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1. chinaXiv:201806.00035 [pdf]

荒漠草原植物骆驼蓬根际土壤细菌群落分析

程琳; 陈吉祥; 李彦林; 王永刚; 周永涛; 张彦
分类: 环境科学技术及资源科学技术 >> 环境科学技术基础学科

骆驼蓬(Peganum harmala L.)具有较强耐旱抗寒特性,在维护生态环境中发挥着重要作用。为了解其生态适应及与环境相互作用机制,采用高通量测序和纯培养方法研究了甘肃白银荒漠草原区骆驼蓬根际土壤细菌群落特征,并与周边土壤进行了对比。结果表明:骆驼蓬根际土壤主要优势细菌群为放线菌门(Actinobacteria)30.01%、变形菌门(Proteobacteria)23.98%、拟杆菌门(Bacteroidetes)11.53%、酸杆菌门(Acidobacteria)10.19%。周边荒漠草原土壤主要优势细菌群为放线菌门55.05%、变形菌门21.11%、酸杆菌门6.07%。可培养细菌类群包括厚壁菌门(Firmicutes)、变形菌门、放线菌门,其中根际土壤分离的优势菌为短杆菌属(Brevibacterium)23.53%、芽孢杆菌属(Bacillus)23.53%、假单胞菌属(Pseudomonas)17.65%,周边土壤可培养细菌的优势种群为节杆菌属(Arthrobacter)37.50%、芽孢杆菌属18.75%、假单胞菌属12.50%。骆驼蓬根际微生物群落组成和结构与周边土壤有显著差异,根际土壤微生物数量及多样性指数明显高于非根际土壤。研究结果对了解荒漠植物与根际微生物之间相互作用,揭示土壤微生物促进植物根际土壤物质循环转化作用,筛选促生长有益微生物,为加强荒漠草原生态保护提供科学依据。

提交时间: 2018-06-10 来自合作期刊:《干旱区研究》 点击量27下载量14 评论 0

2. chinaXiv:201806.00036 [pdf]

半干旱地区补充灌溉对冬小麦根系及耗水特征的影响

杨文稼; 王仕稳; 李雨霖; 孙海妮; 殷修帅; 殷俐娜; 可庆波; 邓西平
分类: 环境科学技术及资源科学技术 >> 环境科学技术基础学科

通过田间定位试验分析了不同生育期补充灌溉对冬小麦根系及土壤水分耗损特征的影响。试验共设4个处理,分别为雨养不灌溉(W0)、拔节期灌水30 mm(W1)、孕穗期灌水30 mm(W2)及拔节期灌水30 mm+孕穗期灌水30 mm(W3)。试验结果表明:在平水年,拔节期—开花期冬小麦耗水量占整个生育期耗水量的42 %,在丰水年下降到29%。而补充灌溉仅在平水年型下提高了拔节—开花期的耗水比例,减弱了分蘖的两极分化,增加了开花期冬小麦群体数量,实现了增产,其中又以W1及W3效果最为显著。综合2a数据,灌水实现了增产但并未有效提高产量水分利用效率(WUE)。究其原因可能是,在半干旱地区,冬小麦增产增效的关键在于生育后期对深层土壤水分的利用,而补充灌溉并没有增加冬小麦深层根系,反而降低了对土壤深层水分的利用程度,从而导致产量增加但水分利用效率(WUE)并未同步提升。

提交时间: 2018-06-10 来自合作期刊:《干旱区研究》 点击量26下载量12 评论 0

3. chinaXiv:201806.00037 [pdf]

植物叶片光合作用的气孔与非气孔限制研究综述

高冠龙; 冯起; 张小由; 司建华; 鱼腾飞
分类: 环境科学技术及资源科学技术 >> 环境科学技术基础学科

外界胁迫条件对植物生长和代谢的影响是多方面的,其中对光合作用的影响尤为突出。植物叶片的光合作用是影响生产力和产量高低的重要因素,因此,植物光合作用及其机制仍是当前植物生理生态领域研究的热点问题。然而,在自然或人工控制条件下,光合作用主要受气孔还是非气孔因子的限制,目前尚无定论。本文从气孔与非气孔限制值的计算方法、不同条件下植物叶片光合作用的气孔与非气孔限制以及对光合作用的影响三个方面展开了讨论:①对(相对)气孔与非气孔限制值的各种计算方法进行了总结,并分析了各种计算方法的局限性,为判断一定条件下光合作用的主要限制因子提供依据。②对以往光合作用的气孔与非气孔限制研究中涉及的外界胁迫条件进行了分类,从人工控制条件(水分胁迫、盐碱胁迫、多因子复合胁迫)及自然条件等方面进行了总结。③分析了气孔与非气孔限制因子对光合作用的影响途径。在未来的研究工作中,揭示和探讨同一物种在不同生长发育阶段、不同生境类型(水热盐养、人工控制与自然环境)等条件下的气孔与非气孔限制因子的变化特征与影响机理,这将是其发展趋势和重点方向。

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4. chinaXiv:201806.00038 [pdf]

未来气候情景下塔里木河干流日径流过程模拟研究

班春广 ; 陶辉; 董义阳; 赵成义
分类: 环境科学技术及资源科学技术 >> 环境科学技术基础学科

以塔里木河干流为研究区,运用分布式MIKE SHE水文模型,识别了日值尺度下塔里木河干流下垫面各参数,选取干流内6个气象站(阿拉尔、拜城、库车、轮台、库尔勒、铁干里克)1998—2007年实测气象数据,依据干流3个水文站(新其满、英巴扎、恰拉)1998—2007年实测数据对模型进行识别和验证,并结合HadGEM 2-ES气候模式中气温和降水数据,预估了未来(2021—2050年)气候情景下塔里木河干流径流演变特征。结果表明:①运用MIKE SHE 模型模拟塔里木河干流日径流过程,模型效率系数均达0.72以上,表明该模型适用性较强。②未来30 a塔里木河干流多年月平均气温均较基准期(1981—2004年)升高了1.7~2.2℃,且夏秋季节升温较高;降水整体呈增加趋势,且春季增幅较大,秋季增幅较小。③未来气候情景下,各水文站年均径流量呈减少趋势,且以夏秋季节表现最为显著(P<0.01)。其中,下游恰拉水文站平均径流量减少比例最大(5.04%),上游新其满水文站减少比例最小(0.6%);各气候排放情景中,RCP2.6(低排放情景)下各水文站减少量最小,RCP8.5高排放情景下减少最大。未来气候情景下塔里木河干流年径流呈减少趋势,使区域水资源调配面临更大困难,生态安全面临更大威胁,同时也将加大区域人地关系矛盾。

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5. chinaXiv:201806.00039 [pdf]

塔里木盆地中北部绿洲生态安全评价

何珍珍; 王宏卫; 杨胜天; 刘香云; 王盼; 王慧
分类: 环境科学技术及资源科学技术 >> 环境科学技术基础学科

维护生态环境脆弱的西北干旱区绿洲生态安全,是实现区域可持续发展的重要前提。以渭干河-库车河绿洲为研究区,从绿洲生态系统结构、功能、效益三方面构建评价指标体系;运用三角模型,对2005—2014年该绿洲生态安全状态和趋势进行测算分析;采用灰色关联分析法对影响该绿洲生态安全的因子进行分析。结果表明:①生态系统非结构性指数(NSI)总体呈逐年下降趋势;生态系统非功能性指数(NFI),呈现出波动起伏变化趋势;生态系统效益性指数(BI)总体上呈现持续上升趋势。②在2005—2014年期间,渭干河-库车河绿洲生态安全经历了不安全-弱安全两个状态,并呈现出逐渐向安全且稳定发展的趋势。③2005—2014年影响生态渭-库绿洲生态安全的主要因子是水土协调度和造林面积。研究结果将为维持及进一步改善该绿洲生态环境提供科学依据。

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6. chinaXiv:201806.00040 [pdf]

地下防渗对滴灌棉花产量和水分利用率的影响

胡治强 ; 冶军; 闵伟; 侯振安; 吴颜
分类: 环境科学技术及资源科学技术 >> 环境科学技术及资源科学技术其他学科

过量灌溉导致土壤水分深层渗漏是滴灌农田水分无效损失的重要途径,地下防渗可有效减少土壤水分深层渗漏,提高农田水分利用效率。2015–2016年通过田间试验研究不同灌水量下地下防渗对滴灌棉田水分平衡、棉花产量及水分利用率的影响。采用灌水量和地下防渗2因素3水平(3×3)试验设计,其中,3个灌水量水平为340、440 mm和540 mm;3个地下防渗处理分别为:对照(无防渗)、地下防渗埋深40 cm和60 cm。结果表明:地下防渗处理(埋深40,60 cm)0~60 cm土壤含水量和净贮水量显著高于对照。随灌水量增加,土壤水分深层渗漏损失量显著增加。灌水量340 mm条件下,地下防渗对水分渗漏量影响不显著。灌水量440 mm和540 mm条件下,地下防渗埋深40 cm、60 cm处理水分渗漏损失量较对照分别减少64%、72%和38%、76%。低灌水量下(340 mm),地下防渗处理(埋深40,60 cm)棉田蒸散量显著低于对照;而高灌水量下(540 mm),地下防渗埋深60 cm处理棉田蒸散量显著高于对照。中、低灌水量下(440,340mm),地下防渗处理棉花干物质重、产量、水分利用率和经济效益均显著高于对照;但地下防渗埋深40 cm和60 cm处理间差异不显著。高灌水量下(540 mm),地下防渗埋深60 cm显著提高棉花干物质重、产量、水分利用率和经济效益,地下防渗埋深40 cm处理与对照无显著差异。因此,中、低灌水量(440,340 mm)地下防渗埋深40 cm或60 cm均较适宜,而高灌水量(540 mm)采用地下防渗埋深60 cm较为适合。

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7. chinaXiv:201806.00041 [pdf]

塔克拉玛干沙漠北缘夏秋冬季地表能量平衡闭合特征

曹寰琦; 何清; 金莉莉; 李振杰; 杨兴华; 霍文
分类: 环境科学技术及资源科学技术 >> 环境科学技术基础学科

利用塔克拉玛干沙漠北缘肖塘陆—气相互作用观测站2014年7月—12月的陆面通量数据,通过最小二乘法(OLS)和能量平衡比率法(EBR)研究该地区能量平衡闭合特征。结果表明:能量通量各分量均呈倒“U”形单峰变化趋势,除潜热通量外,均有明显的季节变化特征,表现为:夏季>秋季>冬季。能量平衡闭合程度:全天>白天>夜间,且具有逐月递减的变化趋势。地表以下5cm处土壤热通量下的能量闭合程度明显高于地表土壤热通量下的能量闭合程度。能量闭合率在日出日落时段波动剧烈,夜间为负,且下午明显高于上午。不同天气下的能量闭合程度表现为:晴天>阴天>沙尘暴>降雨。

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8. chinaXiv:201806.00042 [pdf]

黑河径流对LUCC和气候变化的敏感性分析

罗开盛; 陶福禄
分类: 环境科学技术及资源科学技术 >> 环境科学技术基础学科

为了定量评估径流对土地利用变化(LUCC)和气候变化的敏感性及其时空变异,基于土地利用、土壤、数字高程(DEM)、气象和实测径流数据,借助SWAT模型并结合统计方法定量评估了黑河径流对LUCC和气候变化的敏感性。结果表明:1980—2009年流域径流对LUCC的敏感性值为0.020 mm·km-2。径流对LUCC的敏感性从大到小分别是上游(0.108 mm·km-2)、中游(0.004 mm·km-2)和下游(0.001 mm·km-2)。1 mm降雨变化在上游、中游和下游引起的产水量变化分别是0.49~0.288 mm、0.006~0.038 mm和0~0.002 mm。1℃气温变化在上游、中游和下游引起的产水量变化分别是13.413~78.902mm、1.105~6.500 mm和0.461~2.710 mm。径流对气温的敏感程度要远远高于对降水的敏感度。在时间趋势上,径流对LUCC的敏感性表现出下降趋势;上游表现出减少趋势,而下游表现出增加趋势。流域径流对气温的敏感性表现为上升趋势。

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9. chinaXiv:201806.00043 [pdf]

毛乌素沙地臭柏(Sabina vulgaris Ant.)光抑制响应 机制研究意义

张金玲,; 陈海鹏; 程达; 李玉灵
分类: 环境科学技术及资源科学技术 >> 环境科学技术基础学科

光抑制现象普遍存在于自然条件下生长的植物中,为了物种的延续,植物在长期的适应和进化过程中,形成了多种光抑制防御机制。臭柏(Sabina vulgaris Ant.)是毛乌素沙地唯一的天然常绿针叶灌木,在沙漠强光环境下完成更新,其热耗散等光抑制防御机制必然发挥重要作用。通过简要综述植物光抑制现象,以及强光下植物主要的光抑制防御机制,对臭柏光抑制防御机制研究现状进行梳理和展望。总体而言,有关臭柏光抑制防御机制的研究尚属初步探索阶段,臭柏应对光抑制的生理机理和分子机制尚不明确,从分子层面研究毛乌素沙地臭柏抵御光抑制的机制,可揭示臭柏是如何通过光抑制防御机制来适应恶劣的沙漠环境。

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10. chinaXiv:201806.00044 [pdf]

新疆和田吉亚乡新开垦地防护林小气候空间差异

毛东雷 ; 蔡富艳; 徐丹; 雷加强; 来风兵; 薛杰
分类: 环境科学技术及资源科学技术 >> 环境科学技术基础学科

2011年6月13日至8月3日通过对吉亚乡新开垦地防护林内外4种立地类型下的风速、温度、大气相对湿度(RH)、太阳辐射能和光合有效辐射(PAR)的日变化差异分析,比较了晴天和扬沙天气对4个下垫面不同气象要素的影响差异,运用野外观测、相关统计等方法,对其小气候要素空间差异进行了对比分析。结果表明:与流沙地相比,杨树林、沙拐枣林和柽柳林内1 m高处的日平均风速减小了76.43%、95.85%和78.74%;在0.5 m高处,分别下降了78.07%、97.80%和93.82%。新疆杨、沙拐枣和柽柳防护林植被覆盖度分别为12%、80%和40%,说明植被的覆盖率越高,防风阻沙效益越好,越接近地表,风速越小。与流沙地相比较,杨树林、沙拐枣林和柽柳林内的气温分别下降了0.93℃、1.31℃和0.82℃,RH分别下降了18.96%、23.34%和14.78%,说明夏季植被具有降温增湿作用。太阳辐射能和光合有效辐射的变化趋势大致相同,日平均太阳辐射能在流沙地表现为最大,日平均PAR值在沙拐枣林内表现为最大,在杨树林中的值都表现为最小。晴天和扬沙天气下的气温趋势大致相同。晴天上午大气相对湿度变化大,扬沙天气下从日出开始,大气相对湿度逐渐减小。在夏季,对防护林的树种、高度、植物的盖度、疏透度和防护林前后观测距离不同,均会引起新开垦地防护林小气候的空间差异。

提交时间: 2018-06-10 来自合作期刊:《干旱区研究》 点击量27下载量13 评论 0

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