樟子松针叶气孔运动与蒸腾强度关系研究

本文分析了影响樟子松针叶气孔阻力的主要环境因子及气孔运动与樟子松蒸腾强度、针叶水势的关系。结果表明：光合有效辐射是影响樟子松针叶气孔阻力的主要环境因子，其次是相对湿度，最后是空气温度。气孔关闭是针叶蒸腾强度下降的主要原因，它决定于针叶水势的一个临界值。统计分析表明，２龄针叶气孔关闭的水势临界值在－１６．８ｂａｒ，左右，而１龄针叶气孔关闭的水势临界值至少不在－１２．８－－１９．３１ｂｅｒ之间。     

大田小麦叶片气孔运动对环境反应的研究

本文利用田间小麦叶片的气孔阻抗和同时的微气象要素观测资料,详细分析了气孔阻抗与光照强度、叶温、大气水汽饱和差之间的关系,给出了相应的统计关系;分析了气孔阻抗的日变化规律和群体内的垂直变化规律。在此基础上建立了微气象条件下的气孔阻抗日变化的拟合模式。     

黄土高原苹果树叶片气孔导度的环境响应与模拟

气孔导度(g_s)是衡量植物与外界环境中水、CO₂等物质交换速率的重要参数,其观测与模拟可以有效指示物质交换情况及各项生理参数。通过LI-6400便携式光合测定仪对黄土高原苹果树叶片各项生理参数进行观测,分析g_s日变化特征及其与环境因子的响应关系,运用Jarvis模型和Ball-Woodrow-Berry(BWB)模型对g_s进行模拟。研究结果显示:(1)黄土高原苹果树g_s日变化在气温较高、辐射较强的8、9月观测日内呈双峰曲线。上午(8:00—12:00)随着太阳辐射逐渐增强,气孔张开,g_s在11:00—13:00出现第一次峰值;中午(12:00—14:00)由于气温(Ta)升高,为避免细胞散失过多水分,气孔关闭出现短暂的“光合午休”现象;午后(14:00—18:00),随着Ta、光合有效辐射(PAR)下降,g_s逐渐增加并在15:00—17:00出现第二次峰值。(2)通过灰色关联度分析,发现g_s与各环境因子的关联程度依次为:PAR(0.731)>CO₂浓度(C_a,0.712)>饱和水汽压差(VPD,0.702)>T_a(0.689)>相对湿度(hs,0.673)。g_s与各环境因子的响应关系表现为:随PAR、T_a、C_a、h_s的增大而增大,随VPD的增大而减小。(3)从g_s的模拟结果可以看出,Jarvis模型的决定系数(0.678)、修正效率系数(0.335)和修正一致系数(0.803)均优于BWB模型各值(0.329、-1.630、0.138),而平均绝对误差(0.103)小于BWB模型(0.143),表明Jarvis模型模拟效果较好。通过对黄土高原苹果树叶片g_s环境响应与模拟的分析研究,对于掌握苹果树叶片一天内不同时刻对水分的需求变化,进一步提高该地区苹果树种植的水资源利用效率具有重要意义。     

利用遥感信息研究区域冬小麦气孔导度的时空分布

气孔导度是影响作物蒸散和作物的光合速率进而影响作物产量的重要因子。文中通过利用NOAA－AVHRR数据首次对华北平原典型区冬小麦气孔导度分布进行了研究,给出了华北平原典型区冬小麦不同生长季节的气孔导度空间分布状况,为进一步研究田间水分和作物蒸散对产量影响以及建立遥感作物水分胁迫生物量模型和监测不同生育期的农田缺水等提供依据。     

毛乌素沙地油蒿群落演替的生理生态学机制

对毛乌素沙地稀疏阶段、建成阶段和衰老阶段的油蒿群落的野外观测实验结果表明,不同演替阶段的油蒿群落对环境的适应性和生理生态特性表现出明显的差异。随群落盖度的增加,0—20 cm土层中土壤含水量明显增加,而在20—80 cm范围内有所下降。与稀疏阶段和建成阶段的油蒿群落相比,衰老阶段的油蒿群落的平均净光合速率低,光饱合点低,光能及水分利用效率最低,并且日变化过程也表现出受到了明显环境胁迫。在不同的演替阶段,油蒿的气孔导度与植物水势均呈线性相关。随植物水势的降低,处于衰老阶段的油蒿气孔导度降低速率最快。结合气孔导度和水分循环的关系,还初步探讨了毛乌素沙地油蒿群落演替的主要驱动因子。     

沙漠人工植被区蒸腾测定

利用表面覆盖油毡的大型非称重式蒸渗池和LI1600气孔计测定油蒿(Artemisiaordosica)和柠条(Caraganakorshinskii)的蒸腾,比较了两种测定方法是否存在差异。结果表明蒸渗池表面自油毡覆盖至试验结束,油蒿、柠条和流沙处理0~150cm土层土壤含水量都增加,尤其流沙处理土壤含水量上升最明显;油蒿与柠条的冠幅、新梢长和叶面积指数均增加;由于中子仪探测不到蒸渗池底部40cm厚的砾石层的水分,导致了对照流沙处理测定结果不合常规。测定日期不同,LI1600气孔计测定的蒸腾速率的变化趋势和值也不同,但油蒿和柠条的变化步调是一致的,油蒿的蒸腾速率普遍高于柠条的;用多项式拟合得到蒸腾速率日变化曲线均达到显著水平(P < 0.05)。通过单位换算统一和尺度转换,蒸渗池和LI1600气孔计测定结果进行方差分析,表明物种间(油蒿和柠条)差异达显著水平(P < 0.05),测定方法间(蒸渗池和LI1600气孔计)差异不显著;从而说明本研究以叶面积指数和植物冠层盖度为基础,进行叶片水平与种群水平间的尺度转换是可行的。     

利用三维CT扫描技术定量计算熔岩流气泡体积的研究与实现

气泡体积算法及其计算机实现是火山熔岩流气泡古高度计应用研究中的难点之一,直接制约着古高度计算结果的精确度。本文提出了一种新的基于计算机断层成像技术的熔岩流气泡众数统计方法,即通过计算机断层成像技术对气孔状玄武岩样品进行三维重构,利用不同物质对射线吸收衰减系数的不一致性,标记重构数据中的岩石、气泡与无效部分,进而提取气泡连通区域的骨架,确定独立气泡之间的分割面,最终统计出气泡的数量与体积。考虑到玄武岩中气泡截面轮廓不规则的特点,采用逐点法有效地计算了截面面积,排除了连通区域轮廓对面积计算结果的影响。采用基于区域划分的阈值计算方法统计玄武岩样品的气泡数量与体积,解决了传统的单一阈值计算方法导致的小连通区域过度分割的问题。在上述新方法的基础上,本文设计并构建了新的气泡数量与体积的统计软件,计算程序的初步运算结果证实了研究方法的有效性与可行性。该方法有望提高熔岩流气泡数量、体积以及火山熔岩流气泡古高度计的计算精度,成为重建高原隆升历史的快速分析工具。     

基于银杏类化石Baiera furcata气孔参数定量 重建中生代古大气CO2浓度变化

大气CO2与地球温室气候变化有密切的关系,化石植物气孔参数已被证明是一种较精确重建古大气CO2的生物指标。从甘肃下侏罗统大西沟组、中侏罗统窑街组和内蒙古霍林河下白垩统霍林河组采集了角质层保存完好的B. furcata,对其表皮构造进行了细致分析,详细统计了该种下表皮的气孔参数。应用B. furcata与它最近现存亲缘种Ginkgo biloba的气孔比率,定量重建了早侏罗世Toarcian、中侏罗世Aalenian和Bajocian以及早白垩世Hauterivian的古大气CO2浓度,它们分别是(1263±71)×10﹣6、(1388±24)×10﹣6、(1599±31)×10-6和(1899±198)×10﹣6,结果与Berner全球碳平衡模型GEOCARB I—Ⅲ中CO2浓度变化曲线吻合,证明B. furcata是恢复古大气CO2浓度的良好生物指标。结合我们以前利用陆生植物恢复中生代古大气CO2浓度的结果,发现恢复的中生代大气CO2值均在GEOCARB I—Ⅲ模型中的低值区内,据此推测中生代陆相环境大气CO2要低于海相环境的值。此外,在各地的B. furcata下表皮中均发现了气孔簇,认为这是B. furcata对环境适应的结果。     

山东省天然苏打水的首次发现及其地质特征

临朐山旺泉天然苏打水产地位于临朐县营子镇牛山—方山一带,地下水中酸碱度和小苏打含量达到了国际苏打水定名标准,在山东省境内尚属首次发现。该苏打水赋存于临朐群气孔状牛山组玄武岩岩石中,水文地质条件清楚,水位、水质、水量动态稳定,无污染,感观无色无味、清澈透明,甘冽爽口。