典型荒漠植物凋落物分解及养分动态研究/Study on Dynamic Status of Litter Decomposition and Nutrients of Typical Desert Plants[J]

采用分解网袋法,对古尔班通古特沙漠南缘粗柄独尾草（Eremurus inderiensis）、尖喙牻牛儿苗（Erodiumoxyrrhynchum）和沙漠绢蒿（Seriphidium santolinum）3种荒漠植物叶、茎和根的分解、养分释放特性进行了研究。结果表明：叶片、茎、根系的质量损失过程均符合指数衰减模型。经过364 d的分解,粗柄独尾草叶、粗柄独尾草根、尖喙牻牛儿苗叶、尖喙牻牛儿苗茎、尖喙牻牛儿苗根、沙漠绢蒿茎、沙漠绢蒿根的失重率分别为41.96%、81.94%、42.18%、29.32%、47.02%、20.66%和20.71%;3种植物根、茎、叶的分解速率存在显著差异,分解速率依次为：粗柄独尾草根〉叶;尖喙牻牛儿苗根〉叶〉茎;沙漠绢蒿根〉茎。在整个分解过程中,N和P含量总的趋势表现为释放,叶、根凋落物质量损失与初始N、P含量显著负相关,非生物因素对其分解有重要影响

准噶尔盆地南缘降水脉冲量级分布及其变化规律/Distribution and Change of Different Precipitation Pulse Sizes in the Southern Marginal Zone of the Junggar Basin, China[J]

对干旱区降水脉冲发生规律的分析，将为理解荒漠生态系统结构与功能提供新的视野。选择准噶尔盆地南缘的温泉、精河、乌苏、蔡家湖、奇台和巴里坤6个气象站近50多年的逐日降水资料，分析不同量级降水脉冲对年总降水频次和降水量的贡献以及变化规律。结果表明：小降水脉冲（≤5mm）占到全年总降水频次的87．5％，而大降水脉冲（〉10mm）只占到了4．3％。然而，小降水脉冲对年降水量的贡献为47．5％，大降水脉冲却贡献26．6％。近50多年来，准噶尔盆地南缘的年降水量有显著增加，但是，年降水频次的变化却不显著。这可以归结为小脉冲呈下降趋势，而大脉冲则显著增加。总之，近50多年来，准噶尔盆地南缘的降水脉冲在放大

古尔班通古特沙漠梭梭和白梭梭树干茎流特征/Stemflow of Haloxylon ammodendron and H.persicum in the Gurbantonggut Desert[J]

通过对古尔班通古特沙漠2个主要建群种梭梭(Haloxylon ammodendron)和白梭梭(Haloxylon persicum)树干茎流的野外实验观测,分析植株冠层和降雨特征对树干茎流形成的影响,并明确了树干茎流量在降雨再分配中的比例.结果表明:当降雨量≥2.4 mm时,梭梭和白梭梭开始有树干茎流产生.梭梭、白梭梭的树干茎流量随树冠体积的增大而增加,但是,当梭梭树冠体积大于4 m3,白梭梭树冠体积大于1.5 m3时,树干茎流量随树冠体积的增加不再增大,甚至有下降趋势.梭梭和白梭梭的树干茎流量和降雨量之间存在显著正相关,累计树干茎流量分别占降雨总量的9.1％和6.4％.梭梭和白梭梭的集流率均随降雨量增加而增大,能够有效地将树干茎流汇聚到树干基部,梭梭表现出更强的汇集树干茎流的潜力

不同功能型原生荒漠植物对小降雨的光合响应/Photosynthetic responses of different plant functional types to small rainfall events in a non-disturbed desert[J]

小降雨事件(≤5 mm)在干旱区年降雨频次中占很大比重,并且发生间隔较短.为揭示荒漠植物对小降雨的利用策略,在准噶尔盆地原始生境中研究了4种植物功能型(短生活史草本植物、长生活史草本植物、非潜水灌木和潜水灌木,共28物种)对1和6 mm人工降雨的光合响应.结果表明,1 mm降雨后,多数草本植物净光合速率(Pn)、气孔导度(gs)上升,非潜水灌木的gs和潜水灌木的瞬时水分利用效率(WUE)响应的幅度接近于6mm降雨效应.为探讨植物利用小降雨的可能机制,选取单位面积叶片吸水量(LWUC)和叶片相对含水量增量(Rw)对叶片进行吸水能力测试.结果表明,小降雨既可通过叶面毛被草本植物直接吸收利用,也可通过增加微生境湿度,调节气孔导度,降低蒸腾而使灌木间接获益

荒漠草本植物在不同降雨模式下的光合响应和生物量分配策略/Photosynthetic responses and biomass allocation strategies of desert herbaceous plants under different precipitation patterns[J]

植物对降雨格局变化的响应和适应影响着生态系统碳固定等过程.本研究在盆栽控制条件下,以4种荒漠草本植物地肤(Kochia scoparia)、滨藜(Atriplex patens)、盐角草(Salicornia europaea)和短柱猪毛菜(Salsola lanata)为对象,设置4种降雨模式处理(湿润处理20 mm×l/周与10 mm×2/周;干旱处理12 mm×l/周与6 mm×2/周),分析其净光合速率(Pn)、植物PSII最大光化学效率(Fv/Fm)随时间的变化,以及植株的生物量分配情况.结果表明:各处理下,Pn基本都在降雨后第2天达到峰值,并且植株能维持较高的单叶Pn;盐角草和短柱猪毛菜的Fv/Fm在各处理下均处于最适范围.比叶面积(SLA)和比根长(SRL)受降雨处理影响不显著.地肤生长主要受P素限制,其他3种植物主要受N素限制.降雨量主导着植物总生物量和叶茎根各部分生物量,降雨频次能调节植物地上和地下部分生物量分配的比例.等水量下,降雨频次增多使植物加大地下生物量的分配

膜下滴灌对新疆棉田生态系统净初级生产力、土壤异氧呼吸和CO2净交换通量的影响/Effects of drip irrigation with plastic mulching on the net primary productivity, soil heterotrophic respiration, and net CO2 exchange flux of cotton field ecosystem in Xinjiang, North-west China[J]

2009年4-10月,通过田间试验,以传统无膜漫灌为对照,研究了膜下滴灌对我国新疆棉田生态系统净初级生产力、土壤异氧呼吸和CO2净交换通量的影响.结果表明:膜下滴灌和无膜漫灌处理下,棉田生态系统净初级生产力、土壤异氧呼吸通量和CO2净交换通量均呈先增大后减小的变化趋势.与无膜漫灌相比,膜下滴灌显著提高了棉花地上、地下生物量和净初级生产力,降低了土壤异氧呼吸通量.在整个生长季节,膜下滴灌处理的年土壤异氧呼吸通量为214 g C·m-2,低于无膜漫灌处理的317 g C·m-2;膜下滴灌处理的棉花年净初级生产力为1030 g C·m-2,显著高于无膜漫灌处理的649 g C·m-2;膜下滴灌处理比无膜漫灌处理多固定大气CO2479 g C·m-2.膜下滴灌栽培措施既提高了作物生产力,又降低了土壤CO2排放,是干旱地区一种重要的农业固碳减排措施

盐生荒漠土壤水稳定氢、氧同位素组成季节动态/Analysis on Seasonal Dynamics of δ18O and δD in Soil Water at a Saline Desert Site in the Southeastern Junggar Basin[J]

对准噶尔盆地东南缘降水和土壤水稳定氢、氧同位素组成(δ18O和δD)进行了测定,分析了降水中δ18O和δD值的季节变化规律、表层土壤水中188O和δD值对降水脉冲的动态响应以及不同深度土壤水中188O和δD值的变化特征.结果表明:该区域大气降水线为δD=7.691 δ18O+4.606;降水与表层土壤水中188O和18值表现出明显的季节变化特征;表层土壤水中δ18O和δD值、质量含水量对降水脉冲响应显著,且不同量级的降水导致不同程度的响应.利用LSD法对0～300 cm土层内土壤水中δ18O和δ值进行多重比较分析,可将土壤在垂直方向上分为3层,表层(0～50 cm)土壤水分活跃,稳定同位素值随深度的增加而迅速减小;中间层(50～180 cm)土壤水分相对活跃,既受到降水入渗和蒸发作用的影响,也有地下水的补给;深层(180～300 cm)水分来源稳定,土壤水中δ18O和δD值基本不变

古尔班通古特沙漠南缘梭梭水分利用动态/Dynamics of water usage in Haloxylon ammodendron in the southern edge of the Gurbantünggüt Desert[J]

植物的水分来源是荒漠地区植物水分关系研究的重要方面,有助于理解荒漠植物对干旱环境的适应.为了研究古尔班通古特沙漠主要建群种梭梭(Haloxylon ammodendron)生长季的水分利用动态,以及其对发生在不同时期相似量级降水脉冲的响应,利用稳定性同位素技术测量了梭梭小枝木质部水、降水、0-300 cm不同土层的土壤水和地下水的δ18O值.水源依据深度划分为4个:浅层土壤水(0-40 cm),中层土壤水(40-100 cm),深层土壤水(100-300 cm)和地下水.然后,应用IsoSource模型计算了梭梭对潜在水源的利用比例.结果表明:4月份,梭梭主要利用浅层土壤水,利用比例为62％-95％; 5-9月份梭梭主要利用地下水,利用比例为68％-100％.梭梭对不同时期发生的两场相似量级的降水具有不同程度的响应.5月22日、6.7 mm降水后第1天,梭梭对土壤水的吸收达到最大值,由降水前的9.8％增长为降水后的40.4％,同时降低了对地下水的吸收,由降水前的83％-98％下降为42％-81％.8月31日7 mm降水后,梭梭对土壤水的吸收没有增加,仍然保持对地下水的高比例利用,达71％-98％.低的土壤含水量可能抑制了表层根系的活性,导致梭梭对降水不敏感.由冬季融雪和春季降水补给的浅层土壤水和地下水是梭梭种群可利用的两个重要水源.梭梭的水分利用动态反映了其对干旱环境的适应

克里雅河流域荒漠-绿洲交错带3种不同生活型植物的光合特性/Photosynthetic characteristics of three different life-form plants in the desert-oasis ecotone of Keriya River Basin[J]

利用LI-6400光合仪测定新疆克里雅河流域荒漠-绿洲交错带自然生长的芦苇、柽柳、胡杨叶片的气体交换参数及环境影响因子,通过对比3种植物光合特性的差异及其与环境因子间的关系,探讨3种植物对荒漠环境的适应特性和机制.结果表明:(1)3种植物叶片Pn日变化均呈不对称的双峰曲线,“午休”现象明显,Pn日均值的大小依次为胡杨＞芦苇＞柽柳,种间差异不显著.(2)Tr、PAR和Gs与3种植物Pn的日变化存在极显著或显著的相关关系,其中影响芦苇Pn的主要因子是Tr、PAR和Gs,作用效应为Tr＞Gs＞PAR;影响柽柳Pn的主要因子是Tr、Gs,作用效应为Tr＞Gs,;影响胡杨Pn的主要因子是Tr.(3)3种植物的光合作用对光强和CO2的响应特征可用二次方程描述;光补偿点和饱和点均为柽柳＞胡杨＞芦苇;CO2补偿点为胡杨＞柽柳＞芦苇,饱和点为胡杨＞芦苇＞柽柳.(4)3种植物的表观量子效率在0.0341-0.0411 mol/mol之间,羧化效率在0.0480-0.0546mol m-2 s-1之间.综合比较表明,3种干旱区植物在自然条件下日均净光合速率、光能利用率和CO2同化能力差异不显著,气孔限制是光合“午休”现象产生的主要原因;影响3种植物光合作用的主导因子各不相同,但Tr与Pn间的关系较其它因子更为密切

盐生荒漠净生态系统碳交换的涡度相关法和箱式法对比/Net ecosystem carbon exchange in saline desert: A comparison of eddy covariance method and chamber-based method[J]

将叶面积指数的季节动态,与箱式法同步观测得到的同化枝净光合(呼吸)速率和土壤呼吸速率相结合,对群落碳交换进行估算,并以此验证盐生荒漠涡度相关数据的可靠性.结果表明:盐生荒漠生态系统年叶片生物量为51.30±5.56 g·m-2,其中90.45％以上来源于多枝柽柳的贡献;而整个生长季,群落叶面积指数(LAI)呈单峰形式变化,从5月30日-9月30日,LAI介于0.18 ～0.30,并在第197天达到最大值.涡度相关法和箱式法对群落碳交换的测定结果表明,群落碳交换存在显著的季节变化,并于7月中旬达到碳同化峰值,与LAI有显著的相关性(P＜0.001).对比发现,两种测量方法对群落碳交换日过程的测定结果有很好的一致性,但对夜间生态系统呼吸的测定,涡度相关法较箱式法存在略微的低估,引起这种低估的原因可能是夜间湍流较弱