荒漠灌木树干茎流及其生态水文效应研究进展

树干茎流作为林冠层降雨截留再分配过程中的重要组成部分,影响着土壤-植物-大气连续体（SPAC）中不同尺度和圈层间的水分和养分循环的速度与方向,对荒漠地区灌木的生存和生长具有深远影响,对于土壤养分的溶解、利用,土壤水、地下水的循环与补给,土壤侵蚀过程等方面都有重要意义。本文系统总结了近年来荒漠地区灌木树干茎流研究的主要手段与方法,对影响树干茎流形成的主要因素、形成过程、变化趋势进行了具体论述,对主要的荒漠灌木树种树干茎流经验模型进行了归纳,并具体分析了树干茎流在生态水文学方面研究意义及主要进展。针对荒漠树干茎流尚有以下方面的问题需要进一步深入研究:(1）不同灌木树干茎流的形成过程、主要影响因素及其相互作用机制;(2）树干茎流集水系统的空间结构配置特征和降雨径流作用机制;(3)树干茎流补给在荒漠地区群落格局形成以及演替中的作用机理、荒漠植被特征与动态对截留、树干茎流、蒸散发以及入渗过程的反馈机制等。     

库布齐沙漠几种沙生灌木叶解剖结构耐旱特征研究

采用石蜡切片法,对库布齐沙漠的主要造林灌木四翅滨藜、小叶锦鸡儿、杨柴、柽柳、互叶醉鱼草和蒙古莸等叶的解剖结构进行了显微观察。选择叶片厚度、角质层厚度、栅栏组织厚度、栅栏组织细胞长、栅栏组织细胞宽、栅栏细胞密度、CTR等多指标。结果表明,柽柳叶片厚度高于其他5种,互叶醉鱼草叶片厚度最小。互叶醉鱼草角质层厚度最厚,角质层与叶片厚度的比值大小顺序为:互叶醉鱼草>四翅滨藜>柽柳>小叶锦鸡儿>蒙古莸>杨柴。CTR大小顺序为:蒙古莸>杨柴>小叶锦鸡儿>互叶醉鱼草>四翅滨藜>柽柳。利用隶属函数综合评价,结果表明:6种树种耐旱能力大小依次为杨柴>四翅宾藜>柽柳>蒙古莸>小叶锦鸡儿>互叶醉鱼草。     

不同气候区灌丛沙堆形态及土壤养分积累特征

灌丛沙堆是干旱、半干旱区绿洲边缘常见景观类型,在绿洲风沙防护及生物多样性保护方面有重要意义.本文对中国西北干旱区不同气候区常见的柽柳(Tamarix chinensis)、泡泡刺(Nitraria sphaerocarpa)和柠条锦鸡儿(Caragana korshinskii)灌丛沙堆形态和养分积累特征进行了对比研究...     

Soil water depletion depth by planted vegetation on the Loess Plateau

Evapotranspiration of much planted vegetation exceeds precipitation, and this can deplete soil water and cause a deep dry layer in the soil profile, which is a serious obstacle to sustainable land use on the Loess Plateau, China. This study aimed to determine water depletion depth of planted grassland, shrub, and forest in a semiarid area on the Loess Plateau. Soil moisture of five vegetation types was measured to >20 m in depth. The vegetation types were crop, natural grasse, seven-year-old planted alfalfa (Medicago sativa L.), 23-year-old planted caragana (Caragana microphylla Lam.) shrub, and 23-year-old planted pine (Pinus tabulaeformis L) forest land. Through comparing moisture of planted alfalfa grass, caragana shrub, and pine forest to crop and natural grassland, the depth and amount of soil water consumed by grassland, caragana brush and pine forest was determined. The depth of soil water depleted by alfalfa, caragana brush, and pine forest reached 15.5, 22.4 and 21.5 m, respectively. Supported by National Basic Research Program of China (Grant No. 2007CB407204) and National Natural Science Foundation of China (Grant No. 40471082)     

岷江干旱河谷植被分类及其主要类型

沿岷江干旱河谷(流域-海拔梯度)剖面线设置“U”形样带3条，对植被和环境因子进行了调查，就岷江干旱河谷调查的48个样方，151个物种创建样地一物种数据库，应用TWINSPAN植被数量分类方法进行分类，并根据中国植被的分类原则和调查的样地物种组成特征，对数量分类的结果进行适度调整，建立了岷江干旱河谷地区植被(生态系统)分类系统。将岷江干旱河谷的植被划分为11个群系，18个群丛，均为灌丛单一类型。11个群系分别为：绣线菊灌丛、小花滇紫草灌丛、黄花亚菊灌丛、莸灌丛、驼绒藜灌丛、小马鞍羊蹄甲-白刺花灌丛、瑞香灌丛、西南野丁香灌丛、檀子栎灌丛、金花小檗-忍冬灌丛、华帚菊-小黄素馨灌丛。     

沙粒粒径组成的空间异质性及其与灌丛大小和土壤风蚀相关性分析

空间异质性是土壤的重要属性之一。采用地统计学的理论和方法,研究了浑善达克沙地沙粒粒径组成的空间异质性。分析结果表明,各粒径的比例具有明显的空间异质性。在于107.30 m范围内,粉沙约有59.3%的空间异质性由随机因素引起的,而由空间自相关部分引起的空间异质性占40.7%;其余的空间异质性很少由随机因素引起的,其空间自相关部分引起的空间异质性占绝大部分。相关性分析表明:灌丛的冠幅越大,越有利于细沙、极细沙和粉沙的截留;各月的风蚀值与沙粒粒径的百分含量的相关性均和各月的平均风速有关。     

温度对青藏高原高寒灌丛CO2通量日变化的影响

应用涡度相关技术连续监测的CO₂通量及温度数据(2003年1月1日至2004年12月31日),分析了青藏高原高寒灌丛净生态系统CO₂交换(NEE)日变化与温度之间的关系.结果表明:1)在暖季夜间(21:00至次日06:00时)温度与NEE变化呈显著正相关关联,而白昼(07:00~20:00时)NEE变化与温度无显著关联;2)在冷季不论夜间还是白昼,NEE变化均与温度密切相关,温度是决定冷季高寒灌丛生态系统CO₂交换的主要因素.在全球气候变暖背景下,青藏高原气候变化呈现出冬季增温率明显高于春、夏季特征,未来气候变暖导致的增温效应可能会加速青藏高原高寒灌丛生态系统CO₂排放,使其作为碳汇的能力而减弱.     

中国北方几种灌丛群落表土花粉与植被关系研究

中国北方20个典型灌丛群落主要花粉类型的百分比与植被盖度关系表明:除蒿及沙棘外,其它灌丛群落中,优势植物种的花粉百分比多低于20%。灌木花粉对植被的指示性研究表明:皂荚花粉为适中代表性类型,对植被指示明显。苦豆子、霸王柴、荆条、四合木、锦鸡儿、鼠李、绣线菊、虎榛子、榛、白刺、柽柳、柳等为低代表性类型(R值低于0.3),对植被有一定的指示意义;沙棘、蒿属、藜科花粉为超代表性类型(R值高于1或O值高于0.5),对植被也只有一定的指示意义。虎耳草科、豆科花粉对植被指示意义不明显。     

寒旱环境4种草本和灌木植物耐盐性试验研究

选取4种适宜于西宁盆地及其周边地区生长的老芒麦(Elymus sibiricus Linn.)、垂穗披碱草(Elymus nutans Griseb.)、柠条锦鸡儿(Caragana korshinskii Kom.)、霸王(Zygophyllum xanthoxylon Maxim.)作为供试种,采用室内种植方式进行0、30、60、90、120 mmol/L 5种浓度的Na_2SO_4溶液胁迫试验。研究4种植物地茎(径)、株高、干重等生长指标及地上和地下部分Na~+、K~+、Ca~(2+)、Mg~(2+)、Cl~-、SO_4~(2-)6种易溶盐离子含量,探讨4种植物的耐盐性特征。结果表明:盐胁迫对4种植物的生长具有一定抑制效应,其地茎(径)、株高、干重均逐渐降低,其中盐胁迫条件下对老芒麦的抑制作用相对较为显著,其次为垂穗披碱草、霸王和柠条锦鸡儿;随着胁迫浓度增加,4种植物地上和地下部分Na~+和SO_4~(2-)含量显著增加,而K~+、Ca~(2+)、Mg~(2+)、Cl~-含量呈逐渐降低;柠条锦鸡儿地上部分K~+/Na~+值相对较高,为0.73~9.70,其次为霸王和垂穗披碱草,为0.46~8.35和0.45~7.57,老芒麦相对较低,为0.25~6.12,表明区内4种植物耐盐性由大至小依次为柠条锦鸡儿、霸王、垂穗披碱草、老芒麦。研究结果对于西宁盆地及其周边地区开展利用植物有效防治土地盐渍化具有理论指导意义。     

Disentangling Fabiana imbricata (Solanaceae) regeneration: The importance of disturbance and rainfall

In Mediterranean ecosystems, fire influences plant population dynamics and changes plant community structure by affecting germination and establishment of seeder shrubs. Fabiana imbricata is a long-lived seeder shrub with a broad distribution in South America. In Northwestern Patagonia grasslands there are many records of F. imbricata recruitment after fires. We hypothesized that recruitment is promoted by: 1) soil erosion that exposes deeply buried seeds; 2) direct fire effects such as heat that could break seed dormancy; 3) indirect fire effects (i.e. increase of light availability and elimination of allelopathic substances) and 4) water availability in spring. In field conditions, we tested the effects of shading and soil disturbance on F. imbricata recruitment and seed availability and distribution in the soil profile. Under controlled conditions, we investigated the influence of leaf leachate, light, heat and water on seed germination and seedling emergence. Seed germination was inhibited by leachate, and seedling emergence was inhibited by seed heated to 80 °C and 120° for 5 min. F. imbricata seedlings only emerged in germination treatments that simulated wet and very wet spring conditions. Fire and postfire wind that favor seed exposure, combined with high precipitation early in the growing season, would be necessary for successful shrub recruitment. When F. imbricata shrubland colonizes the grassland, it strongly modifies local vegetation structure, reduces species richness and increases fuel loads. F. imbricata is a key species in the ecosystem specially related to fire regime. Information on the postfire regeneration of this species would provide valuable knowledge of the changes in biomass accumulation in a fire-prone Mediterranean ecosystem.