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河西走廊荒漠绿洲过渡带沙丘不同固定阶段泡泡刺叶性状特征
2025年
研究荒漠植物叶片功能性状在小尺度自然环境梯度上的变异和协调,有助于了解荒漠局域环境变化下植物的适应策略。以河西走廊荒漠绿洲过渡带广布种泡泡刺(Nitraria sphaerocarpa)为材料,分析叶片功能性状在沙丘不同固定阶段的特征及其对土壤因子的响应。结果表明:(1)固定、半固定和流动沙丘的泡泡刺比叶面积(SLA)和氮含量(LNC)存在显著差异,且固定>半固定>流动,固定沙丘的泡泡刺组织密度(TD)和干物质含量(LDMC)显著小于流动沙丘(P<0.05)。(2)固定、半固定和流动沙丘的泡泡刺肉质化程度(DOF)与LDMC,SLA与TD负相关,固定和流动沙丘的泡泡刺肉质化程度(DOF)与TD,SLA与LDMC负相关,DOF与SLA,LDMC与TD正相关(P<0.05)。(3)主成分分析结果表明,固定沙丘的泡泡刺具有较高SLA和LNC,流动沙丘的泡泡刺具有较高TD和LDMC,半固定沙丘的泡泡刺叶性状变异介于两者之间。(4)冗余分析结果表明,土壤碳含量、土壤氮含量、土壤磷含量、土壤紧实度和土壤含水量共同解释了叶片功能性状的变异的80.76%。表明环境的差异决定了泡泡刺的资源分配策略,固定沙丘的泡泡刺采取“快速投资-收益”的获取策略,流动沙丘的泡泡刺采取“慢速投资-收益”的保守型策略。结果可为在种内性状水平上评估荒漠植物的资源分配策略提供见解。
何浩李瑞王红永解婷婷马静陈壹铭马颖单立山
关键词:荒漠绿洲过渡带泡泡刺
荒漠绿洲过渡带沙丘不同固定阶段植物群落叶功能性状特征
2025年
叶功能性状在反映植物群落获取资源和适应环境中起着至关重要的作用。基于局域尺度下植物群落功能性状的研究,对于理解和预测该地区植物群落对生境变化的物种组合及适应策略具有重要意义。由于荒漠绿洲过渡带(局域尺度)环境异质性显著,不同环境下的群落优势种与群落组成存在差异,进而导致植物群落的功能性状发生变化。然而,荒漠植物群落功能性状沿环境梯度分布特征及与土壤因子间的相互关系尚不明确。以临泽荒漠绿洲过渡带沙丘不同固定阶段的植物群落为研究对象,进行群落调查和叶功能性状的测定,并采用性状梯度分析法对植物群落水平下的叶功能性状进行分解,研究了荒漠绿洲过渡带生境异质性对叶功能性状的影响。结果表明:(1)叶功能性状中肉质化程度、叶片含水量、相对含水量、饱和含水量、叶干物质含量、比叶面积、组织密度、叶片磷含量和叶氮磷比在异质生境(沙丘不同固定阶段)差异显著,以灌木和多年生草本为主的固定沙丘植物倾向于采用“慢速偿还”策略,以一年生草本为主的半固定沙丘和固定沙丘的植物倾向于采用“快速偿还”策略,随沙丘的固定植物更易由受P限制转向受N限制。(2)植物群落的组织密度、叶碳磷比和叶氮磷比的可塑性和变异性最高,土壤紧实度、土壤磷含量和土壤含水量是引起变异的主要驱动因子。(3)叶功能性状梯度参数α值范围大于β值,表明对于群落构建来讲,生物竞争作用大于环境过滤;比叶面积和叶干物质含量间β组分具有较强的负相关关系,而α组分无相关性,表明物种在群落内和群落间采取不同的生态策略来适应环境。(4)不同生境影响植物群落功能性状的主要制约因素不尽相同,随生境条件变的更不稳定,与性状间联系更加紧密。综上,沙丘不同固定阶段的植物群落通过叶功能性状表现�
范卓鹏解婷婷单立山马静王红永李瑞
关键词:荒漠绿洲过渡带生境异质性荒漠植物
荒漠绿洲过渡带人工梭梭(Haloxylon ammodendron)林下典型一年生草本植物空间格局
2025年
一年生草本植物是荒漠绿洲过渡带人工林下的关键类群,分析其空间格局有助于揭示群落结构特征,深入认识其生态过程、种内种间关系及对环境的适应机制。以河西走廊荒漠绿洲过渡带5、10、20、30、40年梭梭(Haloxylon ammodendron)林下典型一年生草本植物沙蓬(Agriophyllum squarrosum)、雾冰藜(Bassia dasyphylla)、白茎盐生草(Halogeton arachnoideus)为研究对象,采用点格局分析方法对种群的空间格局进行分析。结果表明:(1)随着人工梭梭林龄的增加,林下一年生草本植物优势种发生变化,由5年时的沙蓬-雾冰藜群落逐渐发展为40年时的雾冰藜-白茎盐生草群落。(2)随着人工梭梭林龄的增加,沙蓬由最初的聚集分布向随机分布转变;雾冰藜先由最初的聚集分布转变为随机分布,然后又由随机分布转变为聚集分布;白茎盐生草由局部尺度的聚集分布转变为大范围尺度的聚集分布。沙蓬和雾冰藜随着林龄的增加无关联的尺度逐渐扩大,而雾冰藜和白茎盐生草随着人工梭梭林龄的增加正关联的尺度扩大;沙蓬与白茎盐生草在各个时间和尺度上不具有空间关联性。(3)随着人工梭梭林龄的增加,土壤水含量显著增加,土壤全磷含量先减小后增加,在林龄为40年时达到最大值;土壤pH值减小,土壤电导率、钠离子以及钙离子含量变化趋势一致,均在30年以后显著增加。(4)一年生草本植物的变化除与自身特性有关外,环境因子上主要受到2~5 cm土壤水含量、钙离子、钠离子的影响,还受到不同草本植物之间的空间关联性的制约。总体来看,荒漠绿洲过渡带人工梭梭林下一年生草本植物主要为集群分布,且不同种群之间相互独立或相互促进。
王佳琪王国华缑倩倩
关键词:荒漠绿洲过渡带土壤理化性质一年生草本植物
吉兰泰荒漠绿洲过渡带土壤生态化学计量特征及养分恢复状况研究
2025年
[目的]探究不同下垫面土壤养分及其生态化学计量的变化特征,阐明植被演替与土壤性状之间的耦合关系,进而为该区域的植被恢复提供理论依据。[方法]基于野外取样与室内实验相结合的方法,以吉兰泰荒漠绿洲过渡带4种下垫面(流动沙地、半固定沙地、固定沙地和防护林地)为研究对象,分析了0—30 cm浅层土壤容重(BD)、土壤含水量(SM)、有机碳(SOC)、全氮(TN)、全磷(TP)含量及其生态化学计量特征,从而揭示不同下垫面土壤养分含量和生态化学计量比分布特征以及与土壤环境因子之间的关系。[结果](1)吉兰泰荒漠绿洲过渡带不同下垫面土壤指标均符合正态分布(p>0.05)。从变异系数来看,BD和土壤孔隙度(STP)属于弱变异性,其余指标属于强变异性。(2)除TP和BD外,其他指标大小均表现为:防护林地>固定沙地>流动沙地>半固定沙地,说明绿洲化过程有利于土壤养分蓄积;(3)各下垫面土壤C∶N,C∶P和N∶P随土层深度变化各异。不同下垫面C∶N,C∶P和N∶P分别介于2.94~70.00,6.89~240.95,0.64~23.22。(4)不同下垫面土壤养分恢复指数表现为:防护林地>固定沙地>半固定沙地。[结论]人工植被建植更有利于土壤养分蓄积,研究结果为荒漠绿洲过渡带植被恢复和保护提供基础资料。
韩彦隆魏亚娟左小锋左轶璆康帅童国利李建媛王永平
关键词:土壤养分下垫面荒漠绿洲过渡带吉兰泰
民勤荒漠绿洲过渡带粘土夹层水力性质及其生态水文意义探讨被引量:2
2024年
土壤水力性质是土壤水文功能的重要组成部分及影响因子,其对土壤水分分布状态、土壤水分循环的强度与速率具有重要影响。粘土夹层虽在干旱区呈不连续分布的状态,但其植被覆盖率却远高于相同水热条件下的非夹粘土壤。文中以民勤荒漠绿洲过渡带粘土夹层为研究对象,对其土壤物理性质、土壤持水性和导水性质进行测量,同时利用壕沟法对该地15年林龄的深根系乡土物种多枝柽柳根系进行了调查,分析了夹粘土壤剖面的水力性质变化特征及其影响因素,探讨了粘土夹层对干旱区植被恢复和重建的生态水文意义。结果表明:1)土壤颗粒组成和有机质含量是影响土壤持水性和导水性的重要因子。2)15年林龄多枝柽柳根系生物量(d<2mm)在粘土夹层上下界面处呈现明显增加的趋势。3)粘土夹层具有较高的持水性,其可通过毛管作用补给其他土层,同时,粘土夹层阻滞了土壤水分的运移,二者的共同作用改善了粘土夹层上下界面处的土壤水分条件。粘土夹层可以改变土壤水分入渗和存储的环境,在含有粘土夹层的土壤上进行植被建设,有助于干旱区固沙植被的恢复和建设。文中研究为了解荒漠绿洲过渡带土壤水文过程、生态恢复和重建提供了一定的数据支持。
刘斐耀尤全刚尤全刚黄翠华薛娴张丽娟
关键词:土壤水力性质荒漠绿洲过渡带
民勤荒漠绿洲过渡带多枝柽柳冠层降水再分配特征及其影响因素
2024年
植被冠层降水再分配驱动的水分循环对陆地生态系统类型的分布和演替具有重要意义。但是,干旱区典型灌木的降水再分配过程未受到学术界的足够重视。文中于2020年6-9月份对民勤荒漠绿洲过渡带多枝柽柳的降水再分配、气象因素、冠层特征和土壤水分进行了定点观测,旨在明晰多枝柽柳的降水再分配特征及其影响因子。研究结果表明:1)冠层截留、穿透雨和树干茎流分别占大气降水量的16.3%、81.2%和2.5%。2)大气降水特征(降水量、降水历时和降水强度)是多枝柽柳降水再分配的主要影响因子,当降水量和降水历时分别为1.7mm和3h便可产生树干茎流;当大气降水量约为3mm时,多枝柽柳冠层达到最大持水量。3)多枝柽柳降水再分配各组分与冠层形态间的关系受到大气降水特征的影响。4)多枝柽柳树干茎流平均水分汇集率为4.73,该水分汇集效应可以显著增加其基部处0-50cm深度的土壤含水量(P<0.05)。研究结果为了解干旱区生态系统格局演变和植被与水文过程相互作用机制提供数据支持。
刘斐耀尤全刚薛娴张丽娟
关键词:多枝柽柳冠层截留穿透雨树干茎流荒漠绿洲过渡带
民勤荒漠绿洲过渡带人工梭梭林土壤细菌群落结构及功能预测被引量:3
2024年
通过探究人工梭梭林栽植对荒漠土壤细菌群落结构及功能的影响,为荒漠绿洲过渡带土壤微生态修复和土地质量改善提供数据参考.采用Illumina高通量测序技术和PICRUSt2功能预测分析方法,分析土壤细菌群落结构及功能,并用Mantel test和冗余分析(RDA)解释影响土壤细菌群落结构及功能的理化因子.结果表明:(1)梭梭林土壤细菌OTU数、Chao1指数和Shannon指数均显著高于流动沙丘土壤,且PCoA分析和Adonis检验发现梭梭林与流动沙丘土壤细菌群落结构差异显著(P=0.001).(2)所有样品共检测到细菌34门、89纲、174目、262科和432属,变形菌门、放线菌门、蓝藻菌门和绿弯菌门占土壤细菌相对丰度的76.05%,属于土壤优势细菌,其中梭梭林土壤放线菌门相对丰度极显著高于流动沙丘土壤(P<0.01).(3)PICRUSt2功能预测发现,梭梭林土壤细菌群落包括6类一级功能和28类二级功能,其中碳水化合物的代谢、氨基酸代谢、辅助因子和维生素的代谢相对丰度均大于10%,是细菌主要代谢功能.(4)梭梭林的栽植显著改善土壤有机质等养分含量.土壤pH、有机质、全氮和速效磷为影响细菌群落的主要理化因子,其中土壤有机质显著影响土壤细菌群落结构(P<0.05)及代谢功能(P<0.05).综上,人工梭梭林有助于增加荒漠土壤微生物多样性,可提高土壤细菌代谢功能基因相对丰度,改善荒漠土壤微环境.
王安林马瑞马彦军吕彦勋
关键词:土壤细菌群落结构人工梭梭林荒漠绿洲过渡带
乌兰布和荒漠绿洲过渡带白刺灌丛沙堆防风效应风洞模拟
2024年
灌丛沙堆作为荒漠绿洲过渡带广泛存在的生物地貌类型,其在不同演化阶段和植被盖度下的风速分布及防风效应对土壤风蚀灾害控制具有重要意义。为揭示灌丛沙堆演化阶段及植被盖度对周围风场结构特征及防风效应指标的影响规律,该研究以乌兰布和沙漠荒漠绿洲过渡带单个和两个白刺(Nitraria tangutorum)灌丛沙堆为对象,利用风洞模拟试验测定其在4个不同演化阶段(雏形阶段、发育阶段、稳定阶段、活化阶段)和3种不同植被盖度(0、40%及70%)工况下竖直和水平面的风速分布,探讨演化阶段及植被盖度对相对速率、防风效能等防风效应指标的影响。研究发现,不同演化阶段的白刺灌丛沙堆在0~0.8H(H为灌丛沙堆高度)高度范围内、距沙堆中心-H~5H水平范围内风速有显著变化;对比坡前减速区、上方加速区、两侧急流区和后方减速区的风速变化发现,白刺灌丛沙堆在后方减速区的风速变化最为显著,处于稳定阶段的灌丛沙堆在植被盖度为70%时的风速最大可减少90%;不同演化阶段中,稳定阶段灌丛沙堆对风速的削减更为显著,防风效能较大,而处于雏形阶段的灌丛沙堆的防风能力相对较弱;在两个平行于风向排列的灌丛沙堆的相互影响下,沙堆之间丘间低地的防风效能比单个灌丛沙堆有所提高,且第二个灌丛沙堆下游区域的防风效能略小于两个灌丛沙堆间的丘间低地;各演化阶段单个和两个灌丛沙堆周围的防风效能均随植被盖度增大而增大。该研究结果可为乌兰布和荒漠绿洲过渡带土壤风蚀防治提供参考。
智丹王京学肖辉杰辛智鸣李俊然
关键词:风洞防风效能荒漠绿洲过渡带
吉兰泰荒漠绿洲过渡带不同生境植被多样性与土壤养分特征研究
2024年
以吉兰泰荒漠绿洲过渡带的植被和土壤为研究对象,采用野外调查与室内试验相结合的方法,研究了不同生境植被群落多样性和土壤养分特征,以期为该地区植被恢复重建提供参考依据。结果表明:1)研究区群落多样性水平较低,且Shannon-Wiener多样性指数、Simpson优势度指数、Margalef丰富度指数和Pielou均匀度指数均表现为固定沙地>半固定沙地>盐碱滩地>流动沙地。2)研究区土壤粒径主要以中砂与细砂为主,其含量分别介于35.13%~40.23%和46.02%~56.59%。3)4种生境平均土壤有机碳(SOC)、有效氮(AN)、有效磷(AP)和有效钾(AK)含量分别介于3.12~8.32 g·kg^(-1)、2.70~5.86 mg·kg^(-1)、2.50~4.85 mg·kg^(-1)和476.86~690.87 mg·kg^(-1),土壤养分含量随着沙地固定逐渐增加。4)土壤SOC和AN含量与Shannon-Wiener多样性指数、Simpson优势度指数、Margalef丰富度指数和植被盖度呈极显著正相关。
寇文华侯红蕊魏亚娟
关键词:植被群落土壤养分荒漠绿洲过渡带
甘肃省民勤县荒漠绿洲过渡带典型灌丛植物的滞尘量效应
2024年
[目的]开展荒漠绿洲过渡带典型灌丛滞尘研究,为区域防风固沙树种滞尘效益评价和绿洲防护体系建设提供依据。[方法]通过野外调查采样,室内水洗过滤等方法,定量分析了荒漠绿洲过渡带梭梭(Holoxylon ammodendron)、柽柳(Tamarix chinensis)、白刺(Nitraria tangutorum)3种植物在3月上旬(冬态)和6月下旬(夏态)滞尘量和滞尘粒度沿荒漠绿洲4 km范围内的时空变化特征。[结果]滞尘量从荒漠绿洲逐步递减,3月上旬梭梭、柽柳、白刺平均递减20.74%,16.13%,14.72%,6月下旬平均递减14.37%,9.23%,26.54%。3月上旬梭梭的滞尘量最大,约为172.36 g/株~、6月下旬柽柳的滞尘量最大,约为345.16g/株。3月上旬3种灌木所滞尘土的粒径主要为20~50μm,约占41.00%,梭梭有少量滞尘的粒径为500~1000μm,约占总量的15.00%;6月下旬所滞尘土的粒径大量分布于100~200μm,少量分布于5~10μm。[结论]在3月和6月,3种灌木的滞尘量从荒漠绿洲均呈现出递减的趋势,灌丛植物的滞尘量、滞尘粒径受时间、空间及植物叶表面特征的共同影响。
董正虎马瑞王安林田永胜刘腾柴巧弟
关键词:荒漠绿洲过渡带荒漠植物滞尘量粒度特征

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胡广录
作品数:60被引量:423H指数:11
供职机构:兰州交通大学环境与市政工程学院
研究主题:黑河中游 荒漠绿洲过渡带 根区土壤 固沙植物 影响因素
赵文智
作品数:188被引量:3,457H指数:37
供职机构:甘肃农业大学林学院
研究主题:黑河流域 黑河中游 土壤水分 绿洲 荒漠
韩路
作品数:144被引量:2,017H指数:26
供职机构:塔里木大学
研究主题:灰叶胡杨 荒漠河岸林 种群结构 地下水埋深 光合作用
何志斌
作品数:36被引量:854H指数:20
供职机构:中国科学院寒区旱区环境与工程研究所
研究主题:空间异质性 泡泡刺 土壤水分 土壤有机碳 红砂
柳维扬
作品数:140被引量:502H指数:12
供职机构:塔里木大学
研究主题:枣树 冠层 南疆 卫星遥感监测 棉花