水分和沙埋对4种沙生植物种子萌发和出苗的影响

通过室内试验研究了土壤水分和沙埋深度对4种沙生植物种子萌发和出苗的影响。结果表明:草本雾冰藜（Bassia dasyphylla）种子萌发和幼苗出土喜好水分,水分含量越高,种子发芽率越高;半灌木黑沙蒿（Artemisia ordosica）、灌木沙冬青（Ammopiptanthus mongolicus）和沙棘（Hippophae rhamnoides）种子在含水量为15%~20%的土壤中发芽率高,干旱或水分含量过高会导致种子发芽率降低。沙埋深度显著影响种子的萌发和出苗,雾冰藜种子在无沙埋时发芽率最高,黑沙蒿适宜沙埋深度为0.5 cm,沙冬青和沙棘适宜沙埋深度1.0 cm。     

供水量及沙埋厚度对两种梭梭出苗的影响

 在自然条件下,研究了沙埋和单次供水对梭梭（Haloxylon ammodendron）、白梭梭（Haloxylon persicum）种子萌发和幼苗出土的影响。结果表明,在试验期内（30 d）,梭梭、白梭梭出苗率随沙埋厚度和供水量的增加出现先增加后减少的趋势;出苗速率（除无沙埋）也呈现出相同趋势;死亡率和死亡速率为减少的趋势。在供水量为20～40 mm时梭梭、白梭梭种子适宜出苗,适宜供水量接近当地冬季平均降雪量;沙埋厚度为 0.5～1.0 cm的条件下出苗率较高,反映了梭梭、白梭梭对沙区环境的生态适应。根据古尔班通古特沙漠气候特点与本次试验结果,梭梭与白梭梭的人工播种辅助恢复应在早春融雪之前进行。     

埋藏深度对梭梭(Haloxylon ammodendron)种子萌发及幼苗生长的影响

研究了不同沙埋深度对于梭梭(Haloxylon ammodendron)种子萌发和幼苗生长、存活的影响,判断梭梭种子萌发后,幼苗能否成活以实现梭梭种群的更新。在自然条件下设置0、1、2、3、4、5cm深度沙埋处理,每个处理5个重复,对梭梭种子萌发和幼苗生长进行了全生长季观测。结果表明:梭梭种子为喜光种子,种子萌发率随着沙埋深度的增加呈减小趋势,萌发最佳沙埋深度为1cm,萌发率为39.2%,4cm已是萌发的最大沙埋深度;幼苗存活率随着沙埋深度的增加而增加,4cm沙埋深度出土幼苗存活率为100%,而0cm萌发出土的幼苗成活率为0;综合考虑种子萌发率和幼苗存活率,2cm为最佳沙埋深度,这个沙埋深度出土的幼苗对于梭梭种群更新贡献最大。幼苗生长高度受沙埋深度的影响显著,在1~4cm沙埋深度范围内,浅层沙埋出苗快但生长慢,而深层沙埋出苗慢而生长快,幼苗最大生长高度在4cm沙埋,第一年生长季最大生长高度为21.5cm,幼苗最小生长高度在0cm,第一年生长季最大生长高度仅为2.76cm。     

胡杨种子出苗对沙埋和供水条件的响应

为探讨胡杨种子出苗对沙埋和供水条件的响应,对其进行0 cm、0.2 cm、0.3 cm、0.5 cm 4个沙埋深度和4.4 mm、8.8 mm、17.6 mm、22.1 mm、26.5 mm 5个供水处理。结果表明:①沙埋深度、供水量及两者的交互作用对出苗率的影响均达到极显著水平（P<0.01）;②供水条件一致时,种子出苗的适宜埋深为0～0.3 cm,埋深为0.5 cm时出苗率为0;③埋深0 cm和0.3 cm时,每天供水量17.6 mm和每两天供水量22.1 mm下的出苗率均显著高于其他处理;埋深为0.2 cm时,每天供水量8.8 mm和每两天供水量26.5 mm下的出苗率显著高于其他供水量（P<0.05）;④胡杨种子出苗较为适宜的沙埋深度和供水量条件是埋深0.3 cm、每天供水量17.6 mm或每两天供水量22.1 mm。     

土壤质地与埋深对白刺群落主要伴生植物出苗的影响研究

在田间条件下,研究了3种土壤质地与5个埋深对白刺群落主要伴生植物苦豆子、黄花矶松、沙蒿、油蒿和红砂出苗的影响,为白刺群落恢复、优良植物的筛选及其种群扩展提供理论依据与技术支撑。试验研究表明,尽管白刺群落主要伴生植物在田间的出苗率均较低,但各植物的出苗能力明显不同。土壤质地仅对伴生植物苦豆子、沙蒿和黄花矶松出苗有显著影响,而埋深处理对伴生植物出苗均有显著影响。不同土壤质地与埋深处理的平均出苗率以苦豆子最高,红砂、沙蒿和黄花矶松次之,油蒿最低;不同土壤质地的最高出苗率,沙土以沙蒿最大,沙壤土以黄花矶松最大,黏土以红砂最大;出苗适宜埋深,苦豆子为1.0~2.0 cm,沙蒿、黄花矶松、油蒿和红砂为0.5 cm。研究结果表明,选择适宜的植物及其人工促进技术对退化白刺固沙植被的恢复至关重要。     

沙柳有性繁殖与关键环境因素的关系研究

沙柳种子的萌发受到多个因素的综合作用。在沙土含水量较低时沙柳种子可以萌发,但沙土含水量低于2%时不能萌发;干旱胁迫使沙柳实生苗发芽率降低;盐分可明显抑制沙柳种子萌发,同时抑制沙柳实生苗的茎生长;沙柳种子适宜的覆沙厚度是1.0～4.0 mm,当覆沙达到7 mm时种子出苗受到抑制;沙柳最适宜的发芽温度是25 ℃,当温度升到40 ℃时发芽率明显下降,而当降到10 ℃时种子发芽率也明显下降,达到5 ℃时沙柳种子尽管能发芽,但无茎生长。     

不同沙埋深度对当年生柠条锦鸡儿种子萌发及幼苗生长的影响

在自然条件下设置1、2、3、4、5 cm和6 cm 6个沙埋深度处理,对柠条锦鸡儿种子萌发和幼苗生长进行了全生长季观测,以说明种子成熟当年不同沙埋深度下柠条锦鸡儿种子萌发,幼苗存活情况以阐述实现种群更新的机理。结果表明:柠条锦鸡儿种子萌发率随着沙埋深度的增加呈减小趋势,萌发最佳沙埋深度为1 cm,萌发率为55%,当沙埋深度增加到4~6 cm,萌发率降低到4%~6%;种子萌发天数随着沙埋深度的增加而增加;幼苗存活率随着沙埋深度的增加而增加,1~4 cm沙埋深度出土幼苗存活率为50%~58%,而6 cm柠条锦鸡儿出土幼苗存活率为100%。对于当年生柠条锦鸡儿种子,1 cm沙埋深度下种子产生的自然更新最大,25%的种子可以萌发并成功产生更新,而随着沙埋深度增加,大部分当年生种子不能萌发而进入土壤种子库,当沙埋深度达到6 cm时,96%的种子进入土壤种子库,这对于种群更新和土壤种子库补给有重要的作用。     

沙埋对河西走廊4种旱生植物种子萌发和幼苗生长的影响

测定了驼蹄瓣(Zygophyllum fabago)、骆驼蒿(Peganum nigellastrum)、唐古特白刺(Nitraria tangutorum)和黒果枸杞(Lycium ruthenicum)等4种旱生植物种子重量、形状、萌发及活性,试验了沙埋深度(0、1、2、3、4、5 cm)对种子萌发、幼苗出土和生长的影响。结果表明:4种植物的种子扩散时为中度休眠;种子活性与重量、形状之间为显著负相关关系(p<0.05);种子初次萌发率与重量之间为不显著负相关关系;大而不规则种子有较低的活性,小种子扩散时有较高萌发率。随沙埋深度的增加,4种植物种子出苗率下降,首次出苗时间推迟,茎高、绝对株高和根长呈现先上升后下降的趋势,地下和地上生物量比值呈先上升后下降或随埋深增加而下降。幼苗出土和生长的最佳沙埋深度是:驼蹄瓣1~3 cm,骆驼蒿0~1 cm,唐古特白刺0~2 cm,黑果枸杞1~2 cm。在植被恢复过程中应考虑破除种子休眠的方法以及浅层沙埋等条件,以提高出苗率、增大幼苗定植率。     

不同温度和沙埋深度对砂生槐种子萌发及幼苗生长的影响

在沙地环境中,沙埋是影响植物种子萌发和幼苗存活的一个重要因素。砂生槐是西藏特有的沙生植物,主要分布在雅鲁藏布江中游地区及拉萨河、年楚河等主要支流宽谷区。对砂生槐幼苗进行了控制沙埋试验,研究了不同温度和沙埋深度对砂生槐种子萌发特性的影响。结果表明,温度和沙埋深度显著影响砂生槐种子的萌发率和出苗率。在15～30 ℃的温度范围内,随着温度的升高,种子萌发率显著下降,15 ℃时,其种子萌发率达到最高值;砂生槐种子能在深度≤10 cm的沙埋中萌发,≤8 cm的沙埋中出苗,在此范围内,随着沙埋深度的增加,砂生槐种子的萌发率和出苗率逐渐降低。沙埋深度在植株高度的33％时,砂生槐幼苗能够存活,且总生物量大于未沙埋幼苗;当沙埋深度增至植株高度的66％时,砂生槐幼苗存活率降至43％,生长受到抑制;而当沙埋深度增至植株高度的100％和133％时,没有砂生槐幼苗存活。可见砂生槐植株在适应沙埋环境方面主要采用调整生物量分配模式的生态对策。     

播种深度和土壤水分对黄花补血草种子萌发的影响

 采集来自腾格里沙漠的黄花补血草种子,分别设置7个水分梯度（3.0%, 5.0%, 8.0%, 10.0%, 15.0%,18.0%,20%) 和6个播种深度（0、0.5、1.0、1.5、2.0、2.5 cm）,进行黑暗（10～15 ℃）和光照(20～25 ℃)处理,研究水分、埋藏深度和温度对黄花补血草种子萌发和出苗的影响。结果表明：黄花补血草种子吸涨速率很快,在6 h种子吸水达到饱和;在土壤水分为3.0%～10.0%时,种子萌发率较高,当土壤水分达到20%时,萌发受到抑制;种子埋藏越深,萌发率越低,土壤水分太低或者太高,都不利于种子萌发。黄花补血草种子萌发和幼苗生长的最佳条件是：白天温度在25 ℃,夜间温度在15 ℃,土壤水分为10.0%,埋藏深度为0.5 cm时种子萌发率和出苗率最高。     

沙埋对六种沙生植物种子萌发和幼苗生长的影响

分别对6种植物的种子进行0 cm、0.5 cm、1 cm、2 cm、3 cm、4 cm、6 cm、8 cm、12 cm 九个深度的沙埋处理。结果表明：①对于所有的植物种子,0 cm沙埋较浅层沙埋有较低的出苗率;②沙埋对所有植物种子的幼苗出土均有显著的影响(P<0.05),随着埋沙深度的增加,植物幼苗的出土均显著的下降;③植物种子幼苗出土的最大深度与繁殖体的大小呈现显著的正相关性,繁殖体大的植物种能从更深的沙层中出苗。     

砂田不同覆盖方式对土壤微生物组成的影响

为研究砂田(GSMF)表面覆盖的砾石层对土壤微生物组成的影响,于2004年春布设试验,分别为砾石覆盖厚度试验、覆盖砾石粒径试验和不同粒径砾石按不同比例混合覆盖试验。于2009年5月对未经扰动的土壤细菌、真菌、放线菌组成和土壤含水量进行研究,土壤剖面深度分别为0~1 cm、1~2 cm、2~4 cm和4~20 cm。结果表明,砾石覆盖可以增加土壤含水量和土壤微生物数量,当土壤表面覆盖的砾石粒径越小或者组成覆盖层的砾石以小粒径为主时,有利于土壤水分的积累和细菌的生长,反之则利于放线菌的生长,粒径范围在1~8 cm时,较利于真菌生长,在砾石覆盖厚度试验中观察到有超过50%的真菌分布在0~1 cm深的土壤剖面中这一特有现象。砾石层覆盖厚度为7~9 cm时,最适宜微生物生长。     

克里雅绿洲地下水埋深与土壤含水量的相关性

借助MATLAB7.0对新疆克里雅绿洲225个土壤样品的土壤含水量和28组地下水埋深数据进行处理,用线性回归法和多重回归法对土壤含水量与地下水埋深的关系进行分析。结果表明:0～5 cm、15～20 cm、45～50 cm和0～50 cm的土壤含水量与地下水埋深的相关系数分别为-0.8017、-0.8580、-0.8551和-0.8574;土壤含水量与地下水埋深之间存在显著的负相关关系,自上而下其关系逐渐增强,其中以15～20 cm土壤含水量与地下水埋深的相关性最强;由多重回归分析确定经验方程,其判定系数达到0.6631,说明地下水埋深是影响土壤含水量的重要因素,同时土壤含水量的多少可作为评估地下水开采利用与调控的依据。     

青海湖北沙柳河镇薄土层含水量与水分平衡

通过对青海湖北刚察县沙流河附近厚度15 cm、20 cm、30 cm、40 cm薄土层的土壤含水量的测定,研究了此区土壤水分含量和水循环等问题.研究结果表明,沙柳河附近40 cm以上土层以粗粉砂为主.薄土层含水量从表层向下呈现出低-高-低的变化趋势,这是表层水分易于蒸发、中部蒸发较少和下部水分易于入渗流失的结果.虽然该区土壤在0.40m以上含水量较高,没有土壤干层发育,但如按1 m厚度土壤和1.5m厚度土壤计算,该区薄土层水分不足,并由中度干层和严重于层发育,±壤水分为负平衡.与厚土层相比,该区薄土层分布区土壤水分存在形式多为薄膜水,含水量较低,蓄水量少,土壤水库调节能力差,易于发生荒漠化,这样的地区应该是青海湖流域生态环境保护的重点地区.     

移栽期对蒙古黄芪(Astragalus membranaceus var.mongholicus)药材产量和质量的影响

采用初冬和春季移栽对比试验,定期测定土壤含水量、生长发育指标、药材产量和质量指标,旨在探寻地道产区蒙古黄芪(Astragalus membranaceus var.mongholicus)最佳移栽季节。结果表明:与春栽田比较,冬栽田20cm土层内土壤含水量在苗栽返青期显著增高,而40cm以下土层土壤含水量在生长后期显著降低;苗栽返青和开花分别提早10d和13d,返青出苗势、出苗率和出苗指数分别提高32.6%、4.4%和0.2497,返青株成活率提高5.0%,有效延长了黄芪生长天数,为药材根的生长和有效成分积累奠定了良好的营养生长基础。初冬栽和春栽田成药根数分别为201 087根·hm-2和181 250根·hm-2,一等品出成率分别为24.02%和19.69%,药材鲜产量分别为5 400kg·hm-2和5 057kg·hm-2;黄芪甲苷含量分别为0.121%和0.098%,毛蕊异黄酮葡萄糖苷含量分别为0.080%和0.052%,水溶性浸出物含量分别为27.62%和25.54%。初冬移栽黄芪成效更为显著,建议规范化生产中合理调整移栽季节,提倡初冬移栽。     

毛乌素沙地油蒿(Artemisia ordosica)群落土壤水分动态特征

以流动沙地作对照,在毛乌素沙地选择半固定沙地油蒿(Artemisia ordosica)群落、具生物结皮的油蒿群落和油蒿+本氏针茅(Stipa capillata)群落设置样地,以10min间隔获取5、15、30、50、70cm深度土壤水分实时监测数据,分析生长季不同植被覆盖下沙地土壤水分动态变化特征。结果表明:(1)4个样地均为秋季储水量最大,油蒿+本氏针茅群落0~80cm层土壤储水能力最强,平均增加了30mm。(2)受土壤蒸发影响的同时,得不到春季小降水事件的补给,流动沙地20~60cm层春季土壤含水量只有4%,生长季波动明显,呈双峰型,0~20cm层和60~80cm层土壤含水量较稳定;半固定沙地油蒿群落0~60cm层土壤含水量长期处于6%左右,60~80cm层春季最低、夏季和秋季得到较好的补给,呈双峰型;具生物结皮的油蒿群落0~10cm平均土壤含水量大于10~20cm层,0~10cm层土壤水分受生物结皮影响呈双峰型,而10~60cm土壤水分较稳定,呈单峰型,60~80cm层土壤含水量在春季最低,呈双峰型;油蒿+本氏针茅群落土壤持水性有明显增加,夏季和秋季土壤含水量可长期处于12%~14%,呈明显的双峰型,而60~80cm土层得不到充分的降水补给,长期处于4%左右,呈单峰型。(3)不同植被覆盖的沙地土壤水分对30mm左右降水的响应深度不同,流动沙地可到70cm,半固定沙地油蒿群落到50cm,具生物结皮的油蒿群落到30cm,油蒿+本氏针茅群落到40cm;极端降水能够影响所有样地0~70cm土壤含水量。     

准噶尔无叶豆土壤种子库特征及其对种子萌发的影响

 准噶尔无叶豆(Eremosparton songoricum (Litv.) Vass.)是中亚荒漠特有种,中国的单属种植物类群,稀有种,仅片段化分布在古尔班通古特沙漠风蚀坡地及流动-半流动沙丘上。按照不同微地形条件,于2008年9月、2009年的4月及6月分别对两个自然种群8种微地形条件(A种群为积沙灌丛下、积沙平缓处、风蚀灌丛下和风蚀平缓处4种; B种群为沙丘上部、中部、下部及底部4种)进行土壤种子库取样,并统计萌发季节的自然种群萌发率,同时对比室内萌发率,以研究土壤种子库的时空分布特征及其对种子萌发的影响。结果表明,从9月至次年4月和6月,种群种子库密度逐渐减少。自然状态下沙埋深度0—6 cm的种子能够萌发,主要萌发季节(4月)A种群有42%~73.56%的种子、B种群有63.33%~72.73%的种子分布在沙土6 cm以下的深度,为“无效种子”。A种群积沙灌丛下种子库密度值最大,但萌发季节的自然种群萌发率为0; B种群的沙丘下部种子库密度较大,但自然种群萌发率仅为4.8%±0.8%。不同微地形条件下沙粒打磨作用(去除种子硬实)和水分条件的差异,是微地形间种子萌发率差异的主要原因。本研究从土壤种子库角度解析自然种群有性更新困难的原因,为该稀有物种的保育提供理论依据。     

种子预处理对唐古特白刺出苗和幼苗生长的影响

 采用不同方法对唐古特白刺种子预处理,以不处理为对照,再行60 ℃浸种24 h后育苗,通过测定出苗动态和生长指标,探寻促进白刺种子出苗和幼苗生长的技术途径。结果表明,唐古特白刺种子出苗率变化动态均呈“S”型曲线,符合Logistic曲线方程,出苗质量随种子处理不同而异,出苗期为38～55 d,极限出苗率为30.2%～57.8%。沙搓和沙碾均可显著提高白刺种子出苗质量,为培育壮苗奠定良好基础,出苗率较对照分别提高15.6%和13.4%,出苗势分别提高60.1%和6.9%,出苗指数分别提高35.2%和13.2%,活力指数分别提高41.5%和23.3%。尤其沙搓种子出苗集中,较对照缩短5 d。而掐尖、20%醋酸和5%碱水浸泡均抑制发芽。将种子与沙子混合后手搓和棍碾压均可破坏白刺种子坚硬致密的内果皮结构,破除休眠,促进出苗和幼苗生长,但需注意的是沙碾操作不当会造成种子内部结构被破坏。     

沙埋对樟子松(Pinus sylvestnis var.mongolica)幼树生长特性的影响

沙埋对沙漠植物存活和生长影响的研究文献已有很多,但有关沙埋对樟子松(Pinus sylvestnis var.mongolica)幼树存活及生长适应的研究报道还很少。樟子松是中国北方沙区迄今为止推广种植范围最广的常绿乔木树种,为了解沙埋对其幼树生长特性的影响,2013年在内蒙古科尔沁沙地研究了不同沙埋深度下其3龄幼树的存活率、株高、顶芽长度、冠幅等生长特性,得到以下结果:樟子松3龄幼树只能耐受其株高以上2cm及其以下的沙埋,沙埋深度为其株高以上2cm时存活率开始下降,超过株高2cm后幼树全部死亡;低于株高以上2cm的沙埋能够促进樟子松幼树的高生长和茎粗生长,其中以沙埋深度为株高25%和50%时的增长幅度最大;同样,低于株高以上2cm的沙埋也有利于樟子松幼树顶芽生长,但以75%和100%沙埋顶芽生长幅度最大;沙埋可导致樟子松幼树冠幅的下降,但与不沙埋对照的差异不显著;少量沙埋对于樟子松幼树生长的促进作用主要源于沙埋能够导致根系层土壤温度的降低和水分增加,而完全沙埋致使光合面积减少,被埋叶片无法呼吸进而腐烂是樟子松幼树死亡的主要原因。     

沙埋对河西走廊荒漠绿洲过渡带一年生草本植物的影响

一年生草本植物是荒漠绿洲过渡带人工固沙植物群落草本层的优势植物类群,由于风沙活动剧烈,风蚀和沙埋成为一年生草本植物生存的关键选择动力因素。以河西走廊荒漠绿洲过渡带典型一年生草本植物狗尾草（Setaria viridis）、虎尾草（Chloris virgata）、白茎盐生草（Halogeton arachnoideus）和雾冰藜（Bassia dasyphylla）为研究对象,通过0（对照）、1、2、3、5、10、15 cm深度沙埋试验,探寻沙埋对一年生草本植物的影响。结果表明：（1）4种一年生草本植物在0—1 cm埋深出苗率最高,狗尾草最大出苗深度为10 cm,虎尾草和雾冰藜为5 cm,白茎盐生草为3 cm;（2）不同沙埋深度下,4种一年生草本植物的生长（株高和总生物量）和繁殖（种子数量和百粒重）高值区位于2—3 cm埋深,3 cm往下虎尾草和雾冰藜存活率显著下降,而狗尾草仍保持较高存活率;（3）不同沙埋深度下,4种一年生草本植物的渗透调节物质（可溶性糖、可溶性蛋白和游离脯氨酸）含量在2—3 cm埋深达到最高,丙二醛（MDA）含量高值主要位于3—5 cm埋深,叶绿素含量在1—2 cm埋深最高,2 cm往下开始降低;（4）一年生草本植物的生长存活与游离脯氨酸和叶绿素含量呈极显著相关关系,表明二者对保持植物叶片水分平衡和保证光合作用、维持植物正常生长起着更关键的作用。研究可为荒漠绿洲过渡带一年生草本植物恢复提供科学依据。