中国科学院西部之光基金(XBBS201001)
- 作品数：8 被引量：159H指数：6
- 相关作者：李彦唐立松郑新军周海吴林峰更多>>
- 相关机构：中国科学院新疆生态与地理研究所中国科学院大学中国科学院更多>>
- 发文基金：中国科学院西部之光基金国家自然科学基金国家重点基础研究发展计划更多>>
- 相关领域：农业科学生物学更多>>
- 准噶尔盆地东南缘多枝柽柳、白刺和红砂水分来源的异同被引量：46
- 2013年
- 荒漠生态系统中,水是植物生长最主要的限制因子。为了比较同一生境下不同荒漠植物的水分来源特征,选取了同一生境下的多枝柽柳(Tamarix ramosissima)、白刺(Nitraria sibirica)和红砂(Reaumuria soongorica),测定了这3种植物茎水和各潜在水源(降水、土壤水和地下水)的氢、氧稳定同位素比率(δD和δ18O)值,并利用IsoSource软件计算了3种植物对潜在水源的利用比例。结果表明:红砂和白刺的茎水δD和δ18O值及其水分来源有明显的季节波动特征。其中,红砂为浅根系植物,春季(3-5月)以表层土壤水为主要水源,夏秋季节(6-10月)表层土壤含水量显著降低,其主要的水分来源逐渐偏向于较深层的土壤水;白刺的根系分布范围介于红砂和多枝柽柳之间,在春季能够较多地利用表层土壤水,而到了夏秋季节,所利用的水分更多地来源于深层土壤水或地下水;多枝柽柳为深根系植物,其90%以上的水分来源于深层土壤水和地下水,而且茎水δD和δ18O值及其水分来源没有季节波动特征。3种植物水分来源特征的差异与其水分利用策略密切相关,同时,也说明荒漠灌木可以通过自身调节向着最优(最有利)表现型发展,从而最大限度地获取水分。
- 周海郑新军唐立松李彦
- 关键词：荒漠植物稳定同位素
- 盐生荒漠土壤水稳定氢、氧同位素组成季节动态被引量：15
- 2014年
- 对准噶尔盆地东南缘降水和土壤水稳定氢、氧同位素组成(δ18 O和δD)进行了测定,分析了降水中δ18 O和δD值的季节变化规律、表层土壤水中δ18 O和δD值对降水脉冲的动态响应以及不同深度土壤水中δ18 O和δD值的变化特征。结果表明:该区域大气降水线为δD=7.691δ18 O+4.606;降水与表层土壤水中δ18 O和δD值表现出明显的季节变化特征;表层土壤水中δ18 O和δD值、质量含水量对降水脉冲响应显著,且不同量级的降水导致不同程度的响应。利用LSD法对0~300cm土层内土壤水中δ18 O和δD值进行多重比较分析,可将土壤在垂直方向上分为3层,表层(0~50cm)土壤水分活跃,稳定同位素值随深度的增加而迅速减小;中间层(50~180cm)土壤水分相对活跃,既受到降水入渗和蒸发作用的影响,也有地下水的补给;深层(180~300cm)水分来源稳定,土壤水中δ18 O和δD值基本不变。
- 周海郑新军唐立松李彦
- 关键词：准噶尔盆地土壤水分
- 古尔班通古特沙漠梭梭和白梭梭树干茎流特征被引量：14
- 2013年
- 通过对古尔班通古特沙漠2个主要建群种梭梭(Haloxylon ammodendron)和白梭梭(Haloxylon persicum)树干茎流的野外实验观测,分析植株冠层和降雨特征对树干茎流形成的影响,并明确了树干茎流量在降雨再分配中的比例。结果表明:当降雨量≥2.4 mm时,梭梭和白梭梭开始有树干茎流产生。梭梭、白梭梭的树干茎流量随树冠体积的增大而增加,但是,当梭梭树冠体积大于4 m3,白梭梭树冠体积大于1.5 m3时,树干茎流量随树冠体积的增加不再增大,甚至有下降趋势。梭梭和白梭梭的树干茎流量和降雨量之间存在显著正相关,累计树干茎流量分别占降雨总量的9.1%和6.4%。梭梭和白梭梭的集流率均随降雨量增加而增大,能够有效地将树干茎流汇聚到树干基部,梭梭表现出更强的汇集树干茎流的潜力。
- 戴岳郑新军李彦唐立松
- 关键词：树干茎流古尔班通古特沙漠
- 准噶尔盆地南缘梭梭群落春季融雪期的土壤呼吸动态被引量：10
- 2013年
- 积雪对温带中高纬度地区早春土壤温度和水分具有调控作用,并对土壤呼吸具有重要影响。利用箱式法观测2012年早春积雪融化阶段古尔班通古特沙漠南缘典型温带荒漠梭梭群落内土壤呼吸的动态变化。结果表明:春季融雪期梭梭群落土壤呼吸变异极大,变化范围为0.2～1.2μmol.m-2.s-1,日平均土壤呼吸速率变化呈先增后减趋势,但土壤最大呼吸速率随土壤含水量的减少而减少。融雪期灌丛内外土壤呼吸变化规律相同,梭梭灌丛内土壤呼吸速率显著高于灌丛外。融雪期土壤含水量与最大土壤呼吸具有显著的相关关系,但在日尺度上土壤温度与土壤呼吸具有显著的相关关系。研究表明:积雪融化对土壤呼吸具有显著的激发效应,早春积雪变化对土壤呼吸速率将产生重要影响。
- 谢继萍钟文昭黄刚李彦吴林峰
- 关键词：土壤呼吸融雪期土壤含水量春季准噶尔盆地
- 古尔班通古特沙漠南缘草本层对积雪变化的响应被引量：26
- 2012年
- 草本层是古尔班通古特沙漠植物群落下层层片的构建者,冬季积雪提供了其生长发育所需要的主要水分,积雪的增加或减少对草本植物数量和生物量会产生显著的影响。该研究利用人工增减积雪的方法,在古尔班通古特沙漠南缘设置了5个不同厚度的积雪处理:0积雪、50%积雪、100%积雪、150%积雪和200%积雪,其中100%积雪为自然积雪。采用1m×1m的样方,对草本层片的物种数、盖度、密度、高度进行了调查,还采用收获法测定了草本层片的地上生物量和优势种小花荆芥(Nepeta micrantha)的单株地上生物量。对研究区内13个科29种草本植物的研究表明:1)单位面积出土幼苗数量跟积雪厚度呈显著正相关关系,草本层片的盖度、密度对积雪的变化响应显著,随着积雪增加,草本层片的密度和盖度呈递增趋势,而草本层片的平均高度呈递减趋势,但不同积雪处理间的物种数和总地上生物量没有显著差异;2)积雪厚度与优势种的株高和地上生物量呈显著负相关关系,积雪的增加导致优势种的单株生物量和株高显著降低;3)积雪厚度的变化主要影响了草本层片植物种子萌发的数量,但对物种数量没有显著影响。这表明:虽然积雪是草本植物的主要水分来源之一,但荒漠植物群落的草本植物对积雪的变化具有很强的缓冲能力,即使积雪很少,草本层片的物种构成也不会发生显著变化,草本层片的净初级生产力也保持相对稳定。
- 范连连马健吴林峰徐贵青李彦唐立松
- 关键词：生物量古尔班通古特沙漠草本层物种多样性
- 长期施肥土壤微生物群落的剖面变化及其与土壤性质的关系被引量：48
- 2014年
- 【目的】认识不同施肥模式对土壤微生物群落的长期影响及其与土壤理化属性的联系。【方法】利用新一代高通量测序技术,研究绿洲农田20年单施化肥(N 300 kg/hm2、P2O5150 kg/hm2与K2O 60 kg/hm2)与化肥配施秸秆(同量的N与P肥配施5.4 t秸秆)对土壤剖面(0-300 cm)微生物群落结构的影响。【结果】放线菌与α-变形菌为土壤表层(0-20 cm)的优势类群。随土壤剖面深度的增加,放线菌相对丰度减少,而变形菌,特别是γ-变形菌与β-变形菌相对丰度增加,逐渐成为深层(20-300 cm)土壤中的优势类群。长期施肥对整个土壤剖面的微生物群落结构均有显著影响,并且明显提高了0-40 cm土层中氨氧化古菌的相对丰度。此外,农田管理模式如灌溉可能是氨氧化细菌在土壤垂直剖面的重要驱动因素。统计分析表明土壤全氮含量对表层土壤中微生物群落结构的影响最大,而有机碳含量则是影响深层土壤微生物群落的最重要因子。【结论】长期施肥改变了土壤剖面碳源与氮源的可利用量,导致了施肥处理间土壤微生物群落结构的差异,特别在剖面深层更为明显。
- 李晨华张彩霞唐立松熊正琴王保战贾仲君李彦
- 关键词：土壤剖面微生物群落长期施肥绿洲农田
- 木质部导水系统效率-安全权衡主导生物量分配——棉花对土壤质地的适应被引量：2
- 2013年
- 植物表型的发育受到植物维管网络几何特征的制约。在不同的环境中,植物维管网络在安全-效率之间做出结构和功能上权衡,发育出不同的维管网络特征,从而引起表型的可塑性响应。虽然植物表型适应与植物维管网络的关系非常重要,但对它的研究却在总体上被忽略了。本文设置了3个土壤质地(沙土、黏土和两者的1∶1混合土)环境梯度,以棉花(Gossypium herbaceum L.)为研究对象,分析了土壤质地对根茎木质部导管几何结构的影响,及其与植物表型之间的关系。结果表明:增加土壤颗粒直径将会导致维管网络结构显著变化,引起导管直径和长度的改变。将3个土壤处理的植物相比较,结果表明这种结构性差异显著影响了(或者相关于)棉花的根系导水率、地上导水率、整株导水率、纹孔阻力等导水系统功能,同时也显著改变了叶面积、根长和根叶比等表型特征。这些结果表明,土壤颗粒直径增加,棉花没有发育更有效的导水系统,反而以牺牲导水效率为代价,构建了更加安全的导水系统(效率-安全权衡)。
- 谢江波钟文昭王忠媛徐贵青王玉刚李彦
- 关键词：土壤质地生物量分配导水率
- 天山不同海拔雪岭云杉生长季水分来源
- 2023年
- 森林生态系统在全球陆地水循环过程中扮演重要的角色,在保护水资源方面有关键作用。雪岭云杉(Picea schrenkiana)是我国天山森林生态系统的建群种,雪岭云杉的水分来源研究有助于理解植物对干旱区山地环境的适应。采用氧稳定同位素和IsoSource混合模型估算2200 m、1800 m和1450 m 3个海拔雪岭云杉生长季(4—9月)的水分来源并分析其动态变化。结果表明:(1)3个海拔土壤水的^(18)O在4月贫化,5—9月富集,1450 m海拔茎秆水δ^(18)O值在月份之间变化幅度最大,6—9月3个海拔雪岭云杉茎秆水^(18)O逐渐富集;(2)整个生长季0~0.2 m土壤水为3个海拔雪岭云杉贡献一半以上的水源,表层土壤水平均贡献率从高海拔到低海拔依次为61.37%、51.35%和58.42%,在5—6月雪岭云杉倾向平均利用各层土壤水,雪岭云杉生长季的水分吸收层没有明显地转移。雪岭云杉主要吸收0~0.2 m土壤水,在发生降雨时可以快速吸收水分,改善水文状况,减小极端降雨的危害,因此,加强雪岭云杉林的保护与抚育管理,可以有效提高了森林水源涵养能力,充分发挥其生态效益。
- 田胜川赵善超郑新军王玉刚王玉刚
- 关键词：雪岭云杉稳定同位素
