塔河胡杨林核心区退耕地初始年土壤及植被养分特征数值分析

【目的】研究塔河中下游胡杨林核心区退耕地初始年土壤和植被的养分特征,为胡杨林公益林核心区退耕地生态恢复提供基础支撑数据。【方法】以塔河中下游胡杨林核心区退耕地初始年的土壤和植被为研究对象,运用“S”形布点法、野外标准木全株收割法、多点混合方法分别采集植被和土壤样品,结合室内测定植被和土壤养分特征数值进行分析。【结果】(1)土壤养分含量和植被营养成分积累量均集中分布在Ⅳ区和Ⅴ区。(2)土壤垂直深度上,养分集中在表层土壤,且随着土层深度增加,土壤养分含量依次递减,但是在60~100 cm土层处,呈现小幅增加。不同样地与不同土层深度之间土壤养分含量差异显著(P<0.05)。(3)不同样地中残存棉花(棉秆、根系)及草本植物中全N、全P、全K、有机碳含量均有显著差异(P<0.05)。【结论】胡杨林自然保护区核心区退耕地初始年土壤养分含量较高,有利于荒漠植被群落的生长和发育,提高群落演替速率,有利于塔河胡杨林退耕地植被恢复与环境变化及其相互作用、生态过渡带植被恢复与区域生态稳定。

新疆天然胡杨林固碳释氧功能及价值评估分析

以新疆森林资源面积和各林龄组面积、年净生产力为基础数据,按国家林业行业标准规定的方法,测算天然胡杨林不同林龄固碳量与释氧量和货币价值量。结果表明:天然胡杨林固碳量为1 004 264.21 t/a,释氧量为1 108 060.93 t/a;固碳价值为120 511.63万元/a,释氧价值为143 948.54万元/a,总价值为264 460.17万元/a,南疆地区高于北疆;各龄组中,中龄林固碳释氧功能量和价值量最高,达880 811.30 t/a和109 814.15万元/a,过熟林最低,仅为65 297.09 t/a和8 114.36万元/a。

生态输水对塔里木河中下游地表水及地下水水质的影响

在塔里木河流域生态输水工程背景下,以塔里木河流域地表水与地下水为研究对象,通过在塔里木河中上游、中游及下游设置固定监测样点,连续开展水域水质监测。结果表明:随着输水时间的延长,水体中pH呈先降低后增加的趋势,COD含量在输水中期和退水初期达到最高值,BOD5和NO_(2)^(-)N含量呈先增加后降低,易沉固体含量则呈持续降低趋势;生态输水期COD、BOD5和TP含量在地下水和地表水间差异不显著,输水结束后差异逐渐显著;中下游各区域地表水水质指标含量均高于地下水;BOD5含量、易沉固体含量在地表水与地下水间相关性极显著(P<0.01),地表水中易沉固体含量与地表水BOD5含量、地下水BOD5与地表水COD含量、地下水中易沉固体含量与地表水BOD5含量、COD含量之间均显著相关(P<0.05)。生态输水降低了流域中下游地表水及地下水pH和易沉固体含量,增加了水体中COD和BOD5含量,由生态输水造成的地表水对地下水水质的影响具有滞后效应。因此,在生态输水过程中要关注输水量控制,防止上中游灌区排水注入干流,保证中下游区域水环境良好,有效促进胡杨林生态系统恢复,实现生态输水工程的生态价值。

塔里木河中游不同生境胡杨林土壤有机碳及活性组分特征

以塔里木河中游不同生境典型胡杨河岸林为研究对象,分析旱生、中生和周期性水淹3种不同生境下0~100 cm土体中土壤有机碳及活性组分含量变化特征。结果表明,1)3种生境胡杨林SOC含量均值依次为中生(3.65 g/kg)>旱生(3.56 g/kg)>周期性水淹(3.35 g/kg);随土壤深度的增加,SOC含量均呈波动性下降趋势。2)3种生境土壤MBC含量均值依次为中生(408.93 mg/kg)>周期性水淹(289.80 mg/kg)>旱生(182.75 mg/kg),而EOC和DOC含量为周期性水淹(2.28 g/kg、104.39 mg/kg)>中生(1.92 g/kg、67.40 mg/kg)>旱生(1.89 g/kg、57.79 mg/kg);随土壤深度的增加,EOC含量总体增加后降低,DOC含量呈降低趋势;MBC在不同生境和土层间均差异显著(P<0.05);EOC仅表层(0~10 cm)与下层(60~100 cm)差异显著(P<0.05);中生生境DOC土层间差异显著(P<0.05)。3)40~100 cm土层MBC/SOC、20~60 cm土层EOC/SOC、10~100 cm土层DOC/SOC在3种生境间差异显著(P<0.05)。4)3种生境SOC与DOC均呈显著正相关(r>0.58,n=15),活性组分之间相关性在中生生境下最显著。综合以上分析,不同生境和土层对SOC及活性组分含量产生显著影响,旱生和周期性水淹生境SOC及活性组分含量在0~20 cm土层维持着较高水平,中生生境则在20~40 cm土层保持着较高的SOC活性组分分配比例,其土壤微生物活性最高,SOC转化速率较高。

平欧杂种榛主栽品种需冷量、需热量研究

[目的]揭示平欧杂种榛主栽品种的需冷量和需热量,更好地指导生产做好区域化栽培。[方法]本研究以16个平欧杂种榛主栽品种的1年生枝条为试材,以野生平榛1年生枝条为对照,通过水培观察的方法,首次对平欧杂种榛的雌、雄花序和叶芽进行需冷量和需热量研究。[结果]表明:平欧杂种榛不同器官的需冷量由低到高依次为雄花序336 1 176 h、雌花序504 1 344 h、叶芽672 1 512 h;需热量由低到高依次为雄花序687.0 998.5GDH℃、雌花序998.5 3 496.1 GDH℃、叶芽2 546.5 4 180.3 GDH℃;不同品种、器官在刚满足最低蓄冷要求时需热量最高,随着蓄冷时间的延长,需热量逐渐减少。[结论]首次报道了平欧杂种榛主栽品种雄、雌花序和叶芽的需冷量和需热量数据,其中,达维、平欧48号等品种花器官需冷量较低,辽榛2号、平欧545号等品种花器官需冷量较高;玉坠、平欧69号等品种花器官需热量较低,辽榛1号、辽榛4号等品种花器官需热量较高,上述研究丰富了榛属植物开花和休眠解除方面的数据,可为平欧杂种榛的引种和栽培提供参考。

洪水漫溢对塔里木河中游河岸胡杨林土壤有机碳及活性组分的影响

塔里木河生态输水使流域两岸洪水漫溢强度增加,进而对河岸胡杨林生态系统碳循环产生了重要影响。以塔里木河中游周期性洪水漫溢区胡杨林为研究对象,测定并分析河岸胡杨林洪水漫溢过程中漫溢前(W1)、漫溢第4 d(W2)、漫溢第17 d(W3)和退水后(W4)4个不同阶段1 m土体有机碳及活性组分含量的变化特征。结果表明:(1)SOC(土壤有机碳)含量在漫溢前均高于漫溢后;洪水漫溢对0~20 cm土层SOC含量的影响较20~100 cm土层显著;在同一阶段内,随着土层的深入,SOC含量呈降低趋势。(2)0~10 cm及40~100 cm土层的土壤DOC(可溶性有机碳)、MBC(微生物生物量碳)含量在漫溢第4 d较漫溢前均显著升高,但随着漫溢时间的延长,其含量逐渐降低,且各阶段间差异显著(P<0.05);同一土层随漫溢时间的延长DOC/SOC、MBC/SOC差异显著(P<0.05)。(3)漫溢前0~10cm土层EOC(易氧化有机碳)含量高于漫溢后,其他土层EOC含量则表现为漫溢期高于漫溢前及退水后;0~10 cm、20~60 cm土层EOC/SOC在不同漫溢阶段间差异显著(P<0.05)。(4)漫溢前至漫溢第17 d SOC与DOC含量呈极显著正相关(r>0.69,n=15),退水后EOC和DOC呈显著正相关(r=0.54,n=15),漫溢前SOC和DOC含量与漫溢后各阶段含量之间相关性显著。综上所述,塔里木河中游洪水漫溢过程对河岸胡杨林SOC及活性组分分布产生了显著影响,并且各组分的敏感土层不同,SOC以0~20 cm土层影响最为显著,DOC、MBC以0~10 cm及40~100 cm土层影响最为显著,EOC则为20~60 cm土层影响最为显著,其变化规律具有森林和湿地的双重特征。

塔河中游不同生境天然胡杨林木的光合与蒸腾特性

利用CIRASⅡ光合测定系统对塔河中游不同生境下生长的中龄林天然胡杨林光合生理参数进行测定比较,探究天然胡杨林对不同生境适应和响应机制。结果表明,中生生境条件下的天然胡杨林最大净光合速率(Pnmax)极显著高于其他生境下生长的胡杨林,旱生生境下天然胡杨林LSP、LCP和Rd显著低于中生和水淹生境。天然胡杨林除了Tr外,Pn、胞间CO_(2)浓度、Gs和WUE对光强敏感,其中胞间CO_(2)浓度与光强呈显著线性负相关;不同生境下Tr、胞间CO_(2)浓度和Gs之间差异极显著(P<0.01),而Pn和WUE差异不显著(P>0.05),但其大小有差别。中生生境下天然胡杨林表现较强的生活力,表现为更高的光合速率(16.71μmol·mol^(-2)·s^(-1))、水分利用效率(2.40μmol·mmol^(-1))以及低蒸腾速率(6.33 mmol·m^(-2)·s^(-1));旱生生境下通过关闭气孔来降低水分散失并使通过气孔进入叶片的CO_(2)减少、引起Ci下降,致使Tr下降(17.18%)大于Pn降幅(7.20%),从而提高水分利用效率来适应干旱环境;水淹生境下天然胡杨林的大部水用以维持其较高蒸腾,用于合成有机物的水分较少,降低水分利用效率。因此,塔河中游的天然胡杨林在高温、高湿、光照强烈和干旱的生境呈现出不尽相同的生态适应策略。

洪水漫溢对塔里木河中游天然胡杨林叶渗透调节物质及抗氧化酶活性的影响

以塔里木河流域中游季节性洪水漫溢的天然胡杨林为研究对象,以野外原位采样的方法研究胡杨林在洪水漫溢条件下叶渗透调节物质及抗氧化酶活性的变化特征,为初步研究天然胡杨林耐水淹生理机制提供科学依据。结果表明:(1)洪水漫溢初期(8 d),胡杨叶中Na^(+)含量、K^(+)含量、游离脯氨酸(Pro)含量、可溶性糖(SS)含量及超氧化物歧化酶(SOD)活性降低,而Cl^(-)含量、可溶性蛋白(SP)含量、过氧化物酶(POD)及过氧化氢酶(CAT)活性提高,说明在洪水漫溢初期,胡杨通过增加Cl^(-)、SP等渗透调节物质含量来维持叶片渗透势,同时通过提高POD和CAT酶活性来清除由水淹胁迫而积累的活性氧,共同提高植物抗性;(2)随着洪水漫溢时间的延长(18 d),胡杨叶中K^(+)含量、Cl^(-)含量、SS含量、SP含量、SOD活性等均增加,而Na^(+)含量、Pro含量、POD活性及CAT活性均降低,说明随着水淹胁迫的加剧,植物通过增加K^(+)、SS、SP含量及提高SOD活性来增强抗逆性;(3)随着洪水漫溢时间的进一步延长(35d),胡杨叶中Na^(+)在叶组织中含量增加,而SS含量、SOD活性、POD活性及CAT活性均降低,但与洪水漫溢前含量相当。综上所述,胡杨在洪水漫溢的水淹逆境下,通过渗透调节物质与抗氧化酶系统共同增强植物抗性。渗透调节物质中,Na^(+)、K^(+)和SP在胡杨整个洪水漫溢过程中发挥了重要的渗透调节作用,而Cl^(-)与SS主要在漫溢初、中期发挥作用,维持叶片液泡渗透势平衡。在抗氧化酶系统中,洪水漫溢前期,POD与CAT在清除胡杨叶中受胁迫而积累的活性氧自由基中发挥重要作用,SOD则在洪水漫溢末期发挥了较强清除作用。