柔韧性概念在沙生植物中的应用

 植物柔韧性是沙生植物抗风蚀的重要影响因子,柔韧性的研究可对风蚀治理措施的选取及沙地风蚀方程的建立提供一些理论依据。回顾和总结国内外植物柔韧性的研究现状,提出沙生刚性植物和柔性植物的概念,指出现在研究中的不足和今后的研究方向即植物柔韧性的量化测定,柔性植物及刚性植物作用机理,柔性植物与刚性植物的划分和界定,以及植物柔韧性在风洞中的模拟。     

红砂和珍珠对极端环境的生理响应与调节机制

红砂和珍珠的生理生态特性随其生长的环境条件而变化;长期生长在一起的红砂和珍珠其生理生态特性具明显的差异,两者适应逆境的机制亦不相同。红砂和珍珠作为超旱生植物,其生理生态学特性明显区别于其他沙生植物;生长在山前地带的红砂和珍珠,可以在极低的水势条件下保证其生命活动,低的水势可能与渗透调节物质（如大量的脯氨酸）的存在有关,这类物质增加了植物的吸水能力;红砂和珍珠的光抑制程度较其他沙生植物要高得多,且光抑制的产生已对两种灌木光合色素产生了破坏,然而在条件稍好的早晚光抑制可得到恢复。     

长株潭地区土壤重金属污染植物修复可行性初探——以株洲某工业区为例

在研究总结植物修复技术进展现状基础上,以株洲某工业区土壤及植物重金属含量数据为对象,分析在该区筛选重金属超累积植物及开展土壤重金属污染的植物修复工作的可能性。据研究区植物重金属含量分布规律,认为该区可筛选出Cd等元素的超积累植物;据植物生物量估算,认为以菊芋等植物组合并辅以施肥等强化措施,可进行土壤重金属污染的植物修复。     

模拟沙地干旱环境研究电场对两种沙生植物抗旱性的影响

用不同电场条件处理沙生植物柠条（Caragana intermedia）和沙蒿（Artemisia songarica Schrenk）种子,采用人工模拟干旱试验方法,研究电场处理后这两种植物种子萌发和生物量对土壤干旱胁迫的响应。结果表明,电场处理缓解了两种植物随干旱程度加重出现的负效应,不同处理条件,种子萌发和生物量对干旱胁迫的适应性的影响不同,电场处理能够提高种子在干旱胁迫条件下的发芽率和发芽势,提高两种沙生植物生物量干重和鲜重。这些变化缓解了干旱胁迫对柠条和沙蒿种子的伤害,提高了对干旱胁迫的适应性。     

乌兰布和沙漠沙生灌木饲用营养成分的研究

对5种沙生灌木在不同年份和不同季节的饲用营养成分进行了测试分析,并与乌兰布和沙区12种传统饲料的营养成分作了比较,结果表明:5种沙生灌木营养成分和氨基酸含量丰富,部分指标高于紫花苜蓿、沙打旺、玉米秸和小麦秸,适宜于家畜饲养要求;不同灌木或同一灌木在不同年份和不同的季节其主要营养成分含量差异显著,变化规律明显。从营养、产量和采收加工等综合因素考虑,该区灌木饲料采收应在8月下旬进行,该期粗蛋白含量:花棒15.08%、羊柴13.49%、柠条15.99%、梭梭9.10%、沙拐枣10.06%;粗纤维含量:花棒28.69%、羊柴37.94%、柠条34.25%、梭梭24.71%、沙拐枣20.71%;粗脂肪含量:除梭梭外,其他4种灌木均处于生长季含量高值期。5种灌木的钙含量在生长期均递增,磷含量递减,只有羊柴的钙磷比未超过反刍家畜7:1的耐受极限。     

一些沙生植物和豆科牧草的稀土效应初探

本文研究了稀土微肥对一些沙生植物和豆科牧草的肥效。研究表明：０．４％稀土微肥浸种可明显提高苗期根系活力；施用稀土一月后，植株叶绿素含量和￣（１４）ＣＯ＿２光合能力均表明，稀土可促进碳代谢；但植株体内Ｋ、Ｍｎ、Ｃａ、Ｆｅ、Ｚｎ、Ｃｕ含量的增加因品种对稀土效应的不同而不同。     

近地表风沙对植物及植被的影响综述

风沙活动是干旱和半干旱地区,尤其是沙漠和沙漠化地区的重要地表营力过程之一。文章就有关近地表风沙对沙地植物及植被的影响与沙生植物及植被对风沙生境的生态适应对策和响应研究进行了归纳总结,指出了需要进一步加强的研究方向、内容,旨在为进一步深入开展相关研究提供参考与借鉴,为干旱,半干旱沙区植被恢复与重建中防风固沙植物种选择、合理配置、沙区植物资源合理利用与管理提供科技支撑。     

广西典型矿区中植物对Cu、Mn和Zn的富集特征与潜在的Mn超富集植物

本文对广西锰矿区、铅锌矿区和金矿区土壤和植物的重金属含量进行了调查分析。在所调查的24种植物中,Cu含量在30.8~183.8mg/kg范围,Mn含量在143.6~27514mg/kg范围,Zn含量在113.3~1773mg/kg范围。相对于正常条件下生长的普通植物来说,其Cu、Mn和Zn含量都较高。生长在锰矿区的狗牙根、香附子和菜蕨中Mn的含量分别达到27514、16144和11516mg/kg,相应的富集系数为11.4、6.7和4.8。这3种植物均达到Mn超富集植物的相关标准,因此是潜在的Mn超富集植物。     

横断山区高山栎组灌木型植物C、N、P生态化学计量特征

为了解横断山区高山栎组[Quercus sect Heterobalanus(Oerst.) Menits.]灌木型植物不同器官碳(C)、氮(N)、磷(P)生态化学计量特征及分布格局,该文采用随机抽样方法布设18个高山栎组植物灌丛样地,采集高山栎组植物的根、茎、叶、枝器官样品,分析样品C、N、P含量。结果表明:(1)高山栎组植物C、N、P在各器官中分别表现为叶(477. 88 g·kg~(-1))枝(469. 29 g·kg~(-1))茎(445. 26 g·kg~(-1))根(431. 42 g·kg~(-1)),叶(13. 83 g·kg~(-1))茎(6. 08 g·kg~(-1))枝(5. 82 g·kg~(-1))根(4. 70 g·kg~(-1)),叶(1. 26 g·kg~(-1))枝(1. 21 g·kg~(-1))根(1. 16 g·kg~(-1))茎(0. 71 g·kg~(-1)),分配到叶中的营养元素相对较多;(2)各器官中C含量较N、P含量相对稳定,其中变异系数最大值发生在根部;(3)各器官C:N范围为36. 50～105. 33,最大值在根中,最小值在叶中,C:P范围为418. 15～768. 36,最大值在茎中,最小值在枝中,N:P范围为4. 89～11. 69,最大值在叶中,最小值在枝中;(4)各器官C与N、P间均呈负相关关系,N与P间均呈正相关关系,但相关关系是否显著在不同器官中不同;(5)各器官C、N、P含量受海拔的影响较小,仅叶片C含量、枝P含量与海拔间存在弱负相关关系。由此可见,高山栎组灌木型植物各器官营养元素的含量与其生长期及相应器官的功能结构密切相关。     

干旱地区植被影响沙地水分传输机理及其参数化

从植物生长与水分平衡的关系入手,在土壤水分动力学和近地面空气动力学等学科的研究基础上,依据植物生理生态学原理,探讨了干旱地区植被影响沙地水分传输的机理,初步建立了植被参数化模型和土壤-植物-大气连续体(SPAC)水分传输综合模型。主要研究结果如下:①分析了荒漠植物的生长及其动态变化特征,对沙生植物地上部与根系生长,尤其是根系在土壤中的分布进行了量化。②分析了荒漠植物的蒸腾特性及其气孔调节作用机制,指出了土壤水分亏缺是叶片气孔关闭、蒸腾作用降低的主要原因,探讨了植物蒸腾作用与气孔调节之间的复杂关系及其今后的研究重点。③揭示了沙地植被蒸发蒸腾的变化规律;分析了影响沙地植被蒸发蒸腾的生物因素和环境因素的作用。④初步建立了植被参数化和SPAC水分传输综合模型,模拟了植被结构影响冠层能量平衡过程,探讨了植物状态参数、生理参数与蒸发蒸腾的相互关系。     

通过根套结构分析研究羽毛三芒草抗旱机制

沙生植物能够通过不同的作用机制抵抗外界干旱。作为典型沙生植物的羽毛三芒草,可以通过根分泌一些黏性物质形成一种根套结构从而具有较高抗旱性。研究过程中首先培养羽毛三芒草的无菌苗,然后以此为基础利用光学显微镜和电子显微镜研究羽毛三芒草的根套结构。结果表明,羽毛三芒草的根套是自身生长出的,并且具有腔室结构,腔室为一个密闭的独立空间并被连接带隔开成许多小室。羽毛三芒草可能通过其独特的腔室结构储存水分来应对沙漠的干旱环境。     

库布齐沙地油蒿光合作用特性与环境因子的关系

采用美国产ＬＩ－６０００便携式光合分析系统对库布齐沙地植被建群种油蒿等主要沙生植物的光合作用及环境因子进行研究。结果表明,油蒿（Ａｒｔｅｍｉｓｉａｏｒｄｏｓｉｃａ）等主要沙生植物光合作用都有午休现象,但光合速率差异很大。油蒿表现最大光合作用的时间在８月份,较地上生物量的高峰期提前１个月左右。有效光辐射是影响油蒿光合作用的主导因子。油蒿光合速率（ＰＨ）和主要环境因子——气温（ＡＴ）、有效光辐射（ＰＡＲ）和大气相对湿度（ＲＨ）之间的多元线性回归方程为：ＰＨ＝０．２９５＋０．０００９９４ＰＡＲ＋０．００１７４ＲＨ－０．００１１ＡＴ。     

河西走廊芦苇(Phragmites australis)种群营养繁殖特征及其对土壤因子的响应

以河西走廊湿生芦苇为对照,研究盐碱芦苇和沙生芦苇种群根茎的年龄结构、营养繁殖力、潜在种群与现实种群的数量关系及其对土壤因子的响应,探究芦苇(Phragmites australis)种群对土壤因子的趋异适应机理,为芦苇种群的扩展提供理论依据。结果表明:盐碱芦苇和沙生芦苇有6个龄级,湿生芦苇有5个龄级;根茎长度、根茎生物量和干物质贮量盐碱芦苇和沙生芦苇均小于湿生芦苇,根茎长度和生物量的年龄结构均为3龄级占比最大,最高龄级占比最小,干物质贮量以5龄级根茎最大,1龄级根茎最小;与湿生芦苇相较,相同龄级盐碱和沙生芦苇均存在显著性差异(P0.05)。盐碱芦苇芽库总存量要远大于湿生芦苇,但沙生芦苇要远小于湿生芦苇;芦苇种群根茎芽均以2龄级占比最大,从4龄级开始明显下降,但沙生芦苇从5龄级开始下降。盐碱芦苇和沙生芦苇侧生蘖比例较大,湿生芦苇主蘖所占比重较大。3种生态型芦苇群落样地土壤因子均存在显著性差异(P0.05),盐碱生境pH值和含盐量高于湿地生境,盐碱和沙地两种生境其余各营养指标均小于湿地生境。土壤含水量和碱解氮含量是影响芦苇生长的重要正向驱动因素,而土壤含盐量为重要的负向驱动因素,不同生境的芦苇可以通过调节自身根茎休眠芽与活动芽间的转换、根茎的发育以及主蘖和侧生蘖发育,以应对各自遭遇的生境。     

黄河源区高寒草地根—土复合体抗剪强度与土壤营养元素分布关系

植物类型及土壤营养元素含量等因素随植物群落演替而发生规律性变化,并影响植物根-土复合体抗剪强度。本文选择黄河源区高寒草地,开展植物根-土复合体直接剪切试验及土壤营养元素含量测试,分析区内不同植物群落根-土复合体抗剪强度与土壤营养元素分布之间的关系。结果表明:区内草地沿剖面线方向分布4种植物群落类型,即:高山嵩草-矮嵩草群落、高山嵩草-异针茅-垂穗披碱草群落、青藏苔草+藏嵩草群落和藏嵩草群落;土壤营养元素含量总体表现出由边坡高海拔位置向低海拔位置逐渐增大的变化特征,有机质含量在坡顶相对最小为59.48 g·kg~(-1),在坡底最大可达178.13 g·kg~(-1),增加值为117.65 g·kg~(-1);植物根-土复合体黏聚力c值随边坡海拔降低而逐渐增大,即坡顶位置为21.70 kPa,至一级阶地位置达到最大为34.87 kPa;进一步研究表明,区内根-土复合体抗剪强度与营养元素含量间存在一定程度相关关系,即营养元素含量相对较高位置处其植物根系相对较发达且密集分布,其根-土复合体抗剪强度亦相对较大。研究结果对于科学有效地防治黄河源区高寒草地水土流失、浅层滑坡等现象,具有理论研究价值。     

三江平原沼泽湿地典型湿地植物对重金属的富集效应

筛选适合三江平原土壤污染特点且具有较广适应性的重金属超富集湿地植物。以黑龙江三江国家级自然保护区沼泽湿地中典型湿地植物小叶章、臌囊苔草和柳叶绣线菊为研究对象,测定植物体及土壤中铜(Cu)、铅(Pb)、锌(Zn)、锰(Mn)、铬(Cr)的含量,利用富集系数和转移系数对3种植物吸收重金属的能力进行评价。结果表明:小叶章沼泽土壤Cu、Pb、Zn和Cr含量均高于其他两个样地,其中土壤Cu和Pb含量差异显著(P<0.05)。臌囊苔草沼泽土壤Mn含量显著高于其他两个样地(P<0.05)。3种植物对Cu、Zn和Cr的富集系数大于1,3种植物均显示出对Zn良好的富集能力,臌囊苔草-小叶章沼泽中的小叶章富集系数达144.03。在重金属的转移过程中,所有样地小叶章Cr的转移系数均小于1,而小叶章其他重金属的转移系数均大于1。臌囊苔草在臌囊苔草沼泽中Cu、Mn转移系数大于1,在臌囊苔草-小叶章沼泽中Mn的转移系数大于1。柳叶绣线菊仅有Cu的转移系数大于1。小叶章对Cu、Zn、Cr的富集效应强于柳叶绣线菊和臌囊苔草。     

图们江下游湿地不同植物群落区表层土壤中菌类的磷脂脂肪酸组成和含量

为了研究不同植物群落区土壤中的微生物群落结构及其影响因素,在图们江下游珲春市的河流湿地、湖泊湿地和沼泽中的长芒稗(Echinochloa caudata)群落区、大叶章(Deyeuxia purpurea)群落区和皱果薹草(Carex dispalata)群落区,采集表层(0～10 cm深度)土壤样品,采用磷脂脂肪酸生物标记法,研究表层土壤中菌类的磷脂脂肪酸组成和含量,分析湿地类型、植物类型和土壤性质对表层土壤中微生物群落结构的影响。研究结果表明,在长芒稗群落区、大叶章群落区和皱果薹草群落区的表层土壤中,检测出17种磷脂脂肪酸,其分别表征细菌(革兰氏阳性菌、革兰氏阴性菌和其他细菌)、真菌、丛枝菌根真菌和放线菌;河流湿地中的大叶章群落区表层土壤的全氮含量、有机质含量、速效氮含量、速效磷含量、含水量和pH都明显小于湖泊湿地中的大叶章群落区;河流湿地中的皱果薹草群落区表层土壤的全氮含量、有机质含量、速效氮含量和含水量都明显大于沼泽中的皱果薹草群落区;在河流湿地、湖泊湿地和沼泽中,各植物群落区表层土壤中15:0iso、16:1ω7c和10Me16:0的相对丰度都较大;湖泊湿地和河流湿地的大叶章...     

砂旋复花的防风固沙作用

砂旋复花是一种沙生先锋多年生草本植物,营养繁殖能力极强,能很好地适应恶劣的流沙环境。研究结果表明,砂旋复花群聚的防风固沙作用非常突出,作为一种优良固抄植物,值得在北方沙区大力推广。     

降雨量对科尔沁沙地3种沙生植物生长和生理的影响

对降水格局变化的响应是植物适应环境的重要方面。通过野外增减雨试验,研究了降水变化对科尔沁沙地3种沙生植物生长特性和生理特征的影响。结果表明：（1）6月植被平均密度最大,7月平均盖度最大,降雨量增加60%时,植被盖度最大,为58.0%。（2）增雨区的主要植物为雾冰藜（Bassia dasyphylla）和猪毛菜（Salsola collina）,减雨区主要植物为蒺藜（Tribulus terrestris）,降雨量减少60%时,蒺藜在6、7、8月密度分别为70%、80%、79%,显著高于其他植物。（3）降雨量减少时,3种沙生植物的相对含水量（RWC）减少,而细胞膜透性增加;蒺藜RWC高于雾冰藜和猪毛菜,但是丙二醛（MDA）正好相反;蒺藜的耐脱水能力和细胞膜的耐伤害程度强于雾冰藜和猪毛菜。（4）随着降雨量的增加,3种植物的光能转化效率（F_v/F_m、ΦPSⅡ）逐渐增加,但随干旱天数的增加而减小。     

柽柳属植物抗旱性能研究及其应用潜力评价

柽柳属植物普遍具抗旱性能,以沙生柽柳为最强。作者从生物生态学特性、水分生理状况及抗水分胁迫的生理机制3方面系统地探讨了柽柳属植物抗旱机制。柽柳叶、营养枝及根、茎的解剖结构均表明,柽柳已形成了一系列适应于干旱环境的旱性器官。柽柳抗旱性能越强,则水势越低,持水力越强。当缓慢水分胁迫时,柽柳体内有脯氨酸、可溶性糖、K⁺、Na⁺的主动积累,共同参与渗透调节。对柽柳抗旱性能的应用潜力进行了评价,指出柽柳是优良防风固沙树种,其柽柳包的"年轮"对揭示当时的生态环境及荒漠环境演变有一定的指示作用。仅分布于流沙地区的沙生柽柳可作为沙漠中的"水源标记"。柽柳具优良的抗逆基因,通过基因工程克隆柽柳抗逆基因并转移到作物和牧草中,必将在维护生态安全、改造生态环境的同时,获得显著的经济效益。     

电场处理对毛乌素沙地油蒿抗寒性影响的研究

不同强度的电场处理沙生植物油蒿（Artemisia ordosica Krash）种子,在毛乌素沙地自然环境下研究电场作用后其根系碳水化合物,叶片水分和渗透调节物随气温下降的变化。结果表明:电场强度为2.0 kV.cm-1、3.5 kV.cm-1和4.5 kV.cm-1时,地温降到零下摄氏度时,其根系碳水化合物和可溶性蛋白质含量增加;气温降到零下10℃左右时,叶片相对含水量、自由水和淀粉含量下降,束缚水、可溶性糖、可溶性蛋白质和脯氨酸含量增加。