古尔班通古特沙漠南缘梭梭(Haloxylon ammodendron)群落土壤蒸发特征

运用自制微型蒸发器,测定了古尔班通古特沙漠2013年4—10月原生荒漠区梭梭(Haloxylon ammodendron)群落土壤蒸发量;结合降水量资料,分析了梭梭灌丛、裸地、梭梭冠层下不同方位、与梭梭基部不同距离处、不同坡位(东坡、西坡、坡顶和丘间地)及雨后的土壤蒸发特征;模拟了土壤蒸发量与土壤含水率的关系。结果表明:土壤蒸发量表现出与降水量相似的季节变化趋势;植被对土壤蒸发量的影响并非简单的"促进"或者"抑制",在萌发期(4—5月),梭梭冠层下土壤蒸发量大于裸地,在生长旺盛期(6—9月),梭梭冠下土壤蒸发量小于裸地,在枯落期(10月)梭梭冠下土壤蒸发量与裸地土壤蒸发量差别不大;梭梭冠层下不同方位的土壤蒸发量为西、北向东向南向;距梭梭基部越近土壤蒸发量越小;不同坡位土壤蒸发量差异显著,西坡的土壤蒸发量最大,东坡和丘间地的土壤蒸发量次之,坡顶的土壤蒸发量最小,4—10月西坡、丘间地、东坡的累计土壤蒸发量分别是坡顶累计土壤蒸发量的1.26、1.09、1.14倍;雨后土壤蒸发量随时间推移近似呈负指数消减;土壤蒸发量与土壤含水率呈指数函数关系,当土壤含水率较低时,可用表层土壤含水率推测土壤蒸发量。     

古尔班通古特沙漠南缘梭梭(Haloxylon ammodendron)群落土壤呼吸对生态系统呼吸的贡献

土壤呼吸作为生态系统呼吸的主要贡献者,其贡献率往往超过50%,而干旱区土壤呼吸与生态系统呼吸的比值在季节上的变化尚不明确。利用涡度相关技术与多通道土壤呼吸观测技术,对古尔班通古特沙漠南缘的梭梭(Haloxylon ammodendron)群落生长季CO2通量进行连续观测,探讨了土壤呼吸对生态系统呼吸的贡献及其在生长季变化特征。结果表明:(1)在整个生长季,生态系统呼吸呈单峰式变化,峰值出现在7月,为0.75g·m~(-2)·d~(-1);最小值出现在3月,为0.09g·m~(-2)·d~(-1);土壤呼吸在5—7月变化不大(0.34~0.51g·m~(-2)·d~(-1)),7月底以后呈逐渐减小的趋势;(2)土壤呼吸与生态系统呼吸的比值(Rsoil/Reco)在整个生长季为0.38~0.98,平均0.67;季节变化上总体呈"U"型,即生长季初期和末期较高,而生长季中期较低;(3)Rsoil/Reco与梭梭同化枝生物量显著负相关(R2=0.458,P0.05),说明随着梭梭同化枝生物量的增加,其对生态系统呼吸的贡献升高,导致了植物生长季中期Rsoil/Reco的下降。     

准噶尔盆地南缘梭梭(Haloxylon ammodendron)群落种内竞争关系

采用逐步扩大范围的方法确定影响梭梭(Haloxylon ammodendron)对象木的最佳竞争范围,通过Hegyi单木竞争指数模型,定量研究了准噶尔盆地南缘天然梭梭群落种内竞争关系。结果表明:在梭梭群落内,对象木的最佳竞争距离为6m,梭梭种内竞争强度随着梭梭径级的增大而逐渐减小;不同生境的梭梭种内竞争强度的大小顺序为固定沙丘半固定沙丘流动沙丘;梭梭种内竞争强度与对象木基径的关系服从幂函数关系。当梭梭基径为1~10cm时,竞争强度随基径的增加急剧减小,并在基径5~10cm时形成明显拐点,当梭梭基径大于10cm时,梭梭受到的竞争压力变化较为平缓,所建立的模型可以预测梭梭群落种内竞争强度。     

不同地下水位处梭梭(Haloxylon ammodendron)水分来源特征

梭梭(Haloxylon ammodendron)是中亚荒漠区分布最广泛的植物,长期被作为防风固沙的优良树种.在降水严重匮乏的荒漠区,地下水埋深对梭梭的正常生长具有关键作用.选择黑河中游临泽绿洲边缘人工梭梭林为研究区域,选择生长沙丘和丘间低地相同林龄的梭梭,对植物茎水及其他潜在水源(降水、土壤水、地下水)的氢氧同位素值...     

古尔班通古特沙漠南缘非灌溉条件下梭梭[（Haloxylon ammodendron）]蒸腾耗水特征

利用热平衡包裹式茎流计连续测定了古尔班通古特沙漠南缘原生梭梭2010年5月6日～10月12日的茎干液流及气象因子数据,探究了非灌溉条件下不同直径梭梭在其蒸腾耗水特性及与气象因子相关性之间的差异。结果表明：（1）茎干液流昼夜变化规律明显,蒸腾日变化呈双峰或多峰趋势,夜间保持较小液流;午休现象多出现于14∶00～16∶00。相同环境因子影响下,直径越大,茎干液流速率越大,午休现象也越明显;（2）在生长季,不同直径梭梭液流的启动和停止时间存在差异,6～8月,直径越大,液流启动时间越早,停止时间越晚。同一植株液流在不同月份的启动和停止时间差异较大,生长初期,液流启动早,停止迟;生长季末期,液流启动迟,停止早;（3）5～8月,液流日累积过程呈明显的“S”型趋势;9～10月,呈斜率一致的一条直线。直径越大,日累积量和累积速率越大,第一拐点到达时刻越早,第二拐点到达时刻越晚;（4）液流速率与太阳辐射的相关性最好,其次为气温和相对湿度,风速最小;相关性在7月份最大,6月和8月次之,10月最小。相同环境条件下,直径越大,其液流速率对气象因子的响应越明显;（5）观测时段内,7月耗水最多,6月、8月、9月次之,5月和10月最少。直径越大耗水量越多,直径9.9、13.4、22.9 cm日均耗水量为0.570、0.595、0.694 mm,总耗水量为92.904、96.923、113.052 mm,液流通量为0.263、0.284、0.346 L·cm^-2·d^-1。与干旱区不同生境的梭梭相比,古尔班通古特沙漠原生梭梭的液流通量相对较小。不同地点和生境的梭梭在耗水数量、耗水日过程特性等方面差异明显,这为天然荒漠植被防护林的管理及沙漠区人工灌溉植物的水资源合理配置提供了一定的决策支持。     

梭梭(Haloxylon ammodendron)居群间系统发育关系

对位于准噶尔盆地及腾格里沙漠的荒漠植物梭梭(Haloxylon ammodendron)的10个居群进行Trn L-F序列测定与分析,从分子水平上研究梭梭居群的系统发育关系。分别进行序列测定与分析,建立遗传距离矩阵,构建系统发育树。结果表明:经排序两端切平后序列长度961 bp,(G+C)%含量30.01%~33.37%,当空位作为缺失处理时,产物有452个可变信息位点、393个保守位点。梭梭居群的遗传距离0.001~2.311。整个系统树分3支,福海和富蕴的居群以90%的自展支持率聚为第1支,大叶藜(Chenopodium hybridum)等3种藜科植物作为系统发育树的外类群,为系统发育树的第2支,其余的梭梭居群聚为第3支。     

梭梭(Haloxylon ammodendron)主根周围土壤特征

通过建立米级的空间尺度进行分层取样,研究了准噶尔盆地南缘建群种——梭梭(Haloxylon ammodendron)主根周围土壤的含水率、容重、pH值、电导率和养分含量的变化状况。结果表明:(1)土壤含水量在表层5cm处最小,土壤容重在0~40cm土层变动幅度不大,但随着与茎基垂线距离的增加,二者出现显著变化(p0.05)。(2)土壤pH值和电导率在主根区周围呈现聚集现象,最大聚集率均在0~1m圈层,但随着距离的增加,土层深度逐渐成为主导因素。(3)土壤养分在表层5cm处聚集,但水平聚集范围中除有机质和全氮可扩增到3~4m外,全磷和速效养分均在0~2m。本研究结论对于荒漠区耐盐性植被的合理密植有一定的理论意义。     

民勤绿洲荒漠梭梭(Haloxylon ammodendron)土壤水分特征

利用时域反射仪(TDR)连续3个月监测了民勤绿洲荒漠区梭梭(Haloxylon ammodendron)土壤含水量(VSW)在不同月份晴、阴、雨天根幅区、非根幅区的空间动态变化,分析VSW与气象因子、树干液流的关系。结果表明:(1)日尺度下,晴天根幅区、非根幅区VSW日变化差值大于阴天。水平空间梯度,VSW最高日差值主要集中在茎基20、150cm水平位点;垂直空间梯度,8月集中分布在浅土层,10月分布在深土层。晴、阴天VSW时间拐点存在较大差异,晴天VSW拐点频率高于阴天,但短时间内,晴、阴天对土壤水分影响程度较小。(2)降雨、雪时,20cm水平位点出现"肥水"现象,因冠层截留、蒸发作用,150、250cm水平位点VSW最低。(3)月尺度,根幅区,各月VSW水平变化趋势差异较大。8月20cm位点VSW最低,而9、10月VSW随茎基由远及近依次增高。8cm土层VSW水平变化规律不一致,而受植被根系影响,90cm土层以下距茎基最近处VSW最高,但整体根幅区VSW略小于非根幅区。(4)根幅区,VSW与各外界因子相关程度依次为空气温度空气湿度降雨净辐射光合辐射。这为探究不同荒漠植被-土壤系统水分运移规律及其调控机理提供了一定的理论依据。     

古尔班通古特沙漠南缘丘间地梭梭群落蒸散特征

根据2016年古尔班通古特沙漠南缘丘间地梭梭生育期定点观测的土壤水分、气象要素等资料,基于水量平衡原理估算了梭梭生育期蒸散量,分析了蒸散变化规律。结果表明：（1）在梭梭生长季,降雨量为206.7 mm,降雨分布不均,梭梭萌发期,降雨量最多;梭梭生长旺盛期,月降雨量逐月减少;梭梭枯落期,降雨量最少。（2）在梭梭生长季,梭梭群落0~400 cm土壤贮水量变化整体呈下降趋势,梭梭萌发期是土壤贮水量盈余期,生长旺盛期和枯落期为土壤贮水量亏损期;梭梭群落发挥土壤水库效应,依靠生长季前土壤蓄水来弥补梭梭群落生长季需水缺额。（3）在梭梭生长季,蒸散量变化特征为多峰曲线,峰值主要出现在降雨集中期,最低值出现在土壤贮水量亏损期。（4）在梭梭生长季,梭梭群落累积蒸散量增幅始终高于累积降雨量增幅,累积蒸散量大于累积降雨量。     

气候变化下中国西北干旱区梭梭(Haloxylon ammodendron)潜在分布

气候变化会引起物种分布区的改变甚至物种灭绝。梭梭(Haloxylon ammodendron)是中国的三级保护植物,是荒漠区特有植物种,对荒漠区的防风固沙和维持荒漠生态系统平衡起着关键作用。为了探究气候变化对梭梭潜在分布区的影响,对3种生态位模型(遗传算法模型、生态位因子分析模型、最大熵模型)进行了评估,筛选出最优模型并选出10个主要的环境因子。采用最优模型,使用17套大气环流模式,预测了两种温室气体排放情景(RCP4.5与RCP8.5)下未来两个时期(2041—2060年与2061—2080年)中国西北干旱区梭梭的潜在分布,将17套大气环流模式的模拟结果进行集合平均,并将结果划分为3个适宜性等级(低适宜、中适宜与高适宜分布)。结果表明:最大熵模型是模拟效果最好的模型(AUC=0.973);所有环境因子中,与降水有关的环境因子的贡献率占60.5%,与温度有关的环境因子贡献率占14.8%,最湿季降水(39%)、土壤类型(22.7%)、温度季节性(9.1%)是对梭梭分布贡献率较高的环境因子;两种排放情景下,随着时间的推移,研究区内梭梭的低适宜分布区减少了9.36%～20.44%,中适宜分布区大部分情况下增加(3.50%～6.05%),在2061—2080年RCP8.5情景下减少了4.29%,高适宜分布区增加了11.01%～33.80%,总适宜分布区增加了7.47%～9.07%。总适宜分布区的增加主要来源于高适宜分布区的增加,其中塔里木盆地的高适宜分布区增加幅度最大,增加127%～669%,而柴达木盆地的高适宜分布区减少了4%～9%。     

不同林龄梭梭（Haloxylon ammodendron）的光合特性和水分利用效率

了解不同林龄梭梭（Haloxylon ammodendron）的光合特征、水分利用效率（WUE）及其存在的差异,有助于理解梭梭在不同生长阶段的差异及对环境的适应策略,对极端干旱区的生态恢复具有重要意义。本研究测定了不同林龄梭梭（5、11、22、34 a和46 a）的光响应曲线,分析了各龄级梭梭的光合特性和WUE。结果表明：（1）随着光合有效辐射（I）的增加,不同林龄梭梭的净光合速率（Pn）、蒸腾速率（Tr）变化趋势相似,低龄级梭梭（5、11 a）光合能力较强;随着林龄增加,梭梭光合能力有下降趋势,且高龄级梭梭（34、46 a）光合特性趋于稳定。（2）不同林龄梭梭WUE随I的增加呈非线性增加,中龄级梭梭（22 a）的WUE高于低龄级（5、11 a）和高龄级梭梭（34、46 a）,中龄级梭梭（22 a）受到的水分胁迫最大,通过降低蒸腾而提高水分利用效率,高龄级梭梭（34、46 a）出现明显退化,反映出梭梭在极端干旱环境下形成了自身的极端抗旱机制及水分调节策略。     

梭梭(Haloxylon ammodendron)种子密度对萌发及幼苗生长的影响

研究了梭梭(Haloxylon ammodendron)种子密度对萌发和幼苗生长、存活的影响及其对梭梭种群更新的作用。在自然条件下设置80、160、320、480、640、960粒·m-2等6个种子密度处理,每个处理5次重复,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:种子萌发率随密度的增加呈增长趋势,在密度为80粒·m-2时,萌发率为28%,当密度达到960粒·m-2时,萌发率为54%;幼苗存活率随种子密度增加呈现先增加后减小的趋势,160粒·m-2种子密度下出土幼苗存活率最高为25%,320粒·m-2种子密度下出土幼苗存活率最高为22%,当密度增加到960粒·m-2,萌发出土的幼苗成活率为11%;综合考虑种子萌发率和幼苗存活率,在1cm沙埋深度下320粒·m-2为最佳密度。幼苗生长高度会受到幼苗数量的影响,单位面积上一定范围内幼苗数量增加可以使幼苗生长高度增加,但当幼苗数量超过一定范围,幼苗生长减慢。单纯从幼苗数量来看,种子密度越大,幼苗更新数量越多。     

人工梭梭(Haloxylon ammodendron)林大沙鼠(Rhombomys opimus)鼠洞空间格局

采用点格局分析方法 O-ring统计和Programita软件,对甘肃民勤绿洲荒漠过渡带人工梭梭(Haloxylon ammodendron)林大沙鼠鼠洞空间分布格局及其与梭梭间的相互关系进行了研究。结果表明:(1)废弃鼠洞与全部鼠洞的格局相似,废弃鼠洞与有效鼠洞在0~10m尺度上基本无关联。(2)在小于1m的尺度上鼠洞于梭梭周围聚集或趋于聚集分布,随着尺度的增大,植物园西中有效鼠洞与废弃鼠洞均由聚集分布转为随机分布,而新果园北中两者由聚集分布分别转化为随机分布与均匀分布。(3)鼠洞主要在小于1m的尺度上与梭梭呈正相关,在其他尺度上基本无关联,表明鼠洞在小尺度上对梭梭存在依赖,且鼠洞在植物园西与新果园北中分别对3级与2级梭梭的依赖性最强。鼠洞对梭梭的依赖性主要取决于梭梭体积与数量的综合效应,效应越大,依赖性也越强。     

民勤绿洲边缘人工梭梭(Haloxylon ammodendron)林衰败过程中植被组成动态及群落相似性

以民勤绿洲边缘未退化(ND)、轻度退化(SLD)、中度退化(MD)及重度退化(SD)的人工梭梭(Haloxylon ammodendron)林为研究对象,通过野外定点监测与样方调查方法对其植被组成、物种多样性、优势种种群结构变化以及群落间相似性进行了研究。结果表明:(1)ND、SLD及MD林地植物群落灌木层植被均由4种植物组成,SD林地灌木层由3种植物组成,其优势种演替过程为单优种梭梭—共有种梭梭、红砂、白刺—单优种红砂;在草本层中,ND林地出现6种植物,SLD、MD及SD林地均出现9种植物,其优势种演替过程为五星蒿、盐生草—画眉草、黄花矶松。(2)人工梭梭林退化过程中,灌木层优势种梭梭、白刺和红砂种群龄级结构动态变化分别为稳定型—衰退型、增长型—稳定型—衰退型、持续增长型。(3)4种类型林地植物群落物种多样性指标数也发生了不同程度变化,但整个林地植被趋向于更稳定方向发展。(4)4种林地植被群落两两之间的相似性为ND与SD之间的相似性最低,MD与SLD之间的相似性最高。这说明人工固沙林逐渐衰败过程其实质是林地固定改变了林地生境,植物群落发生了由沙生植物群落向沙旱生植物群落演替。因此,在民勤绿洲边缘开展人工固沙林恢复与重建工作时,应将沙旱生植物红砂作为植物材料之一。     

人工梭梭(Haloxylon ammodendron)林固沙过程中植被与土壤耦合关系

研究人工梭梭(Haloxylon ammodendron)固沙林在植被恢复过程中土壤-植被系统耦合特征,以揭示植被与土壤相互促进影响的过程,为优化干旱沙区植被重建提供科学依据。基于古尔班通古特沙漠南缘7~42年梭梭人工固沙林植被、土壤的全面调查和取样分析,建立了11个植被因子和7个土壤因子的2级层次指标体系,采用层次分析法确定各因子的权重,构建了9个固沙年限的植被土壤系统耦合度和耦合协调度模型;采用主成分分析法做变量降维并综合评价。结果表明:人工梭梭林植被恢复不同时段的植被-土壤系统耦合度和耦合协调度并不一一对应,植被与土壤的综合指数在不同固沙年限林地中的位置也并不完全一致,植被固沙过程中人工梭梭林系统始终停留在失调衰退阶段,林地植被和土壤均处于损益型状态。提取了5个主成分进行综合评价,得分最高的是42年人工梭梭林,可以推测人工梭梭林植被-土壤系统有从衰退型向协调发展转变的趋势,因此应加强人为抚育管理措施,促进植被土壤协调发展。     

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。     

种植于人工梭梭(Haloxylon ammodendron)林的肉苁蓉(Cistanche deserticola)个体质量特征

为掌握人工种植条件下肉苁蓉(Cistanche deserticola)个体质量特征,在塔克拉玛干沙漠腹地咸水滴灌人工梭梭林内,采用统一的开沟、撒种接种方式,对不同林龄、不同深度接种肉苁蓉以及造林当年接种连年采收肉苁蓉的质量进行了调查和分析。结果表明:(1)所有样地出土肉苁蓉个体间质量差异大,分布离散程度高。(2)接种时林龄越大,出土肉苁蓉个体平均质量、质量品质较好的比率以及质量分布离散程度都越高;不同林龄间肉苁蓉个体质量有极显著差异。造林当年接种、连年出土肉苁蓉个体质量的特征与不同林龄的相似,但质量品质较好的比率相对较低。(3)在40~120cm深度,随种植深度增加,出土2年生以上肉苁蓉个体的数量以及质量品质较好的比率总体呈现增加趋势,并可以分为3个层面:40cm、50~80cm、100~120cm。其中40cm深度质量指标明显较低,其他深度间没有表现出明显的差异和规律,100~120cm深度的肉苁蓉个体相对细长、品相差。     

干旱区荒漠绿洲过渡带建植梭梭（Haloxylon ammodendron）林后土壤线虫群落演变

荒漠绿洲过渡带人工固沙梭梭（Haloxylon ammodendron）林生长发育过程中,土壤生物多样性的演变研究是认识干旱区植物-土壤相互作用的重要内容。在河西走廊中段临泽绿洲边缘选择不同栽植时间序列（0、3、6、11、19、28、46 a）的固沙梭梭林,取冠层下和冠层外的表层土样（0～10 cm）,研究固沙梭梭林建立后土壤线虫群落组成和多样性变化,探究线虫群落对植被-土壤系统恢复的指示作用。结果表明：在研究区共发现15个属,Eucephalobus和Acrobeloides为优势属,食细菌线虫（BF）为优势营养类群,占线虫总数50.3%～94.1%。梭梭生长显著提高土壤线虫总数、食细菌线虫丰度和线虫多样性。线虫富集指数（EI）和结构指数（SI）均小于50,土壤食物网随梭梭种植年限增加先稳定后逐渐退化。冗余分析表明,土壤化学性质变化（电导率EC、C/N和土壤有机碳SOC）显著影响线虫群落分布,EC对线虫属总变异解释率最高（32.7%）。土壤线虫作为生物指标揭示了植被-土壤生态系统的演变过程。     

乌兰布和沙漠梭梭(Haloxylon ammodendron)夜间液流特征及其环境驱动机制北大核心CSCD

树木夜间液流(Qn)指夜晚通过根、茎、叶等器官的液流量,对于研究树体内水分的运移、存储以及叶片蒸腾等具有重要的生理生态学意义。本研究于2020年6-10月,应用Granier热扩散探针法测定了乌兰布和沙漠梭梭(Haloxylon ammodendron)人工灌丛枝条的液流,同步监测了大气温度(T)、相对湿度(RH)、降水量(P)、风速(WS)和土壤水分等环境因子,分析了梭梭夜间液流特征及其对环境因子的响应。结果表明:(1)梭梭灌丛枝条液流密度呈现出明显的昼夜变化规律;白天梭梭液流密度(SFD)呈现出“单峰型”或“双峰型”曲线,值为0.03-0.18 g·cm^(-2)·min^(-1);夜间SFD的变幅较小,为0.04-0.08 g·cm^(-2)·min^(-1)。(2)在6、7、8、9、10月,梭梭灌丛Qn分别为0.57±0.38、0.51±0.37、0.50±0.34、0.55±0.32、0.37±0.18 kg·d^(-1),分别占日液流通量的23.29%、24.07%、26.76%、31.26%、30.27%,说明Qn是估计梭梭灌丛日蒸腾耗水量的重要组成部分。(3)Qn与T、WS和饱和水汽压差(VPD)正相关(P<0.05),而与RH负相关(P<0.05),其中VPD与Qn的相关性最大。(4)在日尺度上,Qn与相对土壤含水量(REW)正相关(P<0.05),说明Qn随着土壤水分有效性的提高而增大。     

风沙活动对人工梭梭(Haloxylon ammodendron)林土壤碳氮含量的影响

风沙活动及其物质输移是关键的陆地地表过程,对沙地生态系统影响显著.以石羊河下游民勤县不同林龄人工梭梭(Haloxylon ammodendron)林为研究对象,研究了固沙造林对0-1m深度土壤碳氮含量的影响以及风蚀和降尘引起的碳氮含量变化特征,探讨了风沙活动对人工梭梭林土壤碳氮库的影响.结果 表明:35 a人工梭梭林0...