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  • 温度和光照对莫索湾地区两种典型短命植物光合系统的损伤特征研究

    分类: 生物学 >> 植物学 提交时间: 2022-12-01 合作期刊: 《广西植物》

    摘要: 为探究莫索湾地区两种优势短命植物对光照和温度的光合适应机制,该文测定了卷果涩芥 (Malcolmia scorpioides)和硬萼软紫草(Arnebia decumbens)在不同温度下(25~60 ℃)及恒定常温(25 ℃) 与胁迫高温(50 ℃)下不同光强间(80~400 molm-2s-1)的叶绿素荧光参数,以探讨其光损伤情况和光 合活性变化。结果表明:(1)随温度升高,两种短命植物的光合效率和电子传递速率先升后降,40 ℃时 达到最高值,其后快速下降,并伴随着光系统 II(PS II)非调节性能量耗散的量子产量[Y(NO)]和光系 统 I(PS I)受体端热耗散效率[Y(NA)]的上升,受体端激发压积累,光合系统受损。(2)在 80~400 molm-2s-1 的光照范围内,常温下,光合效率随光照强度增加而增加;而高温下,光照与高温对植物产生了联合胁迫, 造成光合活性下降,PS II 调节性能量耗散的量子产量[Y(NPQ)]降低,并且当光强达 320 molm-2s-1 时, 环式电子传递流逐渐消失。综上,一定范围内的光照和温度能够提升两种短命植物的光合活性,激活热耗 散和环式电子传递流,减少光抑制,但高温及高温下光强的增加会使两种短命植物的适应能力减弱,光保 护机制消失,其主要原因为 PS I 受体侧激发压积累和调节性热耗散保护能力不足使植物光合系统受损。

  • 新疆草地时空动态及其对气候变化的响应——以昌吉回族自治州为例

    分类: 地球科学 >> 地理学 提交时间: 2024-03-01 合作期刊: 《干旱区研究》

    摘要: 基于MODIS NPP、EVI遥感影像,采用MVC法、一元线性回归法与Pearson相关分析法,探讨天山北坡昌吉州草地植被时空动态及其对同期气温、降水的响应。结果表明:2000—2020年,草地植被NPP、EVI均为跃动式显著递增,2016年后呈逐年递减;NPP、EVI多年均值为0.095 kg C·m-2、0.186;相较于2000年(NPP=0.077 kg C·m-2、EVI=0.166),2020年NPP(0.099 kg C·m-2)、EVI(0.194)分别增长了28.57%、16.87%。草地NPP空间异质性显著增加并呈扩大趋势,EVI空间差异逐年递增,变化范围分别为0.038 kg C·m-2(NPP)、0.059(EVI)。在空间上,NPP、EVI多年平均分布具有差异;总体上,NPP、EVI随海拔升高而增加,但绿洲边缘、古尔班通古特沙漠南缘分布有高位EVI,面积占比65.01%的NPP与21.93%的EVI显著递增。9种草地类型植被NPP、EVI与降水呈显著正相关的面积占比远大于同期气温,不同类型草地对降水的响应具有差异。降水是草地植被的重要影响因子,但高海拔区域的适度增温有益于草地植被生长。

  • 古尔班通古特沙漠短命植物的氮素吸收策略

    分类: 生物学 >> 植物学 提交时间: 2021-09-14 合作期刊: 《干旱区研究》

    摘要: 研究荒漠生态系统同一生活型植物对氮素的利用是否存在生态位分离,有助于深入了解荒漠植物的生存策略,更好掌握氮素对荒漠植物生存的影响。在古尔班通古特沙漠中,广泛分布着4种短命植物尖喙牻牛儿苗(Erodium oxyrrhynchum)、琉苞菊(Hyalea pulchella)、假狼紫草(Nonea caspica)和飘带果(Lactuca undulata),对4种荒漠短命草本植物在不同月份不同土层深度对不同形态氮素的吸收利用进行了研究。结果显示:(1)在不同土层深度,5月4种植物的氮素吸收速率均高于4月的氮素吸收速率;对于不同形态氮素的吸收速率,甘氨酸均低于硝态氮和铵态氮。(2)4月假狼紫草对硝态氮的回收率最高,可达52.3%;5月假狼紫草对铵态氮的回收率最高,可达90.7%。(3)琉苞菊对15N的吸收量低于其他3种植物。(4)4种短命植物不仅可以利用土壤无机氮,还可以有效利用土壤有机氮,且尖喙牻牛儿苗和飘带果对硝态氮有明显的吸收偏好。(5)在古尔班通古特沙漠生态系统中,短命生活型的植物对氮素的吸收能力有着差异和多元化的特点,且均可吸收土壤中的可溶性的有机态氮源。

  • 塔克拉玛干沙漠西南部的短命植物及其新记录种

    分类: 地球科学 >> 地球科学其他学科 提交时间: 2019-09-10 合作期刊: 《干旱区研究》

    摘要: 本文采用野外实地调查、标本整理及资料查阅的方法,研究塔克拉玛干沙漠西南部荒漠环境的短命植物,分析其种类组成、生活型特征(物候特性)和植物区系类型。结果:① 研究区的短命植物种类有十字花科、禾本科、菊科、紫草科、茄科、车前科、罂粟科及牻牛儿苗科等8科21属的27种,其中十字花科有15种。新记录种有卷果涩荠、大蒜芥、蝎尾菊、偏穗雀麦、旱麦草、中亚天仙子、牻牛儿苗、垂果大蒜芥及砂蓝刺头等10种,占该区域短命植物的37%。② 该区域短命植物生活史特征有夏性、冬性及春性。③ 该区域短命植物分别属于北温带分布、地中海-西亚至中亚分布、旧世界温带分布、世界分布及中亚分布,其中北温带分布及地中海-西亚至中亚分布的植物有15种,占研究区统计种类的51.86%。该研究结果丰富了新疆南部特殊生境下的短命植物类群,为开发和保护该地区植物种质资源及揭示短命植物对不同生态环境的响应具有重要意义。

  • 凝结水对荒漠区短命植物狭果鹤虱生态作用研究

    分类: 环境科学技术及资源科学技术 >> 环境科学技术基础学科 提交时间: 2018-11-08 合作期刊: 《干旱区研究》

    摘要: 以中国西北干旱荒漠区新疆艾比湖湿地自然保护区为研究区,选取对水分输入响应最敏感的短命植物狭果鹤虱,通过遮盖处理形成不遮盖(T1组)、半遮盖(T2组)与全遮盖(T3组)的3个凝结水梯度;研究凝结水的多少对狭果鹤虱的株高、冠幅、叶面积、叶片厚度、根长、根径、叶片相对含水量、叶片水势以及生物量分配的影响。结果表明:①在植株生长季中后期,随着凝结水量增加,植株高度、冠幅面积、叶面积、叶厚度、叶片相对含水率、净光合速率与气孔导度叶片水势均显著增加(P0.05)。②茎质比(SMR)在生物量分配中是一个比较稳定的性状,从T1~ T3组,变化幅度为3.0%~13.5%。个体植株叶质比(LMR)差异显著(P<0.05),根质比(RMR)均逐渐下降,但并未表现出显著差异。综合可知,干旱区中,狭果鹤虱的叶片可以吸收并利用凝结水,形态性状对水分极度敏感且具有较高变异性,主要通过改变地上性状、不改变地下性状的策略吸收利用大气凝结水。

  • 近30年古尔班通古特沙漠短命植物的时空格局

    分类: 生物学 >> 生态学 提交时间: 2017-04-26 合作期刊: 《生态学报》

    摘要: 基于1985-1999年的GIMMS-NDVI数据和2000-2014年的MODIS-NDVI数据提取短命植物的时空格局,结合野外调查数据和1985-2014年气象站点气温和降水数据,从不同时空尺度上分析了古尔班通古特沙漠短命植物的时空变化及其对气候变化的响应。结果表明:(1)古尔班通古特沙漠中短命植物层片整体表现出物种组成简单,优势度高、多样性和覆盖度低等特征,且层片特征主要是由优势物种所主导,在早春至盛夏期间,由于短暂的生活史造成层片整体在物候上有一个明显的起伏差异。(2)沙漠中短命植物覆盖度最高的区域为南部和中东部,北部次之,西部最少。就时间变化趋势而言,受近30年早春温度和冬春降水增加的影响,短命植物覆盖的区域面积呈现出明显的增加趋势。(3)1985-2014年间3、4月温度和冬春两季降水量呈上升趋势,而反映短命植物长势的NDVI值与冬春两季降水量也呈正相关性,但就相关性程度而言,冬季降水量与NDVI呈显著性相关(P r=0.405),而春季降水由于时滞效应并未表现出显著相关性。

  • 不同生境/萌发类型尖喙牻牛儿苗生物量分配特征

    分类: 生物学 >> 植物学 提交时间: 2022-03-28 合作期刊: 《干旱区研究》

    摘要: 短命植物是荒漠生态系统重要的植物类群,其具有多样化的生境,且很多种类还具有异时萌发特性。植物生物量积累和分配能体现其对环境的响应与适应性特征,因此,研究不同环境条件下短命植物生物量分配格局有助于进一步了解短命植物的生存策略。以裸沙春萌(Bare Sand-Spring Germination,BS)、藻结皮春萌(Algal-Spring Germination,AS)、地衣结皮春萌(Lichen-Spring Germination,LS)3种自然结皮生境中萌发的尖喙牻牛儿苗春萌株及裸沙区夏季萌发(Summer Germination in Bare Sand,SG)的尖喙牻牛儿苗夏萌株为研究对象,采用全株挖掘法获取地上和地下生物量,系统对比分析了4个类型间植株生物量分配及异速生长关系的差异性,以探究其资源分配策略的变异性和保守型。结果表明:(1)尖喙牻牛儿苗单株地上、地下及总生物量总体表现为BS>AS>LS=SG的格局,其根冠比则呈SG=LS=AS>BS的特征。(2)BS和SG类型植株地上与地下生物量间为等速生长关系,而AS和LS生境为异速生长关系,但4个类型具有共同的异速生长指数(0.8843)。(3)AS和LS生境尖喙牻牛儿苗根冠比随个体增大均呈异速减小趋势,而BS和SG类型植株根冠比则保持相对恒定。可见,尖喙牻牛儿苗生物量分配会受到外界环境及个体发育的影响,并呈现明显的可塑性,在一定程度上反映了其资源分配的保守性与可塑性的权衡。

  • 亚洲中部干旱区绿洲水热匹配与生物、农业技术适应性分析

    分类: 地球科学 >> 地球科学其他学科 提交时间: 2019-09-09 合作期刊: 《干旱区研究》

    摘要: 亚洲中部干旱区“中亚天山北坡—新疆天山北坡—甘肃祁连山北坡”山前平原,在古丝绸之路和现代丝绸之路经济带时期均为社会、经济、文化最繁荣的重要地区。而一个地区某生物的生长发育除与降水、气温有关外,还与当地的水热匹配特征密切相关。中亚天山北坡区段水热不同步—新疆天山北坡区段水热较同步—甘肃祁连山北坡河西走廊区段水热同步的生态环境,深刻地影响着当地的天然动植物种类及其生长发育,使某些生物在研究区内各区段间形成了发生中心区、扩散区及无发生区的规律性分布;不同区段多项绿洲农业技术的差异性也反映出其对当地水热匹配特征的适应性。

  • 莫索湾地区典型沙丘土壤因子与短命植物物种多样性的关系研究

    分类: 环境科学技术及资源科学技术 >> 环境科学技术基础学科 提交时间: 2018-06-28 合作期刊: 《干旱区研究》

    摘要: 以古尔班通古特沙漠南缘莫索湾为研究区,选取植被盖度依次为10%、15%的固定半固定沙丘以及植被盖度为30%的固定沙丘作为典型样地,用典范排序(CCA)的方法对该地区样方、环境因子与物种多度之间进行对应分析,用典型相关分析的方法对各样地物种多样性与地形因子、土壤理化因子之间进行相关分析。结果表明:物种与环境因子之间存在显著的相关关系,前4轴可以解释物种总变异的84.4%,土壤砂粒是影响物种分布一个较为敏感的指示性因子,物种大量分布在土壤砂粒所在的排序轴上;受地形影响较大的物种有硬萼软紫草、黄花珀菊、砂蓝刺头、刺沙蓬;受土壤有机质、土壤水分、土壤pH影响显著的物种有齿稃草、角果藜、黄耆、尖喙牦牛儿苗。不同指标体系的典型相关分析结果表明:地形与物种多样性因子之间第1 对典范相关系数为0.54,土壤理化因子与物种多样性的第一对典范系数分别为0.93、0.96,第二对典范系数分别为0.79、0.80,存在着显著的相关关系。地形因子中,坡向主要影响物种丰富度指数Simpson;土壤理化因子中,砂粒和土壤有机质主要影响优势度指数Shannon,土壤含水量和pH主要影响均匀度指数Pielou。该区域物种分布状态是由地形和土壤因子共同作用。