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草业科学 2016年第4期33卷 691-699页

作者：罗瀚林曾凡江郭自春赵生龙刘波张波中国科学院新疆生态与地理研究所荒漠与绿洲生态国家重点实验室新疆乌鲁木齐830011 新疆策勒荒漠草地生态系统国家野外科学观测实验站新疆策勒848300 中国科学院干旱区生物地理与生物资源重点实验室新疆乌鲁木齐830011 中国科学院大学北京100049

本研究以塔克拉玛干沙漠南缘策勒县荒漠-绿洲过渡带为研究区,探讨了春季刈割与秋季刈割对自然植被疏叶骆驼刺(Alhagi sparsifolia)叶片功能性状的影响。结果表明,骆驼刺经刈割处理后,比叶面积均极显著升高(P0.05);各处理对全碳含量和叶... 详细信息

本研究以塔克拉玛干沙漠南缘策勒县荒漠-绿洲过渡带为研究区,探讨了春季刈割与秋季刈割对自然植被疏叶骆驼刺(Alhagi sparsifolia)叶片功能性状的影响。结果表明,骆驼刺经刈割处理后,比叶面积均极显著升高(P<0.01),且春季刈割比秋季刈割升高幅度更大;叶干物质含量极显著降低(P<0.01),而春季刈割与秋季刈割之间差异不显著(P>0.05);各处理对全碳含量和叶绿素a/b无显著影响(P>0.05);而春季刈割与自然生长和秋季刈割相比,全氮含量、氮磷比、叶绿素a、叶绿素b和总叶绿素含量均极显著升高(P<0.01)。从叶片功能性状对植物适应环境的指示作用分析,刈割可能会造成骆驼刺植被的养分保有能力和资源利用效率下降。但在经济效益方面,秋季刈割会增加骆驼刺的生物量。因此,综合考虑对骆驼刺植被最小程度的破坏以及满足牲畜饲草供应量的要求,推荐秋季刈割作为一种适时利用骆驼刺资源的管理措施。

关键词：刈割疏叶骆驼刺叶片功能性状

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2种荒漠植物根系生物量分布与土壤水分、养分的关系

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干旱区研究 2016年第1期33卷 166-171页

作者：郭京衡李尝君曾凡江张波刘波郭自春中国科学院新疆生态与地理研究所新疆乌鲁木齐830011 新疆策勒荒漠草地生态系统国家野外科学观测研究站新疆策勒848300 中国科学院干旱区生物地理与生物资源重点实验室新疆乌鲁木齐830011 荒漠与绿洲生态国家重点实验室新疆乌鲁木齐830011 中国科学院大学北京100049 新疆大学资源与环境学院新疆乌鲁木齐830011

通过野外挖根试验和室内样品分析测试的研究,测定了2种荒漠植物多枝柽柳和梭梭群落内土壤水分、养分的含量及其分层根系生物量,分析了2种荒漠植物根系生物量的垂直分布与土壤水分、养分之间的关系。结果表明:1 2种荒漠植物的根系生物量... 详细信息

通过野外挖根试验和室内样品分析测试的研究,测定了2种荒漠植物多枝柽柳和梭梭群落内土壤水分、养分的含量及其分层根系生物量,分析了2种荒漠植物根系生物量的垂直分布与土壤水分、养分之间的关系。结果表明:1 2种荒漠植物的根系生物量随土壤深度的增加逐渐减少,符合指数递减模型,多枝柽柳的根系生物量是同林龄梭梭的2.36倍。2 2种荒漠植物群落内土壤水分含量差异显著,养分差异不显著。3 2种荒漠植物的根系生物量与土壤水分之间的相关关系显著,其中多枝柽柳与土壤水分呈显著正相关关系,梭梭与土壤水分呈显著负相关关系。表明在干旱区,土壤水分状况对植物根系生长、发育的影响极大。4 2种荒漠植物根系生物量与土壤养分的相关关系不显著,表明在本地区极端干旱的恶劣环境中,土壤养分不是植物根系生长的限制性因子。

关键词：多枝柽柳(Tamarix ramosissima) 梭梭(Haloxylon ammodendron) 根系生物量土壤水分土壤养分

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不同干扰方式对疏叶骆驼刺生长及生理特征的影响

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草业学报 2015年第2期24卷 202-207页

作者：高欢欢曾凡江鲁艳刘镇安桂香刘波中国科学院新疆生态与地理研究所、荒漠与绿洲生态国家重点实验室新疆乌鲁木齐830011 中国科学院大学北京100049 新疆策勒荒漠草地生态系统国家野外科学观测实验站新疆策勒848300

本实验以塔克拉玛干沙漠南缘疏叶骆驼刺为研究对象,设置春季刈割、春季火烧、秋季刈割、对照4个处理,研究干扰对其生长及生理特征的影响。研究结果表明,1)秋季刈割叶片长宽比、叶片厚度显著大于其他处理,叶片进行能量交换、物质积累的... 详细信息

本实验以塔克拉玛干沙漠南缘疏叶骆驼刺为研究对象,设置春季刈割、春季火烧、秋季刈割、对照4个处理,研究干扰对其生长及生理特征的影响。研究结果表明,1)秋季刈割叶片长宽比、叶片厚度显著大于其他处理,叶片进行能量交换、物质积累的能力最强。2)不同干扰方式均降低了疏叶骆驼刺株高,不利于疏叶骆驼刺的恢复与再生,3种人为干扰方式比较秋季刈割骆驼刺再生能力最强。3)秋季刈割叶片叶绿素含量显著高于其他处理。4)3种干扰在生理上降低了疏叶骆驼刺受外界逆境的损害,秋季刈割抗逆性最强。因此,秋季适度刈割是疏叶骆驼刺最佳的保护性利用措施。

关键词：疏叶骆驼刺干扰生长特征生理特征

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天山天池夏季叶绿素a的分布及富营养化特征研究

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环境科学 2015年第7期36卷 2465-2471页

作者：王斌马健王银亚尹湘江中国科学院新疆生态与地理研究所荒漠与绿洲生态国家重点实验室/新疆阜康荒漠生态系统国家野外科学观测研究站乌鲁木齐830011 中国科学院大学北京100049 天池管理委员会阜康831500

2014年6~8月,对天山天池水体叶绿素a(Chl-a)的分布特征及其与环境因子的相关性进行分析,探讨了天池富营养化状态及成因.结果表明,天池夏季Chl-a浓度变化范围为2.11~4.06μg·L-1,平均值为(2.8±0.69)μg·L-1.不同监测断面C... 详细信息

2014年6~8月,对天山天池水体叶绿素a(Chl-a)的分布特征及其与环境因子的相关性进行分析,探讨了天池富营养化状态及成因.结果表明,天池夏季Chl-a浓度变化范围为2.11~4.06μg·L-1,平均值为(2.8±0.69)μg·L-1.不同监测断面Chl-a垂直剖面变化趋势相似,整体表现为表层(0~2 m)和深层(12 m以下)低,中上层(2~12 m)高的特点.天池Chl-a浓度与深度和电导率显著负相关,与水温、p H值、溶解氧、蓝绿藻细胞密度和TP显著正相关,与TN的相关性较小.夏季天池TN和TP平均浓度分别为0.27 mg·L-1和0.035 mg·L-1,超过国际上一般标准的富营养型湖泊的浓度,采用修正的卡尔森营养状态指数评价天池的营养化状况,其目前处于中度富营养化水平.究其原因,可能主要是水土流失导致的营养盐升高,以及水生生物组成改变引起的藻类大量繁殖引起的.所以需从生态恢复和生态管理的角度,进行天池水质和周边植被的保护和恢复,以减缓天池水体富营养化加剧的风险.

关键词：天池高山冷水湖泊叶绿素a 影响因素富营养化

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强降雨条件下沙丘土壤水分运移特征分析

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水土保持学报 2015年第2期29卷 157-162,182页

作者：刘昊周宏飞刘翔中国科学院新疆生态与地理研究所荒漠与绿洲生态国家重点实验室乌鲁木齐830011 中国科学院大学北京100049 新疆阜康荒漠生态系统国家野外科学观测研究站新疆阜康831505

通过开展野外模拟降雨及亮蓝示踪试验,分析古尔班通古特沙漠强降雨条件下沙丘土壤水分运移规律。结果表明,2003-2013年间沙漠降雨以小雨量、小强度、短历时降雨特征为主。存在少数大雨量、大强度、长历时降雨;裸沙地平均土壤入渗率为7.8... 详细信息

通过开展野外模拟降雨及亮蓝示踪试验,分析古尔班通古特沙漠强降雨条件下沙丘土壤水分运移规律。结果表明,2003-2013年间沙漠降雨以小雨量、小强度、短历时降雨特征为主。存在少数大雨量、大强度、长历时降雨;裸沙地平均土壤入渗率为7.87mm/min,远大于最大自然降雨强度(14mm/h),降雨条件下沙丘坡面不易形成地表径流,降雨期间土壤水分以垂直入渗为主。强降雨后再分配阶段,土壤水分顺坡侧向运移显著;陡坡、缓坡下部土壤水分顺坡侧向运移补给量分别为8.68,4.66mm,各占坡下部土壤水分来源的37.32%和32.63%,是坡下部土壤水分的重要来源。雨后土壤水分运移是土壤水分空间分布的重要影响因素,土壤水分顺坡侧向运移主要作用于土壤水分水平空间分布;强降雨后土壤水分富集层及富集区域向深层及坡下部运移;缓坡土壤水分空间富集层较浅,坡中部为土壤水分富集区域;陡坡土壤水分空间富集层较深,坡下部为土壤水分富集区域。

关键词：干旱区强降雨土壤水分运移顺坡侧向流

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不同种植方式下柽柳光合生理参数光响应特性研究

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干旱区地理 2015年第4期38卷 753-762页

作者：王会提曾凡江张波李尝君高欢欢鲁建荣中国科学院新疆生态与地理研究所荒漠与绿洲生态国家重点实验室新疆乌鲁木齐830011 新疆策勒荒漠草地生态系统国家野外科学观测试验研究站新疆策勒848300 中国科学院大学北京100049 新疆大学研究生院新疆乌鲁木齐830046

为选择合适的间套模式,在塔干沙漠南缘绿洲外围利用Li-6400光合作用仪对四种种植模式（行间混交、带状混交、块状混交、块状套作）下多年生多枝柽柳（Tamarix ramasissima ledeb.）的光合水分生理指标对有效光辐射（PAR）的响应进行测... 详细信息

为选择合适的间套模式,在塔干沙漠南缘绿洲外围利用Li-6400光合作用仪对四种种植模式（行间混交、带状混交、块状混交、块状套作）下多年生多枝柽柳（Tamarix ramasissima ledeb.）的光合水分生理指标对有效光辐射（PAR）的响应进行测定。结果表明：（1）柽柳具有高光饱和点（679-822μmol·m^-2·s^-1）和高光补偿点（50.0-61.1μmol·m^-2·s^-1）。（2）不同的光照强度和种植方式对柽柳净光合速率有明显的影响（p〈0.01）,当01 500μmol·m^-2·s^-1后,块状套作和块状混交气孔导度（Gs）下降,行间混交和带状混交Gs则随光强增加而递增;带状混交下胞间CO2浓度（Ci）和蒸腾速率（Tr）均随光强增加而递增,其他3种种植方式下Ci和Tr均呈递减或平稳趋势。（4）4种种植方式下柽柳光响应曲线的特征参数存在着差异（P〈0.05）,带状混交下的光饱和速率、光饱和点、表观量子效率均最高,块状混交的暗呼吸速率最大,水分利用效率（WUE）随着光强的增强而逐步增大,依次表现为带状混交〉块状混交〉行间混交〉块状套作。通过4种种植方式柽柳光响应特征的综合分析可知,带状混交下的柽柳具有高光合和高水分利用效率的特点,对于极端干旱的塔南地区而言,该种植方式下的柽柳生理特征表现出最好的适应性。

关键词：多枝柽柳种植方式光合特性生理指标光响应

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天山天池水体季节性分层特征

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湖泊科学 2015年第6期27卷 1197-1204页

于2014年6—10月，对高山深水湖泊天山天池水温、电导率、溶解氧、pH值、叶绿素a浓度和蓝绿藻细胞密度进行垂直剖面的连续监测，通过对其季节动态和垂直分层结构的分析，探讨天池水体季节性分层特征．天池出现明显水温分层的时间短（6—... 详细信息

于2014年6—10月，对高山深水湖泊天山天池水温、电导率、溶解氧、pH值、叶绿素a浓度和蓝绿藻细胞密度进行垂直剖面的连续监测，通过对其季节动态和垂直分层结构的分析，探讨天池水体季节性分层特征．天池出现明显水温分层的时间短（6—9月），夏季温跃层变化范围为2～18m，而秋季温跃层不断下移，10月在18m水深以下；受水温分层影响，天池水体溶解氧浓度、电导率、pH值、叶绿素a浓度和蓝绿藻细胞密度在垂直剖面表现出明显的季节性分层，尤其是夏季水温分层影响溶解氧浓度、叶绿素a浓度和蓝绿藻细胞密度在水体中的分布，对天池水质变化产生重要影响．天池浅水层（水深小于10m）溶解氧浓度较高（大于8mg／L），而深水层（水深超过18m）溶解氧浓度9月接近4mg／L，季节性缺氧导致底泥营养盐向上扩散，对水体水质产生不利影响．所以，应在夏、秋季节加强水质监测，以防止天池水华发生；天池叶绿素a浓度与蓝绿藻细胞密度的垂直剖面变化趋势相似，均随水深增加呈先增加后减小的趋势，但叶绿素a浓度在2～12m水深处较高，蓝绿藻细胞密度在5～15m水深处较高，表明5～15m深度适合藻类生长，同时，电导率、pH值的垂直变化也说明藻类的生长情况，这为监测天池水体富营养化取样和分析提供依据．

关键词：高山深水湖泊天池水体分层溶解氧 pH值电导率叶绿素a 蓝绿藻细胞密度

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植被恢复程度与沙地土壤性质--以塔克拉玛干沙漠南缘为例

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干旱区研究 2015年第6期32卷 1061-1067页

作者：李尝君曾凡江郭京衡热甫开提刘波荒漠与绿洲生态国家重点实验室中国科学院新疆生态与地理研究所新疆乌鲁木齐830011 新疆策勒荒漠草地生态系统国家野外科学观测研究站新疆策勒848300 新疆大学资源与环境科学学院新疆乌鲁木齐830046 中国科学院干旱区生物地理与生物资源重点实验室新疆乌鲁木齐830011 中国科学院大学北京100049

为进一步揭示塔克拉玛干沙漠南缘植被恢复对沙土的影响,调查研究了4种不同植被恢复程度沙地的土壤理化性质。结果表明:植被恢复与土壤理化性质动态的关系密切。随着植被恢复程度增加,沙土细粒成分增加,中砂成分减少,土壤平均粒径减小,... 详细信息

为进一步揭示塔克拉玛干沙漠南缘植被恢复对沙土的影响,调查研究了4种不同植被恢复程度沙地的土壤理化性质。结果表明:植被恢复与土壤理化性质动态的关系密切。随着植被恢复程度增加,沙土细粒成分增加,中砂成分减少,土壤平均粒径减小,但沙地土壤粒径峰度、偏度和分维值差异不大;不同土层深度沙土粒径组成的变化表现出与沙漠化逆转过程相一致的特点;植被恢复对土壤化学性质的影响表现为中、下层土有机质、有效磷、有效钾含量增加,但沙地土壤全氮的差异不显著。以植被恢复为前提的沙漠化逆转是土壤细粒化和营养富集的过程,但其演变是一个较为长期的过程。

关键词：土壤理化性质土壤粒径土壤养分植被恢复沙漠化逆转塔克拉玛干沙漠

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多枝柽柳(Tamarix ramosissima)根、冠构型的年龄差异及其适应意义

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中国沙漠 2015年第2期35卷 365-372页

作者：李尝君郭京衡曾凡江热甫开提郭自春中国科学院新疆生态与地理研究所新疆策勒荒漠草地生态系统国家野外科学观测研究站/干旱区生物地理与生物资源重点实验室/荒漠与绿洲生态国家重点实验室新疆乌鲁木齐830011 中国科学院大学北京100049 新疆大学资源与环境科学学院新疆乌鲁木齐830046

根、冠构型差异是植物研究中容易被忽视的环节,但其在植物适应环境的过程中扮演着重要角色。对不同林龄多枝柽柳(Tamarix ramosissima)根、冠构型参数的调查研究表明:(1)不同林龄多枝柽柳冠层构型有较大的差异,幼年阶段多枝柽柳小枝分... 详细信息

根、冠构型差异是植物研究中容易被忽视的环节,但其在植物适应环境的过程中扮演着重要角色。对不同林龄多枝柽柳(Tamarix ramosissima)根、冠构型参数的调查研究表明:(1)不同林龄多枝柽柳冠层构型有较大的差异,幼年阶段多枝柽柳小枝分枝率和一级分支长度较小,各级分支直径较大,体现了其适应强风、干旱环境的可塑性变化;(2)随着林龄的增加,多枝柽柳分支率、根系连接长度、各级根系长度和直径明显增加,说明不同生长阶段多枝柽柳通过权衡碳消耗和碳分配采取不同的干旱适应策略,进而导致不同生长阶段干旱适应能力的差异;(3)不同林龄多枝柽柳根系拓扑结构参数无明显差异,均接近鲱鱼骨状分布,但根系连接长度差异显著,体现了其干旱适应能力的差异。

关键词：冠层构型根系构型根系拓扑结构环境适应性分支结构

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疏叶骆驼刺和多枝柽柳不同时期光合特性日变化及其与环境因子的关系

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西北植物学报 2015年第1期35卷 189-198页

作者：郭自春曾凡江刘波李尝君张波中国科学院新疆生态与地理研究所/新疆策勒荒漠草地生态系统国家野外科学观测试验站/中国科学院干旱区生物地理与生物资源重点实验室/中国科学院荒漠与绿洲生态国家重点实验室乌鲁木齐830011 中国科学院大学北京100049 新疆大学资源与环境科学学院乌鲁木齐830046

在自然条件下,利用Li-6400光合仪测定疏叶骆驼刺（Alhagi sparsifolia Shap.）和多枝柽柳（Tamarix ramosissima Ledeb.）7-9月份的气体交换参数,分析2种植物净光合速率（Pn）与环境因子——光合有效辐射（PAR）、空气温度（Ta）、大气... 详细信息

在自然条件下,利用Li-6400光合仪测定疏叶骆驼刺（Alhagi sparsifolia Shap.）和多枝柽柳（Tamarix ramosissima Ledeb.）7-9月份的气体交换参数,分析2种植物净光合速率（Pn）与环境因子——光合有效辐射（PAR）、空气温度（Ta）、大气CO2浓度（Ca）、相对湿度（RH）之间的关系,以明确影响其光合作用的主导环境因子,为恢复和重建过渡带植被提供理论依据。结果显示：（1）疏叶骆驼刺不同时期Pn的日变化均为单峰曲线,多枝柽柳7、8月份的Pn日变化为单峰曲线,9月份为双峰曲线,且疏叶骆驼刺Pn的平均值（7.08μmol·m-2·s-1）高于多枝柽柳（5.54μmol·m-2·s-1）。（2）2种植物7-9月份的蒸腾速率（Tr）日变化均为单峰曲线,且疏叶骆驼刺Tr的平均值（5.46mmol·m^-2·s^-1）高于多枝柽柳（4.40mmol·m^-2·s^-1）;疏叶骆驼刺和多枝柽柳的胞间CO2浓度（Ci）的日变化趋势均呈＂倒钟型＂曲线,与Pn日变化趋势相反。（3）2种植物7-9月份的WUE日变化进程与各自的Pn日变化规律基本一致,多枝柽柳的WUE日均值（1.21 mmol·mol^-1）明显高于疏叶骆驼刺（0.97mmol·mol-1）。（4）偏相关分析显示,骆驼刺和柽柳的Pn与PAR呈显著正相关关系,而与RH呈显著负相关关系;回归分析显示,骆驼刺和柽柳Pn日变化的变异分别有35.6%和42.4%是由环境因子的日变化造成的;通径分析显示,各环境因子对Pn都具有显著的影响,其大小顺序分别为：Ta〉RH〉PAR〉Ca（骆驼刺）和PAR〉Ca〉Ta〉RH（柽柳）,且骆驼刺在7-9月份内PAR均为决策变量,RH为限制变量（除7月份外）;而柽柳在8、9月份内PAR均是决策变量,RH、Ca是限制变量。研究表明,疏叶骆驼刺属于高光合高蒸腾低水分利用效率型,多枝柽柳属于低蒸腾低光合高水分利用效率型;7月份骆驼刺和柽柳Pn的下降主要是由于气孔限制引起,而8、9月份主要是由非气孔因素限制所致;PAR和RH是影响骆驼刺和柽柳最重要的环境因子,其次是Ca,而Ta在不同时期的影响程度不同;疏叶骆驼刺和多枝柽柳与环境协同进化过程中产生了一定的生态适应性,但柽柳的WUE明显高于骆驼刺,推测柽柳的抗旱能力强于骆驼刺。

关键词：光合特性疏叶骆驼刺多枝柽柳环境因子通径分析

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