乌兰布和沙漠绿洲樟子松(Pinus sylvestris var.mongolica)生长规律初探

本文以乌兰布和沙漠绿洲防护林中的樟子松(Pinus sylvestris var.mongolica)为对象,运用树干解析方法对树高、径生长和材积进行研究,结果表明:乌兰布和沙漠人工栽植的樟子松长势良好,樟子松防护林的初始成熟龄为24年;树高生长在12年(0.632m·a-1)之前为速生期,15年树高生长降为0.517m·a-1,在18年达到最大值0.634m·a-1;胸径生长速生期从第6年开始,18年达到最大值1.039cm·a-1;材积在第21年达到最大值0.108m3·a-1,达到最大值之前,樟子松材积在第12~15年和第18~21年生长速度减缓。平均木、优势木和园林木的树高差异均不显著(p0.05);优势木与平均木、园林木的胸径生长量在F检验下差异显著(p0.05);在第15年以前,优势木、平均木和园林木的材积生长量变化均不显著(p0.05),第18年开始优势木与平均木材积量差异逐渐显著(p0.05),但是樟子松平均木与园林木材积生长量差异不显著(p0.05)。     

樟子松(Pinus sylvestnis var.mongolica)幼苗对持续风吹的光合生理响应

樟子松(Pinus sylvestnis var.mongolica)是中国北方沙区推广面积最大的常绿乔木树种之一。为了解其幼苗对持续风吹的光合生理响应,2013年春季在内蒙古科尔沁沙地研究了0(CK)、6、9、12、15、18m·s-1等梯度风速1h持续吹袭下3龄樟子松幼苗光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)、水分利用效率(WUE)、气孔导度(Gs)和胞间CO2浓度(Ci)等指标的变化。结果表明:(1)随着风速的增强,其叶片温度和相对含水量趋于下降,和CK相比,18m·s-1处理的叶片温度和相对含水量分别下降1.6%和2.9%;(2)和CK一样,不同风速处理下其Pn、Tr和WUE的日变化均为单峰曲线,Gs呈下滑曲线,Ci浓度呈V形曲线,显示风吹强度的增加没有改变樟子松幼苗的光合特征的日变化规律;(3)低风速(6~9m·s~(-1))持续风吹导致其日均Pn、Tr、Gs降低,但日均Ci和WUE变化不显著;(4)高风速(12~18m·s~(-1))下,除18m·s~(-1)处理Gs下降外,其日均Pn、Tr、Gs、Ci均趋于增加,但WUE下降;(5)高风速风吹下,Gs和Ci的增加是其Pn、Tr增加的主要原因,低风速风吹下其Pn和Tr的降低也源于Gs和Ci的下降。     

科尔沁沙地樟子松(Pinus sylvestris var.mongolica)生长对降水和温度的响应

樟子松(Pinus sylvestris var.mongolica)是科尔沁沙地广泛分布的一种具有显著经济和生态效益的树种。调查分析了降水和温度对樟子松人工林生长的影响。结果表明:25年龄樟子松人工林平均树高4.8m,平均胸径7.81cm,枯稍比可达16.87%。年生长高度对当年降水量的响应有1~2a的滞后效应,年径生长量随着降水变化出现一定程度的波动,年累积降水量与累积径生长量之间存在显著的线性关系。当年高生长与当年、生长季及春季降水量显著负相关,与生长季气温显著正相关。累积径生长量与当年任一时段降水量均显著相关,与除春季之外的任一时段气温显著相关。气温是该区域樟子松生长的主要影响因素,生长季较高的气温有利于樟子松的高生长。     

沙地樟子松(Pinus sylvestris var.mongolica)物候特征及其对气候的响应

物候反映植被对环境变化的响应.沙地樟子松(Pinus sylvestris var.mongolica)被广泛引种栽植于中国北方风沙区,但引种区气候条件差异对沙地樟子松物候的影响仍然尚不明确.基于2001-2020年MOD13Q1数据和气象数据,分别采用最大斜率法和趋势分析方法提取沙地樟子松植被遥感物候信息并比较物候时...     

樟子松(Pinus sylvestnis var.mongolica)幼苗对持续风吹的光合生理响应北大核心CSCD

樟子松(Pinus sylvestnis var.mongolica)是中国北方沙区推广面积最大的常绿乔木树种之一。为了解其幼苗对持续风吹的光合生理响应,2013年春季在内蒙古科尔沁沙地研究了0(CK)、6、9、12、15、18m·s-1等梯度风速1h持续吹袭下3龄樟子松幼苗光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)、水分利用效率(WUE)、气孔导度(Gs)和胞间CO2浓度(Ci)等指标的变化。结果表明:(1)随着风速的增强,其叶片温度和相对含水量趋于下降,和CK相比,18m·s-1处理的叶片温度和相对含水量分别下降1.6%和2.9%;(2)和CK一样,不同风速处理下其Pn、Tr和WUE的日变化均为单峰曲线,Gs呈下滑曲线,Ci浓度呈V形曲线,显示风吹强度的增加没有改变樟子松幼苗的光合特征的日变化规律;(3)低风速(6~9m·s^(-1))持续风吹导致其日均Pn、Tr、Gs降低,但日均Ci和WUE变化不显著;(4)高风速(12~18m·s^(-1))下,除18m·s^(-1)处理Gs下降外,其日均Pn、Tr、Gs、Ci均趋于增加,但WUE下降;(5)高风速风吹下,Gs和Ci的增加是其Pn、Tr增加的主要原因,低风速风吹下其Pn和Tr的降低也源于Gs和Ci的下降。     

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。     

毛乌素沙地东南缘樟子松(Pinus sylvestris var.mongolica)人工林土壤粒度特征

为探讨毛乌素沙地东南缘樟子松(Pinus sylvestris var.mongolica)人工林下土壤粒度特征,以陕西省榆林市横山区、榆阳区和神木市樟子松人工林0~200cm土层为对象,测定土壤粒度组成,分析土壤粒度参数。结果表明:(1)毛乌素东南缘樟子松人工林土壤机械组成主要为细砂(34.73%~44.57%)和中砂(40.63%~50.28%),粗粉砂含量(0.27%~1.34%)最低。(2)平均粒度介于细砂和中砂(1.81~2.20Φ),分选系数较好至中等(0.63~0.76),偏度近对称至正偏(0.03~0.13),峰度中等(0.94~1.07)。(3)空间上,0~200cm土层平均粒径自东北向西南逐渐变细且差异显著,分选系数、偏度和峰度在0~60cm内无规律,60~200cm土层有规律,即自东北向西南分选变差、细粒物质增加、粒度频率曲线变窄,但变化不显著。深度上,各参数无统一变化规律,但0~30cm土层比30~60cm平均粒径小,分选变差,细粒物质增加,粒度频率曲线变窄。(4)樟子松林和土壤间的相互作用在0~30cm较其他深度显著。     

科尔沁沙地樟子松(Pinus sylvestris var.mongolica)生长对降水和温度的响应北大核心CSCD

樟子松（Pinus sylvestris var.mongolica）是科尔沁沙地广泛分布的一种具有显著经济和生态效益的树种。调查分析了降水和温度对樟子松人工林生长的影响。结果表明：25年龄樟子松人工林平均树高4.8m,平均胸径7.81cm,枯稍比可达16.87%。年生长高度对当年降水量的响应有1~2a的滞后效应,年径生长量随着降水变化出现一定程度的波动,年累积降水量与累积径生长量之间存在显著的线性关系。当年高生长与当年、生长季及春季降水量显著负相关,与生长季气温显著正相关。累积径生长量与当年任一时段降水量均显著相关,与除春季之外的任一时段气温显著相关。气温是该区域樟子松生长的主要影响因素,生长季较高的气温有利于樟子松的高生长。     

樟子松(Pinus sylvestris var.mongholica)在中国北方10省(区)引种的适宜性

樟子松(Pinus sylvestris var.mongholica)是中国北方常见的针叶乔木,也是沙区人工造林的重要树种。近年来,樟子松在部分地区出现衰退现象,引起学者和公众的广泛关注。为了确定樟子松在中国北方引种的适宜区,通过主成分分析法确定影响樟子松引种的主要气候因子;基于气候相似理论,以呼伦贝尔沙地红花尔基樟子松国家森林公园为固定样本区,采用熵权法确定各气候因子熵权,并计算加权气候相似距,再综合考虑加权气候相似距和土地资源环境因子,划分引种区类型。结果表明:(1)温度是影响樟子松引种的主导气候因子,其次是湿度、光照与海拔,风速对樟子松引种的影响相对较小;(2)将樟子松引种区划分为适宜区、较适宜区、较不适宜区和不适宜区等4个类型区,引种类型区与中国气候区区划存在显著一致性(Kappa=0.7494);(3)樟子松引种的适宜区主要分布在寒温带湿润大区(ⅠA)、中温带湿润大区(ⅡA)和中温带亚湿润大区(ⅡB),较适宜区主要处于中温带亚干旱地区(ⅡC)和部分中温带湿润大区(ⅡA),较不适宜区主要位于暖温带亚湿润大区(ⅢB)、暖温带干旱大区(ⅢC)和高原地区,不适宜区主要处于中温带干旱大区(ⅡD)、中温带极干旱大区(ⅡE)暖温带极干旱大区(ⅢD)和北亚热带湿润大区(ⅣA)。     

科尔沁沙地樟子松(Pinus sylvestris var.mongolia)人工林土壤真菌群落结构和功能特征

系统解析科尔沁沙地不同林龄樟子松(Pinus sylvestris var.mongolia)人工林土壤真菌群落结构和功能特征及其与土壤理化性质的关系,为樟子松人工林可持续经营管理提供理论依据。以科尔沁沙地幼龄林(13 a)、中龄林(22 a)、近熟林(34 a)、成熟林(41 a)和过熟林(55 a)樟子松人工林为研究对象,采用野外调查和分子生物学相结合的方法,利用Illumina MiSeq高通量测序和FUNGuild平台鉴定分析樟子松人工林土壤真菌群落。结果表明:(1)从科尔沁沙地樟子松人工林土壤样品中共获得922个OTUs,隶属于14门25纲67目98科254属。子囊菌门Ascomycota和担子菌门Basidiomycota占绝对优势,优势属为美口菌属Calostoma和糙缘腺革菌属Amphinema。(2)随林龄增加,共生营养型真菌及主要功能群外生菌根真菌占比均呈先减小后增大趋势,且成熟林占比最小;腐生营养型真菌及主要功能群未定义腐生真菌占比均呈先增大后减小趋势,且成熟林占比最大;病理营养型真菌分布较为均匀。(3)随林龄增加,土壤真菌网络呈先简单后复杂趋势,近熟林最为简单,过熟林最为复杂,而成熟林次之。(4)土壤真菌群落结构主要受土壤有机质、pH、碱解氮和硝态氮的驱动,腐生营养型真菌相对丰度与土壤全磷、pH分别呈显著正、负相关性(P<0.05),腐生营养型真菌相对丰度与土壤有机质呈极显著正相关(P<0.01)。林龄和土壤理化性质对科尔沁沙地樟子松人工林土壤真菌群落构建起到关键作用。樟子松幼龄林至近熟林阶段,共生营养型真菌大量富集占据主导地位,有利于林木快速生长;成熟林和过熟林阶段,土壤真菌群落结构相似,腐生营养型真菌发挥主导作用,且真菌网络愈加复杂并趋于稳定,有利于提高林木对外部环境抵抗能力。研究结果有助于深入理解科尔沁沙地樟子松人工林土壤真菌生态功能,并为从土壤真菌视角评价和理解林木和土壤健康提供科学依据。     

科尔沁沙地樟子松(Pinus sylvestris)人工固沙林演变过程中物种多样性和土壤水分特征

人工固沙植被是干旱、半干旱区荒漠化防治的重要内容,研究人工固沙植被演变过程中物种多样性和土壤水分变化特征对于人工固沙植被的经营与管理有重要意义。对科尔沁沙地营造的5~45a的樟子松(Pinus sylvestris)人工固沙植被林下植被的物种多样性和土壤水分变化特征进行了研究。结果表明:在樟子松固沙林演变过程中,群落中禾本科和菊科植物种始终占主导地位,且随着樟子松栽植年限的增加,禾本科植物所占比例显著增加。物种总数和草本植物数量都随着栽植年限的增加显著降低,呈显著的线性关系。而灌木数量和栽植年限呈抛物线形关系,随着樟子松栽植年限的增加先增大后减小。草本植物盖度和地上生物量与樟子松栽植年限也呈抛物线形关系,在栽植25a后草本植物盖度达到最大值。樟子松人工固沙林演变过程对土壤含水量也有显著影响,土壤平均含水量和樟子松栽植年限呈显著线性关系,栽植45a后,土壤平均含水量由3.5%降至1.4%。土壤水分的急剧下降是樟子松人工林演变后期面临的主要挑战。     

盐分对胡杨幼苗生长及光合特性的影响

基于控制试验研究了盐分对胡杨实生幼苗生长及光合特性的影响。结果表明:①随着盐浓度增大,盐分对胡杨幼苗株高、基径及生物量影响明显,其程度大小为叶＞根＞茎。当土壤含盐量小于18.32 g·kg-1(50 mmol NaCl)时,该处理幼苗生物量比无盐处理Ⅰ(0 mmol NaCl)的减小了30%左右;当土壤含盐量达到27.95 g·kg-1 (200 mmol NaCl)时,该处理幼苗的生物量比无盐处理Ⅰ的减小了80%左右,幼苗难以正常生长。②盐分对胡杨幼苗的光合速率和水分利用效率影响显著。随着盐浓度增大,胡杨幼苗的净光合速率下降。当土壤含盐量小于18.32 g·kg-1时,胡杨幼苗可以通过降低蒸腾速率,提高自身的水分利用效率和耐盐性;当土壤含盐量大于18.32 g·kg-1时,胡杨幼苗的水分利用效率降低,幼苗生长表现出盐害症状。③随着盐浓度增大,盐分对胡杨幼苗的荧光特性影响明显,最大光化学效率（Fv/Fm）、PSⅡ的有效光化学量子效率（Fv′/Fm′）、光化学淬灭系数（qP）、电子传递速率（ETR）显著减小,非光化学淬灭系数（NPQ）呈增大趋势。     

蒙古扁桃(Amygdalus mongolica)种子萌发及幼苗生长对胁迫的响应

为了探讨蒙古扁桃(Amygdalus mongolica)种群退化原因和实生苗繁育的疑难问题,以祁连山中部蒙古扁桃种子为材料,采用室内控制干旱胁迫、混合盐胁迫、变温与种子剥壳相结合的处理方法,研究了种子萌发及幼苗生长对逆境生态因子的响应。结果表明:采用清水对照、-0.15 MPa PEG溶液处理,种子萌发率差异不显著(P0.05);不同PEG溶液处理(-0.32、-0.54、-0.81 MPa)条件下,种子萌发率依次极显著降低(P0.01);-1.15MPa处理条件下,种子不萌发;蒙古扁桃的种子萌发时间随着干旱加剧推迟,种子萌发指数、活力指数、初生芽、根长、次生根个数和幼苗鲜重随水势极显著降低(P0.01),但在-0.32 MPa处理下壮苗指数极显著增高,-0.15MPa处理次之;种子萌发的最低渗透势阈值为-0.81 MPa。种子萌发的最低混合盐胁迫阈值为1.6%,在轻度混合盐(0.2%~0.4%)胁迫下,初生根长度和次生根数量增加,随混合盐胁迫加剧,初生芽长度、幼苗鲜重降低,表明幼苗对轻度混合盐胁迫首先采取降低生长量,促进根生长来进行适应。经低渗透势或高浓度混合盐胁迫后,部分种子休眠而保持生活力,未能萌发的种子复水后萌发率高达62%~96%,一次萌发率与恢复萌发率累计之和与对照萌发率无差异(P0.05)。种皮障碍是制约蒙古扁桃种子萌发的主要原因,机械破除果皮可打破种子休眠,低温层积(2~5℃)能极显著提高蒙古扁桃种子活力,变温层积(5~10℃)能极显著提高蒙古扁桃种子发芽率和活力。低水势、高的混合盐胁迫、高温、种子浅的休眠及幼苗差的抗寒性是蒙古扁桃种群退化的原因,在拯救蒙古扁桃种群和人工驯化时,应选择有灌溉条件、春季气温低的区域育苗,建议土壤解冻时播种,利用早春的低温破除种子休眠,培育壮苗。     

水分胁迫及遮光处理对沙漠植物约书亚树(Yucca breviolia)幼苗光合特性的影响

以3年生约书亚树(Yucca brevi folia)幼苗为试材,选择不同水分胁迫(相对含水量≥75％(正常)、50％～60％(中度)和35％～45％(重度))及不同遮光处理(自然光、60％透光和20％透光)进行试验,对幼苗光合特性指标及叶绿素相对含量值(SPAD)进行研究.结果表明:(1)随着水分胁迫的加剧,约书亚树幼苗净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、水分利用效率(WUE)明显下降,但自然光下重度水分胁迫幼苗WUE值远高于其他处理.幼苗光饱和点(LSP)均表现为重度水分胁迫＞正常供水＞中度水分胁迫.(2)水分胁迫下,60％透光率处理的幼苗叶宽增加,Pn、蒸腾速率(Tr)及Gs明显提高,而20％透光率下幼苗各指标均显著降低.(3)相同光照条件下,随着水分胁迫的加剧,幼苗SPAD值明显下降;相同水分条件下,随着透光率的减小,幼苗SPAD值增大.因此,在约书亚树幼苗培育时,应适当增加水分胁迫以提高幼苗的水分利用效率及光饱和点,同时,适当的遮光环境(透光率在60％左右)也可提高幼苗的光合能力及SPAD值,确保约书亚树幼苗生长及在我国沙漠地区引种成功.     

不同下垫面对风沙流特性影响的风洞模拟研究

通过对戈壁、草方格和流沙地表风沙流特性的风洞模拟实验,探讨不同性质下垫面对风沙流结构和风沙活动层风速廓线的影响,从而为野外工程防沙的优化设计及其应用提供理论依据。实验结果表明：戈壁地表风沙活动层主要集中在距地表20cm高度范围内;由于沙颗粒与戈壁地表的砾石发生碰撞．输沙率随高度的分布不再简单的遵循对数关系,其极值出现的高度随风速的增加而上移。由于草方格构成的下垫面复杂多变,其对风沙流结构与风沙活动层风速廓线的影响很难确定。但对于特定的下垫面,在不同风速下．同一高度层含沙量具有很大的相关性。     

风沙流中风速脉动对输沙量的影响

通过对不同工程措施下风沙流中风速脉动特征与输沙量波动研究发现：不同孔隙度栅栏中各高度层瞬时风速的波动性具有很好的相关性,而且相邻高度之间的相关性非常显著。在不同风速下,典型工程措施中同一高度层输沙量具有相对应的变化特征;瞬时风速的波动性主要与其所在高度层沙粒的运动状态和工程效益有关。     

沙源供给条件对风沙流结构的影响

 针对风沙运动的气固两相流特点,利用FLUNET 软件,对不同沙源供给条件下各种床面的风沙积蚀平衡进行了数值模拟,给出了风速分布和沙粒体积分数随沙源供给条件和下垫面变化的线图,比较了流动边界条件对流场的影响。计算结果揭示了风沙运动中沙粒的体积浓度分布在风速变化和床面形态变化下的变化规律,为沙漠化的防治和理论研究提供了基础。     

丘间滩地糜子和玉米光合蒸腾特性与内外影响因子的关系

对种植在丘间滩地的糜子和玉米进行了光合、蒸腾及一系列内外影响因子的测定。结果表明:两种作物光合、蒸腾日进程曲线均呈单峰型;蒸腾速率达峰值的时间落后于光合速率达峰值的时间;光合速率主要受光合有效辐射和温度的影响;蒸腾速率主要受空气湿度和气孔导度的调控;光合、蒸腾受植物叶水势和胞间CO₂浓度的影响不大。两种作物光合与蒸腾特性、水分利用效率及内部调解机制的变化极为相似,只是在光合速率、水分利用效率和对高温的适应上,糜子略优于玉米。     

灌溉对疏叶骆驼刺(Alhagi sparsifolia)幼苗光合生理指标及渗透物质的影响

 研究了不同灌溉梯度对疏叶骆驼刺光合生理指标及渗透物质的影响。结果表明,灌溉对疏叶骆驼刺的光合有显著的影响。灌溉后土壤含水率和叶片叶绿素含量升高,同时随着叶片气孔导度值(gs)升高,蒸腾速率(Tr)和胞间CO2浓度(Ci)也增大,进一步促进了光合作用的进行。灌溉后疏叶骆驼刺的光补偿点(LCP)降低,量子效率(φ)升高,从而说明灌溉提高了疏叶骆驼刺对光能的利用程度和效率。随着灌水量的增加,疏叶骆驼刺的呼吸作用不断增强,光合作用也不断增强,说明水分条件越好疏叶骆驼刺的生理代谢越活跃,表现出高合成高消耗。另外,干旱胁迫可以导致疏叶骆驼刺叶片脯氨酸的大量积累,说明脯氨酸在疏叶骆驼刺的抗旱生理中起到重要作用。夏季灌溉可以有效改善疏叶骆驼刺样地的水分状况,提高光合生产力。     

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。