古尔班通古特沙漠白梭梭枝干光合及其影响因素

植物枝干光合(P_(g))固定其自身呼吸所释放的CO_(2),有效减少植物向大气的CO_(2)排放量。以古尔班通古特沙漠优势木本植物白梭梭(Haloxylon persicum)为研究对象,利用LI-COR 6400便携式光合仪与特制光合叶室(P-Chamber)相结合,观测白梭梭叶片、不同径级枝干的光响应及光合日变化特征;同时监测环境因子(大气温湿度、光合有效辐射、土壤温度及含水量等)与叶片/枝干性状指标(叶绿素含量、含水量、干物质含量、碳/氮含量等),揭示叶片/枝干光合的主要影响因子;采用破坏性取样,量化个体水平上叶片与枝干的总表面积,阐明枝干光合对植株个体碳平衡的贡献。研究结果显示:(1)白梭梭叶片叶绿素含量是枝干叶绿素含量的12—16倍,各径级枝干叶绿素含量差异不显著;(2)枝干光饱和点低于叶片,枝干不同径级(由粗至细),暗呼吸速率和枝干光合逐渐减小;(3)光合有效辐射、土壤含水量和空气温湿度是影响叶片光合的主要因子,对枝干光合无显著影响;(4)枝干光合可以固定其自身呼吸产生CO_(2)的73%,最高可达90%,枝干光合固定CO_(2)约占个体水平固碳量的15.4%。研究结果表明,忽视枝干光合的贡献来预测未来气候变化背景下荒漠生态系统碳过程,可能存在根本性缺陷,并且在估算枝干呼吸时,需要考虑枝干是否存在光合作用,以提高枝干呼吸的准确性。

大气污染物浓度变化特征及潜在源分析——以乌鲁木齐为例

对2017年乌鲁木齐市的气象参数及大气污染物的浓度进行了统计分析,探究了大气污染物的浓度变化特征,运用轨迹聚类分析、潜在源贡献函数(PSCF)和浓度权重轨迹法(CWT)研究了乌鲁木齐市PM_(2.5)的传输路径和潜在源区。结果表明:乌鲁木齐市大气超标污染物主要为PM_(2.5)和PM_(10),除O_(3)外各污染物的浓度均是采暖期高于非采暖期,温度低、风速小、相对湿度大、乌鲁木齐市三面环山、逆温天气是造成采暖期颗粒物污染严重的重要原因;PM_(2.5)区域传输主要来自西北方向,在采暖期受来自尼勒克县、沙湾县、呼图壁县、阜康市的短距离传输气团影响很大;PM_(2.5)潜在源区主要集中于阜康市、和静县、沙湾县、昌吉市、沙湾县、吉木萨尔县、玛纳斯县,乌鲁木齐市PM_(2.5)浓度同时受外来污染物输入和本地污染源排放的影响。

阜康天保工程区禁牧区与非禁牧区林间草地群落特征和物种多样性的比较研究

放牧作为草地重要的利用方式之一,显著影响着草地植物群落结构、特征和生物多样性。通过分析和比较阜康天然林保护工程区禁牧区和非禁牧区林间草地植物数量特征和群落α多样性的差异和变化,研究长期放牧对阜康天然林保护工程区林间草地植物群落数量特征和群落α多样性的影响。结果表明:禁牧草地群落的物种数、生物量、群落盖度、密度、Margalef物种丰富度指数、Shannon-Wiener多样性指数和Simpson优势度指数均显著高于放牧草地(P<0.01),但两种草地的E.Pielou均匀度指数无显著差异(P>0.05)。草地样地物种多样性和生物量之间呈显著的正相关关系。

古尔班通古特沙漠降雨过程中梭梭与白梭梭冠层养分的变化特征

干旱区养分相对匮乏,雨水流经冠层后有效的养分输入对干旱区植物的生长发育意义重大。本文通过对古尔班通古特沙漠南缘主要建群种梭梭(Haloxylon ammodendron)与白梭梭(Haloxylon persicum)降雨过程中冠层养分的研究,分析树干茎流、穿透雨以及雨水中碳、氮、磷的浓度差异,明确雨水流经植物冠层后各离子的变化特征。结果表明,雨水在经过梭梭与白梭梭冠层后总有机碳(TOC)、总氮(TN)浓度增加显著,总磷(TP)增加并不显著。铵态氮(NH4+-N)浓度变化与TN基本一致,硝态氮(NO3--N)、亚硝态氮(NO2--N)浓度差异性不完全显著;其中,树干茎流有机氮(TON)的比例最高,在TN中所占比例始终大于50%。对于不同养分输入的平均浓度,除TP、NO3--N外,其他离子均有所增加;TP、NO3--N、NO2--N浓度较低,在树干茎流、穿透雨以及雨水中的变异系数较大。

白杨(Populus tomentosa)与小叶锦鸡儿(Caragana microphylla)枝干光合作用比较

枝干光合是确实存在、但长期不被重视的植物碳获取的方式之一,可以帮助植物在极端环境下维持最基本的生理活动。本研究以白杨(Populus tomentosa)和小叶锦鸡儿(Caragana microphylla)为对象,采用同化箱与CO2/H2O红外气体分析仪相结合的方法对植物枝干光合进行观测,同时采用LI-6400对叶片光合进行观测,结合枝干经济和光学功能性状,阐明植物枝干光合作用的规律及其影响因素。结果表明:白杨和小叶锦鸡儿的枝干总光合速率均值分别为0.39±0.08和0.20±0.12μmol·m^(-2)·s^(-1),相当于叶片光合速率的2.31%和2.37%;枝干光合作用由光截获与利用能力共同决定;光截获能力受到枝干的表皮颜色和厚度等因素影响,使得枝干对可见光的反射、吸收和透射能力不同,而光利用能力受到叶绿素a/b、C/N和枝干含水量的影响。总之,尽管叶片光合是植物碳获取的主要途径,枝干光合速率仅为叶片的2.5%以下,但枝干光合可以在胁迫环境下保持稳定,对植物遭遇极端干旱事件后的抵抗与恢复具有重要意义。