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植物科学学报 2021年第3期39卷 247-257页

作者：黄雅茹马迎宾李永华李帅张格刘湘杰董雪中国林业科学研究院沙漠林业实验中心/内蒙古磴口荒漠生态系统国家定位观测研究站内蒙古磴口015200 中国林业科学研究院荒漠化研究所北京100091 库姆塔格荒漠生态系统国家定位观测研究站甘肃敦煌736200 甘肃敦煌荒漠生态系统国家定位观测研究站甘肃敦煌736200

通过对库姆塔格沙漠东南部胡杨(Populus euphratica Oliv.)液流速率及气象因子(太阳总辐射、风速、空气相对湿度、空气温度、饱和水汽压差)持续5个月的同步观测,揭示气象因子在不同时间尺度对胡杨液流的影响。结果显示:在月尺度下,太阳... 详细信息

通过对库姆塔格沙漠东南部胡杨(Populus euphratica Oliv.)液流速率及气象因子(太阳总辐射、风速、空气相对湿度、空气温度、饱和水汽压差)持续5个月的同步观测,揭示气象因子在不同时间尺度对胡杨液流的影响。结果显示:在月尺度下,太阳总辐射是液流速率变化的主要影响因子,单独能解释98.3%的液流速率变化;在日尺度下,空气温度、空气相对湿度、风速、太阳总辐射对液流速率变化影响最大,空气温度可以解释液流速率变化的33.0%,4个因子共同可以解释55.2%的液流速率变化;在小时尺度下,对2018年5-9月液流速率的影响最大的是太阳总辐射。随着时间尺度的扩大,对液流速率变化的影响因子由多变少。根据气象因子预测小时尺度胡杨液流速率需要较多的参数且可靠性最小,预测月尺度液流速率需要较少的参数且可靠性最大,预测月尺度胡杨液流速率更为合适。

关键词：胡杨液流库姆塔格沙漠气象因子

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形态变化对叶片表面温度的影响

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植物生态学报 2018年第2期42卷 202-208页

作者：李永华李臻辛智鸣刘明虎李艳丽郝玉光中国林业科学研究院荒漠化研究所北京100091 国家林业局库姆塔格荒漠生态系统定位研究站甘肃敦煌736200 国家林业局敦煌漠生态系统定位研究站甘肃敦煌736200 中国林业科学研究院沙漠林业实验中心内蒙古磴口015200

干旱区植物叶片形态可塑性是植物适应高温干旱环境的重要生存策略,但目前仍缺乏直观的数据予以证明。该研究应用热成像技术和图像分析技术,同步测定真实叶片与模拟叶片的叶温、形态及风速、辐射和温度等环境参数。研究结果显示:在干旱... 详细信息

干旱区植物叶片形态可塑性是植物适应高温干旱环境的重要生存策略,但目前仍缺乏直观的数据予以证明。该研究应用热成像技术和图像分析技术,同步测定真实叶片与模拟叶片的叶温、形态及风速、辐射和温度等环境参数。研究结果显示:在干旱、高温环境下,除了蒸腾,叶片形态变化也是调控叶温的重要因子。干旱区植物叶片变小,有利于加速叶片与环境的物质及热量交换,从而达到降低叶温的目的。样地数据显示,在高温、低风速环境下,叶片宽度每减少1 cm,叶片表面温度降低约2.1℃,而模拟叶片叶宽度每减少1 cm,叶片表面温度降低0.60–0.86℃。该研究对深入理解植物生存策略与环境适能力具有重要意义。

关键词：叶片形态叶片温度热成像叶片边界层阻力

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黄河分洪对乌兰布和沙漠局地种子库特征影响

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西北植物学报 2019年第3期39卷 516-523页

作者：辛智鸣董雪黄雅茹罗凤敏葛根巴图郭浩中国林业科学研究院荒漠化研究所北京100091 中国林业科学研究院沙漠林业实验中心内蒙古磴口015200 内蒙古磴口荒漠生态系统国家定位监测研究站内蒙古磴口015200

乌兰布和沙漠东北缘固定-半固定-流动沙地被黄河分洪区划分为:消落带水淹区段和未淹区段以及原生植被(对照)样带,通过萌发法对3个区段实地采样的土壤种子库物种组成、数量和分布特征进行分析,以探讨黄河分洪区消落带内土壤种子库对地上... 详细信息

乌兰布和沙漠东北缘固定-半固定-流动沙地被黄河分洪区划分为:消落带水淹区段和未淹区段以及原生植被(对照)样带,通过萌发法对3个区段实地采样的土壤种子库物种组成、数量和分布特征进行分析,以探讨黄河分洪区消落带内土壤种子库对地上植被形成的保障能力和未来植物群落结构演替趋势,为黄河分洪区地表植被的恢复与重建提供理论依据。结果表明:(1)3个区段土壤种子库储量存在显著差异,种子库密度未淹区段(733粒·m^(-2))>对照样带(609粒·m^(-2))>水淹区段(176粒·m^(-2))。(2)随着土层深度的增加,土壤种子库密度呈现下降趋势;随着水淹干扰强度、水淹时间和水淹频率的增加,表层0～5cm土壤种子库密度呈减小的趋势。(3)水淹区段土壤种子库物种分属4科10属10种,未淹区段分属5科14属14种,对照样带分属5科15属15种;其中藜科、禾本科为优势科,且3个区段土壤种子库均以一年生、多年生草本植物为主,表明种子库对地表植物群落的灌木层片的繁衍、更新和演替的贡献率很小。(4)与对照样带相比,水淹区段土壤种子库的Shannon-Wiener多样性指数、Margalef丰富度指数和Pielou均匀度指数均显著降低,但未淹区段表现出了升高的趋势,且水淹区段和未淹区段相似性指数最大。

关键词：黄河分洪区水淹干扰土壤种子库消落带

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农牧交错带不同土地利用类型土壤碳氮磷生态化学计量特征

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生态学报 2019年第15期39卷 5594-5602页

作者：高君亮罗凤敏高永党晓宏蒙仲举陈晓娜段娜内蒙古磴口荒漠生态系统国家定位观测研究站/中国林业科学研究院沙漠林业实验中心磴口015200 内蒙古农业大学沙漠治理学院呼和浩特010019

为了阐明土地利用方式对土壤养分含量及土壤碳氮磷生态化学计量特征的影响,选择阴山北麓农牧交错带4种主要的土地利用类型(放牧草地、封育草地、弃耕地和耕地)为研究对象,分析了浅层土壤(0—25 cm)有机碳(SOC)、全氮(TN)、全磷(TP)、碱... 详细信息

为了阐明土地利用方式对土壤养分含量及土壤碳氮磷生态化学计量特征的影响,选择阴山北麓农牧交错带4种主要的土地利用类型(放牧草地、封育草地、弃耕地和耕地)为研究对象,分析了浅层土壤(0—25 cm)有机碳(SOC)、全氮(TN)、全磷(TP)、碱解氮(AN)和速效磷(AP)含量及土壤C、N、P生态化学计量特征。结果表明:1)研究区土壤贫瘠,养分含量整体水平不高,SOC、TN、TP含量分别为14.57、0.63、0.76 g/kg,AN和AP含量分别为39.87、6.72 mg/kg,5项养分指标均为中等变异。2)土地利用方式对土壤养分含量和土壤C、N、P生态化学计量特征均存在显著的影响,草地(封育草地、放牧草地)的SOC、TN和AN含量均高于农耕地(弃耕地、耕地),而TP和AP含量低于农耕地;草地的C∶N、C∶P和C∶P值均高于农耕地。3)土壤C、N、P元素化学计量值与C、N、P元素之间的最优拟合关系显示C∶N、C∶P主要受SOC影响,C∶P主要受N影响,表明SOC和N含量决定了研究区土壤中C、N、P化学计量特征的变化过程。研究结果对丰富土壤生态化学计量学科学理论具有重要意义,同时可为阴山北麓农牧交错带脆弱生态区的生态功能恢复提供科学依据。

关键词：土壤养分化学计量土地利用类型农牧交错带阴山北麓

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不同栽植年限小叶杨与胡杨杂交种(小×胡杨)光合响应特性比较

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西北林学院学报 2021年第4期36卷 34-40页

作者：黄雅茹马迎宾迟悦春赵英铭褚洋孙非刘禹廷张帅内蒙古磴口荒漠生态系统国家定位观测研究站/中国林业科学研究院沙漠林业实验中心内蒙古磴口015200 中国林业科学研究院华北林业实验中心北京102300

了解不同光强对小×胡杨气体交换参数的影响,可为进一步评价小×胡杨新品种适应性提供基础数据,为乌兰布和沙漠东北部防护林体系的更新及造林树种选择提供一定的理论依据。利用Li-6400xt便携式光合仪测定了不同光强下小×... 详细信息

了解不同光强对小×胡杨气体交换参数的影响,可为进一步评价小×胡杨新品种适应性提供基础数据,为乌兰布和沙漠东北部防护林体系的更新及造林树种选择提供一定的理论依据。利用Li-6400xt便携式光合仪测定了不同光强下小×胡杨的光合生理参数,利用非直角双曲线模型,拟合植物叶片净光合速率(Pn)与光合有效辐射(PAR)的关系,计算光饱和速率(Amax),光饱和点(LSP),光补偿点(LCP),表观量子效率(AQY),暗呼吸效率(RD)等光合生理参数。结果表明,在光合有效辐射(PAR)0~1500μmol·m^(-2)·s^(-1)范围内,不同栽植年限小×胡杨净光合速率均随着光合有效辐射(PAR)的增强而增加,当光合有效辐射(PAR)为1500μmol·m^(-2)·s^(-1)时,曲线处于缓慢上升趋势,小×胡杨还没有达到光饱和点。不同光合有效辐射,净光合速率值均表现为3年>2年>1年生,1年、2年、3年生小×胡杨之间的净光合速率差异显著(P<0.05)。3年生小×胡杨的光饱和速率(Amax)、光饱和点(LSP)、光补偿点(LCP)、表观量子效率(AQY)最高。1年生小×胡杨的暗呼吸速率最大,3年小×胡杨的暗呼吸速率最小。在光合有效辐射(PAR)0~1500μmol·m^(-2)·s^(-1),不同栽植年限小×胡杨气孔导度(Gs)均随光合有效辐射(PAR)的增加而增加,而胞间CO2浓度(Ci)均呈逐步下降的趋势;随着有效光辐射的逐步增强,不同栽植年限小×胡杨蒸腾速率逐渐增加,变化趋势都较缓慢平稳,蒸腾速率对光合有效辐射(PAR)的变化并不敏感。当光合有效辐射<600μmol·m^(-2)·s^(-1),1年、2年、3年生小×胡杨水分利用效率增加迅速,当光合有效辐射>600μmol·m^(-2)·s^(-1),随着光强的增强,3年生小×胡杨水分利用效率继续缓慢上升,但1年、2年生的小×胡杨水分利用效率趋于平缓甚至下降。综合分析,1年、2年、3年生小×胡杨具有高光合,高水分利用效率和相对较低的蒸腾速率的特点,表现出了对当地生态气候的良好适应性。

关键词：光合特性生理指标光响应小×胡杨乌兰布和沙漠

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沙棘果期茎干液流变化特征及其与气象因子的关系

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干旱区资源与环境 2015年第11期29卷 202-207页

作者：辛智鸣黄雅茹罗凤敏葛根巴图李新乐孙非郝玉光中国林业科学研究院沙漠林业实验中心磴口015200 国家林业局内蒙古磴口荒漠生态系统定位研究站磴口015200

利用TDP茎流测量系统和自动气象站对乌兰布和沙漠沙棘的液流变化及其周围的环境因子进行观测。结果表明：1）沙棘的茎干液流速率呈多峰曲线;液流启动时间为8：00,在10：30左右达到峰值,峰值大小为292.31-309.39g/h,至21：30基本下降到... 详细信息

利用TDP茎流测量系统和自动气象站对乌兰布和沙漠沙棘的液流变化及其周围的环境因子进行观测。结果表明：1）沙棘的茎干液流速率呈多峰曲线;液流启动时间为8：00,在10：30左右达到峰值,峰值大小为292.31-309.39g/h,至21：30基本下降到了极低值,夜间有明显的液流活动。2）沙棘茎干液流与直径呈正相关,直径为8.8cm和10.5cm的沙棘日累计液流量分别为14150.28g和17123.73g。3）沙棘白天液流速率变化趋势与环境因子变化趋势相吻合。相关性分析结果表明,影响沙棘液流速率的主要因子为空气相对湿度、空气温度、太阳总辐射以及风速。

关键词：茎流沙棘气象因子乌兰布和沙漠

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近自然恢复状态下荒漠草原不同群落表土粒度特征研究

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草地学报 2019年第5期27卷 1309-1316页

作者：王瑞东高永党晓宏蒙仲举张格张超万芳内蒙古农业大学沙漠治理学院内蒙古呼和浩特010018 内蒙古杭锦荒漠生态系统国家定位观测研究站内蒙古鄂尔多斯017400 中国林业科学研究院沙漠林业实验中心内蒙古蹬口015200

通过对希拉穆仁围封区域荒漠草原近自然恢复状态下不同类型群落地表颗粒粒度特征的研究,探讨草地不同类型群落地表土壤风蚀粗粒化差异及特征,从而为该地区草原地表粗化程度评估和植被群落稳定、草地退化防治提供依据。本试验以希拉穆仁... 详细信息

通过对希拉穆仁围封区域荒漠草原近自然恢复状态下不同类型群落地表颗粒粒度特征的研究,探讨草地不同类型群落地表土壤风蚀粗粒化差异及特征,从而为该地区草原地表粗化程度评估和植被群落稳定、草地退化防治提供依据。本试验以希拉穆仁荒漠草原围封16年的以蒙古韭(Allium mongolicum)、银灰旋花(Convoloulus ammannii)、克氏针茅(Stipa krylovii)、羊草(Leymus chimensis)、洽草(Koeleria glauca)、短花针茅(Stipa brevii))6种植物为优势种的不同类型群落表层土壤为研究对象,利用激光衍射技术测量地表0~2 cm土壤粒度组成,分析不同类型群落表层土壤的平均粒径、标准偏差、偏度、峰态等粒度参数变化情况,探讨风蚀颗粒频率分布范围。结果表明:表层土壤粒度组成均以砂粒、粉粒为主,黏粒含量较低。偏度可作为有效粒度参数指标。除克氏针茅群落土壤粒径分布呈单峰分布外,其余群落基本呈双峰或多峰分布。研究区近自然状态下易风蚀颗粒范围为110~250μm。因此,当地应继续坚持长期围封,防止草原土壤向粗粒化方向发展。

关键词：粒度特征荒漠草原群落类型风蚀

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基于数字图像的风蚀地表颗粒粒度特征及空间异质性

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干旱区资源与环境 2017年第1期31卷 101-107页

作者：高君亮吴波高永罗凤敏党晓宏蒙仲举中国林业科学研究院荒漠化研究所北京100091 国家林业局内蒙古磴口荒漠生态系统定位观测研究站/中国林业科学研究院沙漠林业实验中心磴口015200 内蒙古农业大学沙漠治理学院呼和浩特010019

基于数字图像处理技术获取了吉兰泰盐湖北部风蚀粗粒化地表不同粒级风蚀颗粒的百分含量,并采用经典统计学和地统计学分析方法对各粒级颗粒的空间异质性进行了分析。结果表明:1)高度可蚀(0.84mm)颗粒百分含量的均值分别为17.20%、20.73%... 详细信息

基于数字图像处理技术获取了吉兰泰盐湖北部风蚀粗粒化地表不同粒级风蚀颗粒的百分含量,并采用经典统计学和地统计学分析方法对各粒级颗粒的空间异质性进行了分析。结果表明:1)高度可蚀(<0.42mm)、半可蚀(0.42~0.84mm)和不可蚀(>0.84mm)颗粒百分含量的均值分别为17.20%、20.73%和47.38%,说明研究区地表物质组成以不可蚀颗粒为主。2)高度可蚀、半可蚀和不可蚀颗粒含量的变异系数分别为53.31%、32.75%和41.58%,3者的半方差函数最优拟合理论模型均为指数模型,变异系数和半方差函数模型说明地表物质组成中,颗粒越小,其空间分布的变异性越大。3)3类风蚀颗粒的空间分布格局均呈斑块状,说明颗粒空间分布格局是由结构因素和随机因素共同作用的结果。其中,成土母质、风蚀及植被分布状况是造成不同粒级颗粒分布出现差异的主要驱动力,此外,人为过程在一定程度上也影响了颗粒的再分布。

关键词：粒度特征空间异质性数字图像风蚀吉兰泰盐湖

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人工模拟增雨对唐古特白刺种子形态性状和萌发特性的影响

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西南农业学报 2019年第5期32卷 1181-1186页

作者：张景波董雪辛智鸣刘明虎张冉浩黄雅茹孙非中国林业科学研究院荒漠化研究所北京100091 中国林业科学研究院沙漠林业实验中心内蒙古磴口015200 内蒙古磴口荒漠生态系统国家定位观测研究站内蒙古磴口015200

【目的】种子形态学性状是植物适应环境和进化的结果,对种子植物繁衍具有重要的调控作用。【方法】根据内蒙古磴口多年平均降水量和植物生长规律,在植物生长季5-9月设计4个增雨梯度(25%,50%,75%与100%),对天然白刺灌丛进行增雨实验,利用... 详细信息

【目的】种子形态学性状是植物适应环境和进化的结果,对种子植物繁衍具有重要的调控作用。【方法】根据内蒙古磴口多年平均降水量和植物生长规律,在植物生长季5-9月设计4个增雨梯度(25%,50%,75%与100%),对天然白刺灌丛进行增雨实验,利用Winseedle种子和针叶图象分析软件系统,研究通过人工模拟增雨分析对比了唐古特白刺种子表型形态特征对降水增多的响应,同时分析了唐古特白刺不同大小种子的萌发及幼苗生长特征。【结果】不同增雨量对唐古特白刺种子长度、宽度、体积、表面积、长宽比及千粒重均有影响,其中种子体积、表面积和千粒重在不同增雨处理间差异均显著,且三者与增雨量均显著负相关。【结论】降雨增加后唐古特白刺会产生更小的种子来适应环境变化。大小不同的唐古特白刺种子在萌发率和出苗率上并不存在显著差异,但小种子发芽最早,在发芽初期有较大优势;大种子发芽最晚,且具最高发芽率。

关键词：唐古特白刺模拟增雨种子性状变异种子萌发

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乌兰布和沙漠东北缘人工花棒林的土壤水文效应

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甘肃农业大学学报 2018年第4期53卷 92-99页

作者：马迎宾高君亮张格董礼隆黄雅茹罗凤敏国家林业局内蒙古磴口荒漠生态系统定位观测研究站中国林业科学研究院沙漠林业实验中心内蒙古磴口015200 中国林业科学研究院森林生态环境与保护研究所北京100091 中国林业科学研究院荒漠化研究所北京100091

【目的】揭示干旱区人工花棒林雨后土壤水分变化及土壤调蓄功能.【方法】以乌兰布和沙漠东北缘的人工花棒林地为研究对象,采用定位监测法,对林地雨后的土壤水分及降水调蓄能力进行分析.【结果】雨后2d,林地内外各层土壤含水量没有显著差... 详细信息

【目的】揭示干旱区人工花棒林雨后土壤水分变化及土壤调蓄功能.【方法】以乌兰布和沙漠东北缘的人工花棒林地为研究对象,采用定位监测法,对林地雨后的土壤水分及降水调蓄能力进行分析.【结果】雨后2d,林地内外各层土壤含水量没有显著差异(P>0.05);雨后2周,林内林外50cm和75cm深处的土壤含水量差异显著(P<0.05);无雨期林地外沙土层土壤含水量在50cm深处达到最大值(4.18%),显著高于林地内(P<0.05).林内黏土层含水量均显著高于林外(P<0.05).花棒林地0～80cm土壤涵蓄降水量和有效涵蓄量较林外分别高7.60%和7.87%.花棒林地内沙土层(0～90cm)的土壤饱和、吸持和滞留贮水量分别比林外高4.75%、5.36%、0.62%.【结论】花棒林地0～80cm土壤水分受降水影响显著,与裸沙地对比,花棒林减少了表层土壤水分蒸发,增加了植物根系分布范围内土壤水分的消耗;花棒林地的土壤贮水性能和调蓄水功能均优于林外对照裸地.

关键词：土壤水分动态土壤贮水量人工花棒林乌兰布和沙漠

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