检索结果-内蒙古大学图书馆

植物生态学报 2023年第1期47卷 25-40页

作者：雷自然贾国栋余新晓刘子赫北京林业大学水土保持学院北京100083 北京林业大学水土保持国家林业和草原局重点实验室北京100083

稳定氢氧同位素技术能有效计算植物根系水分吸收量,确定植物水分来源贡献,评估植物水分利用策略,是生态水文学探究大气-植被-土壤系统水分传输过程机制的有效工具。然而土壤与木质部水稳定氢氧同位素比值(δ^(2)H和δ^(18)O)偏移造成植... 详细信息

稳定氢氧同位素技术能有效计算植物根系水分吸收量,确定植物水分来源贡献,评估植物水分利用策略,是生态水文学探究大气-植被-土壤系统水分传输过程机制的有效工具。然而土壤与木质部水稳定氢氧同位素比值(δ^(2)H和δ^(18)O)偏移造成植物水分来源贡献率计算偏差,引起氢氧同位素结果差异的原因尚不明晰。该文首先简要介绍氢氧稳定同位素比值偏移现象,其次沿水分在土壤-植物-大气连续体中的传输路径构建梳理框架,系统阐述了3个界面(植物-大气界面、土壤-大气界面和根系-土壤界面)与2个空间(植物体和土壤层)中引起δ^(2)H与δ^(18)O偏移的自然效应,同时概述了土壤与木质部样品提取与测定技术中引起δ^(2)H与δ^(18)O偏差的人为效应。最后,根据现有研究进展提出主要问题,从获取同位素时空数据,微尺度同位素偏移原因,提取与测定技术的优化三方面指出未来的发展方向。

关键词：稳定氢氧同位素偏移分馏土壤-植物-大气连续体水分传输

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盐胁迫下菊芋生长和生理指标对生物炭的响应

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草业科学 2023年第11期40卷 2879-2888页

作者：马凯饶良懿北京林业大学水土保持学院北京100083 北京林业大学水土保持国家林业和草原局重点实验室北京100083

为探究菊芋(Helianthus tuberosus)对不同浓度盐胁迫初期的响应机制,揭示生物炭对不同浓度盐胁迫初期菊芋渗透调节作用和抗氧化系统的短期影响,本研究采用盆栽试验,以菊芋块根为材料,设置8种处理:无盐胁迫空白对照(CK)、1.67 g·kg^... 详细信息

为探究菊芋(Helianthus tuberosus)对不同浓度盐胁迫初期的响应机制,揭示生物炭对不同浓度盐胁迫初期菊芋渗透调节作用和抗氧化系统的短期影响,本研究采用盆栽试验,以菊芋块根为材料,设置8种处理:无盐胁迫空白对照(CK)、1.67 g·kg^(-1)盐胁迫(Y_(1))、3.35 g·kg^(-1)盐胁迫(Y_(2))、5.02 g·kg^(-1)盐胁迫(Y_(3))、无盐胁迫+5%生物炭(S_(0))、1.67g·kg^(-1)盐胁迫+5%生物炭(S_(1))、3.35 g·kg^(-1)盐胁迫+5%生物炭(S_(2))、5.02 g·kg^(-1)盐胁迫+5%生物炭(S3),分析不同浓度盐胁迫初期生物炭添加量对菊芋株高、地径、渗透调节物质含量、丙二醛(MDA)含量及抗氧化酶活性的影响。结果表明:1)菊芋能在0~1.67 g·kg^(-1)土壤含盐量范围内正常生长,当土壤含盐量超过3.35 g·kg^(-1)时会形成盐胁迫,显著抑制菊芋生长(P<0.05),可溶性蛋白(SP)、可溶性糖(SS)、脯氨酸(Pro)等渗透调节物质含量和MDA含量均显著增加(P<0.05),过氧化物酶(POD)、超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)等酶活性显著提高(P<0.05)。2)生物炭可有效提高菊芋对盐胁迫的抵抗能力,显著降低MDA含量,缓解盐胁迫对菊芋生长抑制作用,其中,相比5.02g·kg^(-1)盐胁迫,生物炭处理的SP、SS、Pro增量分别下降了161.76%、16.83%、55.48%,MDA增量下降了61.83%,POD、SOD、CAT活性也分别降低了71.85%、66.25%、340.05%。因此,添加生物炭能有效缓解由盐胁迫导致的膜脂过氧化作用,提高抗氧化能力,增强菊芋对盐胁迫的抵抗能力。

关键词：盐碱地菊芋渗透调节抗氧化酶生物炭叶绿素荧光参数生理生长

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季节性放牧对甘南高寒草地植被和土壤理化性质的影响

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草地学报 2019年第2期27卷 306-314页

作者：齐洋姜群鸥郭建斌张学霞北京林业大学水土保持国家林业和草原局重点实验室北京100083

为研究季节性放牧对高寒草地植被及土壤理化性质的影响,本研究在甘南玛曲县选取典型的季节性放牧和围封样地,从植被的群落组成、物种多样性及土壤理化性质等角度来评估季节性放牧对草地健康状况的影响。结果表明:与围封样地相比,季节性... 详细信息

为研究季节性放牧对高寒草地植被及土壤理化性质的影响,本研究在甘南玛曲县选取典型的季节性放牧和围封样地,从植被的群落组成、物种多样性及土壤理化性质等角度来评估季节性放牧对草地健康状况的影响。结果表明:与围封样地相比,季节性放牧样地植被盖度由90.5%降至79.1%,植被高度显著降低了44.1%,密度显著降低了49.5%(P<0.05)。季节性放牧减少了优质牧草的数量,增加了毒草的数量;同样减少了一年生、两年生草本的数量,增加了半灌木的分布。季节性放牧提高了高寒草地植被的Margalef指数、Shannon-Wiener指数、Simpson多样性指数与均匀度指数。与围封相比,季节性放牧使得土壤中的有机碳含量显著降低了28.3%,而全氮含量显著升高了27.5%(P<0.05)。本研究将有助于准确认识季节性放牧对高寒草地的影响,为甘南地区草地生态修复提供科学依据。

关键词：高寒草地季节性放牧植物群落土壤理化特性

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毛乌素沙地沙柳光系统Ⅱ光保护机制和能量分配动态及其影响因子

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林业科学 2020年第10期56卷 34-44页

作者：靳川查天山贾昕田赟周文君卫腾宙北京林业大学水土保持学院/宁夏盐池毛乌素沙地生态系统国家定位观测研究站北京林业大学水土保持国家林业和草原局重点实验室北京100083

【目的】通过叶绿素荧光原位连续监测技术,探究毛乌素沙地半干旱区典型固沙造林物种沙柳光系统Ⅱ能量分配及其对环境因子的响应,在日和季节尺度下揭示环境因子对沙柳光系统Ⅱ能量分配的动态影响及其光合生理适应策略特征,以期为研究地... 详细信息

【目的】通过叶绿素荧光原位连续监测技术,探究毛乌素沙地半干旱区典型固沙造林物种沙柳光系统Ⅱ能量分配及其对环境因子的响应,在日和季节尺度下揭示环境因子对沙柳光系统Ⅱ能量分配的动态影响及其光合生理适应策略特征,以期为研究地区的植被恢复管理和物种选择提供理论指导。【方法】在宁夏盐池毛乌素沙地,对固沙物种沙柳进行整个生长季(5—10月)的叶绿素荧光原位连续监测。采用Kramer光能分配方法计算相关荧光参数,采用分段平均方法对数据进行分组平均,利用线性回归在日和季节尺度分析荧光参数与环境因子关系。【结果】在日尺度,实际光化学效率(ΦPSⅡ)和调节性热耗散(ΦNPQ)与光合有效辐射(PAR)直接相关,受空气温度(Ta)、相对湿度(RH)和饱和水汽压差(VPD)的影响,非调节性热耗散(ΦNO)相对稳定。在季节尺度,生长季前期(5—6月)ΦPSⅡ和ΦNPQ分配相对均匀,ΦNO较高且在1天内稳定,最大光化学效率(Fv/Fm)有低值出现。在生长季中期(7—9月),8月ΦPSⅡ降低且伴随ΦNPQ升高,8—9月ΦNO在1天内波动较大。在生长季末期(10月),ΦPSⅡ最低且ΦNPQ达到最高,ΦNO较高且在1天内稳定,Fv/Fm持续降低。【结论】在日尺度,沙柳光系统Ⅱ能量分配主要由PAR和Ta决定,同时受RH和VPD调控。在季节尺度,沙柳光系统Ⅱ能量分配随物候期而变。沙柳Fv/Fm与日最大光合有效辐射(PARmax)(R2=0.13,P<0.01)、Ta变化幅度(R2=0.16,P<0.01)和土壤含水量(SWC)显著相关(R2=0.19,P<0.01),说明高辐射、极端气温和干旱是限制沙柳光系统Ⅱ光合生理状态的主要环境胁迫因子。沙柳光系统Ⅱ能量分配在日与季节尺度的差异,很可能是由于光系统Ⅱ叶黄素循环等短期光保护机制与叶绿素浓度、比值分配等长期调控机制的差异造成。

关键词：半干旱区沙柳叶绿素荧光光系统Ⅱ能量分配非光化学淬灭

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基于稳定同位素分析不同退化程度小叶杨水分来源

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应用生态学报 2020年第6期31卷 1807-1816页

作者：孜尔蝶·巴合提贾国栋余新晓史佳美蒋涛北京林业大学水土保持国家林业和草原局重点实验室北京100083

水分是干旱地区植物生长的关键限制因子。小叶杨是河北省张北县典型的防护林树种,发挥了重要的生态屏障作用。为了揭示近年来该地区小叶杨出现大面积衰退的原因和机制,本研究利用稳定同位素技术,结合图解法和多元线性混合模型,分析了张... 详细信息

水分是干旱地区植物生长的关键限制因子。小叶杨是河北省张北县典型的防护林树种,发挥了重要的生态屏障作用。为了揭示近年来该地区小叶杨出现大面积衰退的原因和机制,本研究利用稳定同位素技术,结合图解法和多元线性混合模型,分析了张北县4种不同退化程度(未退化、轻度退化、中度退化和重度退化)小叶杨在不同时期的水分来源和水分利用策略。结果表明:生长前期(5—6月),不同退化程度小叶杨水分来源均比较单一,主要利用0~40 cm层的土壤水,未退化、轻度退化、中度退化和重度退化的利用率分别为34.2%、50.1%、41.6%和55.7%。生长中期(7—8月),未退化小叶杨吸收利用200~280 cm和280~400 cm层的土壤水,利用率分别为20.2%和30.9%;轻度退化小叶杨利用200~280和280~400 cm层的土壤水,利用率分别为33.2%和27.9%;中度退化小叶杨吸收利用0~40和40~120 cm层的土壤水,利用率分别为30%和26.9%;重度退化小叶杨对0~40 cm层土壤水的利用率达到55.4%。生长后期(9—10月),未退化小叶杨水分来源向中上层土壤水转移,主要利用0~40、40~80和80~120 cm层的土壤水,利用率分别为23.3%、17.2%和16.5%;轻度退化小叶杨利用0~40 cm层的土壤水,利用率为35.7%,对中层80~200 cm层土壤水的利用率也较高,为20.6%;中度和重度退化小叶杨主要利用0~40 cm层的土壤水,利用率分别为43.7%和51.8%。随着退化程度加重,小叶杨的主要水分来源从深层土壤水逐渐向表层土壤水转移。

关键词：稳定同位素退化小叶杨水分来源水分胁迫

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内蒙古边际土地油莎豆种植及生产潜力评估

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农业工程学报 2022年第2期38卷 289-295页

作者：张鑫彤吴秀芹北京林业大学水土保持学院北京100083 北京林业大学水土保持国家林业局重点实验室北京100083 北京林业大学水土保持学院宁夏盐池毛乌素沙地生态系统国家定位观测研究站北京100083

开展精细的区域边际土地分布研究并进行充分利用是缓解人地矛盾的重要途径之一。内蒙古土地沙化严重且生产力低下,边际土地分布广泛。近年来,油莎豆因其产量高、含油量高,种植及产业化发展迅速,成为保障中国粮油安全的重要优选作物之一... 详细信息

开展精细的区域边际土地分布研究并进行充分利用是缓解人地矛盾的重要途径之一。内蒙古土地沙化严重且生产力低下,边际土地分布广泛。近年来,油莎豆因其产量高、含油量高,种植及产业化发展迅速,成为保障中国粮油安全的重要优选作物之一。在内蒙古大量边际土地上推广油莎豆种植是解决土地沙化问题、土地利用率低等问题的新思路。基于此,研究基于多因子综合评价方法提取了内蒙古边际土地,并分析利用其种植新型油料作物油莎豆可产生的能源及经济效益。结果表明,内蒙古地区共有边际土地12.5万km^(2),其中一等边际土地面积为2.6万km^(2),主要分布于中部及东部巴彦淖尔市、包头市、锡林浩特市、通辽市等,以稀疏植被、农田与植被混合区为主;二等边际土地6.4万km^(2),分布于霍林郭勒市、乌海市等地,主要是以植被为主的农田与植被混合区;三等边际土地3.5万km^(2),主要分布在西部阿拉善盟的一些降水较少且交通便利程度低、开发难度大的沙漠边缘地带及一些各类条件均较差的复合限制区。在上述筛选出的边际土地种植油莎豆并提取食用油,将可获得食用油约1.59×10^(7)t;若用于提取生物质柴油,将可获得生物质能量1.87×10^(12)MJ,可替代4.47×10^(7)t燃料油。研究可为中国北方风沙区边际土地利用及油莎豆种植和推广,以缓解区域粮油资源及能源短缺问题等提供一定的科学依据和数据支撑。

关键词：作物边际土地油莎豆能源效益内蒙古自治区油料

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干旱地区森林对流域径流的影响

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自然资源学报 2001年第5期16卷 439-444页

作者：王礼先张志强北京林业大学水土保持学院国家林业局水土保持重点实验室北京100083

森林对流域径流的影响包括森林对流域径流形成机制的影响、森林对流域径流量的调节以及森林对流域径流水质的影响3个方面。论文根据作者在黄土高原和北京土石山区多年研究的结果，并结合国内同行在森林水文方面的研究成果，就干旱地... 详细信息

森林对流域径流的影响包括森林对流域径流形成机制的影响、森林对流域径流量的调节以及森林对流域径流水质的影响3个方面。论文根据作者在黄土高原和北京土石山区多年研究的结果，并结合国内同行在森林水文方面的研究成果，就干旱地区森林对流域年总径流量、洪峰流量、枯水径流以及径流水质等方面的影响作了概括。结果表明，在干旱地区随着森林植被覆盖率的增加，流域年总径流量减少；森林植被可以大幅度地减小小流域的暴雨洪峰流量；森林植被覆盖率越高，枯水径流量随之增加；森林可以在很大程度上改善流域径流水质。根据干旱地区森林植被可以减少流域年径流总量的研究结果，初步估算目前我国干旱地区林业生态工程建设（包括天然林）的生态用水量为160亿m3左右。由于森林植被对流域径流影响的复杂性和尺度依赖性，森林在区域（或大流域）尺度的水文功能评价仍有待于进一步深入研究。

关键词：干旱地区森林流域径流调节生态用水径流量森林覆盖率

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西南喀斯特地区2种森林的土壤优先流特征

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林业科学 2023年第12期59卷 61-70页

作者：管凝程金花侯芳曾合州沈子雅赵梦圆秦建淼北京林业大学水土保持学院云南建水荒漠生态系统国家定位观测研究站北京100083 北京林业大学水土保持国家林业和草原局重点实验室北京100083

【目的】分析西南喀斯特地区纯林和混交林的土壤优先流特征,为当地森林植被恢复提供一定理论依据。【方法】选取2种典型森林植被类型(侧柏纯林和侧柏、马尾松、直杆蓝桉混交林),基于野外染色示踪试验,设置2种模拟降水量,使用亮蓝染料溶... 详细信息

【目的】分析西南喀斯特地区纯林和混交林的土壤优先流特征,为当地森林植被恢复提供一定理论依据。【方法】选取2种典型森林植被类型(侧柏纯林和侧柏、马尾松、直杆蓝桉混交林),基于野外染色示踪试验,设置2种模拟降水量,使用亮蓝染料溶液染色,挖掘土壤的染色竖直剖面和水平剖面,借助图像处理技术,提取染色面积比、平均最大入渗深度、基质流深度、优先流比和长度指数5个优先流特征参数,同时获取不同深度处土壤的优先路径分布、数量和比例。【结果】当模拟降水量相同时,混交林的土壤染色面积比和平均最大入渗深度均高于纯林;当模拟降水量由25 mm增至60 mm时,混交林的土壤染色面积比由12.36%变为16.44%,平均最大入渗深度由22.21 cm变为30.64 cm,土壤染色面积比和最大入渗深度增幅相近;纯林的土壤染色面积比由7.42%变为15.89%,最大入渗深度由12.50 cm变为17.59 cm,土壤染色面积比增幅明显高于平均最大入渗深度。混交林下土壤染色形态呈指状或枝状,有独立斑块存在,纯林呈漏斗状,无独立斑块。当模拟降水量为25 mm时,混交林下基质流深度、优先流比和长度指数平均分别为1.65 cm、76.70%和352.61%,高于侧柏纯林的1.31 cm、74.33%和184.20%;当模拟降水量增至60 mm时,混交林下基质流深度、优先流比和长度指数为2.21 cm、77.18%和497.02%,而侧柏纯林则为4.29 cm、53.83%和331.27%。喀斯特地区混交林和纯林的优先路径主要分布在15 cm以上土层,且半径大多小于5 mm。混交林下土壤优先路径随土层深度的变异性更强,且大影响半径(>5 mm)优先路径的比例(19.0%)高于纯林(9.0%)。【结论】喀斯特地区侧柏纯林和侧柏、马尾松、直杆蓝桉混交林2种典型森林下均存在一定的优先流现象,由于其特殊土石结构影响,林地土壤优先路径数量较多;混交林下优先流的发育程度和空间变异性比纯林高,与其大影响半径优先路径比例高、优先路径分布变异性强有直接关系。

关键词：优先流喀斯特地区染色示踪试验纯林混交林

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毛乌素沙地风沙土粒径和矿物组成对固定态铵含量的影响

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农业工程学报 2020年第23期36卷 131-138页

作者：刘娜佘维维秦树高乔艳桂刘靓张宇清北京林业大学水土保持学院宁夏盐池毛乌素沙地生态系统国家定位观测研究站北京100083 北京林业大学水土保持国家林业与草原局重点实验室北京100083

固定态铵是土壤氮素的一种重要形态,对植物生长具有十分重要的作用;然而,风沙土中固定态铵的含量及其影响因素目前并不清楚,限制着对沙地土壤肥力来源及其维持机制的认识。该研究测定了毛乌素沙地裸沙地、沙柳(Salix psammophila)和油蒿... 详细信息

固定态铵是土壤氮素的一种重要形态,对植物生长具有十分重要的作用;然而,风沙土中固定态铵的含量及其影响因素目前并不清楚,限制着对沙地土壤肥力来源及其维持机制的认识。该研究测定了毛乌素沙地裸沙地、沙柳(Salix psammophila)和油蒿(Artemisia ordosica)林地风沙土固定态铵的含量,并分析了土壤粒径及矿物组成对其的影响。结果显示,1)研究区土壤固定态铵平均含量为18.63 mg/kg,占土壤氮库的8.77%,不同植被下土壤中固定态铵含量存在明显差别,油蒿林地土壤固定态铵含量(23.03±1.88 mg/kg)显著高于裸沙地(16.63±0.61 mg/kg)和沙柳林地(16.82±1.25 mg/kg);2)风沙土粒径组成与固定态铵含量显著相关,粒径越细,固定态铵含量越高,粒径越粗,含量越低;3)风沙土矿物组成与固定态铵含量间无显著关系。研究表明,毛乌素沙地风沙土中固定态铵含量取决于土壤物理构成而非矿物化学组成,植被主要通过影响粒径组成而影响其含量。固定态铵是荒漠土壤肥力的重要组成部分,通过合理的植被建设增加土壤细粒物质,有利于提高固定态铵含量,对土地荒漠化治理和生物生产力的提高具有十分重要的意义。

关键词：植被粒径风沙土固定态铵矿物组成毛乌素沙地

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生态棒间隔距离对铁尾矿坡面减流减沙效应的影响

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农业工程学报 2024年第9期40卷 98-107页

作者：李睿杰杨建英赵廷宁史常青张学沛孙非凡赖林枫孙智龙李成北京林业大学水土保持学院北京100083 北京林业大学国家林业与草原局水土保持重点实验室北京100083 北京林业大学教育部林业生态工程研究中心北京100083 林木资源高效生产全国重点实验室北京100083 河北省水土保持工作总站石家庄050011

中国铁尾矿库的排放量大而综合利用率低,遗留的铁尾矿库形成大面积裸露库面和边坡,易引发水土流失、边坡滑塌等危害。为明确边坡生态修复中生态棒拦挡措施的水土流失防治机理,该研究以张宣铁矿区尾矿库边坡为对象,采用人工模拟降雨,研... 详细信息

中国铁尾矿库的排放量大而综合利用率低,遗留的铁尾矿库形成大面积裸露库面和边坡,易引发水土流失、边坡滑塌等危害。为明确边坡生态修复中生态棒拦挡措施的水土流失防治机理,该研究以张宣铁矿区尾矿库边坡为对象,采用人工模拟降雨,研究不同间隔生态棒拦挡措施的减流减沙效应。结果表明:坡度25°、30°,30~90 mm/h雨强下,1)不同间隔生态棒拦挡措施下初始产流时间较裸坡分别增加0.44%~57.76%、1.08%~39.14%,且随生态棒间隔、坡度、雨强的增大而减少;减流效应分别为-2.79%~80.68%、12.67%~76.45%,随雨强增大而减小,30 mm/h雨强下随生态棒间隔缩短呈增强趋势,60、90 mm/h雨强下无明显规律变化;径流流速削减效应分别为20.78%~55.12%、20.16%~41.57%,随生态棒间隔缩短呈增强趋势,随坡度增大而降低,同时0.67 m间隔削减坡面流速效应最佳;2)减沙效应分别为-127.47%~71.57%、-287.19%~62.01%,减沙效应弱于减流效应;3)30 mm/h雨强下累积径流量、侵蚀量随生态棒间隔的缩短而减少,60、90 mm/h雨强下规律不明显;且90 mm/h雨强下,坡度30°的累积侵蚀量显著大于坡度25°;4)对产流产沙指标进行Pearson相关分析,表明生态棒拦挡措施在坡面减流、削减流速方面发挥关键作用,雨强对产流产沙的影响处于主导地位,坡度处于辅助地位;5)建议坡度25°、30°,雨强30、90 mm/h时选择0.40 m生态棒间隔,雨强60 mm/h时选择1.00 m生态棒间隔。研究结果可为铁尾矿边坡生态修复中生态棒拦挡措施的科学应用提供参考依据。

关键词：生态修复生态棒铁尾矿减流减沙效应人工模拟降雨

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