDA排序分析发现,土壤速效磷含...     

全球不同气候带陆地植被净初级生产力变化趋势与可持续性

分析全球不同气候带陆地植被净初级生产力(NPP)的变化趋势与可持续性,对于估算全球陆地生态系统的结构、功能和碳源(汇)具有重要意义。运用Mann-Kendall突变检验、Theil-Sen斜率估计、Hurst指数分析全球不同气候带陆地NPP的变化趋势与可持续性。结果表明：(1)全球陆地NPP有明显的地域分异规律,呈现低纬高、高纬低,沿海高、内陆低的特点。约48.79%陆地生态系统的植被NPP得到了改善,其中显著改善的面积占全球陆地生态系统的8.45%,主要分布在北美洲北部和中部、亚马逊河流域西部、刚果盆地、欧洲南部、印度半岛西北部、中国黄土高原;轻微改善的面积占全球陆地生态系统的40.34%,主要分布在南美洲中南部、亚洲东部和澳大利亚大陆东部。(2)各气候带NPP变化趋势和突变点表现为：热带、亚热带、极地带的NPP呈不显著下降趋势(R²=0.111,P=0.176;R²=0.144,P=0.120;R²=0.002,P=0.854),热带无明显突变点,亚热带突变点为2015年,极地带突变点为2005年;干旱气候带的NPP...     

生态红线划分的理论和技术

在重要生态功能区、生态环境敏感区/脆弱区等区域划定生态红线,控制人类活动强度,对于维护区域生态完整性和生态服务功能的可持续性,解决生态环境退化和资源枯竭问题,减轻异常自然灾害不利影响具有重要意义.虽然不少省市已开展生态红线划分和管理试点工作,但生态红线划分的理论和技术尚不完善。生态红线区划和管理急需理论指导和技术支持。对生态红线的内涵进行了分析,指出了空间红线、面积红线和管理红线之间的有机联系,强调了生态安全空间格局和区域生态服务需求在生态红线划分中的重要性;在生态红线划分技术研究综述基础上剖析了生态红线的研究中存在的问题,如划分方法简单粗放、对景观和区域尺度上的空间过程和空间联系考虑不足以及由于部门和学科分割带来的(海)水陆缺乏统筹等;论述了生态适宜性评价、景观/区域安全格局理论、海陆统筹理论、干扰生态学理论、生态系统管理和适应性理论以及驱动力-压力-状态-影响-响应(DPSIR)模型框架等技术方法和理论以及它们在在生态红线划分中的潜在应用;最后提出了基于生态安全格局和区域生态服务需求的生态红线划分的技术路线,并对今后生态红线划分研究进行了展望。提出的生态红线划分技术和理论方法可为今后生态红线的研究提供有益参考。     

应用拱棚-空调法对极干旱区降水的模拟回收

拱棚法监测表明极干旱区存在潜水蒸发,而土壤温湿度监测表明,土壤水分具备向下运转的条件,这意味着拱棚所监测的水分可能来自降水,极干旱区并不存在深埋潜水蒸发。因此,研究降水的最终去向非常重要。为此笔者应用拱棚-空调法进行对极干旱区降雨模拟回收。结果表明,在极干旱条件下占该区85%以上频次的5 mm的降水经90 d可完全蒸发和回收。回收过程中,棚内地上50 cm的相对湿度(RH)和绝对湿度(AH)分别较棚外增高12.10%和3.50 g/m3,这使降水的回收时间大为延长;另外,土壤内部的温湿度监测表明,洒水后30 cm土壤的温度、RH、AH分别高于棚外对照1.46℃、4.17%和2.50 g/m3,说明有一定数量的降水通过膜下土壤侧向流向了外部,增加了收集时间。回收实验证明极干旱区降水可完全蒸发,该区存在潜水蒸发与GSPAC(Groundwater-Soil-Plant-Atmosphere Continuum)水分的向上运转。     

蒙古沙冬青伴生植物AM真菌的空间分布

进一步探究荒漠植物与AM(arbuscular mycorrhiza)真菌共生关系及其生态适应性,为以蒙古沙冬青为建群种适生区的植被恢复与生态改良提供依据。于2013年6月在内蒙古荒漠带选取以蒙古沙冬青为建群种的3个样地乌海、磴口和阿拉善,从每个样地选择2种主要伴生植物,按0—10、10—20、20—30、30—40、40—50 cm共5个土层采集土样和根样,研究了蒙古沙冬青伴生植物AM真菌空间分布及其与土壤因子的关系。从梭梭(Haloxylon ammodendron)、油蒿(Artemisia ordosica)、柠条锦鸡儿(Caragana korshinskii)和蒙古扁桃(Amygdalus mongolica)4种伴生植物根围土壤共分离鉴定4属25种AM真菌,其中球囊霉属(Glomus)14种,无梗囊霉属(Acaulospora)7种,管柄囊霉属(Funneliformis)3种,盾巨孢囊霉属(Scutellospora)1种,优势菌种为网状球囊霉(Glomus reticulatum),AM真菌属种分布具有不均衡性和地域性。4种伴生植物根系均能与AM真菌形成I-型(intermediate type)丛枝菌根,其共生程度和定殖规律具有明显空间异质性。AM真菌种数随土层深度增加而下降。AM真菌最大定殖率在10—30 cm土层,最大孢子密度在10—20 cm土层。相关性分析表明,AM真菌菌丝与土壤有机C极显著正相关(P0.01),与易提取球囊霉素(EEG)显著负相关(P0.05);孢子密度与有机C、碱性磷酸酶极显著负相关(P0.01),与碱解N极显著正相关(P0.01)。主成分分析表明,土壤有效P、酸性磷酸酶、碱性磷酸酶和总球囊霉素(TEG)等土壤因子能综合反映内蒙古荒漠带营养状况。TEG和EEG平均含量分别为4.76 mg/g和1.62 mg/g,占土壤有机C平均含量为61.26%和20.8%,说明在贫瘠荒漠环境中球囊霉素是土壤有机碳库重要来源和组成部分。