人工培育生物结皮形成和发育对单次降雨量变化的响应

人工生物土壤结皮（BSCs）是目前沙化土地治理的新方法和新模式,播撒天然BSCs碎片是培养人工BSCs的有效方法之一。降雨显著影响人工BSCs的拓殖和发育,已有的研究多集中于探讨降雨总量和频次对单一类别的人工BSCs的影响。而单次降雨量如何影响不同类别的人工BSCs生长发育,仍鲜见报道。以腾格里沙漠东南缘的天然藓类（N-M）、天然蓝藻-地衣（N-CL）、天然蓝藻（N-C）和人工蓝藻（A-C）结皮碎片作为培养人工BSCs的材料,探讨了1 mm、2 mm和5 mm的单次降雨量与不同类别BSCs碎片对人工BSCs的影响。结果表明,在3种单次降雨量处理下使用3种天然BSCs碎片和A-C结皮碎片均可成功培养人工BSCs,2 mm单次降雨量处理下人工BSCs的发育效果最好,而N-C和A-C较其他类别在培养早期具有较高的盖度（32.5%）和叶绿素a含量（11.39 μg/cm²）。回归分析发现,人工BSCs的盖度与单次降雨量呈二项式相关;N-M和N-CL的厚度与单次降雨量呈二项式相关,N-C和A-C与单次降雨量呈对数相关;N-C的叶绿素a含量和单次降雨量呈线性正相关;N-M的松散结合胞外多糖含量和单次降雨量呈线性负相关;N-M和A-C的紧密结合胞外多糖含量和单次降雨量分别呈线性负相关和指数相关（P<0.05）。研究证明了单次降雨量和BSCs类别显著影响人工BSCs的拓殖和发育。同时发现A-C较N-C发育更稳定。因此,建议在使用人工BSCs进行大规模生态恢复时,应选择适宜的BSCs类别并优先选择人工BSCs碎片作为培养材料。     

固沙灌木柠条锦鸡儿和中间锦鸡儿木质部导水与叶片光合能力对土壤水分的响应

水分是干旱沙区植被重建和恢复的主要限制性因子,土壤有效水分含量直接影响植物木质部水分运输能力。但是不同水分条件下不同物种、不同年龄木质部水力特性和叶片气体交换的差异以及土壤水分含量对其影响的相关研究目前尚不明确。因此,该研究以10年和30年树龄人工固沙区的柠条锦鸡儿(Caragana korshinskii)和中间锦鸡儿(C. liouana)为实验材料,研究它们在旱季和雨季下水力特性和光合特性的差异及其关系。研究结果表明,树龄对柠条锦鸡儿和中间锦鸡儿木质部导水率、导水率损失百分比、叶片水势和相对含水量等无显著的影响,而土壤水分含量对其功能性状的影响较显著。树龄和土壤水分含量均对灌木叶片光合作用有显著影响,但在土壤水分条件良好的情况下树龄对其影响不显著。此外,土壤含水量与叶片水分含量和木质部茎比导水率之间呈显著的正相关关系;木质部导水率与叶片水分状态和气孔导度也存在显著的正相关关系,而光合速率与木质部导水率和叶片水分含量存在显著正相关关系,这表明土壤水分含量通过影响木质部导水率和栓塞程度而直接影响了叶片水分状况和光合碳同化能力。总而言之,柠条锦鸡儿和中间锦鸡儿的木质部导水能力和叶片光合...     

土壤基质中细物质含量对人工蓝藻结皮形成的影响

利用人工蓝藻结皮进行生态修复是防治沙漠化的有效方法之一，土壤细物质是限制人工蓝藻结皮拓殖和发育的重要因子之一。流沙中细物质含量较低，为了促进人工蓝藻结皮在流沙中的发育，本研究设置细物质和流沙体积比为0∶1、1∶1、2∶1、4∶1和1∶0共5个处理，比较了不同细物质含量人工蓝藻结皮的生长状况。结果表明：随着细物质含量的增加，人工蓝藻结皮的盖度逐渐增大，叶绿素a含量和胞外多糖含量先增大后略有下降。土壤细物质和流沙体积比为4∶1处理下人工蓝藻结皮发育最好，该处理下培养60 d后，人工蓝藻结皮的盖度为70%,叶绿素a含量为17.5μg·cm^-2,松散结合胞外多糖含量为70.0μg·cm^-2,紧密结合胞外多糖含量为175.0μg·cm^-2,糖被胞外多糖含量为200.0μg·cm^-2。在细物质含量较低的条件下增加蓝藻添加量可以促进人工蓝藻结皮的形成和发育(每个培养皿添加0.5 g蓝藻为最优处理)。本研究为人工蓝藻结皮接种体规模化培养提供了新思路。