准噶尔盆地南缘梭梭树干液流规律比较/Comparative Study on the Rule of Stem-sap Flow of Haloxylon ammodendron in the Southern Marginal Zone of Junggar Basin[J]

采用SF-300热脉冲树干液流仪,分析比较了准噶尔盆地南缘人工种植和原生条件下,梭梭树干液流及其土壤水分的变化,建立了人工种植梭梭树干液流速率与气象因子的最优回归方程。结果表明：人工种植梭梭日累积液流量过程线呈近似＂S＂型,与土壤含水率具有极显著的相关性;液流速率日变化多呈双峰型,昼夜变化明显,对气温的时滞约1 h;原生梭梭耗水特征相对稳定,日累积液流量过程线近似直线型,与土壤含水率无相关性,液流速率日变化多呈多峰型,无明显日过程。观测期人工梭梭单位面积液流通量平均为0.240 L/（cm2.d）,是原生梭梭的1.5倍;降雨后人工和原生梭梭液流速率峰值分别比降雨前提前3 h和30 min

古尔班通古特沙漠树枝状沙丘土壤水分时空变异特征/Temporal and spatial variation of soil moisture in dendritic sand dune over Gurbantunggut Desert in central Eurasia[J]

认识沙漠土壤水分的时空变异性,是揭示沙漠生态系统生态-水文格局的基础.利用中子土壤水分仪的实测数据,对古尔班通古特沙漠树枝状沙丘土壤水分时空变异进行了系统分析.研究表明:①沙丘不同部位土壤水分随时间具有一致性变化规律,上层土壤和下层土壤的变化趋势有所不同.0～lm土层坡顶＞坡中＞坡脚,1～2 m土层坡脚＞坡中＞坡顶.②土壤水分具有明显的季节变化和分层变化特征.春季是古尔班通古特沙漠土壤水分最丰富、变化最迅速的时期;0 ～ 40 cm、40～140 cm、140 ～200 cm土层土壤水分变异系数分别为13.56％、5.35％和0.80％,与不同土层水分来源和消耗以及植物根系分布相对应;不同土层土壤水分的变异强度要大于不同部位土壤水分的变异强度.③植被和地形对土壤水分的空间分异作用明显,沙丘坡脚处以及荒漠灌木梭梭根区始终存在土壤水分相对富集区

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

氮过量吸收对地肤暗呼吸速率及相对生长速率的影响/Effects of excessive nitrogen absorption on the dark respiration rate and relative growth rate of Kochia scoparia[J]

为研究N过量吸收对植物生长的作用,以耐盐植物地肤(Kochia scoparia)作为研究对象,设置3个不同的施N处理,测量了不同生长时期的N含量、暗呼吸速率、生物量和相对生长速率(RGR).结果表明:在N过量吸收的情况下,多余的N对暗呼吸速率并没有显著的影响,导致了暗呼吸中N的利用效率变低；单位质量暗呼吸速率与相对生长速率(RGR)有很好的线性相关,并且直线的斜率和截距并不受氮素过量吸收的影响,表明单位质量暗呼吸速率与RGR的关系不受施氮水平的影响；暗呼吸速率与总N的异速关系中,幂指数的大小与施N量相关,施N量越大对应的幂指数越小

准噶尔盆地东南缘多枝柽柳、白刺和红砂水分来源的异同/Differences and similarities between water sources of Tamarix ramosissima, Nitraria sibirica and Reaumuria soongorica in the southeastern Junggar Basin[J]

荒漠生态系统中,水是植物生长最主要的限制因子.为了比较同一生境下不同荒漠植物的水分来源特征,选取了同一生境下的多枝柽柳(Tamarix ramosissima)、白刺(Nitraria sibirica)和红砂(Reaumuria soongorica),测定了这3种植物茎水和各潜在水源(降水、土壤水和地下水)的氢、氧稳定同位素比率(δD和δ18O)值,并利用IsoSource软件计算了3种植物对潜在水源的利用比例.结果表明:红砂和白刺的茎水δD和δ18O值及其水分来源有明显的季节波动特征.其中,红砂为浅根系植物,春季(3-5月)以表层土壤水为主要水源,夏秋季节(6-10月)表层土壤含水量显著降低,其主要的水分来源逐渐偏向于较深层的土壤水;白刺的根系分布范围介于红砂和多枝柽柳之间,在春季能够较多地利用表层土壤水,而到了夏秋季节,所利用的水分更多地来源于深层土壤水或地下水;多枝柽柳为深根系植物,其90％以上的水分来源于深层土壤水和地下水,而且茎水δD和δ18O值及其水分来源没有季节波动特征.3种植物水分来源特征的差异与其水分利用策略密切相关,同时,也说明荒漠灌木可以通过自身调节向着最优(最有利)表现型发展,从而最大限度地获取水分

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

基于异速生长理论的准噶尔盆地荒漠灌丛形态研究/Morphological investigation of desert shrubs of China's Junggar Basin based on allometric theory[J]

为了揭示荒漠灌丛形态的发生发展机制并认识其在荒漠生态系统中的功能,从形态和结构决定功能的原理出发,对生长在准噶尔荒漠东南部的岛状灌丛进行了形态学调查.依据Malthusian方程微分形式,根据异速生长理论,建立了冠幅与株高生长、灌丛表面积与体积生长的数学关系式,利用植被调查数据进行了验证,并最终得出不同灌丛在不同株高时的情景示意图.结果表明:1)将荒漠灌丛形态假设成半三轴椭球体是合理的;2)虽然灌丛形态发展趋势可以是扁平、近半球和竖直3种类型,但是形态建成后,一般维持在扁平和近半球两种类型;3)18类荒漠灌丛的体积和表面积的数量关系具有一定的一致性,可能与同处于相同环境条件下的水分利用效率相近有关

古尔班通古特沙漠原生梭梭根区土壤水分变化特征/Dynamic variations of soil moisture in Haloxylon ammodendron root zone in Gurbantunggut Desert[J]

研究原生梭梭根区土壤水分动态变化对深入理解古尔班通古特沙漠水文过程与植被的相互作用具有重要意义.2007年8月至2008年7月,利用TDR土壤水分测定系统测定古尔班通古特沙漠南缘梭梭林地的土壤体积含水量,分析梭梭根区土壤水分时空分布及其变化规律.结果表明:梭梭根区土壤存在"湿岛"效应,根区60 cm土层水分储量是裸地的1.49倍,这种差异夏季比春季、降雨后比降雨前明显.春季积雪融化后,古尔班通古特沙漠土壤水分最丰富,而冬季的土壤水分含量最低.土壤水分年内变化可分为春季(3-5月)土壤水分迅速补充-消耗期、夏秋(6-9月)土壤水分缓慢消耗期和秋冬(10月至次年2月)土壤水分稳定期.经小波计算,根区和裸地土壤水分含量分别出现43 d、40d的小周期和110 d、103 d的大周期.树冠的遮荫和自集水效应,以及根区土壤良好的渗透性是梭梭根区土壤水分相对丰富的主要原因

不同施肥模式对绿洲农田土壤微生物群落丰度与酶活性的影响/EFFECT OF MODEL OF FERTILIZATION ON MICROBIAL ABUNDANCE AND ENZYME ACTIVITY IN OASIS FARMLAND SOIL[J]

以中国科学院阜康荒漠生态系统国家野外观测研究站的长期定位试验为平台,利用荧光实时定量PCR (Real-time PCR)技术,对不同施肥模式下的土壤微生物群落丰度进行了测定,并分析了土壤酶活性.结果表明:与无肥处理(CK)相比,20年长期单施化肥(CF)或者化肥配施秸秆( CF/OM)处理均显著增加了土壤氨氧化古菌(AOA)与氨氧化细菌(AOB)的丰度.其中,土壤AOB最低增加了16倍,而AOA最多增加了3倍,表明AOB可能在原位土壤氨氧化过程中发挥了更为重要的作用.尽管CF/OM处理的作物产量与CF处理无显著差异,但该施肥模式在维持作物产量的同时,其土壤微生物主要类群(真核微生物、细菌、古菌)数量最大,土壤有机碳含量最高,大多土壤酶活性高于其他处理,表明化肥配施有机肥有利于保持土壤微生物多样性,对于提高土壤质量具有重要作用