毛乌素是中国干旱、半干旱沙区典型沙地 ,其中水分是最大限制因子。随着未来全球变化 ,尤其降水变化进一步激烈 ,将给这里的陆地生态系统分布格局和生产力带来巨大影响。本文选择毛乌素沙地优势灌木油蒿为研究对象 ,人控 4种降水量梯度来探讨油蒿幼苗的生理生态对降水量的响应。结果表明 ,不同施水量的油蒿幼苗净光合速率、蒸腾速率、气孔导度、胞间CO2 浓度、叶片温度、光能利用率、水分利用率日变化动态存在明显差异。当少量施水时 ,幼苗受到明显水分胁迫 ,故而关闭气孔 ,降低气孔导度和蒸腾速率 ,以免过多的蒸腾失水。当充分施水时 ,幼苗叶片气孔开放 ,提高气孔导度、胞间CO2 浓度和蒸腾速率 ,降低叶片温度、...

通过对毛乌素地区4种树苗进行盆栽水分胁迫试验,研究了5种水分条件下4种树苗的水势、枝条相对含水量、相对电导率、叶绿素含量和脯氨酸含量等生理指标,比较了各树苗的耐旱能力。结果表明:随着干旱胁迫的加剧,4种树苗的相对含水量、叶绿素含量明显降低,相对电导率和脯氨酸含量增加。从正常水分条件至严重干旱胁迫,樟子松、新疆杨、紫穗槐和乌柳的电导率分别为34.19%~39.25%、15.67%~49.77%、18.91%~56.27%和17.01%~77.26%;相对含水量分别为86.47%~58.19%、87.02%~36.42%、90.08%~46.19%和90.67%~51.19%;脯氨酸含量分别为21...

【目的】本研究以毛乌素沙地灌木油蒿群落为研究对象,研究如何快速、准确、连续地获取油蒿群落LAI,获取长期连续的LAI数据对研究生态系统过程与环境变化间的相互关系具有重要意义。【方法】本文采用原位连续监测和野外试验的方法,于2013和2014年每年4—10月使用LAI-2000冠层分析仪定期测定油蒿群落LAI,同时利用太阳辐射传感器和光量子传感器测得的辐射数据计算地面观测NDVI(NDVI_(ground))并获取同期遥感MODIS NDVI(NDVI_(MODIS))。用LAI数据分析油蒿叶面积群落指数的

【目的】基于半经验半理论的Priestly-Taylor模型(PT)估算蒸散发(ET)时,主要依赖于精确确定该模型系数α在特定研究区内的适宜值,本研究就该模型系数α的适用性进行了本地化研究,以便更准确地估算干旱半干旱区的蒸散发。【方法】在中国西北干旱地区毛乌素沙地的一个生长季内,采用涡度协方差技术并结合气象数据信息,监测研究区典型油蒿灌丛地的水、热交换传输过程,以分析PT模型系数α的季节变化特征并确定其本地化估算参考值。【结果】在季节变化过程中,实际PT模型系数α整体变化较明显,展叶期内α系数呈单峰型变化趋势,完全展叶期和叶变色期内的α系数变化不明显;日均α系数最大值为0. 66,最小值为0. 03,全生长季α系数均值为0. 23。油蒿生长季内α系数与冠层导度和饱和水汽压差呈对数正相关;土壤含水量(30 cm处)以及叶面积指数与α系数均为正相关关系。在季节变化过程中,PT模型常规系数α=1. 26确定的蒸散量(ET1. 26)估算值以及根据逐日温度和2 m高度处风速资料计算的PT模型系数α=0. 50确定的蒸散量(ET0. 50)估算值均显著大于实测蒸散发。改进的PT模型系数的本地化推荐适宜值为0. 23,并且通过修正后的PT模型估算ET与实测值之间存在较好的一致性,线性斜率为0. 72,R2为0. 57。【结论】因此,修正的PT模型显著提高干旱半干旱区植被蒸散发估算精度,为区域植被水文过程模型提供支持。

主要从两个方面对汉江流域的降水进行了研究。一方面,以文献综述法对1961～2011年的汉江流域降水研究文献进行了综述,比较了相关研究结果;另一方面,利用国际比较计划CMIP5中5个全球模式降尺度资料,预估了该地区到2049年的降水趋势变化。综述结果表明,1961～2011年历史时段内,汉江流域整体的降水变化较小,无明显的变化趋势,有近于17和30年的周期变化的结论。模式数据的预估结果表明,1961～2049年内,汉江流域整体上年降水没有明显的上升或下降趋势,在RCP4.5情景下存在着近17和30年的周期变化;但在RCP2.6和RCP8.5情景下,降水周期发生了变化。在RCP2.6情景下,较明显的周期为5和11年;在RCP8.5情景下,较明显的周期为8和17年。总体结论上,文献综述和模式数据的研究结果基本一致,即汉江流域过去50年以及未来30年,降水整体上没有显著的趋势变化。

针对阴山北麓旱作区雨水蓄积利用效率低的问题，探讨本地区主要种植方式对降水的蓄积效应及降水后土壤水分变化动态。本研究采用模拟降水试验方法，对降水后农田土层水分含量的变化情况进行监测和分析，结果表明：１）在４ｍｍ降水下，粘壤土不同处理土壤贮水量显著高于对照；在１２ｍｍ降水下，沙壤土不同处理土壤贮水量显著高于对照。不同降雨量粘壤土和沙壤土贮水量增量表现一致，大小顺序均为垄作全膜＞垄作半膜＞平作全膜＞平作半膜＞平作（ＣＫ）。以８ｍｍ降水为例，粘壤土各处理中，垄作全膜处理下土壤贮水增量为６．５ｍｍ，是对照的１．７６倍，沙壤土各处理中，垄作全膜种植方式贮水增量是对照的３．２倍。２）垄作全膜能够将１２ｍｍ以．．．

为明确不同苗龄伊犁绢蒿（Seriphidium transiliense）幼苗根系对不同干旱胁迫强度在生理特性上的响应，以盆栽伊犁绢蒿一月龄及两月龄幼苗为研究对象，PEG-6000模拟干旱胁迫，设置胁迫梯度为CK（0 MPa）、－0.3 MPa、－0.6 MPa、－0.9 MPa、－1.2 MPa。结果表明：随着胁迫强度的增加，一月龄伊犁绢蒿幼苗根系活力呈现出逐渐降低的趋势，两月龄幼苗则先升高后降低，而脯氨酸（Pro）、丙二醛（MDA）、可溶性糖（SS）含量均逐渐增加，可溶性蛋白（SP）的含量和抗氧化酶（SOD、POD、CAT）的活性呈现先增加后降低的趋势。除MDA外，其余各指标变化量上均为两月龄幼苗大于一月龄幼苗。综上所述，干旱胁迫时伊犁绢蒿幼苗根系活力会降低且通过积累大量渗透调节物质及增加抗氧化物酶活性来应对干旱胁迫，两月龄的幼苗抗旱性强于一月龄的幼苗。

欧洲垂枝桦是集用材、园林绿化和防护林造林于一身的优质树种，在北欧等地区广泛用于许多领域，具有较高的经济价值，但国内对欧洲垂枝桦的开发利用较晚，在国内对其相关研究较少，因此具有很大的开发利用潜质。欧洲垂枝桦虽具有良好的抗性，但由于其种子成熟度差且在幼苗期极易受到环境变化或各种非生物胁迫的影响，限制了该树种的大面积推广，为了探究干旱胁迫下欧洲垂枝桦幼苗内源激素含量变化及其对叶片表型和相关生理指标的影响，明确对欧洲垂枝桦幼苗抗旱相关性显著的激素种类，以及内源激素含量的变化对欧洲垂枝桦幼苗内渗透调节生理指标的影响，系统地评估欧洲垂枝桦幼苗对干旱胁迫做出的积极响应，为后续对欧洲垂枝桦抗旱品种筛选培育与规模化开发提供理论依据。通过利用不同浓度的PEG-6000溶液模拟干旱胁迫法，对欧洲垂枝桦幼苗进行胁迫处理，并进行复水试验，测定幼苗在胁迫与复水试验后渗透调节物质及激素含量，探究干旱胁迫与复水对欧洲垂枝桦幼苗的影响。在整个试验阶段，叶片表型变化随胁迫浓度的增加与胁迫时间的延长，胁迫症状逐渐严重，表型相关生理指标叶绿素和相对含水量的变化在相同时不同处理浓度下具有极显著差异（p<0.01）；相同时间不同处理浓度对欧洲垂枝桦幼苗电导率、可溶性蛋白质和JA含量变化具有极显著差异（p<0.01）；可溶性糖含量变化在胁迫第10天、第20天和复水第10天时不同PEG处理浓度下具有极显著差异（p<0.01），复水第20天差异不显著；在胁迫第10天、第20天与复水第10天时，不同PEG浓度对幼苗IAA和GA3的含量变化具有极显著差异影响（p<0.01），复水第20天时具有显著差异（p<0.05）;6-BA和ABA含量变化在胁迫试验的第10天、第20天与复水第20天时具有极显著差异（p<0.01），在复水第10天时具有显著差异（p<0.05）。相关性分析结果表明，在胁迫阶段6-BA、ABA、JA这3种激素对欧洲垂枝桦幼苗的抗旱性调节作用更为明显，而在复水阶段IAA与GA3两种激素对欧洲垂枝桦幼苗的抗旱性调节更明显。综上所述，欧洲垂枝桦幼苗在经历胁迫环境时，幼苗的渗透调节物质与激素含量的变化，体现其为抵御逆境而做出的积极响应，验证了欧洲垂枝桦优越的耐旱性，也是欧洲垂枝桦幼苗处于干旱胁迫环境时判断其抗旱能力最有意义的指标。

采用定位监测的方法,对毛乌素沙地天然臭柏居群有性更新幼苗动态进行6年的连续调查。结果表明:臭柏幼苗苗高的年均生长率为24·69%,冠幅的年均生长率达到44·48%,均呈逐年上升趋势。样方内幼苗总株数动态变化率均值31%,编号幼苗的平均死亡率8·88%,幼苗株数的增长大于幼苗的死亡,更新状况良好。幼苗高度大于20cm的死亡株数占总死亡株数的7·89%,幼苗的死亡率呈现出随着幼苗的高度级的增加逐渐下降的趋势。臭柏幼苗生长速度以高度大于20cm的植株最快,达到9·43cm·a-1,幼苗的生长速度与幼苗的高度级成正比。对影响臭柏天然更新的气候因子进行线性相关分析表明:幼苗平均高度与冬季(11—3月)的...

冠层导度(g_c)是影响植物蒸腾和光合作用的重要参数,对环境变化敏感。本研究利用涡度相关法于2015年5—10月对毛乌素沙地油蒿群落的潜热和显热通量进行连续观测,并同步观测空气温度(T_a)、相对湿度(RH)、光合有效辐射(PAR)、土壤含水量(VWC)、降雨(PP)等气象因子,结合Penman-Monteith的冠层导度逆转方程,了解g_c时间动态与变异机制。结果表明:研究区油蒿群落g_c日变化具有明显的季节差异,夏季(5—8月)g_c达到峰值的时间比秋季(9—10月)早约2 h,约在10:00左右达到

在毛乌素沙地采用样线法调查了油蒿植冠下生物结皮分布状况并对其影响因素进行了分析。结果表明:油蒿植冠下生物结皮厚度分布不均匀,生物结皮厚度的最大值出现在距油蒿根部20 cm处,厚度值为0.84 cm,20 cm处向外生物结皮厚度呈环带状降低,距离每增加10 cm生物结皮厚度平均下降约0.07 cm。东南方向上生物结皮分布半径长于其他3个方向,西北方向生物结皮分布半径短于其他方向;距油蒿根部相同距离处东南方向生物结皮最厚,西北方向生物结皮最薄。油蒿植株下生物结皮的分布与枯落物的分布关系密切,枯落物是影响油蒿植株下生物结皮形成的重要因素,同时枯落物的分布又受到油蒿植冠形态和当地风况的影响。

为了研究东北地区50年(1961~2010年)降水量变化的空间动态分布,利用该区87个气象站1961~2010年逐月降水资料,计算各站的降水量距平百分率,通过正交旋转主因子分析方法,分别对1961~1990,1971~2000,1981~2010年3个时段的降水量变化情况进行分区,并探讨分区结果的年代际差异。结果表明:基于旋转载荷向量,1961~1990、1971~2000与1981~2010年3个时段东北地区降水量变化特征均可划分为4个区域,1971~2000年和1981~2010年两个时段的降水量变化特征分区较为相似,而1961~1990年降水量变化特征分区差异明显;综合3个时段的分区结果...

水在自然界,尤其是在大陆上的循环问题,人类很早就从不同目的加以注意了,可惜,在长时期的过程中,还没有资料对这一问题作出科学的解决。大气环流因子的数量评价,只是从高空观

辐射传输方程模拟法作为一种较为准确有效的太阳总辐射间接获得方法，其模拟精度受到代入方程的大气参数精度的影响。论文通过将香港２００５—２０１３年卫星遥感反演的大气可降水量产品与地面站数据对比，以６８．３％的置信水平分析了卫星遥感反演的大气可降水量的不确定性；并通过收集２００５—２０１３年香港其他影响大气上界太阳辐射到达地表的大气参数，如气溶胶光学厚度、气溶胶单次散射反照率、臭氧含量综合模拟大气环境，确定了大气可降水量的不确定性在夏季和冬季对太阳总辐射模拟（２５０～２ ８００ ｎｍ）造成的相对误差。研究结果表明，受大气可降水量不确定性影响，使用辐射传输方程法模拟获得的太阳总辐射有１％～３％的相对误．．．

在室内条件下,将木荷和马尾松叶凋落物置于不同水量、pH条件下进行模拟分解试验,研究酸雨pH及降水量对2种叶凋落物分解的影响.结果表明:(1)每月向20 g木荷叶凋落物添加200 mL以上的水分,即降水量达到200 mL以上时,能极显著提高其分解速率,在一定范围内,水分越充足其分解越快;每月向20 g马尾松叶凋落物添加50 mL水分,即降水量达到50 mL时,能极显著提高其分解速率,但分解速率并不总随水分的增多而加快,每月添加200 mL水分,即降水量达到200 mL以上时甚至会抑制其分解.(2)除pH=6.0处理的木荷叶凋落物分解速率显著快于pH=2.5处理外,其他处理间的差异不大,即酸雨pH...