王忠媛
- 作品数：9 被引量：60H指数：7
- 供职机构：中国科学院新疆生态与地理研究所更多>>
- 发文基金：国家重点基础研究发展计划国际科技合作与交流专项项目国家自然科学基金更多>>
- 相关领域：农业科学更多>>
- 干旱区盐碱土剖面无机碳组分分布特征被引量：9
- 2013年
- 通过分离土壤动态性无机碳,结合^(14)C同位素技术,有效量化了盐碱土剖面无机碳组分的存储数量和年龄特征。结果表明:整个土壤剖面,盐土难溶性无机碳含量和可溶性无机碳含量明显高于碱土。无论是土壤难溶性无机碳储量还是可溶性无机碳储量,盐土和碱土中有近80%碳是存储在1 m以下,50%存储于3 m以下。相同土层,土壤可溶性无机碳储量约占土壤难溶性无机碳储量的30%。无论是盐土还是碱土,无机碳的年龄超过万年,而土壤可溶性无机碳的年龄明显低于土壤无机碳的年龄。研究结果证实尽管土壤可溶性无机碳储量较低,但其周转时间短,速率高,因此在参与现代碳循环的程度上明显要高于土壤无机碳。
- 王玉刚王忠媛李彦
- 盐土和碱土土壤无机CO2通量的分离被引量：9
- 2013年
- 干旱区盐碱土无机CO_2通量是一个崭新、独特的科学现象,打破了土壤CO_2通量完全来自于有机源的假设;然而,盐碱土无机CO_2通量在土壤CO_2通量和全球碳循环中的重要性还缺乏分离和量化的依据,因而存在很大的不确定性。通过采用高压灭菌的方法,将盐土和碱土的土壤无机CO_2通量从土壤CO_2通量中分离。结果表明:高压灭菌方法并不改变土壤的理化性质,并通过土壤有机CO_2通量与温度的关系验证了分离方法的有效性,从而为盐碱土无机CO_2通量的分离、量化和评估提供了一个可靠有效的方法。盐碱土的土壤无机CO_2通量是土壤CO_2通量的重要组分,土壤无机CO_2通量的分离对精确解析干旱区盐碱土生态系统的碳循环是必要的;对盐碱土土壤无机CO_2通量的研究,将促进对干旱区盐碱土土壤CO_2通量和全球碳循环的理解。
- 王忠媛王玉刚谢江波李彦
- 关键词：盐土碱土高压灭菌
- 非生物过程对盐碱土土壤CO_2通量的影响被引量：8
- 2014年
- 从原位土壤CO2通量的观测数据出发,分析了盐生荒漠土壤CO2通量的日、季节变化特征,并针对夜晚负通量的发生,结合灭菌控制实验,定量拆分土壤CO2通量中生物与非生物组分的贡献。结果表明:多枝柽柳冠下土壤CO2通量在整个生长季均显著的高于灌间空地通量(P<0.05),而受双峰日过程影响,冠下和灌间空地土壤CO2通量的季节变化均不明显。但灌间空地土壤CO2通量在夜间表现为负值(CO2由大气进入土壤),原因就在于土壤非生物过程的存在。当土壤含水量为10%时,非生物通量对总通量的贡献介于18.6%～49.2%之间,并随着土壤pH的增加呈线性上升的趋势;相比之下,在风干土中,非生物通量与总通量没有显著的差异,说明土壤越干,非生物过程的影响越大。因此,土壤pH和水分含量是土壤非生物通量的重要影响因子,而非生物过程对土壤CO2通量的影响不容忽视。
- 马杰王忠媛唐立松王玉刚
- 关键词：PH土壤含水量
- 温度对盐土和碱土土壤无机CO2通量的影响被引量：9
- 2013年
- 干旱区盐碱土的土壤无机CO_2通量是一个崭新、独特的科学现象,打破了土壤CO_2通量完全来自于生物源的假设。为研究温度对土壤无机CO_2通量的影响,2009年8—10月在阜康荒漠生态系统实验站,以盐土和碱土为研究对象,通过灭菌处理(121℃,24h),将土壤CO_2通量拆分为土壤无机CO_2通量和土壤有机CO_2通量,分析三者的日动态特征及其与温度的相关关系。结果表明,土壤CO_2通量、土壤无机CO_2通量和土壤有机CO_2通量均存在明显的日动态;除碱土的土壤有机CO_2通量日动态呈弱双峰曲线外,盐土和碱土的土壤CO_2通量、土壤有机CO_2通量和土壤无机CO_2通量日过程均呈单峰曲线,表现为日间CO_2通量随温度升高而增加,峰值出现在12:00—14:00,随后随温度降低而减小,谷值出现在3:00—4:00。盐土和碱土的土壤无机CO_2通量作用超过土壤有机CO_2通量,主导土壤CO_2通量的日变化。土壤CO_2通量和土壤无机CO_2通量主要受温度调控,呈直线方程关系。忽略土壤无机CO_2通量对土壤CO_2通量的贡献,将严重低估土壤有机CO_2通量,是造成干旱区碳循环评估不准确的重要因素之一。
- 王忠媛谢江波王玉刚李彦
- 关键词：盐土碱土温度
- 湿润地区3种松属植物枝和根导水系统的效率-安全关系被引量：2
- 2021年
- 【目的】干旱导致的树木衰退甚至死亡并不局限于干旱地区,湿润区树木干旱适应能力弱,更易因水力失效而死亡。建立湿润区树木器官水平上的木质部结构与水力功能性状(包括输水效率和安全)的数量关系,是解答湿润区树木干旱致死机制的关键。【方法】以湿润地区马尾松、日本五针松和湿地松为对象,测定其枝条、根的木质部水力功能性状(导水率与栓塞抗性)和结构性状(管胞、纹孔特征等)。结合已发表的其他松属树种相关数据,检验了松属枝条与根的水力效率-水力安全权衡;定量分析了木质部输水效率(K_(s),单位边材面积的导水率)和栓塞抗性(P_(50),导水率损失50%时的木质部水势)的结构基础。【结果】1)对所研究的松属3个种,根比导率(K_(sr),根单位边材面积的导水率)>枝条比导率(K_(ss),枝条单位边材面积的导水率),根P_(50)>枝条P_(50);K_(ss)与K_(sr)正相关,枝条P_(50)与根P_(50)也呈正相关;3个种均属低效率低安全性树种。2)相关分析表明:K_(ss)与枝条P_(50)负相关,枝条存在效率-安全权衡;K_(sr)与根P_(50)的决定系数接近0(R^(2)=0.01,P=0.94),即根无效率-安全权衡。这种功能权衡关系由其解剖结构决定:K_(ss)与枝条P_(50)对结构的需求趋异(枝条有效率-安全权衡),而K_(sr)与根P_(50)对结构的需求趋同(根无效率-安全权衡)。3)冗余分析表明,枝条纹孔膜面积对K_(ss)解释度最高,枝条纹孔塞面积对枝条P_(50)解释度最高;根木材密度对K_(sr)解释度最高,根塞缘面积对根P_(50)解释度最高。【结论】枝条和根的输水效率、栓塞抗性主要由木质部结构决定,其中纹孔结构影响最大,木材密度与管胞壁厚度次之。马尾松、日本五针松和湿地松的枝条存在效率-安全权衡,而根不存在这种权衡,其相关的结构性状解释为:效率与安全的结构需求趋异存在权衡,趋同则无权衡。
- 叶琳峰李彦李彦陆世通王忠媛陈森谢江波
- 关键词：马尾松湿地松栓塞导水率
- 盐碱土土壤无机CO_2通量与土壤盐碱属性的关系被引量：15
- 2013年
- 土壤CO_2通量是陆地生态系统碳循环的第二大通量,其很小的变化就能严重改变大气CO_2浓度的平衡。本研究分析了土壤pH和EC对盐碱土土壤CO_2通量的重要组成—土壤无机CO_2通量的作用。实验于2010年6—9月在中国科学院新疆阜康荒漠生态站进行。采用高压灭菌的方法,将9种盐碱土的土壤无机CO_2通量从土壤CO_2通量中分离。结果表明,在土壤类型一定时,土壤无机CO_2通量主要受温度控制;低温有利于CO_2吸收,高温有利于CO_2释放。土壤pH可作为指示盐碱土土壤无机CO_2通量作用大小的指标;在低温和高温阶段,土壤pH对土壤无机CO_2通量的作用效果不同。土壤盐分较大的变化,才能造成土壤无机CO_2通量的显著差异。本研究分析了盐碱土土壤无机CO_2通量的特征,为盐碱土无机CO_2通量过程机制的推导提供证据。开展不同盐碱土土壤无机CO_2通量研究将极大促进干旱区盐碱土碳循环的解读。
- 王忠媛谢江波王玉刚李彦
- 关键词：盐碱土土壤PH
- 准噶尔盆地南缘草本层碳通量及土壤呼吸的变化特征被引量：9
- 2013年
- 利用LI-840以及LI-8100土壤呼吸测量仪,对准噶尔盆地南缘草本层片碳通量以及沙丘不同部位的土壤呼吸速率进行了测量,探讨了草本层片碳通量季节动态以及日过程的变化特征,沙丘不同部位土壤呼吸速率的年变化特征以及环境因子对草本层片碳通量以及土壤呼吸速率的影响。结果表明:草本层片碳通量不仅在日尺度上呈现单峰的变化趋势,在季节尺度上也呈现相同的变化趋势。生长旺盛季草本层碳通量日过程变化幅度较大,草本层片净碳交换(NEE)从-2.5~0.02μmol·m^(^(-2))·s^(-1),草本层总生产力(GEP)则从-4.4^-1.1μmol·m^(-2)·s^(-1),而9月份以后则基本维持在0附近。通过分析碳通量与环境因子的关系,草本层片碳通量与土壤温度呈正相关关系,草本层土壤呼吸(ER)与光合有效辐射呈正相关关系,而草本层GEP与光合有效辐射则呈负相关关系。沙丘不同部位(沙丘顶部、中部、底部)土壤呼吸速率年动态变化为双峰型,且不同坡位之间土壤呼吸速率差异显著。
- 范连连谢继萍马健王忠媛赵红梅
- 关键词：碳通量土壤呼吸环境因子
- 湿润区3种杉科植物枝和根木质部的水力功能与解剖结构的关系被引量：8
- 2020年
- 【目的】全球变暖导致干旱强度增大、频率更高。研究湿润区3种杉科植物枝条和根系的水力功能性状和木质部结构性状的差异,以及木质部结构性状与水力功能性状的数量关系,有助于了解湿润区植物的干旱适应机制,为湿润区树木死亡风险在时空上的相对可预测性提供数据支持。【方法】以湿润区池杉、落羽杉和北美红杉为研究对象,测定枝条和根系的导水率和脆弱曲线,制作石蜡切片观察枝条和根系的木质部解剖结构,并计算管胞结构和纹孔结构参数。【结果】3个树种根系的P20、P50、P88(导水率损失20%、50%、88%时所对应的木质部水势,代表枝条和根系栓塞抗性的大小)均小于其枝条;枝、根比导率与P50相关分析的决定系数接近0(R2=0.01,P=0.62)。木质部解剖结构与功能性状的相关分析发现:管胞直径与比导率显著正相关(r=0.82,P=0.001),管胞密度与比导率显著负相关(r=-0.68,P=0.01);纹孔塞面积与P50正相关(r=0.4,P=0.19)。冗余分析表明:管胞直径对比导率有显著影响且解释度达80.1%(P=0.004);纹孔塞面积对P50影响较大且解释度达70.1%(P=0.18)。【结论】杉科3个树种根系的栓塞抗性均比枝条弱。其枝、根木质部导水系统无效率-安全权衡关系,因为决定其输水效率(比导率)的是管胞直径,决定其栓塞抗性(P50)的是纹孔塞面积,即枝、根木质部导水系统不具备效率-安全权衡的基础。3个树种均为低效率低安全性物种。
- 潘天天李彦李彦陆世通王忠媛陈森谢江波
- 关键词：池杉落羽杉北美红杉
- 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
