杨晓东 作品数:89 被引量:805 H指数:18 供职机构: 新疆大学资源与环境科学学院 更多>> 发文基金: 国家自然科学基金 新疆维吾尔自治区自然科学基金 中国博士后科学基金 更多>> 相关领域: 农业科学 生物学 天文地球 经济管理 更多>>
系统发育和植物功能性状对新疆木本植物开花物候变化的影响 2024年 为揭示系统发育和植物功能性状对新疆木本植物开花物候的影响,以新疆乌鲁木齐、伊宁和喀什三地典型植物园或公园的木本植物为研究对象,利用系统发育信号值和系统发育广义最小二乘模型(Phylogenetic Generalized Least Squares, PGLS),探究开花物候分布特征、谱系保守性以及功能性状的贡献率。结果表明:(1)新疆木本植物开花期集中在3月31日至4月20日,持续时间为(13.03±0.38)d。乔木、肉质果、彩色花和风媒植物分别比灌木、非肉质果、非彩色花和虫媒植物的开花早。(2)亲缘关系越近的物种开花物候特征越相似,系统发育信号值Pagel’sλ为0.67~0.74。(3)果实类型、花色和传粉方式与开花物候最相关,解释度为17.4%~31.6%。本研究证明系统发育和植物功能性状均能影响新疆木本植物开花物候,研究结果对阐明干旱区生物多样性维持机制和虫植关系具有重要意义。 廖珂 孙楠 李赛强 孙喜庆 罗旭 杨晓东关键词:开花物候 系统发育 木本植物 基于盐分梯度的荒漠植物多样性与群落、种间联接响应 被引量:25 2013年 土壤盐分是影响干旱区荒漠植物群落动态的决定因素之一。基于样方调查和不同土壤盐分梯度下植物多样性指数及群落与种间关联的计算结果,分析干旱区荒漠群落植物多样性、群落联接性和种间关联对土壤盐分梯度的响应动态。结果表明,在土壤盐含量为0.03%—0.55%(S1)、0.61%—1.24%(S2)和1.41%—1.79%(S3)的盐分梯度上,(1)随土壤盐含量升高,群落生活型结构改变,草本比例减少,乔木比例增加;(2)植物多样性指数随土壤盐分增加而下降,低盐分梯度下,二者极显著正相关(P<0.01),中盐梯度下二者间呈部分显著负相关(P<0.05),高盐梯度下则转为以正相关为主(P>0.05);(3)群落联接性随土壤盐分梯度转变,在0.61%—1.24%的中度盐含量时正联接性最强(VR=1.89),高盐度含量下群落转为不显著的负联接,稳定性降低;(4)沿盐分升高梯度,种间的负相关种对数增加,正相关种对数减少,种间关联(相关)强度提高,正负相关种对比(PNR)与多样性指数呈显著正相关(P<0.05)。综上可知,干旱区荒漠植物多样性在土壤盐含量达到1.41%—1.79%水平时总体显著降低;土壤盐分水平显著影响植物群落和种间联接性,种间互利性随盐分梯度增加下降,物种趋于独立分布,并最终导致荒漠植物多样性降低。 张雪妮 吕光辉 杨晓东 贡璐 秦璐 何学敏 刘昊奇关键词:土壤盐分 荒漠植物 植物多样性 种间关联 荒漠灌木与城市绿化灌木功能性状及其对夏季热浪响应机理的差异 2024年 为比较干旱荒漠区城市绿化灌木和荒漠乡土灌木在夏季热浪期的受损差异和其对高温和热浪冲击响应机理的不同,在新疆北疆2022年夏季热浪期末期,测定了9种荒漠乡土灌木和8种城市绿化灌木的4种水分相关功能性状(水力、叶片、光合和碳经济性状),同时调查植株受损程度。调查结果表明,荒漠乡土灌木接近74%的个体在夏季热浪中未受损伤,但有56%的城市绿化灌木个体受损;水力和叶片性状方面,荒漠灌木的枝叶水势、干物质含量和导管直径的平均值低于城市绿化植物,而枝比导率、准稳态导水率、胡伯尔值、比叶面积、导管密度呈相反态势。在碳经济和光合性状方面,荒漠乡土灌木的可溶性碳含量和水分利用效率高于城市绿化灌木(P<0.05),但气孔导度成相反模式(P<0.05),而淀粉和结构性碳含量、蒸腾速率无显著差异(P>0.05);荒漠乡土灌木的性状整合度(G=0.39)高于城市绿化植物(G=0.20),且前者的关键节点个数,以及其与其他性状显著关联的个数均高于后者。结果表明,2022年夏季热浪引起荒漠乡土灌木的受损程度低于城市绿化灌木;荒漠植物在水力性状和性状整合方面存在优势,其水分吸收、运输和减少蒸腾失水的能力要强于城市绿化灌木,热浪影响下更易存活;相对城市绿化灌木,荒漠灌木可以协调功能性状间的关系,采取更多样化的适应机理将降低夏季热浪的负面影响。本研究可为干旱地区城市绿化灌木筛选以及区域生态保护政策制定提供科学参考。 赵鑫田 陈开超 李浡睿 孙启兴 周洁 孙楠 廖珂 李赛强 梅慧芳 罗旭 杨晓东关键词:干旱胁迫 次生马尾松、金钱松混交林的针阔异龄混交林改造成效研究 被引量:8 2013年 采用生态学地域潜在植被原理,选择木荷(Schima superba)、小叶青冈(Cyclobalanopsis myrsinifolia)和红楠(Machilus thunbergii)3种地带性阔叶优势树种对次生马尾松、金钱松混交林进行针阔异龄混交林改造,分析改造后的林分结构和林分生长量的变化规律及其影响,同时分析台风对杉木机械受损的影响。结果表明:改造10 a后,试验林的林分结构由单层变为复层林;林内植物由阳性向耐阴或中性转变,地带性常绿阔叶优势树种地位明显;更新的木荷、小叶青冈重要值分别达到59.9%和19.8%,林分平均蓄积年生长量达3.73 m3/hm2,比改造前提高50%。经台风风害林木机械受损调查表明,改造后的针阔异龄混交林林木受损指数远优于日本扁柏纯林。 王良衍 杨晓东 曹立光31种木本植物开花物候与系统发育的关系 被引量:13 2018年 植物物候通常被认为是由环境因素,如降水、温度和日照长度所决定,然而环境因素是否是物候唯一的决定因素仍然存在很大争议。谱系结构表征了植物在进化上的顺序,该发育时序是否对物候产生影响,当前仍然未知。在调查2016年春季新疆乌鲁木齐市最常见的31种木本植物的初始开花时间、败花时间和开花持续时间的基础上,通过分析植物开花物候的分布特征、开花物候在乔灌木间的差别、以及植物谱系距离与开花物候距离间的关系,试图揭示植物的开花物候和物种谱系(进化)顺序间的关系。结果表明:(1)新疆乌鲁木齐市31种木本植物的初始开花时间为4月18日±9d、败花时间为5月5日±12d、开花持续时间为(16±8)d;(2)乔木的初始开花时间和败花时间的标准差分别均低于灌木,乔木开花物候相对灌木更稳定;(3)乔木的初始开花和败花时间均显著早于灌木(P<0.05),但开花持续时间在两者间未有显著性差异(P>0.05);(3)31种木本植物间的初始开花时间距离、败花时间距离和开花持续时间距离均与物种谱系距离存在显著线性回归关系(P<0.05)。综上可知:乔灌木在垂直空间上的分化使得木本植物的开花物候在植物生活型间存在不同。对植物的开花物候,除已被证明的降水、温度和日照长度等环境因素的影响外,物种进化顺序也可能造成了它在植物种间、时间和空间上的变异。 杨晓东 姬盼盼 热依沙 李宏侠关键词:系统发育 开花物候 木本植物 乔木 灌木 新疆艾比湖流域干旱荒漠区湿地地表能量收支特征 被引量:6 2017年 利用新疆艾比湖湿地国家级自然保护区通量塔2012年观测数据,比较了流域内荒漠区湿地地表典型日、季节尺度上的能量收支特征,揭示辐射通量、潜热通量、感热通量以及土壤热通量的变化规律、不同季节的能量闭合程度和能量残余累积特征。结果表明:艾比湖流域干旱荒漠区湿地四季典型日能量平衡各分量均表现为昼高夜低、正午高凌晨低的单峰曲线,春季感热通量为主要耗能方式,夏、秋、冬季潜热大于感热;年尺度上潜热通量整体呈春夏增长、秋冬降低,夏季波动较大的趋势,水分是决定感热和潜热通量配比的关键因子;荒漠区湿地地表能量残余量每日变化特征具有显著的时段性,春、夏、秋、冬日平均能量残余量分别为17.77、4.19、171.99和-12.81 W·m^(-2),而季节尺度上能量残余量排序为:冬季<春季<夏季<秋季;相比于干旱区其他下垫面类型,荒漠区湿地潜热通量在能量支出中均占比较高(生长季,LE/R_n=0.803;全年,LE/R_n=0.698),同时其波文比小于干旱区平均水平。 何学敏 秦璐 吕光辉 杨建军 公延明 杨晓东关键词:干旱区 感热通量 涡度相关 太阳辐射 荒漠杜加依林冠层水热变化及CO_2交换特征 被引量:5 2019年 选取新疆艾比湖湿地国家级自然保护区荒漠杜加依林为研究对象,利用通量塔连续观测数据分析新疆艾比湖流域内杜加依林冠层界面水热垂直变化和CO_2交换特征,进一步比较了冠层界面湍流碳通量、植物冠层储存碳通量及净碳交换量,探讨了不同时间和垂直空间序列下杜加依林冠层界面温湿廓线与CO_2交换过程的相互关系。结果表明,新疆艾比湖流域内杜加依林冠层上方大气稳定度生长季的6—9月为中性(z/L=0.009),非生长季为不稳定(z/L=-0.449),全年总体呈不稳定水平(z/L=-0.194);冠层界面上气温垂直变幅小于5℃,随高度呈递增趋势,湿度垂直变幅超过40%;地-气碳通量呈秋冬小春夏大规律,年碳收支高于干旱区平均水平,为-0.026 mg CO_2m^(-2)s^(-1),表现为碳汇;垂直空间尺度上垂直温湿度差与生态系统净碳交换量(NEE,Net Ecosystem Exchange)拟合较好,温度拟合结果为R^2=0.7350(P﹤0.01),湿度拟合结果为R^2=0.3627(P﹤0.01),水热变点分别为5%和1℃,而季节尺度上温度拟合结果较好,温度拟合结果为R^2=0. 5221(P﹤0. 01),湿度拟合结果为R^2=0.1716(P﹤0.01),变点为55%和18℃。生长季较小的冠层垂直温差有利于杜加依林对大气CO_2的吸收,而冠层高湿环境则会抑制杜加依林对CO_2的吸收。 何学敏 吕光辉 秦璐 李岩 李岩 李岩 杨晓东关键词:冠层 涡度相关 一种野外用土壤样品盒架 本发明属于样品采集装置技术领域,公开了一种野外用土壤样品盒架,设置有主框架,主框架的一个侧面设有门,门可以绕底部的不锈钢条旋转,通过自带卡扣开关卡接在主框架上;主框架内部由不锈钢条形成若干隔层;主框架侧面内部镶嵌有限位架... 李岩 吕光辉 塔依尔江·艾山 何学敏 杨晓东 张雪妮文献传递 精河县重金属土壤环境容量及近百年趋势预测 被引量:11 2016年 【目的】开展重金属土壤环境容量研究,准确了解土壤环境承载力,为土壤环境质量评价、区域重金属污染研究与控制等提供科学依据。【方法】通过土壤环境容量计算模型估算精河县土壤重金属元素的静态和动态环境容量,并预测其发展趋势。【结果】草甸土、林灌草甸土、风沙土和盐土4种土壤类型的各种重金属元素的静态容量排序为:Pb>Cr>Zn>Cu>Co。各重金属元素在不同年限下、不同土壤类型中的动态容量排序为:Co和Pb在控制年限20、50、80 a时为盐土>林灌草甸土>草甸土>风沙土;Cr、Cu和Zn在控制年限20、50、80 a时为盐土>林灌草甸土>风沙土>草甸土;5种元素在控制年限100 a时各土壤类型的动态容量基本保持一致。盐土和林灌草甸土的重金属静态容量高于风沙土和草甸土,可以充分利用容量较大的土壤实现经济发展。【结论】精河县土壤综合质量指数为2.354 7,污染级别为Ⅳ级,属中度污染。精河县土壤中的其它重金属元素在保持目前不受污染现状值的情况下,随着土壤自净作用,环境污染现状会趋于好转。 马辉英 杨晓东 吕光辉关键词:环境容量 土壤重金属 动态容量 土壤质量评价 基于RF和SGT算法的子区优先建模对绿洲尺度土壤盐度预测精度的影响 被引量:4 2018年 【目的】试图通过优先在干旱区绿洲的子区构建模型以提高绿洲全局土壤盐度的预测精度。同时量化全局模型和子区模型之间精度的差异性和不确定性。【方法】利用随机森林(Random Forest,RF)和随机梯度增进算法(Stochastic Gradient Treeboost,SGT)定量化上述不确定性,同时,对比本地尺度多个情景(景观)优先建立模型再合并预测值对于模拟全局土壤盐度的精度影响。基于驱动因子(土地利用和地貌),响应因子(Normalized Difference Vegetation Index, NDVI和土壤电导率,EC),研究设计了27个能够相对覆盖典型绿洲不同土壤盐度变异性的环境情景。【结果】70.37%(19/27)的情景证明SGT的预测精度高于RF。单独建模的10个情景的预测精度高于全局模型下10个再分类情景(根据情景设定规则将全局模型预测值再分类)的精度。特别是,EC≤4 dS·m^(-1)和2 dS·m^(-1) 王飞 王飞 杨胜天 魏阳 杨晓东关键词:土壤盐分 LANDSAT 空间异质性