施肥对割草地羊草功能性状和化学计量学的影响

本研究以羊草(Leymus chinensis)为研究对象,测定羊草植物功能性状、营养元素和化学计量等多个指标,进行多角度综合系统的研究,阐释羊草割草地羊草种群对不同改良措施的响应特点及变化规律。运用单、双因素方差分析、相关分析和主成分分析方法对相关指标进行统计分析。结果表明:大多数羊草功能性状对施肥处理较为敏感,但随着施肥年份增加,部分指标敏感程度减弱;高浓度(N 10.5 g·m^(-2)+P 5.1 g·m^(-2))施肥处理显著增加了株高和茎长,茎长成为羊草株高增长的主要因素;高浓度(N 10.5 g·m^(-2)+P 5.1 g·m^(-2))施肥处理有利于羊草种群地上生物量的增加;羊草氮含量随着施肥年份增加逐渐增加,羊草氮含量与羊草C∶N存在高度负相关,施肥(N 10.5 g·m^(-2)+P 5.1 g·m^(-2))处理下羊草叶片和茎的C∶N,羊草个体和叶片C∶P最低。

滨海湿地盐地碱蓬对铯污染的响应及富集规律

为了探讨黄河三角洲地区先锋植物盐地碱蓬对铯胁迫的富集修复能力,以黄河三角洲滨海湿地先锋植物盐地碱蓬为材料,盆栽条件下研究其在不同Cs浓度胁迫下的萌发特性和迁移、富集特征。结果表明:Cs浓度为100～800 mg·L^(-1)时对盐地碱蓬发芽率、发芽势、发芽指数的影响均不显著,但对胚根和胚芽的生长具有"低促高抑"的双重作用,且胚根对Cs更具敏感性;低浓度Cs(100 mg·kg^(-1))对盐地碱蓬生长具有促进作用,使其生物量增加,表明盐地碱蓬对Cs具有一定的抗胁迫能力;随着Cs浓度的升高,盐地碱蓬对Cs的富集量也逐渐增大,当Cs浓度≤200 mg·kg^(-1)时,富集情况为叶>根>茎;当Cs浓度≥400 mg·kg^(-1)时,富集情况为叶>茎>根,表明盐地碱蓬对Cs具有良好的富集与转运能力。研究表明,盐地碱蓬对Cs具有一定的耐受能力,在Cs污染土壤修复方面具有一定的应用前景。

施肥对割草场土壤养分和化学计量学的影响

长期连年刈割导致草地生态系统物质循环被打破,养分的输入与输出失去平衡,造成土壤贫瘠。以呼伦贝尔羊草草甸草原天然割草地为研究对象,研究不同施肥处理对羊草割草地土壤养分和化学计量学的变化规律,探求施肥对退化羊草割草地改良效果的最优方案,为退化草地的恢复和改良提供理论指导。研究结果表明,随着施肥年份的增加,土壤全碳、全钾含量逐年递减,土壤速效氮和有效磷逐年递增。高浓度施肥处理有利于增加0~10 cm土层土壤全氮和20~30 cm土层土壤全钾含量(P<0.05),而低浓度化肥处理下0~10 cm土层土壤全碳和全磷含量、10~20 cm土层土壤全碳、20~30 cm土层土壤全氮和全磷含量最高;中浓度施肥和高浓度施肥处理显著增加0~10 cm土层土壤有效磷含量,而低浓度施肥处理对10~20和20~30 cm土层土壤有效磷含量有显著增加作用(P<0.05);随着施肥年份的增加,不同土层土壤C∶N逐年显著降低,2017年不同土层土壤C∶N最低,其中高浓度施肥处理下土壤C∶N显著低于对照处理(P<0.05);土壤C∶P逐年显著降低,其中2016年0~10cm土层土壤C∶P显著低于其他年份(P<0.05);土壤N∶P年份变化相对平稳,施肥后期0~10和20~30 cm土层土壤N∶P显著低于第一年(P<0.05)。施肥以补充土壤中限制性元素含量而影响土壤和植物的化学计量学特征,并且确定植被的最适化学计量比值和判定其限制元素类型。高浓度施肥处理(N 10.5 g·m^(-2)+P 5.1 g·m^(-2))有利于降低土壤C∶N,同时氮素仍是限制本地区植物生长的一个主要因素。

Photosynthesis responses to various soil moisture in leaves of Wisteria sinensis

A study was conducted to determine the fitting soil moisture for the normal growth of two-year-old W. sinensis （Sims） Sweets by using gas exchange technique. Remarkable threshold values of net photosynthetic rate （Pn）, transpiration rate （Tr） and water use efficiency （WUE） were observed in the W. sinensis leaves treated by various soil moisture and photosynthetic available radiation （PAR）. The fitting soil moisture for maintaining a high level of Pn and WUE was in range of 15.3%-26.5% of volumetric water content （VWC）, of which the optimal VWC was 23.3%. Under the condition of fitting soil moisture, the light saturation point of leaves occurred at above 800μmol.m^2.s^-1, whereas under the condition of water deficiency （VWC, 11.9% and 8.2%） or oversaturation （VWC, 26.5%）, the light saturation point was below 400μmol.m^-1.s^-1. Moreover, the light response curves suggested that a special point of PAR occurred with the increase in PAR. This special point was considered as the turning point that indicated the functional transition from stomatal limitation to non-stomatal limitation. The turning point was about 600, 1000, 1000 and 400 μmol.m^-2.s^-1, respectively, at VWC of 28.4%, 15.3%, 11.9% and 8.2%. In conclusion, W. sinensis had higher adaptive ability to water stress by regulating itself physiological function.

地下水矿化度对黄河三角洲柽柳光合及耗水特征的影响

为了解黄河三角洲地下水浅埋区柽柳(Tamarix chinensis Lour.)对地下水矿化度的适应特征,运用叶片气体交换和树干液流技术,测定了地下水埋深为0.9 m时淡水、微咸水(3 g·L^-1)、咸水(8 g·L^-1)和盐水(20 g·L^-1)四种矿化度下柽柳的光合作用和水分利用等参数。结果表明:随地下水矿化度升高:(1)土壤水、盐含量和土壤溶液绝对浓度均逐渐升高。(2)叶片最大净光合速率和光饱和点在咸水下最高;表观量子效率、气孔导度、蒸腾速率、胞间CO2浓度、树干液流速率等在微咸水下最高;以上指标均在盐水矿化度下最低。水分利用效率和气孔限制值在微咸水下最低,盐水下最高。在地下水埋深0.9 m时,咸水矿化度下柽柳光合效率高,光照生态幅宽,水分利用效率高,适于柽柳幼苗的生长。

盐渍化条件下土壤团聚体及其有机碳研究进展

土壤团聚体是土壤结构的基本单元,对改善土壤结构和增加土壤固碳具有重要作用。盐渍化导致的特殊土壤性质,如高盐分离子(主要为Na~+)浓度、低有机质含量和较差的微生物条件等因素,对团聚体的形成和稳定产生障碍作用,因此探讨盐渍化土壤团聚体特征更具有重要性和特殊性。滨海湿地和内陆盐渍化沼泽湿地是盐渍化生态系统的重要组成部分。本文系统整理和总结了国内外盐渍化土壤团聚体及其有机碳的研究进展,并对上述两种盐渍化湿地生态系统中土壤团聚体研究进行了综述。土壤有机无机改良剂添加、耕作方式、植被类型、秸秆还田以及微咸水灌溉等农业措施对盐渍化土壤团聚体及其有机碳形成和稳定具有积极影响。最后提出了目前盐渍化土壤团聚体及其有机碳研究存在的问题和不足,并对未来的研究方向和热点进行了展望,为全面了解盐渍化土壤团聚体研究的最新成果和发展方向提供参考。

生物炭和EM菌对黄河三角洲盐碱地田菁生长和光合特性的影响

为揭示生物炭和EM菌对黄河三角洲田菁生长和光合作用的影响,通过盆栽试验,进行不同EM菌处理(不添加EM菌,EM-;添加EM菌,EM+)和不同水平生物炭处理(0,B_0;0.5%,B_1;1.5%,B_2;3%,B_3;生物炭质量/土壤质量),测定田菁生长指标、光合光响应曲线和叶绿素荧光参数的变化。结果表明:在生物炭和EM菌及其交互处理中,EM+B_3处理效果最好,其中田菁株高、基径和总生物量比EM-B_0分别显著增加69.5%、90.0%和141.1%。生物炭和EM菌显著改善田菁的光合作用,EM+B_3处理田菁的净光合速率、蒸腾速率、水分利用效率、气孔导度比EM-B_0分别提高93.8%、35.1%、43.4%、34.8%。生物炭和EM菌有效改善叶绿素荧光参数,EM+B_3处理的潜在光化学效率、实际光化学效率、表观光合电子传递效率和非光化学淬灭系数比EM-B_0分别显著提高25.8%、31.5%、37.2%和56.8%。田菁的生长指标、光合参数和叶绿素荧光参数在EM+处理下随着生物炭量的增加而增大,而在EM-处理下B_3出现抑制现象。添加EM菌和3%生物炭(EM+B_3)有助于提高田菁光合能力和叶绿素荧光特性,拓宽叶片的光照生态幅,增强保水抗旱性能,促进田菁的生长。

黄河三角洲柽柳光合作用及树干液流对潜水埋深的响应

为揭示黄河三角洲柽柳(Tamarix chinensis)叶片光合作用及耗水特征对潜水埋深的响应规律,明确维持柽柳较高光合效率及适宜生长的潜水埋深,以三年生柽柳苗木为试验材料,模拟设置淡水条件下0 m、0.3 m、0.6 m、0.9 m、1.2 m、1.5 m、1.8 m共7个潜水埋深,测定分析柽柳叶片气体交换参数的光响应过程和树干液流日动态。结果表明:不同潜水埋深可显著改变土壤水分条件,从而影响柽柳的光合作用和耗水性能,柽柳叶片净光合速率、光合光响应参数、水分利用效率以及树干液流速率具有明显的水位响应性。在浅水位(≤0.3 m)导致渍水胁迫和深水位(1.8 m)导致干旱胁迫时,柽柳幼苗光合作用受到较大抑制。柽柳呈现出耐干旱不耐水湿的光合水分适应性,深水位(≥0.6 m)柽柳的光合能力显著高于浅水位(≤0.3 m),在潜水埋深0.9~1.5 m之间柽柳光合能力较强,1.2 m是柽柳生长最适宜的潜水埋深。

乌兰布和沙漠东北部不同耕作年限农田土壤有机碳密度及其影响因素

明确干旱区农田开垦过程中土壤有机碳变化及其影响因素对评估其固存特征具有重要意义。本研究以乌兰布和沙漠东北部不同开垦年限(2~5、12~15、25~30、40~50年)农田为对象,以未开垦的自然土壤为对照,采用空间代替时间的研究方法,探究农田开垦过程中0~2 m土层内土壤有机碳密度变化特征及其影响因素。结果表明:随开垦年限的增加,浅层(0~0.4 m)土壤有机碳密度呈持续增加趋势,但农田土壤有机碳密度均处于较低水平(0.990~1.983 kg·m^(-2))。深层(1.2~2 m)土壤有机碳密度在开垦年限较长(25~30和40~50年)的农田中有所增加,而在开垦年限较短(2~5和12~15年)的农田中无增加趋势。未开垦土壤和各耕作年限农田深层土壤有机碳密度在0~2 m土层中占比较大(28.9%~38.6%)。不同耕作年限农田中土壤有机碳密度随土层深度的增加均呈先减小后增大的二次函数关系,且拟合度较高(R2为0.757~0.972)。土壤黏粒和粉粒含量是影响0~2 m土层有机碳密度的关键因素,且耕作年限对浅层(0~0.4 m)土壤有机碳的积累具有重要促进作用。