Water Physiological characters and adaptability of plants in the hiterland of Taklimakan Desert

对塔克拉玛干沙漠腹地植物的水分生理生态特性进行了研究，包括防护林树种对干旱和盐分胁迫的适应能力与适应途径、防护林节水灌溉模式、天然生植物对沙漠腹地潜水环境的适应特征等，得出以下主要结论：（1）防护林三种植物耐旱能力为：梭梭＞乔木状沙拐枣＞多枝柽柳。梭梭主要通过?和?tlp的降低和ROWCtlp减少来适应干旱胁迫。梭梭对干旱的适应类型属于低水势耐旱类型中的对体内水分能较好控制的一种类型。多枝柽柳主要通过降低?tlp、减少ROWCtlp和增加AWC的含量应对干旱胁迫。多枝柽柳对干旱的适应属于低水势忍耐脱水的耐旱机理。乔木状沙拐枣在适应干旱方面在各个水分参数上都得到了体现，?sat、?tlp、ROWCtlp的降低和AWC的增加。乔木状沙拐枣在耐旱性方面属于高水势延迟脱水类型。（2）防护林三种植物的耐盐能力为：梭梭＞多枝柽柳＞乔木状沙拐枣。梭梭主要通过RWCtlp的减少和ROWCtlp的增加缓解盐分胁迫的危害；多枝柽柳主要通过?的降低和AWC的增大适应盐分胁迫；乔木状沙拐枣对盐分胁迫的响应在许多水分参数上都能得到体现，包括?、?sat和?tlp的降低，RWCtlp的减少和AWC的增大。（3）基于单株耗水量的估算和2年实验过程中植物生长状况和生理指标的变化，对优化灌溉模式给出如下建议：4、10月实行2次/月，5小时/次灌溉量（17.5kg/株?次），5、6、9月实行2次/月，8小时/次灌溉量（28kg/株?次），7、8月实行3次/月，8小时/次灌溉量（28kg/株?次）。（4）天然生塔克拉玛干柽柳以较大的?降低，尤其?tlp的降低忍耐脱水，以较高的蒸腾速率应对强烈的太阳辐射和干旱环境。塔克拉玛干沙拐枣以保持较高的体内水分含量，较低的蒸腾速率适应沙漠腹地严酷的干旱环境。We have studied the physiological characteristics of plants in the hinterland of Taklimakan Desert. Include the adaptive capacity and route of shelter forest plants to aridity and salt stress, shelter forest water-saving irrigation mode and adaptation characteristics of naturally plant to water environment in the hinterland of desert, etc. Get the following main conclusion: (1) The ability that bear drought stress of three kinds plants is: Haloxylon amm odendron＞Calligonum arborescens＞Tamarix ramosissima. During drought, H.ammodendron mainly reduce water potential(?), osmotic potential at zero turgor(?tlp) and relative osmotic water contentat zero turgor (ROWCtlp) to meet the drought stress. Tamarix.ramosissima mainly through the reduction of water potential, osmotic potential at zero turgor(?tlp) and relative osmotic water contentat zero turgor (ROWCtlp) to adapt arid stress, and increase the content of water that outside the cytoplasm(AWC) at the same time. Calligonum.arborescens adapt to arid environment by reduced osmotic potential at zero turgor(?tlp), osmotic potential at full turgor (?sat) and relative osmotic water contentat zero turgor (ROWCtlp), and increase the content of water that outside the cytoplasm(AWC) at the same time. (2) The ability that bear salt stress of three kinds plant is: H.ammodendron＞T.ramosissima＞C.arborescens. H.ammodendron mainly relieve danger that salt stress through reduce relative osmotic water contentat zero turgor (ROWCtlp) and increase the content of water that outside the cytoplasm(AWC). T.ramosissima mainly through reducing of water potential, and increase the content of water that outside the cytoplasm(AWC) to meet the salt stress.To C.arborescens, many parameters have reflected the salt stress, including the reduction of water potential(?),osmotic potential at full turgor (?sat),osmotic potential (?tlp) and relative osmotic water contentat zero turgor (ROWCtlp), increase of the content of water that outside the cytoplasm(AWC). (3) According to experimental results 2 years and taking into account plant physiological parameters(plant water potential, soil moisture, transpiration rate) and water consumption of shelterbelts under different irrigations. We give the following recommendations: Irrigate twice every month during April and October and 5 hours every time (17.5kg /plant ?once), irrigate twice every month during May, June and September and 8 hours every time (28kg /plant ?once), irrigate three times every month during July and August and 8 hours every time (28kg /plant ?once). (4) Natural Tamarix taklamakanensis reduce water potential(?) heavily, especially the reduction of osmotic potential at zero turgor(?tlp) to stand dehydration, and deal with strong radiation and arid environment with higher transpiration. Calligonum taklimakanen -sis keep higher content of internal moisture, and lower transpiration adapt to the harsh and arid environment in the hinterland of desert

塔里木沙漠公路防护林乔木状沙拐枣耗水特性

利用植物茎流计,测定了塔里木沙漠公路塔中段乔木状沙拐枣茎干液流变化及耗水特性。结果表明3株乔木状沙拐枣在一个生长季内的日平均耗水量为4 183.4 g;在现行的灌溉管理条件下,4~10月3株基径为3.6,3.1,1.9 cm的乔木状沙拐枣日平均耗水量分别为6 203.5,4 829.1,1 517.5 g;7月份是耗水量最大的季节。乔木状沙拐枣液流日变化呈单峰曲线型,并随环境因子的变化有所波动;液流高峰值出现在12:00~15:00,最小值出现在0:00~3:00,夜间仍保持较高的液流速率。乔木状沙拐枣液流速率与基径呈正相关关系,在6月底,3株基径为3.6,3.1,2.1 cm的乔木状沙拐枣日耗水量分别为9 521.2,5 803.1 g/d和1 818.8 g/d。不同天气条件下沙拐枣日平均率日耗水量的排列顺序为:小雨<阴天<浮尘<沙尘暴<多云<晴天。干旱的环境条件和较为充足的水分供应是耗水量大的一个重要原因

不同沙埋深度对刺叶墙藓植株碎片生长的影响

采用撒茎法对构成古尔班通古特沙漠苔藓结皮的优势种刺叶墙藓(Tortula desertorumBroth.)进行室内沙培实验,探讨不同沙埋深度对刺叶墙藓无性繁殖的影响。结果表明:(1)在不添加任何营养元素或激素的原沙基质培养条件下,刺叶墙藓的植株碎片仍然能够生长并发育成完整的植物体。(2)在所设置的不同沙埋厚度条件下,刺叶墙藓的植株碎片在2 mm沙埋厚度时生长较好,生长趋势表现为:前12 d内生长较快,之后生长缓慢。第22 d以后,未见新生植株,苔藓植株数趋于稳定。大于2 mm的沙埋厚度则抑制其生长。同时指出,沙埋也是影响古尔班通古特沙漠苔藓植物生长和分布的因素之一

动物践踏干扰对生物结皮中微生物生态分布的影响

古尔班通古特沙漠作为北疆冬季牧场,普遍承受牲畜的践踏干扰,研究表明:动物践踏干扰导致各种类型生物结皮的覆盖度有不同程度的降低,干扰主要集中于结皮层(0~2 cm)。微生物各类群对践踏干扰的反应具差异性,真菌与干扰的相关性最高,细菌和放线菌对干扰不敏感。践踏干扰改变了微生物各类群在垄间低地的数量垂直分布格局,但并未改变微生物区系组成。有机质对干扰不敏感,仍随土层加深而递减,在结皮层(0~2 cm)中与干扰率的相关性相对较高

塔里木沙漠公路防护林植物水分状况

塔里木沙漠公路防护林生长于极端干旱的塔克拉玛干沙漠中,防护林植物的蒸腾耗水和灌溉管理是防护林可持续的核心问题.利用茎流计测定了塔里木沙漠公路塔中段3种防护林植物的茎干液流,研究了防护林植物茎干液流规律、水分状况和现行灌溉模式下植物的耗水量,探讨了防护林灌溉管理中的节水问题.对茎干液流测定结果表明,防护林植物茎干液流具有明显昼夜节律性,液流的高峰值出现在白天10:00~15:00,最小值出现在00:00~03:00,夜间也保持较小的液流.3株直径1.9~2.0cm乔木状沙拐枣(Calligonum arborescens)、多枝柽柳(Tamarix ramosissima)、梭梭(Haloxylon ammodendron)在生长季的日平均茎干液流速率分别为67.2,77.05和61.54g·h-1;茎干液流受环境因子影响而波动,太阳辐射、风速、气温、相对湿度和植物茎干液流有显著相关性.8年生沙拐枣、柽柳、梭梭植株年耗水量分别为1937.80,1253.39和1026.96kg,日平均耗水量分别为9.69,6.27和5.13kg.滴灌条件下,防护林带内土壤含水量在各个月份变化不大,土壤含水量充足,防护林植物清晨和午后水势变化反映出其水分状况良好.如对现行灌溉管理模式进行优化,实现防护性能与水资源节约的有机结合,防护林还存在一定的节水空间

梭梭幼苗生长动态及其对沙漠腹地生境条件的适应策略

通过对塔克拉玛干沙漠腹地梭梭幼苗不同生长阶段地上/地下生长指标的测定,结果显示在生长季持续旱化的生境中,幼苗的生长在时间和空间上表现出不同的适应特点.5月、7月、9月和10月,垂直根的生长速率分别为:0.607cm/d,0.809cm/d,0.155cm/d和0.394cm/d;株高的生长速率分别为:0.093cm/d,0.076cm/d,0.408cm/d和0.136cm/d,说明幼苗根系在空间上具有生长速度的优势.幼苗垂直根和水平根的最大生长速率出现时间均早于地上株高和新枝的最大生长速率所出现的时间.不同时期垂直根增长速率和水平根增长速率分别是株高增长速率和新枝增长速率的2～10倍和3～5倍.整个生长季中幼苗地上/地下生物指标的生长速率呈现出此消彼长相互交替的生长趋势,同时幼苗根冠比在不同时期分别为:0.41,0.3,0.39和0.88.这些特性是梭梭幼苗适应持续旱化生境生长策略选择的综合表现

干扰对生物土壤结皮及其理化性质的影响

生物土壤结皮作为荒漠地区特殊环境的产物,具有较强的抗风蚀、水蚀功能,也是干旱荒漠地区植被演替的重要基础。随着人类活动的加剧,生物土壤结皮也受到不同类型和不同程度的干扰,主要包括放牧、火烧、车辆碾压等形式。干扰对生物土壤结皮的影响主要表现在生物土壤结皮结构及盖度的变化、土壤理化性质的改变、土壤微生物数量及活性的变化等几个方面。放牧对土壤物理性质的影响还没有一致的结论,除了干扰的程度还与土壤含水量有关系。火烧虽然改善了土壤结构,但是破坏了地表植被的盖度,而且恢复比较困难,也加速了外界侵蚀的力度,对土壤化学性质也有显著影响。机械碾压的破坏力最强,且没有任何的积极意义

灌溉量对多枝柽柳水分生理及生长的影响

运用热平衡式茎流计和压力室,对塔克拉玛干沙漠腹地不同水分管理条件下多枝柽柳(Tamarix ramosis-sima)的水分生理及生长特征进行了测定与分析。结果表明:在不同灌溉量条件下,多枝柽柳茎干液流速率的日变化不同,在灌溉量为35 kg/(株.次)和28 kg/(株.次)条件下,茎干液流的日变化曲线呈单峰型,且液流速率较高,变幅较大;但在灌溉量为17.5 kg/(株.次)条件下,其日变化曲线为双峰型,液流速率较低,变幅也较大。随着灌溉量的减少,日平均液流速率逐渐降低,日液流累积量也随之降低,日累积液流量分别为6 643.04 g,5 665.88 g,2 827.81 g。不同灌溉量条件下,多枝柽柳的清晨和午后水势都随着灌溉量的减少而降低,其中灌溉量对清晨水势的影响较大。不同灌溉量条件下,多枝柽柳的基径、新枝长度以及新枝直径都随着灌溉量的减少而减小,其平均生长速率也随着灌溉量的减少而降低

古尔班通古特沙漠生物结皮中微生物分布的时空差异

对新疆古尔班通古特沙漠生物结皮层微生物分布的时空差异及其与土壤因子的关系进行了研究,结果表明:微生物分布受沙垄地貌部位、土层深度、季节影响呈现时空差异．空间尺度上,细菌在春秋季均为垄顶最少,垄间低地最多．放线菌及真菌在沙垄不同地貌部位的空间分布基本一致,但春秋季的空间分布格局有差异．含水量与微生物总数量的变化趋势一致,春秋季均表现为垄顶最少,垄间低地最多,春季尤为明显．在0-20cm土层中,微生物各类群的垂直分布受地貌部位和季节影响呈不同变化趋势．时间尺度上,春秋季微生物总数量、微生物各类群数量在背风坡、迎风坡及垄间低地均表现为春季>秋季,在背风坡表现的尤为明显．微生物各类群在垄间低地的垂直分布春秋季均表现为:细菌随土层加深增多;放线菌随土层加深减少;真菌先增后减．微生物各类群在垄顶的垂直分布春秋季有差异．含水量在各地貌部位0—30cm各土层,均表现为春季>秋季,0～10cm土层中尤为明显。微生物总数中细菌占绝大多数,依次为放线菌、真菌．细菌比例春季>秋季,放线菌和真菌则相反．微生物分布与有机质、全氮、全磷、速效磷、速效钾、pH、电导、盐分、过氧化氢酶、脲酶、中性磷酸酶、碱性磷酸酶有显著的相关性