国家自然科学基金(31260112)
- 作品数：20 被引量：166H指数：8
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- 影响阜康荒漠-绿洲过渡带荒漠植物数量特征的土壤驱动力分析被引量：17
- 2017年
- 荒漠-绿洲过渡带是绿洲向沙漠系统的过渡地带,荒漠植物是绿洲扩展或荒漠化加速的缓冲器,土壤环境是影响植物演变的重要影响因素,土壤环境因素是整个过渡带演化的重要驱动力。通过对阜康荒漠-绿洲过渡带荒漠植物群落实地调查,利用通用植物数量分析软件CANOCO 5.0中冗余度分析(RDA),探讨过渡带影响荒漠植物群落数量特征指标的土壤驱动因子。结果表明:(1)土壤含水量、全N、全P和有机质是影响荒漠植物群落数量特征的主要驱动力因子,环境解释量累计达到69%,而总盐、p H和全K对荒漠植物群落数量特征影响较弱;(2)4个土壤主要驱动力对荒漠植物群落数量特征重要性大小顺序:土壤含水量>有机质>全N>全P;(3)荒漠植物群落数量特征与土壤含水量、有机质和全P呈正相关,但与全N为负相关关系,揭示了土壤含水量、有机质和全P是利于荒漠植物群落稳定的正驱动力,而全N为抑制荒漠植物生长的负驱动力。综上所述,土壤各因子的驱动力作用不尽相同,存在正、负差异,协同维护荒漠植物群落数量特征的稳定和发展。
- 霍举颂刘卫国刘建国刘建国徐悦玛丽娅.奴尔兰
- 关键词：驱动力荒漠植物过渡带
- 胡杨异形叶的抗旱适应对策被引量：1
- 2021年
- 以3种胡杨叶片结构性状与其光合特性间关系为切入点揭示荒漠植物叶的抗旱适应对策。结果表明:(1)胡杨老树净光合速率、蒸腾速率和气孔导度值在叶形上均表现为锯齿卵形叶>近卵形叶>披针形叶,且差异显著;而从幼树到老树发育过程中,叶净光合速率、蒸腾速率、气孔导度均有显著增加,胞间二氧化碳浓度没有明显差异。(2)幼树到老树发育过程中,胡杨叶片角质层厚度、栅栏组织厚度、表皮组织厚度、外层细胞壁厚度、气孔密度、气孔大小以及叶面积均呈增加趋势,且锯齿卵形叶与披针形叶差异显著,具备向旱生叶过渡的特征。(3)胡杨叶片净光合速率和气孔导度变化是由栅栏组织厚度和表皮组织厚度决定的;蒸腾速率变化主要由气孔大小和表皮组织厚度决定;胞间二氧化碳浓度变化是由气孔密度和角质层厚度引起的。
- 赵龙刘卫国杨晓东高兴旺黄廷温
- 关键词：光合特性
- 基于光谱指数的古尔班通古特优势种沙蒿叶绿素含量的估算模型被引量：3
- 2018年
- 叶绿素是监测植被生长健康状况的重要指标之一,高光谱遥感技术可以为植物叶绿素含量的定量化监测提供一种简便有效且非破坏性的采集方法。利用ASD光谱仪测定沙蒿的反射光谱曲线,计算国内外常用的13种光谱指数,分析光谱指数与沙蒿叶绿素的关系,选择并建立能指示沙蒿叶绿素含量的指标和最优模型。结果表明:简单比值指数(SR)、色素简化指数(PSSR)、归一化植被指数(NDVI1)和(NDVI2)、结构不敏感色素指数(SIPI)、归一化比值叶绿素指数(PSND)等6个高光谱植被指数在生长过程中均与沙蒿叶绿素含量有较好的相关关系,相关系数在99%置信水平下均达到0. 9以上;在6种植被指数建立下的估算模型中,决定系数大小依次为RSIPI>RPSND> RPSSR> RNDVI2> RNDVI1> RSR,决定系数均达到0. 9以上,其中光谱指数SIPI的决定系数最高为0. 983,说明根据SIPI所建立的模型能够很好地发挥预测性,适用于沙蒿叶绿素的估算。
- 徐悦刘卫国霍举颂刘建国刘建国玛丽娅.奴尔兰
- 关键词：沙蒿叶绿素含量高光谱特征
- 农田土壤重金属含量及生态风险程度评价
- 2022年
- 【目的】分析干旱区农田表层土壤重金属含量及土壤可能存在的生态风险。【方法】于乌鲁木齐米东区采集农田表层(0~20 cm)土壤,分析As、Cd、Cr、Hg、Pb、Cu、Zn、Ni 8种重金属含量,综合运用地累积指数法、潜在生态危害指数法评价米东区农田土壤生态风险,采用相关分析法和主成分分析法分析米东区土壤重金属的主要来源。【结果】米东区农田土壤8种重金属含量均低于《食用农产品产地环境质量评价标准》(HJ/T 332-2006)限值,Cd、Hg、Cu、Zn平均值高于新疆土壤背景值,Cd、Hg平均值含量为新疆土壤背景值的3~4倍。地累积指数(Igeo)平均值Hg>Pb>Cd>Zn>Cu>Ni>Cr>As,米东区农田土壤7种重金属整体处于轻度污染。潜在生态危害指数(RI)均值为31.41,米东区整体处于低潜在生态风险水平。米东区土壤Cr、Ni以自然源为主,Hg以人为源为主,Pb、Zn、As、Cd与Cu以自然、人为复合源为主。【结论】米东区农田土壤重金属整体处于轻度污染,低潜在生态风险水平,属于生产安全区域。
- 雷雷佳殷新贡璐刘卫国
- 关键词：农田土壤重金属生态风险评价
- 短命植物叶片生源要素的化学计量特征及异速关系被引量：5
- 2016年
- 短命植物经长期进化形成了独特的生态化学计量特征,该研究以古尔班通古特沙漠南缘主要短命植物为研究对象,通过对研究区的66个样方、109个植物样品、42个物种的叶片生源要素的化学计量特征进行分析,以明确研究区的主要短命植物在个体尺度、种群尺度、群落尺度上的化学计量特征及异速关系,揭示制约古尔班通古特沙漠南缘短命植物生长的主要限制元素。结果显示:(1)在3个尺度上,短命植物叶片K含量均高于全国平均水平,而N、P含量均低于全国平均水平,且N∶P均值都小于14;Ca含量在个体尺度和种群尺度上低于全国平均水平,而群落尺度上高于全国平均水平。(2)个体尺度上,各生源要素间的相关性以Ca-Mg最高、K-Mg其次、Ca-S最低;各元素增长斜率显著偏离1,各元素间呈异速增长关系,增长速率为Mg>Ca>K>P>Fe>N>S。(3)种群尺度上,Ca-Mg的增长指数为0.82(接近1),说明两元素间大致呈等速增长,各元素间的增长速率为Ca>K>P>S>N>Fe,其中Ca的增长速率最大,它在植物生物量大量积累时期,植物会获得更多的Ca为开花繁殖做准备。(4)群落尺度上,各元素间相关性的拟合优度都高于个体尺度,各生源要素间具有显著的异速增长关系,增长速率为K>Ca>Mg>S>P>N>Fe,表明短命植物对不同元素的利用速率不同。研究发现,古尔班通古特沙漠南缘短命植物在受N、P限制的同时更易受N限制,群落尺度上具有较高一致性生物学特征和相同生态适应性的物种具有更高的拟合优度。
- 刘建国林喆刘卫国霍举颂
- 关键词：短命植物生源要素化学计量异速增长
- 旱生芦苇对地下水位变化的生态响应及适应机制被引量：11
- 2018年
- 地下水作为干旱半干旱地区可利用水的主要存在形式,是影响植被生存的主要生态因子。通过人工模拟地下水位,探讨了旱生芦苇对不同地下水位的生态响应及适应机制。结果表明:(1)随地下水位的降低,旱生芦苇净光合速率(P_n)、蒸腾速率(T_r)、气孔导度(G_s)和胞间CO_2浓度(C_i)均呈先增后减的变化趋势,其生长季均呈单峰曲线,以7—8月为峰值;(2)旱生芦苇叶绿素(Chl)含量随地下水位的降低呈先增后减的动态变化;(3)旱生芦苇脯氨酸(Pro)、可溶性糖(SS)和可溶性蛋白质(SP)含量随地下水位及其生长季的变化规律不一致,但三者在抑制干旱胁迫过程中存在相互补偿的关系;(4)随地下水位的降低,丙二醛(MDA)含量呈先增后减的变化趋势,且随生长季变化增加显著;超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化氢酶(CAT)活性增加显著,且SOD比CAT对干旱胁迫反应更敏感,是适应干旱胁迫的主要抗氧化酶;(5)旱生芦苇生理因子对P_n的重要性大小顺序为G_s>SP>Chl>T_r>C_i>SS。
- 玛丽娅.奴尔兰刘卫国霍举颂李宏侠张雨刘建国刘建国
- 关键词：地下水位光合作用渗透调节物质
- 萌动玉米籽粒中α-淀粉酶的时空变化
- 2017年
- 为明确淀粉酶在淀粉水解过程中的变化规律,以华西176玉米籽粒为材料,研究玉米籽粒不同部位的淀粉酶含量和活性在时空上的变化规律。结果发现:α-淀粉酶活性均值在第3天时达到最大值后下降,然后在第5天时又有所回升,随后继续下降。α-淀粉酶活性在胚轴中最强,胚芽和胚根中次之,胚乳和种皮中最弱。在时间和空间的交互作用下,籽粒萌发第3天的胚轴上α-淀粉酶活性均值最大。α-淀粉酶含量在不同部位表现为双峰曲线。
- 王凤凤刘卫国陆海燕霍举颂
- 关键词：玉米籽粒萌动Α-淀粉酶活性
- 克里雅河芦苇对不同土壤环境的生理响应
- 2015年
- 以克里雅河流域的芦苇(Phragmites communis)为研究对象,研究在不同土壤环境下克里雅河流域荒漠植物的生理适应性,分析芦苇的生物量、叶绿素、可溶性糖、丙二醛(MDA)含量、过氧化物酶(POD)活性等生理指标的变化特征,并使用通径分析方法研究对芦苇生理指标产生影响的因子。结果表明:芦苇受到盐胁迫和干旱胁迫时,生物量积累会受到抑制,相比绿洲土,盐泽土中的生物量减少60%,风沙土减少18.8%;但芦苇会提高地下生物量所占比重来适应胁迫环境,风沙土中芦苇的地下生物量所占比重达78.5%。芦苇的生理指标主要受土壤水盐因子的影响,叶绿素含量、可溶性糖含量和POD活性主要受水分的影响,蛋白质、脯氨酸和MDA含量主要受盐分的影响;在受到胁迫时,叶绿素含量、蛋白质含量、POD活性减小,可溶性糖、脯氨酸和MDA含量增加。
- 马建伟邹杰刘卫国
- 关键词：生理响应芦苇土壤环境
- NaCl对齿肋赤藓叶肉细胞超微结构的影响被引量：20
- 2016年
- 齿肋赤藓(Syntrichia caninervis)是古尔班通古特沙漠苔藓结皮层中的优势物种,对荒漠生态系统的稳定性及功能多样性具有十分重要的意义。利用透射电镜技术对不同浓度Na Cl胁迫下齿肋赤藓叶肉细胞超微结构进行了观察。结果表明:齿肋赤藓叶肉细胞在未胁迫(0 mmol/L)处理下排列疏松,各种细胞结构完整,叶绿体基质排列均匀且叶绿体内含少量淀粉粒和脂质球。在轻度盐Na Cl胁迫(100 mmol/L)下,齿肋赤藓叶肉细胞结构依然保持完整,叶绿体基质均匀,叶肉细胞超微结构仅有较小变化。在中度盐Na Cl胁迫(200、300 mmol/L)下,齿肋赤藓叶肉细胞发生质壁分离,出现晶体结构,且中央大液泡发生破裂;叶绿体由梭形变成椭球形或圆球状,出现空泡化并伴随有轻微的解体;叶绿体类囊体肿胀,脂质球数量增加。在高度Na Cl胁迫(400、500 mmol/L)下,齿肋赤藓细胞的质壁分离加剧,叶肉细胞出现大量泡状结构和膜片层,叶肉细胞死亡;叶绿体片层结构消失,空泡化加重,脂质球数量增加且体积变大,叶绿体内外膜消失,叶绿体大部分解体,在叶肉细胞中几乎看不到叶绿体的存在。上述结果表明,叶绿体膜结构的损伤与盐胁迫下叶肉细胞死亡有密切关系。
- 刘卫国丁俊祥邹杰林喆唐立松
- 关键词：NACL胁迫叶肉细胞超微结构
- 水盐梯度下克里雅河流域芦苇光合响应特征被引量：10
- 2014年
- 选择新疆克里雅河流域地下水埋深不同的样点芦苇为材料,采用Li-6400便携式光合系统仪对各样点芦苇的光合响应特征进行实地测定,探讨其适应干旱胁迫和盐胁迫环境的光合机理。结果显示:(1)在干旱区,当地下水位大于2m时,芦苇的光饱和点、表观量子效率、光呼吸速率随地下水位的下降显著降低,而水分利用效率却随着地下水位的下降呈上升趋势;随着地下水位的下降,芦苇的羧化效率、最大净光合速率、CO2饱和点显著下降,水分利用效率随之增大;1.6m地下水位的芦苇相对于2.7m地下水位下芦苇的最大净光合速率、光饱和点、光补偿点、暗呼吸速率分别下降19.98%、40.61%、37%、74.56%。(2)在盐胁迫下芦苇的光合参数整体低于受干旱胁迫的参数;盐胁迫下的芦苇水分利用效率大于受干旱胁迫环境。(3)与陆生环境下的芦苇相比,渍水条件下芦苇的最大净光合速率、光饱和点、光补偿点分别下降41.32%、14.56%、55.55%。研究表明,提高空气CO2供应量可降低水分利用效率从而缓解芦苇盐胁迫伤害,并且可通过调节气孔开闭程度显著增加水生芦苇最大净光合速率,这种变化是植物自身对环境因素变化的生理性反馈和适应性选择对策的结果。
- 刘卫国邹杰
- 关键词：水分梯度芦苇光合响应
