在自然界,水通常是限制植物生长的重要因子。水分亏缺严重影响着植物的形态结构、光合生长和代谢水平(Seki et al.,2007),但植物也进化出了复杂的感知、响应和适应水分亏缺的机制。在干旱半干旱地区,有许多植物经过长期的自然选择和协同进化已经形成了许多响应水分亏缺的适应机制和策略(Bacelar et al.,2006;Dichio et al.,2006)。由于气候变化导致降水格局变化,未来干旱可能会加剧。

[目的]探究辽东栎幼树叶片的光合系统对土壤渐进式干旱的响应,并筛选干旱敏感性指标。[方法]采用盆栽渐进式干旱胁迫法,对2年生辽东栎幼苗叶片的叶倾角、叶绿素荧光、光合作用等指标进行方差分析(ANOVA)和LOESS非线性拟合。[结果]渐进式干旱对光合气体交换的影响最显著,其次是叶倾角,最后是光系统Ⅱ(PSⅡ)的电子传递和能量耗散。依据土壤相对含水量(SRWC)对光合特性的影响,辽东栎幼树光合系统的干旱响应可划分为4个阶段:第1阶段(胁迫未发生,26%>SRWC>20%),光合气体交换参数无下降;第2阶段(中度胁迫,20%>SRWC>14%),气孔限制效应明显,叶倾角降低至-14.0±1.7°;第3阶段(重度胁迫,14%>SRWC>8%),叶片水分利用效率(WUE)显著下降,叶倾角值降低至-43.2±10.3°,光合气体交换明显减少,表明SRWC降低至14%是辽东栎幼树的灌溉临界值;第4阶段(极度胁迫,SRWC

为了探讨极端干旱区植被生长季的土壤凝结水特征,采用微渗计和中子仪,于2010年6-7月对塔里木河下游地区胡杨林、柽柳丛和裸地3种典型下垫面密封和不密封处理的土壤凝结水的变化特征、形成时间及其影响因素进行了研究。结果表明:微渗计和中子仪观测结果均显示观测期间裸地产生的土壤凝结水总量最大,其次为柽柳丛,而胡杨林形成的土壤凝结水总量最小。观测期间研究区凝结现象从21:00-22:00左右开始,02:00-03:00左右达到第一个峰值前,随着近地表气温和地温的降低,土壤凝结水量呈增加的趋势。不密封处理产生的土壤凝结水量显著大于密封处理的(t<0.01)。柽柳丛土壤日均凝结水量最大,其次为裸地,胡杨林最小。方差分析显示,不同下垫面类型土壤的日均凝结水量之间存在极显著差异(P<0.01)。3种下垫面土壤凝结水量的变化趋势基本一致,均呈双峰曲线。凝结过程一般从22:00左右持续到次日09:00左右。土壤凝结水量主要受气温、大气相对湿度、表层地温、风速以及下垫面等因素的影响。研究结果可以为生态退化区的植被恢复提供一定的理论依据。

【目的】极端干旱区绿洲是全球变化的敏感区域,特别是由于水资源短缺及水文过程的改变,绿洲土壤环境因此产生了强烈异质性。植物如何适应高度土壤异质性是绿洲植物多样性维持的关键性科学问题。而探究植物叶片这一对土壤异质性敏感器官的功能性状及其对土壤水盐因子的响应,有利于揭示全球变化背景下绿洲植物适应的根本策略。【方法】本研究以额济纳这一典型荒漠绿洲的常见植物叶片为研究对象,选择25种植物的8种叶功能性状,包括叶片厚度(LT)、叶干物质含量(LDMC)、比叶面积(SLA)、叶碳含量(LCC)、叶氮含量(LNC)、叶磷含量(LPC)、叶片碳氮比(C/N)、叶片氮磷比(N/P),分析了功能性状之间的相关性及其在群落水平上的特征,并探讨了叶功能性状对不同土壤水盐环境的响应。【结果】(1)在不同土壤水盐环境中,各个叶功能性状具有不同程度的变异幅度,其中SLA最大,LCC最小。(2)部分功能性状之间表现出显著的协同或权衡变化趋势。LT与SLA、LDMC与SLA、LPC与LDMC、LNC与C/N、LPC与N/P呈极显著负相关(P

该文利用黑河下游内蒙古西居延海3道湖岸堤上的湖岸林柽柳树轮年表,研究了柽柳树轮生长对水环境演变的生态响应.对3个年表进行的主成分分析结果表明,第一主成分的贡献率达到53.3%,它反映了3道湖岸堤上柽柳轮宽生长对同一环境因子的共同响应;第二主成分的贡献率达到30.7%,它反映了3道湖岸堤上柽柳轮宽生长对第一主成分以外因素的响应.相关分析表明,第一主成分与生长季节(5—8月)湖泊水位波动呈显著正相关关系,第二主成分与区域年降水量呈显著正相关关系,与地下水位波动呈微弱负相关关系.上述结果表明,在地下水位可以满足湖岸柽柳生长条件下,地下水位的变化对柽柳轮宽生长作用占绝对优势.反之,天然降水将对维持柽柳...

以伊桐2年生实生苗为研究材料,对其进行良好水分处理(100%田间持水量)、干旱处理(50%田间持水量)和0.1 mol/L盐溶液处理,比较伊桐幼苗的形态生长、生物量分配、光合色素含量、抗氧化酶活性及可溶性渗透调节物质等生长特性和生理生化特性对干旱胁迫与盐胁迫的响应差异。结果表明:①土壤干旱胁迫与盐胁迫在一定程度上降低了植株叶片相对含水量,影响了伊桐幼苗的形态生长,减少了其生物量积累,增加了胡萝卜素含量,从而减小了光合叶绿素含量,增加了植株抗氧化系统的活性及渗透调节物质的含量。②伊桐幼苗形态生长及生理生化特性对土壤干旱胁迫和盐胁迫的响应存在一定的差异:伊桐幼苗受盐胁迫的不良影响要大于干旱胁迫,说...

【目的】土壤属性的空间分布是影响农业生产力、土地管理和生态安全的重要因素。通过土壤环境耦合关系,在机器学习算法框架下,定量预测出干旱区土壤酸碱度(pH)、土壤盐分含量(Soil Salt Content,SSC)与土壤有机质(Soil Organic Matter, SOM)3种土壤属性的空间分布,为干旱区农业生产和生态安全提供科学依据。【方法】在渭干河—库车河绿洲干旱区于2017年7月设计采集典型表层(0—20 cm)土壤样品82个,依据土壤-环境之间的关系,集成DEM数据和Landsat 8数据提取出32种环境协变量,利用栅格重采样将提取出的32种变量重采样为90 m空间分辨率并转换为Grid格式参与建模。借助梯度提升决策树(Gradient Boosting Decision Tree,GBDT)模型依次对3类土壤属性的32种环境协变量进行重要性排序,并通过均方根误差(Root Mean SquareError,RMSE)界定出协变量重要性阈值点,从而筛选出参与3类土壤属性制图的环境协变量。进而运用随机森林(Random Forest, RF)、Bagging和Cubist 3种非线性模型建模,并引入多元线性回归模型(Multiple Linear Regression,MLR)进行对比分析,选出最优模型并绘制出90 m分辨率新疆渭干河-库车河绿洲干旱区pH、SSC与SOM 3种土壤属性图。【结果】梯度提升决策树能有效筛选出重要协变量,高程(Elevation)、剖面曲率(Profile Curvature)、差值植被指数(Difference Vegetation Index)、扩展增强型植被指数(Extended Normalized Difference Vegetation Index)、调整土壤亮度植被指数(Modified Soil Adjusted Vegetation Index)、盐分指数S1(Salinity Index S1)以及盐分指数S6 (Salinity Index S6) 7类环境变量均参与3类土壤属性建模,其中SSC遴选出参与建模协变量15种,pH和SOM则均为17种,且遥感指标在预测土壤属性图中起到强大的作用。机器学习3种算法的结果均优于MLR。通过3种非线性模型对比发现,随机森林在3种土壤属性中均表现最佳。在随机森林预测的3种土壤属性中,土壤pH验证集效果R~2=0.6779,RMSE=0.2182,ρ_c=0.6084;在SSC预测中,验证集R~2=0.7945,RMSE=3.1803,ρ_c=0.8377;在SOM预测中,验证集R~2=0.7472,RMSE=3.5456,ρ_c=0.7009。【结论】GBDT所筛选出的重要性因子借助机器学习算法可以用于干旱区土壤属性制图,且随机森林模型均对3类土壤属性表现出最佳预测能力。依据所绘制的土壤属性图并结合土壤分类图厘清了3种制图属性的空间分布。

以额济纳胡杨天然林为研究对象,用Minirhizotron方法对胡杨细根的垂直分布和季节动态进行了研究。研究结果表明:1)总体上,0~20 cm土层中胡杨细根的根长密度和根表面积密度最大,且与其他各层存在显著差异(P<0...

20 0 0年在山西方山 ,采用LI-62 0 0光合测定系统和LI-1 60 0稳态气孔仪 ,对不同集水措施试验地的刺槐、侧柏和苹果的生理指标进行了实地观测 ,并辅以相同树种实地盆栽苗木水分胁迫条件下的林木生理指标观测 ,研究了林木净光合速率、羧化效率、水分利用效率与土壤含水量的定量关系。结果表明 :维持刺槐、侧柏和苹果净光合作用的最佳土壤含水量分别为 1 7 1 3 %、1 5 9%和 1 6 1 1 % ,三树种维持叶片水分利用效率的最佳土壤含水量依次为 1 3 2 3 %、1 0 66%和 1 2 3 8% ;羧化效率最高时的土壤含水量临界值依次为 1 5 7%、1 5 5...

"跨越式赶超战略"受到技术水平和人力资本的约束。从中国20世纪80年代以来显示比较优势的变化可以看出,比较优势正逐步从劳动密集型产业向资本和技术密集型产业转变,并没有跌入"比较利益陷阱"。这说明中国以比较优势为基础的发展战略是有效的,要真正实现对发达国家的赶超,必须坚持发挥比较优势,走渐进式赶超之路。实现中国比较优势从劳动密集型产业向更高产业转变,关键是提高人力资本技术水平。

一、世界经济出现复苏迹象近期,美国、欧盟、日本以及其他主要经济体的各项先行指标出现清晰的反弹,表现出全球经济较强的周期性协动。世界经济

中国选择了渐进市场化的改革道路,这是一条有别于西方市场经济理论的改革道路,尽管在实践中取得了巨大成就,但在理论上备受争议。通过理论模型,证明渐进式改革的经济效果总体上优于休克疗法式的改革,并且在渐进式改革过程中,只单方面地进行体制内或体制外的改革,效果都一样,都是渐进式改革模式中效率最差的模式,进而说明进行体制内和体制外的市场化改革,并使体制内外竞争程度相当,是最优的渐进式改革模式。

明确土地利用方式变化条件下引起土壤呼吸差异性的因素,对预测黄土区退耕还草条件下土壤碳循环变化有重要意义。基于建立于1984年的长期定位试验,于2011年3月至2012年12月,利用Li-8100系统(Li-COR,Lincoln,NE,USA)监测了退耕还草(苜蓿)处理和农田(冬小麦)土壤呼吸季节变化以及土壤表层(0~5 cm)温度和含水量,研究了土地利用变化下土壤呼吸变化特征及其与土壤温度、水分以及有机碳特性之间的关系。结果发现,退耕27 a来(自1984年麦地转化为苜蓿地),土壤呼吸速率苜蓿地(3.55μmol·m-2·s-1)达小麦地(1.36μmol·m-2·s-1)的2.61倍,累积...

中国智慧城市建设试点的三次扩容政策对城市环境治理的影响是渐进式的。基于2005—2016年中国227个地级市的面板数据,采用多期双重差分模型较好地估计了扩容政策对生态环境的影响,同时运用倾向得分双重差分模型(PSM-DID)和反事实方法进行了验证。结果表明,随着不断扩容,智慧城市建设减少环境污染的影响程度不断增强,同时智慧城市扩容政策效应的实现过程是曲折的,不同时期的环境效应存在差异。进一步探究其原因,发现人力资本水平和信息基础设施等特征越高的城市,减污效应越显著,同时发现不同区位的智慧城市建设,对具体污染物的减污效应具有显著差异。上述研究为智慧城市渐近式扩容提供了新的经验证据。

【目的】研究弥雾调控技术下微气候变化对葡萄果实品质的影响,确定优质高产的弥雾调控方式,为促进葡萄节水提质提供理论基础和数据支撑。【方法】在常规滴灌的基础上通过与微喷叠加,组成微喷弥雾调控灌水技术处理,监测各微喷弥雾调控处理下葡萄园温度、湿度、果实品质等指标变化,分析弥雾调控下微气候因子与葡萄果实品质的响应关系。【结果】采用弥雾调控可有效降低葡萄园温度和增加湿度,与CK处理相比,弥雾调控下葡萄园白天平均温度低2.9～3.3℃,夜晚平均湿度高4.7%～5.5%。在葡萄果实品质表现上,WP1、WP2、WP3和CK处理可溶性固形物含量分别为20.2%、21.5%、21%和19.1%,总糖含量分别为18.26%、19.1%、18.33%和17.51%,总酸含量分别为4.1、4.0、4.4和6.4 g/L,Vc含量分别为2.51、2.83、2.77、2.11μg/g,同时,果粒重分别比CK处理高0.22、0.26、0.25 g。【结论】在葡萄果实生长发育过程中,晚上平均湿度是影响最大的关键微气候因子,在葡萄果实生长关键期采用架下弥雾调控技术,每天喷水1 h,当夜晚平均湿度值为46.2%～51.1%时,有利于提高葡萄果实品质,并可以用晚上平均湿度对该地区葡萄果实生长和品质变化进行分析和预测。