采自不同微生境的齿肋赤藓(Syntrichia caninervis)沙培植株生长与叶形态差异

齿肋赤藓(Syntrichia caninervis)是古尔班通古特沙漠苔藓结皮层中的优势物种。本研究通过碎片撒播法,对采自不同微生境(灌丛下遮荫和灌丛间裸露地)的齿肋赤藓样品进行沙培试验,旨在探明采自不同微生境苔藓样品的沙培植株在生长和叶形态方面是否存在差异,以期为耐旱藓类样品的采集和人工培养提供一定参考。结果表明:(1)沙培植株盖度及密度呈显著差异,而生物量和株高则无显著差异。采自灌丛间裸露地的苔藓样品沙培植株的密度、盖度及生物量均高于灌丛下遮荫生境的样品,而株高的差别则相反。(2)采自灌丛间裸露地的样品沙培后的植株中部和底部叶片的宽度、顶部叶片的叶片毛尖长度均显著高于采自灌丛下遮荫样品沙培后的植株;而两生境的沙培藓株从顶部至底部的叶片长度及中肋宽度无显著差异。采自灌丛间裸露地样品的沙培植株具有更大的植株密度和盖度,且叶片顶部具有更长的毛尖,这些特征都与植株的抗旱性有关。因此,采自灌丛间裸露地齿肋赤藓沙培植株表现出较强的抗旱性。     

生物结皮中齿肋赤藓叶片毛尖对植株含水量及水分散失的影响

采用相对含水量、含水率、蒸散率、累积蒸散率等指标研究了古尔班通古特沙漠生物结皮中优势藓类齿肋赤藓(Syntrichia caninervis Mitt.)叶片毛尖对其离体植株含水量及水分散失的影响.结果表明:(1)虽然毛尖仅占植株重量的4.77％,但水合过程中毛尖内部及附属齿状芒刺均充分吸水,毛尖的存在使植株饱和水量增...     

荒漠藓类结皮边缘效应下土壤肥力的灰色关联度分析

干旱半干旱地区土壤资源呈现高度异质性，植被分布斑块化成为该生态系统的普遍现象。藓类结皮是荒漠地表生物土壤结皮的主要类型，自然状态下藓类结皮通常呈现出典型的斑块状分布特征。应用灰色系统理论，以新疆北部古尔班通古特沙漠藓类结皮层土壤为研究对象，将藓类结皮斑块从中心至边缘划分3个圈层，通过对土壤的理化性质、酶活性、微生物生物量及微生物群落碳源利用等16项指标进行分析，利用灰色关联度分析法定量分析了藓类结皮斑块3个圈层的土壤肥力，并进行综合排序。结果表明：（1）藓类结皮斑块边缘圈层的土壤有机质、全氮、全钾、脲酶、过氧化氢酶、微生物生物量碳氮、平均吸光值（AWCD）均显著低于内部两个圈层，全磷、速效氮、速效磷、速效钾含量及pH值、碱性磷酸酶、蔗糖酶、β-葡萄糖苷酶活性均不受边缘效应的影响，在3个圈层无显著差异。同时，土壤各项指标在斑块内部两个圈层均无显著差异。（2）藓类结皮斑块3个圈层土壤肥力的关联度值依次为中心圈层（0.65） > 中间圈层（0.59） > 边缘圈层（0.47），藓类结皮斑块结皮层的土壤肥力从中心至边缘逐渐降低。藓类结皮斑块状分布显著影响土壤肥力，导致土壤肥力空间异质性程度增大，从而可能影响荒漠植物群落，尤其是草本植物群落的空间分布格局。     

新疆塔里木河下游断流河道输水的生态效应分析

对塔里木河下游断流河道4次输水过程以及9个地下水监测断面和15个植被样地的实地监测资料分析表明, 塔里木河下游地下水位随输水次数增加呈不断上升趋势. 地下水埋深分别由输水前的9.87 m升高到第1次输水后的7.74 m, 第2次输水后的3.79 m, 第3次输水后的3.61 和3.16 m以及第4次输水后的2.66 m, 输水河段两侧地下水位的横向响应范围呈逐渐扩大趋势, 响应范围由第1次输水后的450 m宽增加到第4次输水后的1050 m宽, 但地下水响应程度随远离输水河槽中轴线而减小; 地下水埋深对天然植被的组成、分布及长势有直接关系. 反映物种的数量变化和物种的生物学多样性程度的Simpson多样性指数、McIntosh均匀度指数和Margalef丰富度指数, 由上游至下游, 随地下水位埋深加大, 分别由0.70, 0.48和0.90降低为0.26, 0.17和0.37. 输水后, 随着地下水位的抬升, 天然植被得到拯救和恢复, 植被的响应范围也逐渐扩大, 由第1次输水后的200~250 m, 扩展到第4次输水的800 m, 但距保护塔里木河下游“绿色走廊”的目标还有很大差距. 鉴于此, 提出实施双河道输水以及河道输水与面上供水相结合方式, 或者通过建立现代化管道输水网络系统, 集约化地进行天然植被的输水拯救, 实现水资源的高效利用, 加快塔里木河下游受损生态系统的恢复与重建.     

塔里木河中游植物群落与环境因子的关系

应用数量分类和排序方法，对新疆塔里木河中游地区植被进行了多元统计分析。结果表明，该地区共有植物23种，隶属于11科21属。其中，多数植物种类在样方中的出现频次较低，说明该地区植物物种丰富度较低。TWINSPAN结果表明，该地区3个断面19个样地可分为3个主要类型，与实际调查结果一致。CCA排序结果同TWINSPAN分类结果基本一致，反映出植物群落分布格局的一般规律及其随环境因子梯度变化的趋势。分析了不同环境因子间的关系，并从定量的角度，以CCA排序图直观地揭示了决定塔里木河中游地区植物群落分布的环境因子主要是地下水位和土壤含水量，其回归模型分别为：X1＝-9.5991L 100.86（R^2=0.6459)；X2＝1.65W 43.011(R^2=0.7646)。     

温度和光照对3种雀麦属(Bromus)植物种子萌发的影响

旱雀麦(Bromus tectorum)原产于欧亚大陆,18世纪传入北美,并成为该地区的入侵植物。然而,同为雀麦属的扁穗雀麦(Bromus catharticus)和无芒雀麦(Bromus inermis)并不具有旱雀麦的入侵性。本研究设置高温、低温和黑暗等处理,探讨温度和光照对3种植物种子萌发的影响,旨在从种子萌发的角度揭示旱雀麦的入侵性。结果表明:温度和光照对旱雀麦和扁穗雀麦种子的发芽率均无明显影响(p>0.05);高温和黑暗处理显著提高了无芒雀麦种子的发芽率(p<0.05),对旱雀麦、扁穗雀麦和无芒雀麦种子的发芽势、发芽指数、日均发芽率、发芽系数、发芽峰值和发芽值有一定的促进作用,而低温处理则表现出相反的效应;高温和黑暗处理对3种植物种子的平均发芽天数和萌发持续时间有一定降低的作用,而低温处理则表现出相反的效应。同一处理下旱雀麦种子萌发各项指标均优于另两种植物,这可能是旱雀麦具有较强入侵性的重要原因。     

古尔班通古特沙漠生物结皮对地表风蚀作用影响的风洞实验

古尔班通古特沙漠4种类型生物结皮的风洞实验表明, 其对地表风蚀影响甚大, 且随结皮类型及其破损度不同而呈明显的变化. 在25～30 m·s-1的风速下, 未经扰动的4类生物结皮均未发现沙粒起动和地表风蚀现象. 相同破损率条件下, 起动风速以苔藓结皮最大、 地衣结皮次之、 藻结皮和藻类地衣结皮最小. 裸沙面在8.42 m·s-1的起沙风作用下, 风蚀强度为0.09 g·m-2·s-1, 25 m*s-1时为1214.82 g·m-2·s-1. 在同等风速吹蚀下, 4类结皮的风蚀率最大不超过裸沙面的8.95%. 随着破损率的增大和风速的加强, 风蚀强度显著增大. 在数量级和变化趋势上以苔藓和地衣结皮相似, 变化于0～23.67 g·m-2·s-1之间; 藻结皮和藻类地衣结皮相近, 变化于0～69.00 g·m-2·min-1之间. 根据该沙漠的风能环境分析和风洞实验结果, 为了不致产生风蚀, 人类放牧等经济活动应以不造成30%以上的地表结皮破损为宜, 特别是在春夏两季的强风盛行期更要谨慎处之.     

古尔班通古特沙漠南部防护体系建成10 a来的生境变化与植物自然定居

 于2000—2009年对古尔班通古特沙漠南部防护体系内的生境变化与自然定居植物进行了系统观测和研究。结果表明,草方格及人工植被相结合的综合防护体系可以有效固定重大工程扰动地表。防护体系建成初期,土壤水分条件好于原始地表,为人工林的生长和植物自然定居创造了良好条件。防护体系建成10 a后,土壤理化性质得到有效改善,普遍形成了地衣结皮,但土壤水分出现了减少的趋势。在未经扰动的原始地表,总计有植物48种,其中短命植物30种。防护体系建成初期自然定居植物仅有8种,10 a后多达33种,其中短命植物达到21种。定居植物多度由初期的1.4株·m-2增加到10 a后的14株·m-2,其中短命植物占到自然定居植物总株数的85％,很少观测到自然定居的乔灌木。自然定居植物呈明显的差异性分布,与风向对种源的影响密切相关。随着草本植物的进入、生物结皮的形成和土壤水分的减少,人工植被的稳定性问题尚需进一步研究和探讨。     

天山北坡中段草地类型的生态梯度组合格局与环境分析研究

通过对天山北坡中段草地类型的野外调查,利用典范主分量分析法(CCA)分析草地植物群落的垂直分布格局,研究了环境因子与草地群落之间的关系。结果表明:天山北坡中段草地类型沿生态梯度的排序分析结果与群落的实际分布情况是相吻合的,CCA排序给出了两个显著与主导的生态梯度,即热量梯度与湿度梯度。CCA第一轴反映了热量由低到高的梯度变化,而CCA第二轴与降水量有密切相关。正是这两个水热因子的复合梯度决定了天山北坡中段草地类型及其在空间上的地理分布。在热量梯度上是从高寒草甸、亚高山草甸、山地草甸、山地草甸草原、山地草原、山地荒漠草原、最终到山地荒漠。在湿度梯度上则是由旱生的荒漠植被到中生的草原植被过渡到草甸植被的过程。由CCA排序图,还能较好地反映草地群落的结构梯度。47个主要优势种有着各自不同的分布和分布范围,这与它们的生物、生态学特性有着密切的关系,是环境因素综合作用的结果,反映草地类型和环境因子之间的相互制约关系。     

古尔班通古特沙漠南缘苔藓结皮中可培养真菌的多样性

为了解古尔班通古特沙漠南缘苔藓结皮中可培养真菌的多样性,运用稀释平板法和基于ITS-rDNA基因序列的系统发育分析,将得到的基因序列与NCBI数据库GenBank中的序列进行相似性比较并构建系统发育树。结果显示,从古尔班通古特沙漠南缘苔藓结皮中共分离得到24株菌落形态各异的真菌,分属于11属21种,绝大多数属于子囊菌亚门和半知菌亚门。其中,青霉属（Penicillium）和链格孢属（Alternaria）为优势菌群,茎点霉属（Phoma）、曲霉菌属（Aspergillus）、镰刀孢菌属（Fusarium）为常见属;有些种类的真菌具有耐热及特殊产酶活性。