沙坡头没蒿和柠条叶片δ13C 和 N 含量的季节变化特征

通过对腾格里沙漠东南缘沙坡头人工固沙区油蒿和柠条叶片稳定碳同位素分辨率（△）和N 含量的测定，研究了不同种植方式下油蒿和柠条叶片△ 和 N 含量的季节变化及其关系。结果表明：在不同种植方式下，两种植物的△ 与 N 含量在不同月份之间均存在显著差异。油蒿叶片 △ 极显著高于柠条的：在不同种植方式下，油蒿单种下 △ 显著高于混种，柠条则反之。 油蒿叶片 N 含量极显著低于柠条的：不同种植方式下柠条叶片 N 含量无显著差异，而单种油蒿叶片 N 含量则显著低于混种。在 △ 与 N 含量的关系中，柠条叶片 △ 与 N 在两种生境、单种和混种下均极显著正相关，雨明柠条叶片 N 含量可以作为其 △ 与 N 含量的季节变化及其关系在不同微生境有所差异。     

Preliminary study on the spore-pollen assemblages found in the Cenozoic sedimentary rocks in Grove Mountains, east Antarctica and its climatic implications

Glaciogene sedimentary rocks have been found in modem tills of the Grove Mountains, east Antarctica during the 1998 - 1999 Chinese National Antarctic Research Expedition （CHNARE）. Based on the lithilogic and sedimentary features, these sedimentary rocks are correlated with Cenozoic sedimentary strata of the Pagodroma Group in the neighboring Prince Charles Mountains and the Sorsdal Formation in VestFold Hills. Sedimentary clasts contain sparsely Late Tertiary spores and pollens, including ： Toroisporis （ Lygodiaceae）, Osmunda, Granulatisporites （ Pteridaceae？） , Polypodiaceae, Podocarpus , Araucariaceae, Artemisia , Rhus , Nothofagidites , Proteacidites （Proteaceae） , Quercus , Fraxinoipollenites （ Oleaceae ） , Oleoidearumpollenites（ Oleaceae ）, Operculumpollis, and Tricolpopollenites. Most of the pollen and spores contained in these samples originate from local sources according to the conditions of their preservations as well as correlations with the microfossil assemblages found in the neighboring areas. The majority of the pollen assemblages, as represented by Podocarpus and Nothofagus, belong to the Weddellian biogeocenose, however some exotic components from the old sedimentary basement rocks may have been included during erosion of the proximal ice sheet. If the source areas of glaciogenic sedimentary rocks that bear the pollen and spores are assumed to be local, or in the up glacier areas, the pollen assemblages in these samples might represent an inland flora during a warmer period of the ice-sheet evolutionary history. The finding of the Artemisia and Chenopodiaceae in the pollen assemblages implies that they may belong to late Tertiary （most probably Pliocene）. The absence of diatoms in the samples analyzed may indicate that there are no Cenozoic marine strata in the interior of the east Antarctica beyond the Grove Mountains. The significances of the finding of the Nothofagus in these pollen assemblages are discussed on the basis of current knowledge about the age, distribution and ecological conditions of this kind of fossils found in Sirius Group or other strata outcropped in Antarctica. As a preliminary conclusion, we think that the existence of the Cenozoic glaciogenenic rocks and their pollen assemblages present new evidence for a large scale glacial retreat history in Grove Mountains of east Antarctica, and thus support a dynamic East Antarctic Ice Sheet （EAIS）. This is consistent with the interpretations of Webb et al. （1984）.     

东南极格罗夫山地区新生代冰碛岩(物)中孢粉的发现及其意义

文章报道了东南极格罗夫山地区蓝冰表面碎石带新生代冰碛岩(物)漂砾中微体古生物化石的分析结果及其意义。研究发现这些冰碛物(岩)内含有少量孢粉,而未见硅藻及其他微体化石。孢粉以裸子植物花粉和蕨类植物孢子为主、被子植物花粉含量相对稀少为特征。值得注意的是,在所分析的4个样品中,均发现至今在南半球仍有分布的特有属假山毛榉(Nothofagus)花粉,由于该属花粉及大植物化石曾发现于横跨南极山脉上新的天狼星群(SiriusGroup)中,它的存在反映当时古气候温暖湿润。在样品S1507和S1509中发现蒿属(Artemisia)花粉,其出现所代表的时代推测为新近纪,很可能为上新世。格罗夫山地区冰碛物中的这一孢粉特征可能反映了南极地区上新世曾经发生过较大规模的气候变暖和冰川退缩事件。     

典型沙生植物差不嘎蒿研究进展与展望

差不嘎蒿（Artemisia halodendron）是我国半干旱沙区特有的菊科蒿属半灌木,具有抗风蚀、耐沙埋、耐高温、耐贫瘠和兼性克隆繁殖等生物学特性,是重要的先锋固沙植物和珍贵的抗逆种质资源,具有较高的生态和生物学开发利用价值。从生物学特性、种群生态学和生理生态适应性等几个方面较系统地评述了国内外关于差不嘎蒿的研究动态及其进展,并在此基础上,提出了差不嘎蒿研究的发展方向及需要进一步关注的关键科学问题,旨在为有效保护和合理利用这一濒临危境的乡土物种提供科学依据。     

毛乌素沙地臭柏、油蒿细根分解过程中养分与能量的变化

应用埋袋法对毛乌素沙地天然分布的优势种臭柏、油蒿细根分解进行研究。对两年的实验数据进行分析,结果显示,臭柏、油蒿细根分解过程中C、P、K、Mg均表现为释放,释放率油蒿＞臭柏,元素重量损失率K＞P＞C＞Mg;N在臭柏分解中表现为积累,在油蒿分解中表现为释放;Ca在臭柏、油蒿细根分解中都表现为积累的趋势,积累率为油蒿＞臭柏;能量在臭柏、油蒿细根分解过程中表现为释放。该研究为沙区土壤库中的能量转化和流动过程提供了理论依据。     

不同气温与土壤湿度条件下籽蒿幼苗的表型可塑性

  植物表型可塑性是其适应环境的结果。为了探讨构件水平和全株水平表型可塑性的差异,我们选择籽蒿进行了双因素(气温:35 ℃、30 ℃、20 ℃; 土壤水分:对照、轻度、中度、重度胁迫)随机化区组实验以分析不同环境条件下植物的表型可塑性。结果表明,气温对籽蒿株高生长率有显著影响,土壤水分胁迫对籽蒿株高生长率无显著影响; 气温和土壤水分胁迫对籽蒿地上部生物量和根重生长率均无显著影响; 土壤水分胁迫对籽蒿幼苗根冠比有显著影响,而气温对其则无显著影响。这说明气温和土壤水分胁迫对籽蒿幼苗构件表型可塑性和全株表型可塑性的影响是有差异的。进一步分析表明,气温对籽蒿幼苗的叶含水量有显著影响,而对籽蒿幼苗的叶饱和亏无显著影响,这说明气温对籽蒿幼苗株高生长率的影响是通过影响其叶含水量来实现。     

黑沙蒿(Artemisia ordosica)对羊柴(Hedysarum laeve)及柠条(Caragana intermedia)的化感作用

采用生物测定方法,研究了黑沙蒿(Artemisia ordosica)叶水浸液对生态相关种羊柴(Hedysarum laeve)与柠条(Caragana intermedia)种子萌发与幼苗生长的化感作用。结果表明:黑沙蒿叶水浸液可抑制羊柴种子萌发与幼苗生长,抑制作用随浓度的升高逐渐加强;幼苗形态指标对叶水浸液作用较为敏感,敏感程度为苗干重苗鲜重根鲜重根长苗高根干重;丙二醛含量综合化感效应指数值明显大于其他指标,相对电导率也表现出较敏感的抑制效应。黑沙蒿叶水浸液对柠条种子萌发存在低促高抑作用;对幼苗形态指标综合化感效应表现为促进,促进作用随浓度的升高逐渐减弱,根鲜重、根长与苗干重为较敏感指标;对生理指标化感综合效应表现为抑制,抑制作用随浓度升高而增强,相对电导率是最敏感的指标,丙二醛含量指标也较敏感。由此推断,对膜系统的伤害可能是黑沙蒿化感物质多种效应的生物起点。     

水分条件对藜蒿(Artemisia selengensis)富集湿地土壤重金属的影响

基于鄱阳湖南矶山湿地土壤及藜蒿Cd、As污染风险评价,利用盆栽实验研究水分条件对区域土壤理化性质、砷镉形态及其上生长的藜蒿(Artemisia selengensis)重金属富集能力的影响.结果表明:土壤Cd含量超标,存在生态风险,藜蒿茎中As含量达食品污染限量标准,存在食用风险;藜蒿对Cd、As的富集能力受土壤水分环境影响,水分增加会造成土壤pH与有机质含量上升,抑制藜蒿富集Cd的同时促进富集As.线性回归计算显示土壤有效态As含量与藜蒿As富集量呈显著正相关,可以用来评价藜蒿As富集情况,而土壤有效态Cd含量与藜蒿Cd富集量间无显著相关性.结合区域土壤Cd、As污染情况,适宜控制水分为缺水或旱湿交替条件,可以降低藜蒿等湿地植物中Cd的富集量;适宜控制水分为淹水条件,可以减少土壤Cd、As有效态含量.     

鄱阳湖湿地典型中生植物水分利用来源的同位素示踪

水分是维持植物生长、决定种群分布的关键因子,研究植物水分利用来源是揭示水文过程与植被演替作用机制的基础,作为中国最大的淡水湖泊系统,鄱阳湖水文情势的显著改变已直接影响到湿地生态系统的水分补给来源.本文通过测定降水、土壤水、地下水、湖水和植物茎水中δ¹⁸O、δD同位素组成,识别鄱阳湖湿地典型中生植被——茵陈蒿（Artemisia capillaris）群落的土壤水分补给来源,并应用直接对比法和IsoSource多源混合模型估算优势种茵陈蒿的主要吸水区间及水源利用比例.结果发现：（1）与降水同位素相比,湖水和湿地土壤水同位素较为富集,地下水同位素较少发生分馏;（2）湿地地下水主要受历史长期降水和湖水共同补给,土壤水在雨季4—6月和秋季9—10月主要受降水补给,夏季7—8月深层土壤水受湖水侧向入渗和地下水的共同补给,并在蒸发作用下水分向浅层土壤传输;（3）茵陈蒿主要利用0~80 cm深度的土壤水,且能够在不同土层水源间灵活转换.当土壤含水量较高时（4—5月）,主要利用0~40 cm浅层土壤水,利用率约49%~68%;当浅层土壤含水量较低时（6—8月）,主要利用40~80 cm深层土壤水,利用率高达74%~95%;当植物进入生长后期（9—10月）,主要利用0~15 cm表层土壤水,利用率介于41%~70%.总体发现,湖水是鄱阳湖湿地中生植物群落土壤水分的重要补给来源,优势种茵陈蒿能够响应土壤含水量的变化改变吸水深度,具有较强的干旱适应能力.研究结果可为鄱阳湖湿地植被生态系统演变和科学保护提供理论参考.     

鄱阳湖湿地典型植被群落地下水—土壤—植被—大气系统界面水分通量及水源组成

地下水-土壤-植被-大气系统(GSPAC)界面水分传输是湿地生态水文过程研究的关键.本文选取鄱阳湖湿地高位滩地的2种典型植被群落:茵陈蒿(Artemisia capillaris)和芦苇(Phragmites australis)群落为研究对象,运用HYDRUS-1D垂向一维数值模拟,量化了湿地GSPAC系统界面水分通量,阐明了典型丰水年(2012年)和枯水年(2013年)鄱阳湖湿地植被群落的蒸腾用水规律和水源组成.结果表明:(1)茵陈蒿和芦苇群落土壤-大气界面的年降水入渗量为1570~1600 mm,主要集中在雨季4-6月,占年总量的60%;植物-大气界面的年蒸腾总量分别为346~470 mm和926~1057 mm,其中7-8月植被生长旺季最大,占年总量的40%~46%;地下水-根区土壤界面的向上补给水量受不同水文年水位变化的影响显著,地下水年补给量分别为15~513 mm和277~616 mm,主要发生在蒸散发作用强烈和地下水埋深较浅的时段.(2)植被蒸腾用水分为生长初期(4-6月)和生长旺季(7-10月)2个阶段,丰水年植被的整个生长期蒸腾用水充足,枯水年植被生长旺季的蒸腾用水受到严重水分胁迫,实际蒸腾量仅为潜在蒸腾量的一半左右.(3)不同水文年湿地植被生长旺季的水源贡献不同:丰水年茵陈蒿群落以地下水补给为主,芦苇群落以湖水和地下水补给为主;枯水年茵陈蒿群落以降水和前期土壤水储量为主,芦苇群落以地下水补给为主.本研究结果有助于揭示湿地植被的水分利用策略,为阐明湖泊水情变化与植被演替的作用机理提供参考依据.