光伏产业类比荒漠植被利用太阳辐射的时空变异特征及生态意义——以甘肃河西走廊为例

以河西走廊沙漠戈壁区5个典型地市已建光伏基地为研究对象,基地周边荒漠植被为参照,通过对5地市光伏基地规模、发电量、荒漠植被新生长量及投影盖度调查,等值换算得到光伏年(季)均太阳能利用率、荒漠植被年(季)均光能利用率,比较分析了光伏相对荒漠植被在利用太阳辐射及光能利用率的时空变异特征。结果表明:(1)光伏太阳能利用率时空变异的相对高效性,光伏年均太阳能利用率为荒漠植被年均光能利用率的147.62倍,即单位面积光伏基地相当于147.62倍面积荒漠植被光能的利用量。(2)光伏太阳能利用率时空变异的相对稳定性,在空间上变异系数为5.95%,时间上为14.32%,远远小于植被光能利用率空间、时间上的变异系数58.13%和132.24%。从理论上讲,光伏产业能够更加明显地影响地表温度和热量平衡,或将是防治沙尘暴发生发展一条极其有效的新途径,对区域环境生态建设具有积极的意义。

石羊河流域荒漠区植被类型、分布和数量特征

石羊河流域荒漠区植被在遏制巴丹吉林沙漠和腾格里沙漠的合拢及保障区域绿洲生态安全方面发挥着极其重要的作用。为全面掌握石羊河流域荒漠区植被类型、分布及其生存现状,在解译卫片影像基础上,开展了多年实地调查,划分了荒漠植被类型,绘制了植被分布图,分析了典型荒漠植被群落的数量特征,为石羊河流域荒漠植被及其物种多样性保护利用提供依据。结果表明:(1)石羊河流域荒漠区植被类型较多,有4个植被型组、6个植被型、7个植被亚型、40个植被群系,具有典型的荒漠和草原化荒漠特征。荒漠区植被在流域内的空间分布差异明显,东部流沙分布较广,植被类型较为单一;北部戈壁与沙漠交错分布,植被类型及物种组成相对丰富。(2)石羊河流域荒漠区植被物种组成较为丰富,有57科255属486种,以温带荒漠植物为主,多年生草本、一年生草本和灌木分别占总物种数的49.59%、25.31%和18.93%,乔木、寄生草本和水生植物数量较少。石羊河流域荒漠区植被层片结构简单,群落建群种常为灌木和半灌木。(3)石羊河流域典型植物群落优势种的数量特征差异明显,从物种丰富度来看,石羊河流域荒漠区典型植物群落的物种丰富度介于2.1~16.3之间,平均物种数7.6种,以红砂+泡泡刺(Reaumuria songarica+Nitraria sphaerocarpa)群落物种最为丰富,为16.3种;珍珠柴+泡泡刺+尖叶盐爪爪(Caroxylon passerinum+Nitraria sphaerocarpa+Kalidium cuspidatum)群落次之,为14.5种;而白刺(Nitraria tangutorum)群落、合头藜(Sympegma regelii)群落、盐爪爪(Kalidium foliatum)群落和黑沙蒿(Artemisia ordosica)群落物种数最少分别为2.7种、2.6种、2.1种、2.6种。综上所述,石羊河流域荒漠植被区类型多样,组成物种相对丰富,但群落盖度、物种丰富度和多样性指数较低,因此要加强荒漠植被及其脆弱生境的保护和修复,以维持荒漠生态系统的多样性、稳定性、持续性,充分发挥生态防护功能。

干旱荒漠区白刺灌丛沙堆土壤温度及水分养分变化特征

以民勤沙区不同变化阶段白刺灌丛沙堆为研究对象,测定白刺灌丛沙堆高度、长短轴、迎风坡与背风坡植被株高、盖度、枯枝和结实等形态特征,分析不同变化阶段土壤温度及水分养分变化特征。结果表明,1)土层0~10 cm处的土壤温度随着时间推移地面温度呈现出先逐渐升高而后缓慢下降的趋势,日变化规律为发育阶段>雏形阶段>稳定阶段>衰退阶段。2)在不同发育阶段土壤含水率在40~60 cm土层中最高,0~5 cm最低,随着土层深度增加水分含量呈现逐渐升高的趋势。3)不同变化阶段土层pH在5~10 cm最高,不同坡向pH均为迎风坡大于背风坡;衰退阶段背风坡中电导率最高,均大于其他发育阶段的坡向。4)土壤TN、速效磷平均含量发育阶段最高、有机质衰退阶段最高、稳定阶段均最低;土壤TN为雏形阶段、发育阶段和衰退阶段迎风坡中大于背风坡中,稳定阶段则相反;土壤有机质为雏形阶段和发育阶段背风坡中大于迎风坡中,稳定阶段和衰退阶段则相反;土壤速效磷为不同发育阶段迎风坡中大于背风坡中,土壤温度在0~10 cm处日动态呈现出先逐渐升高而后缓慢下降的趋势;土壤含水率在40~60 cm土层中最高,0~5 cm最低;pH在5~10 cm最高;电导率在衰退阶段背风坡中最高;土壤TN、有机质和速效磷在发育阶段表面养分含量达到最高,且显著高于其他几个阶段。研究结果为民勤荒漠区白刺群落植被恢复与保护提供科学理论依据。

氟啶酮与赤霉素组合对沙米种子萌发与出苗的影响

种子萌发出苗是流动沙丘先锋植物沙米(Agriophyllum squarrosum)成功实现自然更新的关键环节,也是制约其人工栽培的重要因素。选取当年采收的沙米种子为试验材料,研究了氟啶酮(fluridone,FL)不同浓度、浸种时长以及与赤霉素(gibberellin,GA3)组合对沙米种子萌发和出苗的影响,筛选有效促进沙米萌发和出苗的FL+GA3组合。研究结果表明,FL溶液浸种能有效打破沙米种子的休眠,其浓度大小和浸种时长决定沙米种子萌发速度的快慢和发芽率的高低,0.1%~10%浓度范围内沙米种子发芽率随FL浓度增大而逐渐提高;3~24 h浸种时间内沙米种子发芽率随时长逐渐增大,浸种时长在24 h发芽率达到最高。单一FL适宜浓度为5.0μmol·L−1,浸种时长为24 h。在FL溶液加入GA3后,协同作用不仅提高了低浓度FL溶液的出苗率,也解决了单一FL溶液处理幼苗死亡率高的问题。优选出5.0μmol·L^(−1)FL+2.0 g·L^(−1)GA3组合,该组合处理后,沙米种子的发芽率提高,发芽速度加快,且幼苗的保存率也达到最高,可为沙米大田人工栽培提供理论依据和技术支撑。

干旱荒漠白刺灌丛植被演替过程土壤种子库变化特征

土壤种子库是反映气候与土地利用变化的指示器,也是荒漠植被更新与恢复的基础。典型荒漠白刺灌丛植被广泛分布于我国西北绿洲边缘地带,对保护绿洲免受风沙危害发挥着重要作用。但是,对干旱荒漠白刺灌丛植被土壤种子库仍未见研究报道。应用空间代替时间的方法,选择石羊河下游白刺灌丛植被演替的初始阶段、稳定阶段、衰退阶段与严重衰退阶段样地,研究了白刺灌丛植被演替过程的土壤种子库物种组成、时空分布和数量变化特征。结果表明:石羊河下游白刺灌丛植被演替过程中,土壤种子库共出现9科18种植物,其中草本植物占到55%—80%,是白刺灌丛植被土壤种子库的主体。不同演替阶段土壤种子库密度以稳定阶段最高,达到660.7粒/m2,是初始阶段、衰退阶段和严重衰退阶段的5.6、14.5倍和6.2倍。不同沙堆部位,土壤种子库密度以迎风坡中部与背风坡中部最高,分别达到329粒/m2和309粒/m2;沙堆土壤种子库密度是堆间地的1.9倍,土壤种子库主要分布于灌丛沙堆上。不同演替阶段土壤种子库间的相似性系数均在0.6以下,除稳定阶段外,其他阶段间均属于中等相似水平;土壤种子库与地上植被的相似性系数均在0.5以上,达到中等相似或极相似水平。该研究进一步证明了灌丛沙堆和土壤种子库在白刺灌丛植被中的重要性,也说明人为干扰损害了白刺灌丛地下潜在植被及其恢复潜力。因此,需要开展人工种子库或人工植被建设以控制干旱荒漠白刺灌丛沙堆活化,并实现退化白刺灌丛植被恢复。

民勤绿洲荒漠过渡带人工梭梭群落与水土因子的关系

作为绿洲可持续发展的重要生态屏障,人工梭梭群落的演替关系着民勤绿洲的生态安全。以民勤绿洲边缘人工梭梭群落为研究对象,在野外调查的基础上,采用双向指示种分类(TWINSPAN)和典范对应分析(CCA)数量生态学方法分析了人工梭梭群落与水土环境因子的关系。结果表明:(1)TWINSPAN方法将人工梭梭群落划分为4个群丛类型:群丛I梭梭+白刺-沙蒿-盐生草(Haloxylon ammodendron+Nitraria tangutorum-Artemisia frigida-Halogeton glomeratus)、群丛Ⅱ梭梭+沙拐枣-沙米(Haloxylon ammodendron+Calligonum mongolicum-Agriophyllum squarrosum)、群丛Ⅲ梭梭+白刺-芦苇(Haloxylon ammodendron+Nitraria tangutorum-Phragmites australis)、群丛Ⅳ梭梭+柽柳+盐爪爪(Haloxylon ammodendron+Tamarix ramosissima+Kalidium foliatum);(2)CCA排序第1轴代表生境水分及有机质梯度的变化,第2轴代表生境土壤盐分的环境梯度。Monte Carlo检验和前项选择结果表明,人工梭梭群落演替的环境调控因子排序为土壤水分(10%)>有机质(9.7%)>pH(8.8%)>速效磷(8.4%)>土壤沙粒(7.8%)>地下水埋深(7.8%)>样方距离绿洲之间的距离(7.2%)>全氮(6.9%)>电导率(6.7%)。TWINSPAN分类结果在CCA样方-环境因子排序图中有较好的反映,分类和排序结果较为吻合。(3)土壤含水量、酸碱度、沙粒体积百分比、速效磷、有机质、全氮、电导率与空间因子样方与绿洲的距离解释了物种格局变化的19.8%,其中土壤因子占15.6%,地下水因子占1.1%,土壤与地下水因子交互作用解释部分占3.1%。对于50%以上未能被解释的变异部分,可能归咎于未被选取的环境因子如降水、风蚀沙埋、封禁或者随机过程。

干旱区沙冬青育苗造林技术研究

在甘肃民勤县泉山林场和古浪县马路滩林场不同立地条件下,开展沙冬青容器苗造林试验,通过造林成活率、生长量、土壤水分、土壤有机质等指标的调查,探讨沙冬青在撂荒地和沙丘的造林方法与技术,对不同立地条件下的沙冬青造林存在的问题进行总结。结果表明:民勤撂荒地开沟造林保苗率、成苗率均较高,苗木生长量、生物量大,而马路滩林场固定半固定沙丘造林保苗率相对较高,而成苗率较低,仅为12%左右,生长量较小。因此沙冬青在撂荒地开沟造林后苗木生长表现良好,而沙丘造林由于风蚀等作用成苗率较低,管理难度相对较大,沙丘造林还有待以进一步的探索和研究。

梭梭种子萌发对不同盐胁迫的响应特征

盐分是影响植物种子萌发和生长的重要因素。为掌握不同盐胁迫对梭梭种子萌发及生长的影响,以民勤县人工梭梭种子为试验材料,设置不同浓度NaCl、Na_(2)SO_(4)盐胁迫及KMnO_(4)处理试验,测定梭梭种子的发芽率、发芽势、发芽指数、芽苗长度、鲜重等指标。结果表明,NaCl、Na_(2)SO_(4)盐胁迫对梭梭种子的萌发及生长有明显影响,梭梭种子对不同盐分的耐受浓度不同,NaCl的耐受浓度为4%,Na_(2)SO_(4)的耐受浓度为6%。KMnO_(4)处理可将NaCl的耐受浓度提高到6%,且对NaCl胁迫的减轻作用强于Na_(2)SO_(4),表明盐胁迫程度影响梭梭种子萌发,NaCl对梭梭种子萌发的抑制性较Na_(2)SO_(4)更强,KMnO_(4)处理可以显著减轻NaCl胁迫对梭梭种子萌发的影响,为培育梭梭苗木和营造盐渍化土地梭梭林提供了科学依据。

民勤荒漠区沙葱种群的生态特性分析

为了弄清民勤荒漠区沙葱种群的生态特性,更好地保存和合理开发利用其种质资源,通过实地调查的方法,利用植物生态学种群理论,在民勤沙葱种群分布区,选取有代表性的野生沙葱种群为研究对象,进行沙葱群落的生境特征、种群构成和数量特征、种群空间分布格局的研究,分析了民勤沙葱分布区的土壤类型、土壤养分和盐分、并对沙葱的种群结构和空间分布格局进行研究。结果表明:民勤沙葱不同分布区,土壤类型有灰棕漠土和风沙土2类;土壤均较瘠薄,且均为碱性土壤。民勤沙葱种群构成相对简单,共10科21属25种。从植被地理成分看,主要是典型的戈壁荒漠和草原化荒漠区系植物占优势,还有部分古地中海成分和荒漠特有种构成。在空间分布格局上,民勤大部分分布区均为均匀分布,只有少部分为随机分布。

沙区微区集水过程及植被效应研究进展

在界定沙区微区概念的基础上,分析了沙区微区集水的形成、转化以及对干旱沙区生态水文方面的重要作用,综述了国内外对微区集水在土壤水文、土壤发育和微区植被生长等方面的研究动态以及沙区微区集水在农林业和生态修复上的应用,指出沙区微区生态水文过程今后的研究重点在于对微区水文过程做出更加准确的量化分析,提出沙区具有完整意义的水文模型,为准确定量评价沙区水分循环和生态恢复提供理论依据。

不同强度净风、风沙流吹袭对黑果枸杞叶片生理指标的影响

以黑果枸杞(Lycium ruthenicum)一年实生苗为材料,研究0(CK)、6、9、12、15 m·s^–15个风速下净风和风沙流吹袭对黑果枸杞叶片丙二醛(MDA)含量、膜透性、酶活性、渗透调节物质含量的影响,探索黑果枸杞对净风和风沙流胁迫的生理响应机制。结果表明:净风处理下,MDA含量、超氧化物歧化酶(SOD)活性、过氧化氢酶(CAT)活性、可溶性蛋白含量、可溶性糖含量均逐渐降低,膜透性、过氧化物酶(POD)活性均逐渐增大,脯氨酸含量先上升后下降。风沙流处理下,MDA含量、POD活性、可溶性糖含量均呈先上升后下降的变化趋势,其余指标的变化趋势与净风处理一致。净风和风沙流处理均对黑果枸杞叶片造成一定程度的伤害,黑果枸杞受胁迫时通过POD活性的提高增强保护作用;净风胁迫下,主要通过脯氨酸含量的提高增强渗透调节作用;风沙流胁迫下,主要通过脯氨酸和可溶性糖含量的提高增强渗透调节作用。

风沙流胁迫对霸王幼苗生理特征的影响

【目的】研究风沙流胁迫对霸王幼苗生理特征的影响,阐述霸王幼苗耐受风沙流胁迫的能力及其阈值,为揭示霸王幼苗遭受风沙流胁迫致死机理提供理论依据。【方法】以霸王1年生盆栽幼苗为试验材料,在风沙环境风洞中模拟风沙流胁迫条件,以风速表示胁迫程度,即分别在0,8,11和14m/s风速条件下吹袭20min,依次表示对照、轻度、中度和重度风沙流胁迫处理,研究风沙流胁迫对霸王幼苗叶片叶绿素以及丙二醛含量、抗氧化酶活性、渗透调节物质可溶性糖和脯氨酸含量的影响。【结果】在轻度和中度风沙流胁迫条件下,霸王叶片的抗坏血酸过氧化物酶(APX)和过氧化物酶(POD)活性随胁迫程度的增强呈升高趋势,超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化氢酶(CAT)活性以及可溶性糖和脯氨酸含量变化不明显,叶绿素含量降低,丙二醛含量升高;在重度风沙流胁迫条件下,霸王叶片APX和POD活性均有不同程度减弱,而SOD和CAT活性略有增强,可溶性糖、脯氨酸和叶绿素含量升高,丙二醛含量降低。【结论】轻度和中度风沙流胁迫使霸王幼苗受到一定程度损伤,但未引起渗透胁迫,APX和POD通过清除活性氧,降低了风沙流胁迫对霸王幼苗的氧化损害;重度风沙流胁迫使霸王幼苗受到严重损伤,引发SOD和CAT活性增强,可溶性糖和脯氨酸含量增大,细胞液外流,渗透胁迫严重,最终使幼苗干枯死亡。

石羊河下游人工梭梭林健康评价体系构建及应用研究

人工梭梭(Haloxylon ammodendron)林是石羊河下游分布最广、面积最大的人工固沙林,具有防风固沙、改良土壤、调节气候、增加碳汇等生态功能。近年来,人工梭梭林的普遍退化严重威胁着民勤绿洲的生态安全。因此,及时摸清人工梭梭林的健康状况,对人工固沙林的可持续经营具有重要意义。通过查阅文献及咨询专家(调查问卷),构建了5个一级指标和19个二级指标的人工梭梭林健康评价体系,采用AHP层次分析法和熵值法确定各指标的权重。基于野外调查数据,运用生态健康综合指数(HI),对人工梭梭林的健康状况进行评价,结果表明:石羊河下游人工梭梭林整体处于亚健康状态,健康指数值在0.50~0.67之间,均值为0.617。造成人工梭梭林处于亚健康的主要原因是群落结构不合理及生境因子的影响等,建议采取间伐、平茬以及围封等抚育管护措施来提高人工梭梭林的稳定性。

白刺、沙蒿幼苗膜透性和膜保护系统对不同历时风沙流吹袭的响应

白刺(Nitraria tangutorum)和沙蒿(Artemisia sphaerocephala)是干旱荒漠区分布较广的沙生植物,生境内风沙流发生频次高、强度大,了解风沙流胁迫下白刺和沙蒿的生理响应对认识沙区植物抗风沙流机理具有重要意义。本研究采用风洞模拟试验,以12 m·s^-1的风沙流对白刺和沙蒿幼苗进行0 (CK)、10、20和30 min的吹袭胁迫,分析吹袭胁迫对叶片膜透性和膜保护系统的影响。结果表明,随风沙流吹袭时间增加,白刺丙二醛(MDA)和可溶性蛋白(SP)含量逐渐下降,膜透性先降后升,超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化氢酶(CAT)活性在10和30 min胁迫下同时增加,过氧化物酶(POD)活性、可溶性糖(SS)和脯氨酸(Pro)含量逐渐上升,起到了共同防止膜脂过氧化作用;沙蒿MDA含量先降后升,SP含量显著降低(P <0.05),CAT活性仅在20 min胁迫下显著增加(P <0.05),膜透性和POD活性逐渐增大,20和30 min胁迫下的Pro含量小幅度增加,在减轻细胞膜受损过程中起重要作用。

两种沙障内蚀积地表形态及其空间格局观测研究

以腾格里沙漠西缘流动沙丘布设的纤维网沙障(Fibermesh sandbarrier,FSB)和土工编织袋沙障(Geotechnical wovenbagsandbarrier,GSB)为研究对象,采用三维激光扫描技术并结合传统测量法对沙障内微地貌形态进行测算。结果表明:(1)2种沙障区侵蚀深度、侵蚀量和侵蚀表面积均呈沿主风向逐渐增大的趋势。沙丘中线迎风侧GSB侵蚀深度、侵蚀量和侵蚀面表面积都比FSB大,其中侵蚀深度比后者深20%~40%,侵蚀量高于后者45%~70%。(2)2种沙障均在沙丘中南部沙障破损严重,高于其余位置30%~50%,由于土工编织袋被风掏蚀损坏较大,沙障破损范围和破损程度均高于纤维网沙障。(3)在沙障方格内部侵蚀深度最大值多数不是位于方格中心,其中北—北东—东—南东方位带为侵蚀区即弱堆积区,中心和西部为强堆积区。(4)土工编织袋沙障区的侵蚀深度大于纤维网沙障区,同时后者破损率大大低于前者,因此纤维网阻沙障效果优于土工编织袋。利用三维激光扫描技术进行微地貌形态反演不仅可以准确测量出侵蚀深度,而且可以通过软件操作实现侵蚀量和侵蚀面表面积的计算,为风沙地貌和防沙治沙领域精确研究微地貌提供了新型工具和方法。

黑果枸杞叶片膜透性和膜保护系统对不同历时净风和风沙流吹袭的响应

以二年生盆栽黑果枸杞(Lycium ruthenicum)实生苗为试验材料,采用风洞模拟试验,研究了12 m·s^(-1)风速和63.28 g·(cm·min)^(-1)风沙流强度吹袭胁迫0(CK)、10、20和30 min下二年生黑果枸杞叶片丙二醛(malondialdehyde,MDA)含量、膜透性、保护酶活性及渗透调节物质含量的变化,以揭示黑果枸杞对净风和风沙流胁迫的适应能力和响应机制。结果表明:净风胁迫下,MDA含量先降后升,可溶性蛋白(soluble protein,SP)含量逐渐降低,膜透性、过氧化物酶(peroxidase,POD)活性、可溶性糖(soluble sugar,SS)含量和脯氨酸(proline,Pro)含量呈增加趋势,过氧化氢酶(catalase,CAT)、超氧化物歧化酶(superoxide dismutase,SOD)活性先升后降。风沙流胁迫下,MDA含量、POD活性、CAT活性、Pro含量、SS含量呈先升后降趋势,但均大于CK,膜透性增加,SP含量下降,SOD活性先降后升。这表明,黑果枸杞叶片在净风和风沙流吹袭下受到一定程度的损伤,且均通过Pro和SS含量的积累增强渗透调节作用,提高植株抗风沙能力;净风胁迫下,POD起到保护作用,风沙流胁迫下,SOD、POD和CAT活性共同对减轻细胞膜受损发挥了协调保护作用。

2种沙障内积砂粒径特征及其空间格局观测研究

土壤粒径分布是研究其沙化的重要物理指标之一,通过研究沙障方格内不同方位砂粒粒径特征对其微地貌蚀积状况进行分析,确定粒度特征对地貌形态的指示作用,为选取适宜沙障类型提供技术保障。在腾格里沙漠西缘流动沙丘布设的植物纤维网和土工编织袋沙障内不同区域取样并利用马尔文激光粒度仪测定砂粒径,对比分析障内与障间不同区域沙物质粒配组成、粒配曲线等参数特征。结果表明:土工编织袋沙障内截留砂粒作用强于纤维网沙障,即前者阻沙效果更优于后者。2种沙障内部方格砂粒含量在西方位比其余方位多18%~23%,表明在西方位为弱风蚀或强堆积。土工编织袋沙障方格中东和南方位砂粒含量比其余方位少8%~26%,即东方和南方位为风蚀区。土工编织袋沙障中部砂粒含量沿主风向逐渐提高,表示沙障内砂粒沉积增多;而纤维网沙障方格中变化不明显。在纤维网沙障区砂粒组分沿主风向逐渐减少,粒度组分与自然沙丘状态差异不显著(P<0.05),指示其沙障阻沙作用较弱。土工编织袋沙障砂粒组分集中在中南部,且跃移质组分分选性中部相比南北部较差,表明其砂粒组分在沙障内主风向下风区沉积较多。处于中线两侧纤维网沙障西侧比土工编织袋沙障东侧细砂和中砂含量高24%以上,而粗砂和极粗砂含量低近43%。

持续风沙流胁迫对黑果枸杞叶片生理特性的影响

以民勤和永靖种源3龄黑果枸杞(Lycium ruthenicum)盆栽实生苗为试验材料,采用风洞模拟试验,在9 m·s^(-1)风速下每天1 h,持续4 d进行风沙流胁迫,记录胁迫过程中叶片形态变化,测定第4 d和第11 d叶片生理指标,以期探究民勤、永靖黑果枸杞对持续风沙流胁迫的生理响应机制。结果表明:持续风沙流胁迫后黑果枸杞叶片受损,出现褐色斑块,萎蔫,第11 d膜透性增大;与对照相比,胁迫后民勤叶片过氧化氢酶(Catalase,CAT)、超氧化物歧化酶(Superoxide dismutase,SOD)活性及脯氨酸(Proline,Pro)含量增加,丙二醛(Malonaldehyde,MDA)含量在第11 d显著下降;永靖叶片CAT、过氧化物酶(Peroxidase,POD)活性,MDA含量增加,PSⅡ最大光化学效率(F_(v)/F_(m))在第4 d显著下降。二者其余荧光参数变化不一。研究结果可为风沙地区黑果枸杞种植选育提供一定的理论依据。

净风和风沙流对黑果枸杞叶片膜透性和膜保护系统的影响

为探究多次净风和风沙流胁迫下黑果枸杞(Lycium ruthencium)适应能力及其响应机制,以两年生黑果枸杞实生苗为材料,采用风洞模拟试验,在9 m·s^(-1)的风速下,于第1、3、5天08:00进行20 min的净风和风沙流吹袭胁迫,观察记录叶片形态变化,并于第1、3、5天胁迫结束30 min后及第7天同一时间点采集黑果枸杞叶片,测定分析膜透性和膜保护系统相关指标。结果表明,净风和风沙流胁迫导致黑果枸杞部分叶片出现褐色斑块、萎蔫,风沙流伤害大于净风;净风胁迫下,叶片丙二醛(MDA)、可溶性糖(SS)先增后减,过氧化物酶(POD)先减后增,可溶性蛋白(SP)波动减小,膜透性、超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)、脯氨酸(Pro)呈增加趋势;风沙流胁迫下SOD先减后增,SS、SP先减后增再减,MDA、POD、膜透性、CAT、Pro的变化趋势均与净风胁迫一致。研究结果对于揭示黑果枸杞对风和风沙危害的逆境适应机制具有重要意义。

典型干旱区甘肃民勤光合/非光合植被覆盖度时空演变分析

光合植被(Photosynthetic Vegetation, PV)和非光合植被(Non-Photosyntletic Vegetation, NPV)是用于描述干旱区植物生存状态和监测植物生产力的重要因子,及时监测PV/NPV的覆盖度是研究植被衰退驱动机制的必要条件。鉴于此,以中国西部甘肃省民勤县荒漠过渡带为研究区,采用线性光谱混合模型,通过Google Earth Engine地理云计算平台上Landsat系列的年NDVI(归一化植被指数Normalized Difference Vegetation Index)最大合成影像数据生成一套1987年—2017年的PV与NPV覆盖度产品(1期/年)。通过数据分析发现近30 a间民勤的PV和NPV覆盖度均明显增加,2007年—2008年是PV大量向NPV转化的时间节点;PV覆盖度增加主要是在石羊河两侧耕地范围内及其南部腾格里沙漠区域,而NPV覆盖度增加分布于绿洲外的整个民勤境内的荒漠区域,此结论可作为研究区PV与NPV覆盖度变化及其发生的根源分析的依据。