沙埋对红砂幼苗出土和生长的影响
工程施工对植物影响
工程施工对植物的影响是一个复杂而重要的问题。
在现代社会,随着城市化进程的不断推进和基础设施建设的快速发展,工程施工对植物的影响日益引起人们的关注。
本文将从以下几个方面探讨工程施工对植物的影响。
首先,工程施工会对植物的生长环境造成破坏。
施工过程中,植物所依赖的土地可能会被挖掘、填埋或者铺设建筑材料,这直接改变了植物的生长环境。
此外,施工过程中的噪音、尘土和污染也会对植物的生长产生不利影响。
这些因素可能会导致植物的生长受阻、叶片受损、根系破坏等,从而影响植物的生长发育。
其次,工程施工可能会导致植物数量的减少。
在施工过程中,一些植物可能会被砍伐或者移植,导致原有的植物群落发生变化。
特别是对于一些珍稀植物,工程施工可能会导致其生存环境的丧失,进而影响其种群的数量和分布。
此外,施工过程中的土地利用变化也可能导致植物栖息地的碎片化和丧失,使得植物的生存空间受到限制。
再次,工程施工可能会对植物的生态功能产生影响。
植物在生态系统中扮演着重要的角色,如保持水土、净化空气、提供栖息地等。
工程施工可能会破坏植物的生态功能,例如,施工过程中的土地挖掘可能会破坏植物的根系,影响其保持水土的能力;施工过程中的污染和尘土可能会降低空气质量,影响植物的光合作用和生长。
这些因素可能会进一步影响到整个生态系统的平衡和稳定。
然而,工程施工对植物的影响并非全然负面。
在一些情况下,工程施工也可以为植物提供新的生存机会。
例如,新建的道路或公园可能会提供更多的绿化空间,为植物提供新的生长机会。
此外,工程施工过程中的土地整理和改造成本,可能会促使相关部门对植物进行保护和合理配置,以减少对植物的破坏。
综上所述,工程施工对植物的影响是一个复杂而多样化的问题。
在工程施工过程中,应当尽量减少对植物的破坏,采取措施保护植物的生长环境和生态功能。
同时,也应当充分认识到工程施工对植物的潜在影响,并采取相应的措施来减少负面影响,促进植物的保护和生态系统的可持续发展。
五年级综合实践 土壤对植物幼苗的影响
灰钙土
其形成常与黄土母质相联系,分布面积以黄 土高原的西北部、河西走廊的东段和新疆的 伊犁河谷最为集中,土壤剖面分化弱,发生 层次不及栗钙土、棕钙土清晰,腐殖质层的 基本色调为浅黄棕带灰色,钙积层不明显,表 层有机质含量0.5~3.0%,且下延较深,一般可 达50~70厘米。
栗钙土系列利用
栗钙土系列土壤是中国主要的牧业基地,也 是重要的旱作农业区,需因地制宜实行农牧 结合,改良草场和建立人工饲草料基地。
红壤和黄壤
分布地区:长江以南的大部分地区以及四川盆地 周围的山地。 形成条件:中亚热带季风气候区。气候温暖,雨 量充沛,年平均气温16-26℃,年降水量1500毫 米左右。植被为亚热带常绿阔叶林。黄壤形成的 热量条件比红壤略差,而水湿条件较好。 一般特征:有机质来源丰富,但分解快,流失多, 故土壤中腐殖质少,土性较粘,因淋溶作用较强, 故钾、钠、钙、镁积存少,而含铁铝多,土呈均 匀的红色。因黄壤中的氧化铁水化,土层呈黄色。
绿洲土又称灌漠土
绿洲土又称灌漠土,主要分布于新疆及河西走廊 的漠境地区的绿洲中,是干旱地区的主要耕作土 壤。灌溉淤积层甚至可厚达1.0~1.5米;在引用 坎儿井灌溉地区,灌淤层不超过1米。这些厚层灌 溉淤积层土壤层次分化不明显,上部土层有机质 含量一般在1~2%,下部可达0.5~0.7%。磷钾含 量均较丰。碳酸钙含量一般在10-20%,且分布均 匀。但易发生板结,有次生盐化问题。采取灌溉 与排水相结合,营造防风林带与林网,合理轮作 倒茬,多种绿肥、牧草,是提高肥力的主要途径。
漠土的经济价值
漠土系列在利用上主要受制于细土物质含量 的多少和灌溉水源的有无。2013年之前,大 部分用作牧地,仅有小部分垦为农田。
潮土等项
潮土、灌淤土系列中国重要的农耕土壤资源, 包括潮土、灌淤土、绿洲土。这类土壤是在 长期耕作、施肥和灌溉的影响下所形成。在 成土过程中,获得了一系列新的属性,使土 壤有机质累积、土壤质地及层次排列、盐分 剖面分布,都起了很大变化。
沙埋和水分对3种灌草植物种子萌发及出苗的影响
降低 , 在4 . 5 c m埋深时 , 柠 条种 子 萌 发后 未 出 土 幼 苗 数 最 多 , 披 碱草种子对沙埋 的适应性较好 , 4 . 5 e m 沙 埋 深 度 时
肖萌 , 丁 国栋 H, 汪 晓峰 , 贺 宇 , 李 家国
( 1 . 北京林业大学水土保持学院 , 水 土保 持 与 荒漠 化 防 治 教 育 部 重 点 实 验 室 , 1 0 0 0 8 3 , 北京 ; 2 . 北 京 林 业 大 学 生 物科 学
与技术学院 , 1 0 0 0 8 3 , 北京 )
( C a r a g a n a k o r s h i n s k i i K o m,Me d i c a g o s a t i v a L i n n a n d E l y mu s d a h u r i c u s T u r c z )i n Mu Us s a n d y l a n d
mo s t s u i t a b l e s a n d b u r i a l d e p t h s f o r t h e s e e d s o f C. k o r s hi n s k i i a n d M .s a t i v a a r e 0. 5—1 c m a n d 0 . 5 c m. As t h e b u r i a l d e p t h i n c r e a s e s,t he s e e d l i n g e me r g e n c e r a t e o f t wo s p e c i e s , C. k o r s hi n s k i i a n d M.s a t i v a,
不同土质对植物生长的影响
不同土质对植物生长的影响是多方面的,包括土壤的物理、化学和生物性质。
以下是一些主要的影响因素和它们如何影响植物生长:1.土壤质地:土壤质地包括沙质土壤、粘质土壤和壤土等。
沙质土壤透气性好,排水性强,但不保水,容易导致植物缺水。
粘质土壤持水能力强,含有较多养分,但排水性差,容易发生积水现象,影响根系呼吸。
壤土则具有较好的保水能力和透气能力,适合多数植物生长。
2.土壤水分:土壤中的水分含量直接影响植物的生长。
适宜的土壤水分有利于根系吸收和传递养分,维持植物正常代谢活动。
过度干旱或过度湿润的土壤都会对植物生长产生不良影响。
3.土壤pH值:土壤pH值对植物生长起着至关重要的作用。
不同植物对土壤pH值有不同的适应性,适宜的pH值可以提供适宜的土壤环境,促进植物根系的正常发育和养分吸收。
土壤pH值的变化还会影响土壤中营养元素的有效性,如磷在pH 6~7的土壤中生物有效性最高。
4.土壤有机质:土壤有机质是土壤的重要组成部分,能改善土壤的物理和化学性质,促进团粒结构的形成,从而有利于植物的生长和养分吸收。
5.土壤盐分:土壤盐分空间异质性对植物生长有影响。
盐分含量过高会抑制根系的生长发育,甚至对根系产生毒害作用。
6.土壤紧实度:土壤紧实度影响养分向根表的运输。
中度紧实的土壤有利于养分离子运输到根系表面,但如果土壤紧实度继续增加,土壤的通气状况和机械阻力就成了主要限制因素,影响养分在土壤中的移动。
7.土壤温度:土壤温度能直接影响植物种子的萌发和实生苗的生长,还影响植物根系的生长、呼吸和吸收能力。
8.土壤微生物和无脊椎动物:土壤中的微生物和无脊椎动物对植物生长也有影响。
微生物能够分解有机质,为植物提供营养;无脊椎动物如蚯蚓通过其生理作用达到翻土的目的,使土壤空隙加大,增大空气含量,同时蚯蚓粪便能够为植物提供直接营养。
不同基质对红沙苗期生长的影响
绿时粗蛋白质和粗脂肪含量较高 , 中等 的饲用 是 植 物 。在 我 国其分 布 东 自鄂 尔 多 斯 西 部 , 河 J 经
西 、 达 木 盆地 、 到准 噶 尔 和塔 里 木 盆 地 边缘 。 柴 西
具 有 适 应 性 强 , 干 旱 荒 漠 地 区 的 重 要 植 物 是 种 J 。关 于 温度 和湿 度对 红沙 育苗 影 响 的研究
报道 较 多 引, 对 红 沙 播 种 基 质 的 研 究 不 但 多u ¨。选 择 出 最 佳 的 人 工 红 沙 容 器 育 苗基 质 。 为红 沙人 工育 苗基 质 选用 上提 供科 学依 据 。
1 试 验 地概 况及 材
试验 于 2 0 0 6年 1 0月一 2 0 _ o 7年 5月 , 青海 在 大学农 牧 学 院农林 系 土化实 验 室和 青海 省西 宁市
文 章 编 号 :049 6 (0 8 0 - 1-3 10 - 7 2 0 )30 3 9 0 0
Gr wt Efe t o a o h f c n Re umu i o n r c n Dif r n ub t a e ra s o go ia i fe e t S s r t s durng Se dln a e i e i g St g
结果表明 , 泥炭与珍珠 岩 4 1的基 质最有利于红 沙苗株 高和 生物产量 的增长 。泥炭 与原 土 2 3的基 质对 根 : :
系及 地 上 部 分 的 生 长 均 为 最 差 。 关 键 词 : 沙 ; 质 ; 苗 ; 响 红 基 育 影
中 图 分 类 号 :7 3 1 ¥2 .
文献标识码 : A
以及 生长 寿命 长 等特 点 , 超 旱 生 小 灌 木 。是 我 为 国干旱 荒 漠 区分 布 最 广 的 植 物 之 一 l 。 以红 沙 1 J 建植 的草地 是 我 国 西北 地 区 的 主要 放 牧 地 , 青 其
沙埋和种子大小对沙蒿种子萌发及幼苗生长的影响
西北林学院学报2020,35(6):129-134J o u r n a l o f N o r t h w e s t F o r e s t r y U n i v e r s i t yd o i :10.3969/j.i s s n .1001-7461.2020.06.18沙埋和种子大小对沙蒿种子萌发及幼苗生长的影响收稿日期:2019-12-26 修回日期:2020-05-22基金项目:甘肃省林业科技计划项目(2017k j024);国家自然科学基金项目(41761051,41661064,31700339);中央财政林业科技推广示范项目([2017]Z Y T G 14)㊂ 作者简介:王方琳,硕士,副研究员㊂研究方向:荒漠植物生态生理㊂E -m a i l :w a n g f a n g l i n 2008@163.c o m *通信作者:柴成武,硕士,副研究员㊂研究方向:水土保持与荒漠化防治㊂E -m a i l :c h a i c h w@163.c o m王方琳,柴成武*,尉秋实,纪永福,王 飞,朱淑娟(甘肃省治沙研究所甘肃省荒漠化与风沙灾害防治重点实验室,甘肃武威733000)摘 要:研究实验室条件下不同深度的沙埋和种子大小对沙蒿种子萌发及幼苗生长的影响㊂结果表明,沙埋深度对沙蒿的种子萌发率㊁休眠率㊁幼苗出土率及生物量均有显著影响㊂没有沙土覆盖时沙蒿种子即可萌发;0.5~5c m 的浅层沙埋下,种子萌发率㊁出苗率㊁幼苗存活率及生物量最高,休眠率最低;沙埋深度>5c m 时,沙蒿的种子萌发率㊁出苗率㊁幼苗存活率及生物量随沙埋深度增加显著降低,而休眠率却显著升高;沙埋深度为12c m 时,种子不出苗,幼苗也不能存活㊂种子大小对沙蒿种子萌发率㊁出苗率㊁幼苗存活率及休眠率均无显著影响,但对幼苗生物量大小具有显著影响,在0~12c m 的沙埋深度中,除5c m 和7c m 深度下中粒种子和小粒种子萌发的幼苗的生物量间没有显著差异外,其他深度处理时,大粒种子萌发的幼苗的生物量显著高于同一沙埋深度下中粒种子萌发的幼苗生物量,后者又显著高于小粒种子萌发幼苗的生物量,因此研究认为,沙蒿种子最适宜沙埋深度为1~3c m 的浅层沙埋㊂关键词:沙蒿;沙埋深度;种子大小;种子萌发;幼苗生长中图分类号:S 723.13 文献标志码:A 文章编号:1001-7461(2020)06-0129-06E f f e c t s o f S a n d B u r y i n g a n d S e e d S i z e o n t h e G e r m i n a t i o n a n d S e e d l i n g Gr o w t h o f A r t e m i s i a d e s e r t o r u mW A N G F a n g -l i n ,C H A I C h e n g -w u *,Y U Q i u -s h i ,J I Y o n g -f u ,W A N G F e i ,Z H U S h u -ju a n (T h e S t a t e K e y L a b o r a t o r y o f D e s e r t i f i c a t i o n C o m b a t i n g Pr e v e n t i o n a n d S a n d s t o r m D i s a s t e r ,G a n s u P r o v i n c e &G a n s u D e s e r t C o n t r o l R e s e a r c h I n s t i t u t e ,W u w e i 733000,G a n s u ,C h i n a )A b s t r a c t :T h e e f f e c t s o f d i f f e r e n t s a n d b u r i a l d e p t h s a n d s e e d s i z e s o n t h e s e e d g e r m i n a t i o n a n d s e e d l i n gg r o w t h o f A r t e m i s i a d e s e r t o r u m w e r e s t u d i e d u n d e r l a b o r a t o r y co n d i t i o n s .T h e r e s u l t s s h o w e d t h a t t h e s e e d g e r m i n a t i o n r a t e ,d o r m a n c y r a t e ,s e e d l i n g e m e r g e n c e r a t e a n d b i o m a s s o f A .d e s e r t o r u m w e r e s i gn i f i -c a n t l y a f f e c t e d b y t h e s a n d b u r i a l d e p t h s .T h e s e e d s c o u l d g e r m i n a t e w i t h o u t s a n d b u r y i n g.T h e g e r m i n a -t i o n r a t e ,s e e d l i n g e m e r g e n c e r a t e ,s e e d l i n g s u r v i v a l r a t e a n d b i o m a s s w e r e t h e h i g h e s t ,a n d t h e d o r m a n c yr a t e w a s t h e l o w e s t w h e n t h e b u r i a l d e p t h s w e r e 0.5-5c m.W h e n t h e b u r i a l d e p t h s w e r e m o r e t h a n 5c m ,t h e s e e d g e r m i n a t i o n r a t e ,e m e r g e n c e r a t e ,s e e d l i n g s u r v i v a l r a t e a n d b i o m a s s d e c r e a s e d s i g n i f i c a n t l y wi t h s a n d b u r i a l d e p t h ,b u t t h e d o r m a n c y r a t e i n c r e a s e d s i g n i f i c a n t l y .W h e n t h e s a n d b u r i a l d e p t h w a s 12c m ,t h e s e e d s d i d n o t e m e r g e ,a n d t h e s e e d l i n g s c o u l d n o t s u r v i v e .S e e d s i z e h a d n o s i gn i f i c a n t e f f e c t s o n s e e d g e r m i -n a t i o n r a t e ,s e e d l i n g e m e r g e n c e r a t e ,s e e d l i n g s u r v i v a l r a t e a n d d o r m a n c y r a t e ,b u t h a d s i gn i f i c a n t e f f e c t o n s e e d l i n g b i o m a s s .T h e b i o m a s s o f s e e d l i n g s f r o m l a r g e -s i z e s e e d s w a s s i g n i f i c a n t l y h i gh e r t h a n t h a t f r o m m e d i u m -s i z e s e e d s w i t h t h e s a m e s a n d b u r i a l d e p t h ,a n d t h e b i o m a s s o f s e e d l i n gs f r o m m e d i u m -s i z e s e e d sw a s s i g n i f i c a n t l y h i g h e r t h a n f r o m s m a l l-s i z e s e e d s i n t h e s a m e s a n d b u r i a l d e p t h r a n g e d f r o m0-12c m. U n d e r5c m a n d7c m d e p t h s,n o s i g n i f i c a n t d i f f e r e n c e s w e r e f o u n d i n b i o m a s s o f s e e d l i n g s f r o m d i f f e r e n t s e e d s i z e s.T h e r e f o r e,i t i s c o n s i d e r e d t h a t t h e s e e d o f A.d e s e r t o r u m i s s u i t a b l e f o r s a n d b u r i a l d e p t h o f1-3c m. K e y w o r d s:A r t e m i s i a d e s e r t o r u m;s a n d b u r i a l d e p t h;s e e d s i z e;s e e d g e r m i n a t i o n;s e e d l i n g g r o w t h种子在植物生活史中处于承上启下的重要阶段,种子萌发和幼苗出土对荒漠植物群落产生巨大的补给作用[1]㊂干旱半干旱荒漠地区,风蚀和沙埋是导致种子生长微环境如光照㊁温度㊁水分㊁氧气㊁土壤有机质及土壤微生物等发生变化的关键因子及重要驱动力,它们常使植物种子裸露于地表或埋藏于地下[2-5];此外,植物自身的遗传因素㊁资源有限时的竞争等可使植物产生大小各异的种子[6-8],这些种子的传播能力㊁萌发率㊁萌发速度以及萌发的时间可能不同,导致其形成的幼苗大小㊁活力以及生存能力也可能不同,这种现象在植物种内和种间同时存在[9-12];而植物能否在风沙环境中成功定植,与自身种子大小㊁萌发及休眠特性㊁幼苗出土能力及幼苗对沙埋的耐受力等密切相关[13-15]㊂因此,深入研究不同沙埋深度和种子大小对荒植物种子萌发与幼苗生长的影响,具有重要的理论和现实意义㊂沙蒿(A r t e m i s i a d e s e r t o r u m)是流动沙丘主要防风固沙植物,根系发达,繁殖能力强,是荒漠植被演替中的优势物种[16]㊂目前已有一些关于沙蒿灌丛及其根系㊁生物量分布特征等对风蚀响应方面的研究[17-18],但关于不同大小的沙蒿种子是如何响应沙埋的研究鲜有报道㊂为此,研究了不同沙埋深度和种子大小对沙蒿种子萌发㊁出苗及其幼苗生长的影响,旨在了解沙蒿对沙埋环境的生态适应对策,探讨荒漠植物种子对沙埋干扰的适应机制,为荒漠区植被恢复㊁重建和生物多样性保护提供理论依据㊂1材料与方法1.1种子来源2017年10月在石羊河下游民勤治沙综合试验站(37ʎ56'13.8ᵡN,102ʎ35'53.8ᵡE)生长健壮㊁无病虫害的沙蒿母株上采收达到生理成熟期的种子,之后经室内风干㊁脱粒并去除杂质,自然条件下贮藏备用㊂1.2试验设计与处理1.2.1种子大小及质量测定试验于2018年4月初在甘肃省治沙研究所武威绿洲站省部共建国家重点实验室培育基地进行㊂选取沙蒿种子,用精度0.0001g的天平对单粒种子称重,同时用游标卡尺测定种子直径和长度,并将种子按照质量分为大粒㊁中粒㊁小粒测定千粒重,每组3个重复㊂1.2.2沙埋深度和种子大小对种子萌发、出苗及幼苗存活和生长的影响试验用沙取自甘肃省民勤治沙综合试验站附近,过筛去杂后,于100ħ下烘干48 h以杀死其中可能存在的植物种子㊂试验设0㊁0.5㊁1㊁2㊁3㊁5㊁7㊁9㊁12c m9个深度沙埋处理,即准备长10c m㊁深25c m且底部有孔的正方体透明容器,容器底部铺双层滤纸,以防止沙子漏出并保持通气良好;在容器外壁距其底部22c m处画线,之后分别装入厚22㊁21.5㊁21㊁20㊁19㊁17㊁15㊁13㊁10c m的沙子;选取大㊁中㊁小种子各30粒均匀播种于沙子表面,之后覆盖沙子至划线处,即可得到试验设置的覆沙厚度,每处理(同一沙埋深度同一大小种子)13个重复(3个用于测定种子出苗,其他处理用于测定沙埋对幼苗存活和生长的影响㊂)充分浇水,之后每天10: 00观察幼苗出土情况并视沙子干湿情况补充水分,记录出苗数㊁苗高,播种后35d结束试验㊂之后采用孔径800目的土壤筛过滤容器内的沙土和未萌发的种子以及萌发但未出土的幼苗种子,最后在室温条件下采用T T C法染色测定未萌发种子的活力状况,统计处于休眠状态的种子数量,计算种子萌发率(包括萌发出苗的种子和萌发但未出苗的种子)㊁出苗率及休眠率㊂幼苗生物量计算:将不同沙埋深度条件下大㊁中㊁小3组种子长出的幼苗间苗至每盆保留3株,每处理(同一深度同一种子大小)10个重复;待35d试验结束后,将幼苗连根挖出冲洗干净,测量各株的茎长㊁绝对株高(全株高度)和根长,植株地上㊁地下生物量,之后放入烘箱内(70ħ,48h)烘干,用精度0.0001g的天平称重㊁计算㊂1.3数据分析采用S P S S25.0对不同深度沙埋处理间进行数据处理和方差分析,E x c e l2007作图,D u n c a n法进行差异显著性多重比较㊂2结果与分析2.1种子大小和质量沙蒿种子多为棕褐色,呈梭形,大粒种子千粒重为(0.962ʃ0.195)g;中粒种子为(0.874ʃ0.0153) g,小粒种子千粒重为(0.757ʃ0.033)g㊂种子单粒直径0.08~0.14c m,长0.11~0.24c m,质量为0.0007~0.001g,其中大粒种子质量0.0009~ 0.001g/粒,平均(0.00093ʃ0.036)g/粒;中粒种031西北林学院学报35卷子质量为0.0008~0.00089g /粒,平均(0.00084ʃ0.56)g/粒;小粒种子质量为0.0007~0.00079g /粒,平均(0.00077ʃ0.082)g/粒,所占比例分别为33.45%㊁42.91%㊁23.64%㊂2.2 沙埋深度和种子大小对沙蒿种子萌发及休眠的影响沙埋深度对不同大小的沙蒿种子萌发具有显著影响(P <0.05),没有沙土覆盖时,45%~60%的种子能够萌发;沙埋深度0.5~3c m 时,种子萌发率均>80%;沙埋5~12c m 时,种子萌发率随着沙埋深度增加而显著降低,沙埋12c m 时萌发率仅为10%左右,但在各个沙埋深度下,除5c m 处大粒种子的萌发率显著高于中粒和小粒种子外,其他各沙埋深度下不同大小种子的萌发率差异均不显著㊂种子大小及其与沙埋深度间的相互作用对沙蒿种子萌发均没有显著影响(P >0.05)(图1)㊂但在试验期间,大部分深层沙埋时种子均能萌发,但却不能长出沙土表面㊂注:不同大写字母标记在P =0.05水平上同一大小的种子在不同沙埋深度下萌发率之间的差异显著;不同小写字母标记在P =0.05水平上在同一沙埋深度下不同大小的种子萌发率之间的差异显著㊂下同㊂图1 沙埋深度和种子大小对沙蒿种子萌发的影响F i g .1 E f f e c t s o f s a n d b u r i a l d e pt h a n d s e e d s i z e o n s e e d g e r m i n a t i o n o f A r t e m i s i a d e s e r t o r u m沙埋深度对沙蒿种子休眠率具有显著影响(P <0.05),在整个沙埋深度范围内,不同大小的种子表现出相似的休眠趋势;但在同一沙埋深度条件下,不同大小种子间休眠率差异均不显著(P >0.05);没有沙土覆盖时,约有40%的种子处于休眠状态;沙埋0.5~2c m 时,种子的休眠率仅为10%左右;沙埋3c m 时,种子休眠率略有增加,达20%以上;沙埋深度从5c m 增加至12c m 时,种子休眠率也显著增加,约有50%~90%的种子处于休眠状态㊂与种子萌发趋势相似,沙埋深度和种子大小的相互作用对种子休眠率大小均无显著影响(图2)㊂2.3 沙埋深度和种子大小对沙蒿幼苗出土及存活的影响沙埋深度对沙蒿幼苗出土率具有显著影响(P <0.05),在整个沙埋深度范围内,不同大小的种子萌发后表现出相似的幼苗出土趋势;在沙土表面不同大小种子的幼苗出土率约为40%;沙埋深度0.5~3c m 时,幼苗出土率最高,并显著高于其他沙埋深度下的出土率;沙埋深度5~12c m 时,幼苗出土率随沙埋深度增加而显著降低;沙埋9c m 时幼苗出土率约为20%;沙埋深度为12c m 时幼苗不出土㊂各个沙埋深度下,不同大小种子间幼苗出土率无显著差异;沙埋深度和种子大小的相互作用对幼苗出土率的影响不显著(图3)㊂图2 沙埋深度和种子大小对沙蒿种子休眠的影响F i g .2 E f f e c t s o f s a n d b u r i a l d e pt h a n d s e e d s i z e o n s e e d p e r c e n t a ge s of A .d e s e r t o r um 图3 沙埋深度和种子大小对沙蒿幼苗出土率的影响F i g .3 E f f e c t s o f s a n d b u r i a l d e pt h a n d s e e d s i z e o n s e e d l i n g e m e r ge n c e r a t e of A .d e s e r t o r u m 沙埋深度对沙蒿幼苗存活率具有显著影响(P <0.05),没有沙土覆盖时,不同大小的种子均可萌发㊁出苗,但难以存活,种子萌发出苗后第4天,沙埋0c m 的沙蒿幼苗开始死亡,存活率降低为10%左右;沙埋深度为0.5c m 时,幼苗成活率>80%;沙埋深度为1~7c m 时,不同大小种子萌发长出的幼苗出苗后全部存活;沙埋9c m 时幼苗存活率下降为70%左右;沙埋深度12c m 时没有幼苗存活㊂各个沙埋深度下,不同大小种子的幼苗存活率间无显著差异(P >0.05);沙埋深度和种子大小的相互作用对幼苗存活率的影响也不显著(P >0.05)(图4)㊂2.4 沙埋深度和种子大小对沙蒿幼苗生物量的影响沙埋深度与种子大小及二者间的相互作用对沙131第6期王方琳等:沙埋和种子大小对沙蒿种子萌发及幼苗生长的影响蒿幼苗生物量均有显著影响(P <0.05)㊂沙埋深度为0~3c m 时,不同大小种子生长的沙蒿幼苗生物量均随沙埋深度增加而增大,并在沙埋3c m 时达到最大值;沙埋深度为5~9c m 时,幼苗生物量均随沙埋深度增加而显著减小,同一沙埋深度下,除5c m 和7c m 的沙埋处理下中粒种子幼苗生物量与小粒种子没有显著差异外,其他深度沙埋处理下大粒种子的幼苗生物量均显著高于中粒种子的幼苗生物量,后者又显著高于小粒种子的幼苗生物量(表1)㊂图4 沙埋深度和种子大小对沙蒿幼苗存活率的影响F i g .4 E f f e c t s o f s a n d b u r i a l d e pt h a n d s e e d s i z e o n s u r v i v a l r a t e o f A .d e s e r t o r u m表1 沙埋深度和种子大小对沙蒿幼苗生物量的影响T a b l e 1 E f f e c t s o f s a n d b u r i a l d e p t h a n d s e e d s i z e o n s e e d l i n gb i o m a s s o f A .d e s e r t o r u m沙埋深度/c m幼苗总生物量/g大粒种子中粒种子小粒种子02.49ʃ0.35C a 2.18ʃ0.33C b 2.67ʃ0.88C c 0.54.95ʃ1.36C a 4.16ʃ0.55B b 4.34ʃ0.91D c 16.05ʃ0.58A a 5.01ʃ0.91A b 4.63ʃ0.61A c 26.29ʃ0.24A a 5.49ʃ1.52A b 4.97ʃ1.07A c 36.52ʃ1.17A a 5.52ʃ0.64A b 5.61ʃ1.33A c 56.04ʃ0.28A a 5.51ʃ0.84A b 5.28ʃ0.05A b 75.27ʃ0.96B a 4.07ʃ1.17B b 3.74ʃ0.82B b 94.49ʃ0.35C a3.18ʃ0.33C b2.67ʃ0.88C c1203 结论与讨论荒漠植物多生长于自然条件恶劣的生境中,植物种子成熟后除面临昆虫或鸟类啃食外,还会由于雨水冲洗㊁风沙吹袭㊁凋落物分解等因素而被埋入沙土中,然后随沙子运动再被埋到不同的深度,遭受沙埋后的种子可能面临萌发且幼苗出土㊁萌发但幼苗没有出土㊁没有萌发或种子进入休眠状态并成为土壤种子库4种命运[19]㊂种子在不同沙埋深度下萌发率的高低受光照㊁土壤水分和土壤温度等多种因素综合作用的影响,适量的沙埋能增加种子周围土壤的紧实度及相对湿度,从而提高种子萌发的机会[20-21]㊂本研究中沙埋深度对沙蒿种子萌发具有显著影响㊂种子置于沙土表面时,强烈的水分蒸发抑制了种子萌发,虽然有少量沙蒿种子在沙子表面萌发,但其根系也难以扎入沙层中,幼苗难以定居成活;沙埋深度0.5~5c m时,不同大小的沙蒿种子萌发率较高,但当沙埋深度>5c m 时,种子萌发率随沙埋深度增加而显著降低,种子萌发率与沙埋深度呈负相关,不同大小种子的萌发率在各个沙埋深度时无显著差异㊂另有研究表明,沙埋深度对幼苗出土的影响大于其对种子萌发的影响[22]㊂沙埋超过一定的深度后,某些植物种子虽然可以萌发,但幼苗难以出土㊂如A g r o p y r o n p s a mm o ph i l i u m 的种子在沙埋2~12c m 时萌发率均可达90%以上,但沙埋超过8c m时幼苗难以出土[23];当沙埋深度ɤ5c m 时,对不同大小的沙蒿种子幼苗出土率影响不显著,而沙埋深度为7~10c m 时,沙蒿种子出土率随沙埋深度增加显著降低㊂由此可见,当沙埋过深时,沙蒿种子虽然可以萌发,但其幼苗却不能出土㊂这可能是因为沙层太厚,种子没有足够的能量使其幼苗出土,没有出土的幼苗由于沙层中光照不足表现出明显的黄化现象,这些黄化苗可能会在沙层中死亡并腐烂;此外,沙埋深度越深,幼苗出土所需的时间越长㊂沙蒿的种子休眠率与沙埋深度呈正相关㊂沙埋过深可能导致土壤通气不良,土壤含水量过高,土壤温度过低或过高及光强不足等[21,24]㊂沙埋深度超过沙蒿幼苗能够出土的最大深度后,部分种子的萌发被抑制,沙埋7c m 时60%以上的种子处于强迫休眠状态,这些种子可能会随着沙子运动(风蚀或沙埋),在沙埋深度减小的情况下萌发出苗;但研究表明,这种沙层移动的调节机制使土壤种子库里的种子在一定时间只有部分种子萌发并出苗,而大量种子会形成长期的种子库,种子库的形成有利于物种的长期生存,但是沙埋过深时,沙层里的种子可能会因为O 2含量太低而通气不良,遭受真菌侵染等而变质腐烂[25-26]㊂这与朱雅娟等的研究结果相似,且前人在对蒿属(A r t e m i s i a )植物种子萌发的生态学研究中也得出了相似的结论㊂结合前人的观点,本研究认为沙蒿种子最适宜沙埋深度为1~3c m 的浅层沙埋[10,27]㊂资源有限时种子之间的竞争㊁遗传因素以及种子大小与种子数量的权衡等因素都会使植物产生大小不同的种子,这些种子所含能量多少与其大小密切相关[23]㊂种子所含能量的多少对种子萌发率的影响通常表现为有些植物大粒种子大于小粒种子㊁小粒种子大于大粒种子或两者无差异[10];此外,种231西北林学院学报35卷子大小还可能对植物种子传播能力㊁萌发速度㊁形成幼苗的大小㊁活力以及生存㊁结实能力等产生影响[28]㊂本研究中尽管沙埋条件下不同大小沙蒿种子的萌发率㊁出土率㊁休眠率等差异不显著,但当沙埋深度>7c m时,同一沙埋处理下大粒种子出苗率显著高于中粒和小粒种子,且形成的幼苗生物量也较高;由此可见种子萌发后,其大小可对幼苗能否出土及后期生长产生一定的影响㊂前人在对沙鞭(P s a m m o c h l o a v i l l o s a)㊁柠条锦鸡儿(C a r a g a n a k o r s h i n s k i i)㊁沙蓬(A g r i o p h y l l u m s q u a r r o s u m)的研究中也表明,植物种子越大,形成的幼苗穿透的沙层的能力就越强,其原因可能是由于大粒种子本身含有较多的贮藏物质而具有生态优势,能保证处于沙土之下一定深度的种子萌发之后形成的幼苗能及时出土㊂另外,大粒种子形成的幼苗具有较长的茎,从而形成具有较大生物量的幼苗,增加幼苗定居的机会,从而促进种群的更新[9,29-30]㊂在沙地生态系统中,频繁发生的沙埋对植物的生存产生重大影响,能够忍耐沙埋可使一个物种将其生存空间拓殖到发生沙粒堆积的生境中[19]㊂而沙蒿种子具有大小的多样性,增加了萌发后的幼苗在不同沙埋深度建成的机会,提高了其适应这种环境胁迫的能力,减少了生存的风险;也可能正是这种对沙埋环境的生态适应性为沙蒿在巴丹吉林沙漠南缘荒漠生境中成功定居并形成优势种群奠定了基础㊂参考文献:[1]张景光,王新平,李新荣,等.荒漠植物生活史对策研究进展与展望[J].中国沙漠,2005,25(3):306-314.Z H A N G J G,WA N G X P,L I X R,e t a l.A d v a n c e s a n d p r o s-p e c t o f r e s e a r c h e s o n d e s e r t p l a n t l i f e h i s t o r y s t r a t e g i e s[J].J o u r n a l o f D e s e r t R e s e r c h,2005,25(3):306-314.(i n C h i n e s e) [2]曲浩,赵哈林,周瑞莲,等.沙埋对两种一年生藜科植物存活及光合生理的影响[J].生态学杂志,2015,34(1):79-85.Q U H,Z H A O H L,Z HO U R L,e t a l.E f f e c t s o f s a n d b u r i a lo n s u r v i v a l a n d p h o t o s y n t h e s i s c h a r a c t e r i s-t i c s o f t w o C h e n o p-o d i a c e a e a n n u a l[J].C h i n e s e J o u r n a l o f E c o l o g y,2015,34(1): 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沙漠化对农业生产的影响研究
沙漠化对农业生产的影响研究沙漠化是指原本不是沙漠的土地逐渐退化成为沙漠的过程。
随着全球气候变暖和人类活动加剧,沙漠化现象在世界范围内日益严重。
沙漠化对农业生产产生了重大的影响,这既是一个环境问题,也具有经济和社会的重要意义。
首先,沙漠化使得肥沃土壤不断流失,从而减少了农作物的种植面积和产量。
沙漠化导致土壤流失主要是由于其覆盖层被风力和水力剥离,形成了沙丘和沙漠。
当农作物种植在这些不稳定的土壤上时,容易被风沙掩埋或被沙尘暴吹走,根系变得脆弱,无法吸收足够的水分和养分。
此外,沙漠化还会导致土壤的碱化和酸化,进一步影响农作物的生长和发育。
其次,沙漠化还对水资源的利用造成了限制。
沙漠化地区的水循环系统受到破坏,逐渐形成了无水之地。
原本可以供给农作物生长所需水分的水源变得稀缺,使得农业生产受到严重限制。
即使有水源,地下水位也会因沙漠化而下降,使得引井等水利设施无法正常运作。
因此,沙漠化对水资源的利用和保护提出了新的挑战。
此外,沙漠化还对农民的生活和经济状况造成了严重影响。
农业是沙漠地区较为主要的产业之一,沙漠化的发生直接影响了农民的生计。
农民的收入来源主要依赖于农作物的产量和销售,而沙漠化导致了农作物减产,进而使得农民的收入减少。
此外,受沙漠化影响的土地也无法支撑农民的家庭生活,这迫使农民不得不离开家园,寻找其他生活出路,进一步加重了农民的贫困问题。
面对沙漠化对农业生产的影响,我们应该采取一系列的措施来应对。
首先,加强对沙漠化地区的土地保护。
通过植树造林、固沙造田等措施,增强土地的稳定性,减少土壤流失和沙尘暴的发生。
其次,加强水资源的管理和利用。
建立高效的水利设施,加强水资源的节约和合理利用。
同时,还需要加强对水资源的保护,防止污染和过度开采。
最后,需要加大农业科技的研发和推广力度,培养农民的科学种植技术和管理能力,提高农作物的水分利用效率和抗逆性。
总之,沙漠化对农业生产产生了广泛而深远的影响。
我们应该意识到沙漠化问题的严重性,并采取相应的措施加以应对。
沙多对生态环境有什么影响?
沙多对生态环境有什么影响?一、沙多对土壤的影响沙多在自然环境中,会对土壤质地和结构产生显著影响。
首先,沙多会导致土壤的通气性增加,使土壤中的氧气供应更加充足,有利于土壤微生物的生长和活动。
其次,沙多带来的排水性增强,有助于水分的快速排出,从而避免了土壤过湿引起的根部窒息等问题。
然而,过多的沙多也会导致土壤保水能力下降,使得土壤中的水分快速被排出,造成干旱环境下的植物生长困难。
二、沙多对植物的影响1. 沙多的存在会使植物根系生长困难。
沙多使土壤的结构疏松,缺乏固定植物根系的力量,导致植物根系容易松动,无法牢固地固定在土壤中。
2. 沙多还会导致植物的养分供应不足。
由于沙多促进水分的排出,植物根系难以充分吸收土壤中的养分,给植物的正常生长和发育带来一定的困难。
3. 沙多还会对植物的抗逆能力造成影响。
沙多使土壤的保水能力降低,当遭遇干旱等环境压力时,植物根系会面临水分供应不足的问题,抗旱能力减弱,容易造成干旱死亡。
三、沙多对生物多样性的影响沙多会导致生态系统中的植物种类减少。
由于沙多环境下植物生长受到限制,只有少数适应沙地环境的植物能够生存下来,其他植物种类逐渐消失。
这会导致生态系统中植物的多样性减少,影响到整个生态平衡的稳定性。
四、沙多对动物的影响1. 沙多环境对很多动物栖息生活造成了威胁。
由于沙多缺乏稳定的土壤结构,动物难以在其中栖息和繁衍。
特别是对异地迁徙的鸟类和部分地栖性动物来说,沙多的存在会对其生存和繁衍造成巨大的困扰。
2. 沙多还会影响动物的食物链和食物网。
沙多环境下植物种类减少,导致食物资源的减少,食草动物无法获得足够的食物,进而影响整个食物链的稳定性。
五、沙多对降雨的影响沙多的存在会对气候带来一定的影响。
沙多会导致地表反射率增加,辐射能量的反射比例增加,降低了地表对太阳能的吸收能力。
这可能会导致降雨量减少,从而使得干旱现象更加普遍。
综上所述,沙多对生态环境的影响是多方面的。
从土壤、植物、动物到降雨,沙多都会对生态系统产生一定的不利影响。
风沙环境对农作物生产的影响及防治技术研究
风沙环境对农作物生产的影响及防治技术研究近年来,风沙灾害频发,严重影响了农作物的生长与产量。
风沙环境对农作物生产的影响是一个全球性的问题,各国纷纷加强风沙防治技术的研究,以确保粮食安全和农业可持续发展。
首先,风沙环境对农作物的生长与发育造成明显的不利影响。
风沙可以带走农田里的肥沃土壤,导致土壤贫瘠。
同时,风沙还会造成土壤表面的水分蒸发过快,使农作物缺水干旱,影响其正常生长。
此外,风沙中的沙粒对农作物的叶片和茎秆造成机械损伤,导致植株生长不良。
风沙还会带来高强度的光照,使农作物叶面丧失水分过快,引起叶片灼伤、光合作用受阻。
其次,风沙环境对农作物产量造成了巨大影响。
由于土壤贫瘠、缺水干旱和植株受损,农作物的生长周期延长,导致产量减少。
特别是严重的风沙灾害时,农作物的幼苗被沙埋,无法生长,整个种植季节的努力都白费。
此外,长期遭受风沙环境的农田,因土壤侵蚀,逐渐失去了绿色植被,土壤流失严重,使农作物难以生存和生长。
为了应对风沙环境带来的挑战,科学家们积极研究并开发了一系列的风沙防治技术。
首先,通过植树造林来抵挡沙尘风。
植树造林可以增加农田的植被覆盖度,减少沙尘风的侵袭,保护农作物不受风沙侵害。
此外,植树造林还可以固定土壤,提高土壤的保水保肥能力,为农作物提供有利的生长环境。
其次,利用固沙植物修复沙地,恢复土壤生态功能。
一些适应沙地环境的植物具有固沙护壤的作用,可以有效防止风沙的侵袭,保护农作物生长。
例如,柳树、柽柳等固沙植物具有发达的根系,可以牢牢地固定住沙粒,减少沙尘风的侵蚀。
此外,通过合理的农田管理措施来减轻风沙环境对农作物的影响。
这包括合理利用水资源,科学施用肥料,加强农田水土保持措施等。
充分利用农田水资源,提高土壤湿度,防止农作物因缺水而受损。
科学施用肥料,合理调节土壤养分,提高农作物的抗旱能力。
加强农田水土保持措施,如修建风沙围栏、堆积沙土等,有效控制风沙的侵蚀。
综上所述,风沙环境对农作物生产造成了严重的影响,但我们可以通过合理的风沙防治技术来减轻其影响,确保农业的可持续发展。
沙多是否对农作物产量有影响?
沙多是否对农作物产量有影响?一、沙多的定义和特点沙多,又称沙尘暴,是由于大气中悬浮的沙粒聚集形成的天气现象。
它通常在干燥且风力较强的地区出现,并且对农作物产量可能带来一定的影响。
二、沙多对农作物的直接影响1. 遮光效应:沙多悬浮在大气中形成密集的沙尘层,会减弱阳光照射作用,降低光合作用的效率。
这会导致作物光合成能力下降,影响其正常生长和发育,从而减少农作物产量。
2. 降水影响:沙多中的沙尘颗粒会吸附空气中的水分,导致降水量减少。
缺乏充足的降水会使土壤干旱,直接影响农作物的生长和发育,并进一步降低产量。
3. 土壤质地改变:沙多的沙尘会在作物的生长土壤中沉积,导致土壤质地发生改变。
过多的沙尘会使土壤变得松散、透水性增强,从而影响土壤的肥力和保水能力,对农作物的生长产生不利影响。
三、沙多对农作物的间接影响1. 病虫害增加:沙多不仅通过直接作用对作物产量造成影响,还会间接导致病虫害的增加。
沙多可携带病菌和害虫卵,随着风力传播到农田,为病害的传播提供了条件,从而使病虫害发生率上升,进一步损害农作物的产量。
2. 土壤营养流失:沙尘通过沉积在农田土壤中不仅改变了土壤质量,还会影响土壤的养分组成与分布。
长期受沙多侵袭的农田常常出现养分流失现象,导致农作物缺乏必需的营养素,从而影响产量。
3. 农田生态平衡破坏:沙多对农田的侵袭,破坏了农田的生态平衡。
微生物、土壤动物和植物之间的关系被破坏,导致生态循环被中断,从而进一步影响了农作物的生长状况和产量。
四、降低沙多对农作物产量的影响的措施1. 农田防护措施:建立农田防护林带、沙障等防护措施,有效减少沙多对农田的侵蚀,保护农作物生长环境。
2. 种植适应性强的品种:选择耐旱、抗逆性强的作物品种,提高农作物对干旱和沙尘暴的适应能力,减少产量损失。
3. 改善土壤质地:通过施肥、改良土壤,提高土壤肥力和保水能力,增加农作物的抗旱能力。
4. 加强农田管理:合理耕作措施、适量灌溉和科学施肥,增加农作物产量并减少受灾风险。
砂石覆盖层对土壤水分条件的改善作用
砂石覆盖层对土壤水分条件的改善作用说到土壤水分条件的改善,砂石覆盖层可真是个好帮手。
想象一下,炎炎夏日,阳光把大地晒得像个烤炉,土壤干得像撒了盐,植物们一个个都垂头丧气,感觉随时都要“闹脾气”。
这时候,砂石覆盖层就像一位超级英雄,悄悄出现在我们的视野中。
它们铺在土壤表面,就像给大地披上了一层薄薄的“防晒衣”,把阳光的毒辣挡在外面。
砂石的特点就特别讨喜,既能透水又能保湿。
土壤下面的水分,不再像小姑娘的秘密一样藏得严严实实。
砂石覆盖层帮助水分慢慢渗透,避免了地表水分的快速蒸发。
你可以想象,像是在给土壤喝水时加了个盖子,水分在里面慢慢喝得舒舒服服,植物们也跟着乐开了花。
再看看那些光秃秃的土地,真是让人心疼,缺水的植物长得弯弯曲曲,毫无精神。
可有了砂石,土壤变得湿润,植物们抬起头来,仿佛在说:“感谢有你,我的好伙伴!”要是把这个现象用个比喻来形容,那就像是给干渴的孩子送上了一瓶冰凉的水,马上就能感受到满满的生机。
那些在土壤里拼命寻找水源的根系,经过一番努力,终于在砂石的庇护下找到了水分,心里那叫一个美滋滋。
很多农民朋友们大概都知道,种田的路上可没那么简单,有时候下了雨,水分却被大太阳一蒸发,真是苦不堪言。
可是有了砂石覆盖层,他们就能大大减少这种损失,真是“省时省力又省心”。
砂石还能降低土壤温度,哎呀,这下可真是双管齐下。
想象一下,夏天的土壤,温度高得让人直冒汗,植物的根系在热浪中苦苦挣扎。
可是,铺上砂石后,土壤表面的温度就像坐上了冷气车,凉快多了。
根系在这样的环境中,自然更容易呼吸,吸收水分和养分,长得也更茁壮。
就好比人类在空调房里,顿时觉得神清气爽,活力四射。
说到这里,可能有些人会想:“这砂石覆盖层是不是要花不少钱呀?”其实不然,砂石相对便宜,何况还能带来丰厚的回报。
把砂石覆盖层放上去,土壤的水分和温度就有了保障,作物长势好,收成自然也不在话下。
换句话说,这简直是“物超所值”,就像投资买了个高性价比的产品,省心又省力。
沙埋与水分对科尔沁沙地主要固沙植物出苗的影响
沙埋与水分对科尔沁沙地主要固沙植物出苗的影响温都日呼;王铁娟;张颖娟;吴芳芳【摘要】蒿属半灌木乌丹蒿(Artemisia wudanica)、白沙蒿(A.sphaerocephala)、差不嘎蒿(A.halodendron)是科尔沁沙地的主要固沙植物.其中乌丹蒿和差不嘎蒿是科尔沁沙地的本土植物,白沙蒿为来自于库布齐沙漠、毛乌素沙地的飞播植物.设置了5个沙埋深度(0.5、1.0、1.5、2.0和3.0 cm)和4个水分梯度(86、171、257和342 mL,分别模拟每月25、50、75和100 mm的降雨量),以探讨3种植物幼苗出土对沙埋和水分的响应.结果表明,沙埋与水分均显著影响着3种蒿属植物的幼苗出土(P<0.001).3种植物最适沙埋深度在0.5-1.5 cm范围内,萌发出土时适宜水量要高于当地种子萌发期的平均降水量(50 mm/月).两种固沙先锋植物乌丹蒿和白沙蒿的种子出苗率均显著高于差不嘎蒿,乌丹蒿较白沙蒿也明显为高,尤其在水分缺乏时,表现出两种先锋植物种子出苗对干旱有更好的适应性.协方差分析表明,乌丹蒿幼苗死亡率显著高于白沙蒿和差不嘎蒿(P<0.05),在达到75 mm/月降水量时,3种植物的出苗较好,但不能满足乌丹蒿幼苗生长对水分的需求,而实际种子萌发期的降水量平均只有50mm/月.因而降水的缺乏导致乌丹蒿种群更新出现问题,加之飞播植物的竞争,使得近几年科尔沁沙地较多乌丹蒿种群出现衰退.【期刊名称】《生态学报》【年(卷),期】2015(035)009【总页数】8页(P2985-2992)【关键词】沙埋;水分;种子萌发;幼苗出土;蒿属【作者】温都日呼;王铁娟;张颖娟;吴芳芳【作者单位】内蒙古师范大学生命科学与技术学院,呼和浩特010022;内蒙古师范大学生命科学与技术学院,呼和浩特010022;内蒙古师范大学生命科学与技术学院,呼和浩特010022;内蒙古师范大学生命科学与技术学院,呼和浩特010022【正文语种】中文菊科蒿属半灌木乌丹蒿(Artemisia wudanica)、白沙蒿(又名籽蒿、圆头蒿A. sphaerocephala)、差不嘎蒿(又名盐蒿A. halodendron)是科尔沁沙地主要固沙植物。
沙埋深度对青藏高原4种草种萌发和幼苗生长的影响
沙埋深度对青藏高原4种草种萌发和幼苗生长的影响郭坤;任康;郑景明;柯裕州【摘要】为促进西藏地区沙化土地的植被恢复和重建,研究了不同沙埋深度(0、1、2、3、4和6 cm)对中华羊茅、短芒披碱草、巴青垂穗披碱草、青海冷地早熟禾4种青藏高原草种种子萌发、幼苗出土和生长的影响.结果表明:沙埋深度对4种草种幼苗出苗率、根长、株高、根冠比以及生物量的分配都有显著影响(P<0.05),千粒重大的种子有较高的发芽率.随着沙埋深度增加,中华羊茅、短芒披碱草、巴青垂穗披碱草种子出苗率、根长、株高和地上与地下部分生长量都呈现出先上升后下降的趋势,当沙埋深度超过3 cm,青海冷地早熟禾种子不能出苗.对于幼苗出土和生长来说,中华羊茅、短芒披碱草、巴青垂穗披碱草和青海冷地早熟禾的最佳沙埋深度分别为1~3 cm、2~3 cm、1~3 cm和1~3 cm.因此,在植被恢复和重建过程中,应选用质量好且千粒重大的种子,进行1~3 cm的中度沙埋以提高种子出苗率、增大幼苗定植率.【期刊名称】《福建农林大学学报(自然科学版)》【年(卷),期】2018(047)004【总页数】7页(P487-493)【关键词】青藏高原;沙埋;种子萌发;幼苗生长【作者】郭坤;任康;郑景明;柯裕州【作者单位】北京林业大学林学院,北京100083;北京林业大学林学院,北京100083;北京林业大学林学院,北京100083;西藏自治区林木科学研究院,西藏拉萨850000【正文语种】中文【中图分类】Q945在内陆干旱生境中植物经常面临着沙埋的问题[1-2],沙埋对于植被的繁育有着重要的影响[3-4].而植物种子萌发和幼苗生长期是其生长过程中最容易受到外界环境影响且最为敏感脆弱的时期[2].Weller[5]的研究结果表明,沙埋对植物建植会产生3种影响:种子不能萌发、种子不能出土、幼苗阶段不能存活.植物的种子只有能从一定深度的沙埋中萌发并长出幼苗,才能在这种环境中生存[6].合适的沙埋深度可以降低土壤温度,增加土壤水分,进而促进种子萌发、幼苗出土和生长等.然而当沙埋深度过深时,会造成光照不足和土壤透气性减少,抑制种子的萌发和出土[7].沙埋深度会影响植物幼苗资源的分配,地下和地上生物量的分配方式也因沙埋深度存在差异[8-9].此外,种子出苗率、幼苗存活率都与沙埋深度有关[10].因此,深入探究沙埋深度对植物的幼苗出土和生长的影响,有利于了解植物的繁殖策略,为植被恢复和多样性保护提供科学依据[11].西藏地区沙化土地较多,严重危害着当地的生态安全[12-13].自20世纪80年代开始,许多学者在拉萨市曲水县、山南地区泽当镇和桑耶镇以东等地区,克服海拔高、降雨量少、气候干燥等不利条件,对高寒沙地植被的恢复进行了持续的探索研究[14].由于青藏高原独特的高寒气候,植物生长期短,生态系统的惰性较强,受损后极难恢复[15].过去关于干旱和半干旱地区沙埋对乔灌木萌发和出苗的研究较多[16-18],而针对西藏地区干旱荒漠和半固定沙地中沙埋对草本植物种子萌发和幼苗出土生长的研究较少.中华羊茅(Festuca sinensis)、短芒披碱草(Elymus breviaristatus)、巴青垂穗披碱草(Elymus nutans)、青海冷地早熟禾(Poacrymophila cv Qinghai)广泛分布于青藏高原沙地荒漠,在本地区退化生态系统植被恢复过程中起着重要的作用.本研究选取这4种草种作为研究对象,研究西藏本地草种在沙埋情况下种子萌发出土和幼苗生长的情况,以期探索西藏本地草种在沙埋情况下最适合的萌发和出土条件,为西藏沙化土地的植被恢复和重建提供参考.1 材料与方法1.1 试验区概况试验于2016年7至10月在西藏自治区拉萨市林业科学研究院的苗圃基地进行.试验区位于西藏半干旱河谷地带(29°34′19.12″N,91°01′31.16″E),喜马拉雅山北侧,受高山影响,全年天气多晴朗多云,高原季风气候.拉萨河谷内气候温暖、干燥,年平均气温7.4 ℃,日夜温差较大,最热月份为6月,平均气温18.7 ℃,最冷月份出现在1月,平均气温1 ℃;干湿季节明显,夏季多雨,冬季干燥,6、7、8月降水最多,降水量占全年的88.3%,降雨主要集中于夜晚;全年平均湿度30%~50%,降水量200~500 mm,无霜期133 d,日照时数3 000 h以上[19].1.2 试验材料试验所用4种草本植物均属禾本科,其中巴青垂穗披碱草种子于2015年采自那曲地区巴青县荒漠和半固定沙丘的野生植株,将采集到的种子带回实验室自然风干,装入纸袋并置于干燥、通风的环境中(20 ℃条件下)储存;中华羊茅、短芒披碱草、青海冷地早熟禾种子购于青海河源草业公司.试验所用沙子取自拉萨河沿岸半固定沙丘,试验前,用土壤筛去除杂质.1.3 试验方法1.3.1 试验草种的千粒重随机选取4种试验草种种子各1 000粒,每种草种5次重复,使用实验室万分之一天平进行称量,计算种子的平均千粒重.1.3.2 试验草种的发芽率和发芽势在实验室条件下,选取成熟饱满的4种试验草种种子各100粒,置于有2层滤纸的培养皿中,每种草种5次重复,将培养皿放于培养箱内,温度保持在24 ℃.每天浇水保持滤纸湿润,同时统计种子每日发芽数,直至连续3次统计未有种子发芽为止,计算试验草种的发芽率和发芽势.1.3.3 模拟沙埋及生长指标测定将沙子放进直径17 cm,高20 cm的塑料花盆至预先标定的深度,加水后放置种子于沙基质表面,最后覆盖细沙;进行不同的沙埋深度试验,共设0、1、2、3、4、6 cm六个沙埋深度处理,4种草种,每个处理5个重复,每个重复播50粒种子,共计120盆;在幼苗出土前,每天适当浇水以保持沙子湿润,持续观察萌发情况,出苗以胚芽露出沙子表面为标准,记录幼苗初次出苗时间和每天出土的幼苗数量,直至没有新苗出现,统计分析各处理的出苗率.种植50 d后,收获所有植株,分别将4种草种的植株洗净并测量株高(根茎交接处至幼苗顶端的高度),将单株幼苗根部分开洗净展开后放入Epson Twain Pro根系扫描仪获取根系图像,用WinRhizo根系图像分析系统获取幼苗根长,最后将幼苗地上部分和地下部分,分别放入烘箱内(70 ℃,24 h)烘干,使用万分之一天平称重获取生物量.1.4 数据分析采用Excel软件进行试验数据的处理及图表绘制,使用SPASS 17.0软件对4种草种种子出苗率、根长、株高、根冠比和幼苗生物量等进行方差分析,方差分析之后进行Duncan多重检验.其中,发芽率/%=种子发芽总数/供测草种种子数×100;发芽势/%=在发芽过程中日发芽种子数达到最高峰时发芽的种子数/供测草种种子数×100;出苗率/%=萌发出沙土表面的幼苗数/沙埋试验中种子总数×100.2 结果与分析2.1 4种草种种子的发芽特性和千粒重表1 4种草种种子发芽特性和千粒重1)Table 1 Germination characteristicsand thousand-grain weight of the four grasses草种发芽率/%发芽势/%千粒重/g中华羊茅 63.4±3.1455.70±2.232.36±0.001短芒披碱草80.8±5.1970.60±3.214.08±0.009巴青垂穗披碱草84.6±4.0872.30±4.203.41±0.095青海冷地早熟禾61.2±2.4039.80±3.400.36±0.0051)数据为平均值±标准差.从表1可看出短芒披碱草种子千粒重最大(4.08 g),其次是巴青垂穗披碱草(3.41 g)、中华羊茅(2.36 g),而青海冷地早熟禾千粒重最小(0.36 g).在实验室条件下,中华羊茅和青海冷地早熟禾的发芽率较低,均小于65%.4种试验草种的发芽势结果为:巴青垂穗披碱草(72.30%)>短芒披碱草(70.60%)>中华羊茅(55.70%)>青海冷地早熟禾(39.80%),其中除了青海冷地早熟禾,其余3种草种的发芽势都超过55%,可知巴青垂穗披碱草、短芒披碱草、中华羊茅集中发芽且迅速,千粒重大对种子的发芽率、发芽势有积极影响,在野外扩散过程对外界的适应能力强.而千粒重小的青海冷地早熟禾发芽率、发芽势均为最低,种子发芽速度较慢,可能是由于其种子胚乳较少,种子发芽过程提供能量较少,生活力弱.2.2 沙埋深度对4种草种幼苗出土的影响由图1可知,沙埋深度对种子初次出苗时间有显著影响(P<0.05),中华羊茅、短芒披碱草、巴青垂穗披碱草、青海冷地早熟禾种子在0 cm时出苗最早,一般在4~5天;随着沙埋深度增加,4种草种种子初次出苗时间推迟或者不出苗.由图2可知,沙埋深度对中华羊茅、短芒披碱草、巴青垂穗披碱草和青海冷地早熟禾种子出苗率有显著影响(P<0.05),青海冷地早熟禾在0 cm沙埋深度时出苗率最高,为32.4%,随着沙埋深度的增加,出苗率下降,3 cm时出苗率为7.60%,而超过3 cm沙埋深度种子未出苗;巴青垂穗披碱草在1 cm沙埋深度时出苗率最高,为72.4%;而短芒披碱草在3 cm沙埋深度时出苗率最高,为72.4%;中华羊茅最高出苗率为70.8%,出现在2 cm沙埋深度.随着沙埋深度的增加,中华羊茅、短芒披碱草和巴青垂穗披碱草的出苗率都呈现出先升高后降低的趋势,沙埋对这3种草种种子出苗呈先促进后抑制的趋势,而青海冷地早熟禾出苗率随着沙埋深度的增加而下降,直至不出苗,沙埋对青海冷地早熟禾出苗呈抑制趋势.不同字母表示同一草种不同沙埋深度处理初次出苗时间差异显著(P<0.05).图1 不同沙埋深度下4种草种种子初次出苗时间Fig.1 The first emergence time of the four grasses under different sand burial depths2.3 沙埋深度对4种草种幼苗地下和地上生物量的影响沙埋深度对4种草种幼苗地上和地下生物量有不同影响(图3).其中沙埋深度对中华羊茅、短芒披碱草、巴青垂穗披碱草地上部分生物量有显著影响(P<0.05),随着沙埋深度的增加,地上部分生物量呈现先增加后减少的趋势;而青海冷地早熟禾地上部分生物量随沙埋深度加深而增加(P<0.05),当沙埋深度超过3 cm,种子未能出苗,地上生物量最大值出现在3 cm沙埋深度,为0.019 5 g;中华羊茅地上部分生物量最大值(0.083 1 g)出现在3 cm沙埋深度,其他沙埋深度下中华羊茅地上生物量显著小于3 cm沙埋深度;短芒披碱草在2 cm沙埋深度地上部分生物量最大,为0.035 8 g;巴青垂穗披碱草在3 cm沙埋深度地上生物量达到最大,为0.025 5 g.不同字母表示同一草种不同沙埋深度处理初次出苗时间差异显著(P<0.05).图2 不同沙埋深度下4种草种种子出苗率Fig.2 Emergence rate of four grasses under different sand burial depths不同大写字母表示同一草种不同沙埋深度处理地下生物量差异显著(P<0.05);不同小写字母表示同一草种不同沙埋深度处理地上生物量差异显著(P<0.05).图3 不同沙埋深度下4种草种幼苗单株生物量Fig.3 Aboveground and belowground biomass of the four grasses under different sand burial depths由图3可知,4种草种幼苗地下部分生物量对沙埋深度有不同响应,其中沙埋深度对短芒披碱草、中华羊茅、巴青垂穗披碱草幼苗地下部分生物量有显著影响(P<0.05),随沙埋深度增加,这3种草种幼苗地下部分生物量呈现先增加后减少的趋势.其中巴青垂穗披碱草地下部分生物量在2 cm沙埋深度时最大,为0.021 5 g;中华羊茅地下生物量在1 cm沙埋深度时最大,为0.021 8 g;短芒披碱草地下生物量最大值出现在4 cm沙埋深度,为0.018 5 g.而沙埋深度对青海冷地早熟禾地下部分生物量影响不显著(P>0.05),地下生物量变化不大.2.4 沙埋深度对4种草种幼苗株高和根长的影响从表2可以看出,沙埋深度对4种草种株高和根长有显著影响(P<0.05),在整个沙埋深度范围内,萌发幼苗的株高和根长呈现相似的趋势:先增加后减少.巴青垂穗披碱草在沙埋深度2 cm时株高最高,为26.18 cm,沙埋深度1 cm时根长最长,为13.11 cm;中华羊茅最大株高出现在2 cm沙埋深度,为13.36 cm,3cm沙埋深度根长最长,为13.69 cm;而短芒披碱草最大株高出现在3 cm,为23.40 cm,最大根长出现在1 cm沙埋深度,为16.30 cm.而青海冷地早熟禾最大株高和最大根长都出现在2 cm沙埋深度,分别为11.04 cm和11.01 cm.这表明随沙埋深度增加,沙埋对4种草种根长和株高呈现先促进后抑制的趋势,当沙埋深度超过一定限度,会抑制幼苗茎叶与根系生长.另外沙埋深度对4种草种根冠比有显著影响(P<0.05),青海冷地早熟禾的根冠比随着沙埋深度的增加逐渐降低,在0~1 cm的浅层沙埋深度时,其根冠比显著高于2~3 cm沙埋深度;中华羊茅、短芒披碱草在0~2 cm沙埋深度的根冠比显著低于3~6 cm沙埋深度,可知中华羊茅、短芒披碱草的根冠比随着沙埋深度的增加逐渐升高,沙埋改变了幼苗生物量分配模式,植物为适应沙埋环境将更多资源分配到根系中,根冠比增大可能是植物对沙丘生态系统的一种重要适应.而巴青垂穗披碱草随着沙埋深度增加,根冠比呈现先升高后降低再升高的趋势,波动较大.表2 不同沙埋深度下4种草种幼苗株高、根长和根冠比1)Table 2 Stem height, root height and seedling root / shoot ratio of the four grasses underdifferent sand burial depths物种埋深/cm株高/cm根长/cm根冠比中华羊茅010.54±0.382c7.38±4.26bc0.41±0.09c111.28±1.173b13.18±1.460a0.47±0.10c213.36±0.723a10.39±5.93ab0.43±0.04c311.26±0.641b13.69±3.54a0.57±0.09b410.08±0.773bc10.70±4.50b0.61±0.07b69.36±0.595d7.94±2.59c0.81±0.04a 短芒披碱草019.40±0.325c11.07±5.48b0.48±0.05c120.20±0.473c16.30±2.53a0.43±0.03c220.52±0.374c11.64±1.11ab0.45±0.02c323.40±0.219a10.10±2.45a0.56±0.04b421.08±0.349b12.89±2.79bc0.55±0.05a622.98±0.264b11.10±5.53c0.62±0.13a 巴青垂穗披碱草022.92±0.652b11.72±3.30b0.39±0.04a125.12±0.487a13.11±4.24a0.44±0.03a226.18±0.546a12.35±2.19a0.25±0.05a324.20±0.141c10.64±1.75b0.15±0.03b424.30±0.562c8.68±2.29c0.22±0.04b623.26±0.120d6.61±1.03c0.34±0.03ab 青海冷地早熟禾08.42±0.366b4.36±4.06b0.63±0.05a110.30±0.456a10.92±2.51ab0.45±0.02a211.04±0.697a11.01±1.40a0.33±0.11b37.40±0.607c7.51±3.05ab0.32±0.02b1)数据为平均值±标准差,同种草种的同列不同字母表示差异显著(P<0.05).3 讨论与结论3.1 草种萌发与沙埋深度的关系在青藏高原沙地生态系统中,植物种子的萌发与幼苗生长,一方面受到植物自身生物学特性的影响,另一方面频繁发生的沙埋对土壤水分、种子周围光、温度改变很明显,对植物的适合度也具有选择效应[20].研究结果表明:在同一沙埋深度下,千粒重大的巴青垂穗披碱草、短芒披碱草、中华羊茅幼苗出苗率相较于千粒重小的青海冷地早熟禾更能适应沙生环境,能够从更深的沙埋深度中顺利出苗,而且千粒重大的种子萌发的幼苗生物量显著高于千粒重小的种子,主要因为种子千粒重大所含胚乳就越多,在一定程度上比千粒重小种子储存更多的营养,为草种种子早期生长发育所利用,抵御不良生态环境的能力更强[21-22].3.2 幼苗出土对沙埋深度的响应大多数植物幼苗死亡发生在生长期,一旦种子出苗,幼苗能否成功定植主要依赖于它们的根系的生长特征和株高大小[23].短芒披碱草在沙埋深度3 cm时,幼苗株高达到最大,沙埋深度为1 cm时根长最长;中华羊茅最大株高出现在2 cm的沙埋深度,在沙埋深度3 cm时根长最长;巴青垂穗披碱草在沙埋深度2 cm时株高最大,沙埋深度1 cm时根长最长;而青海冷地早熟禾最大株高和最大根长都出现在2 cm沙埋深度,可以看出1~3 cm的沙埋深度一定程度上对4种幼苗根长和株高的生长起到了促进作用,与其他沙埋深度相比,株高更高、根长更长,这种现象可以看做是植物应对沙埋的一种适应方式.说明1~3 cm的中度沙埋深度是4种草种在沙埋条件下生长的最适深度.主要原因在于,在一定沙埋深度下幼苗的根茎部能够避免高温强光,水分高于表层土壤,利于根系吸水,根系容易向下生长;深层沙埋时,幼苗地上部分大部分被埋,有效光合面积减少,物质生产受到了严重限制,出现严重的生长迟滞现象,可见1~3 cm的沙埋深度幼苗出土快、生长快,而超过3 cm的沙埋深度幼苗出土和生长慢,说明一定的沙埋可以刺激植物的幼苗生长[20].杨慧玲等[11]的研究也表明,在1~2 cm的中度沙埋深度,无芒雀麦种子休眠率最低,同时能够促进幼苗株高和地下根系的生长.3.3 幼苗地上与地下生物量对沙埋深度的响应沙埋深度能够影响植物幼苗净光合能力,从而影响地上部分和地下部分生物量及其分配[8].试验中随沙埋深度增加,中华羊茅、短芒披碱草、巴青垂穗披碱草地上和地下生物量呈现先增加后减少的趋势.中华羊茅在3 cm沙埋深度地上生物量最大,在1 cm沙埋深度地下生物量最大;短芒披碱草地上部分生物量在2 cm沙埋深度下最大,地下部分生物量最大值出现在4 cm的沙埋深度;巴青垂穗披碱草在3 cm深度时地上生物量达到了最大值,在2 cm沙埋深度地下部分生物量最大;青海冷地早熟禾在沙埋深度3 cm时,地上与地下生物量都达到最大,而后随着沙埋深度增加,沙埋阻碍种子萌发,种子不能出苗和存活.这种现象主要因为在沙生环境中,植物可以通过调节体内物质和能量,将其分配给最有利于植物生存和繁殖的器官用以抵消沙埋对植株的影响.受沙埋干扰之后,4种草种生物量的分配模式不同,青海冷地早熟禾的根冠比随着沙埋深度的增加逐渐降低,沙埋促使幼苗分配更多资源用于地上部分的生长,分配给地上部分的资源比例增加.中华羊茅、短芒披碱草的根冠比随着沙埋深度的增加逐渐升高,表明这两种草种受沙埋干扰后会将生物量和营养物质自地上部分转移到根系,可能是植物对沙丘生态系统的一种重要适应.而巴青垂穗披碱草的根冠比却随着沙埋深度的增加呈现波动变化的趋势.Sykeset al[24]对新西兰沙丘植物研究后发现,在遭受沙埋后6种植物根冠比下降,而有19种植物根冠比反而增加,另有6种植物没有变化,可见植物遭受沙埋干扰之后,随着植物种类不同,生物量的分配也有不同,其适应方式也存在差异,与本文研究结果相一致.植物对沙埋的干扰有一定的忍耐限度,在可忍受沙埋深度范围内,可以促进该植物的生长.但是随着沙埋深度的增加这种正效应就会减弱,逐渐变成负效应[2,8].一定的沙埋深度可以提高种子萌发、幼苗出土和存活能力,我们认为1~3 cm是最适合的沙埋深度,因为适量的沙埋能够增加种子周围的土壤紧实度和相对湿度[13].一般情况下1~3 cm的中度沙埋对种子周围的光照、温度、水热条件适宜,有利于种子幼苗根、茎、叶生长,而超过3 cm的深度沙埋造成深层土温、光照、水热条件的改变,并使种子处于休眠状态[25-26].一般植物出苗、生长和存活能力最强而未被损坏的沙埋深度被认为是最佳深度,研究结果显示中华羊茅、短芒披碱草、巴青垂穗披碱草、青海冷地早熟禾幼苗生长和存活的最佳埋深分别是1~3 cm、2~3 cm、1~3 cm、1~3 cm.因此,在西藏高寒沙地实际植被恢复过程中,应考虑千粒重大的种子及1~3 cm的中度沙埋深度等条件,以提高种子出苗率,增大幼苗定植率.由于本研究仅对4种植物种子萌发和幼苗生长进行了沙埋控制实验,对于植物在沙埋不同时期如何适应沙埋,还应该进行进一步探究.参考文献【相关文献】[1] 李发明,刘淑娟,张莹花,等.光照和沙埋对沙生针茅种子萌发与幼苗出土的影响[J].中国农学通报,2013,29(31):47-52.[2] 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红砂属树种资源及其育苗造林技术
红砂属树种资源及其育苗造林技术王占林;郑淑霞;马玉林;樊光辉【摘要】红砂属树种具有抗旱、抗寒、抗酷热、耐盐碱、耐瘠薄以及生长寿命长等特点,青海有2种,主要分布在柴达木盆地和河湟谷地。
本中对青海高原红砂属树种资源进行了介绍,并提出了相应育苗与造林技术。
%Reaumuria with drought, cold resistance, high temperature resistance, salt resistance, resistance barren and long life and other characteristics, there were 2 species in Qinghai, mainly distributed in the chaidam Basin, the Huanghe River valley and Huangshui River valley. Reaumuria species had important ecological value in biological improving saline - alkali soil, windbreak and sand fixation, protection of oasis. The present on Qinghai plateau Reaumuria species resources were introduced, and proposed the seedling and afforestation techniques.【期刊名称】《林业科技》【年(卷),期】2012(037)004【总页数】3页(P34-36)【关键词】红砂属;树种资源;育苗;造林【作者】王占林;郑淑霞;马玉林;樊光辉【作者单位】青海省林业科学研究所,西宁810016;青海省林业科学研究所,西宁810016;青海省林业科学研究所,西宁810016;青海省林业科学研究所,西宁810016【正文语种】中文【中图分类】S793.5;S723.1红砂是柽柳科红砂属超旱生小灌木,具有抗旱、抗寒、抗酷热、耐盐碱、耐瘠薄以及生长寿命长等特点,是我国温带荒漠区和荒漠草原区分布范围最广、生态幅度最大的地带性植被之一。
五种荒漠植物幼苗出土及生长对沙埋深度的响应
五种荒漠植物幼苗出土及生长对沙埋深度的响应李秋艳;赵文智【期刊名称】《生态学报》【年(卷),期】2006(26)6【摘要】研究了红砂、泡泡刺、花棒、白刺和沙拐枣5种荒漠优势植物的幼苗出土和生长对沙埋的响应,判断了幼苗的生长特征能否预测植物的定植能力.进行了0、1、2、3、5cm和8cm等6个沙埋深度处理,每个处理5个重复.结果表明:每种植物的出苗率都随着沙埋深度的增加而降低,而且遵循着指数方程关系.红砂种子的最佳沙埋深度应为0~1cm,3cm已是出苗和存活的最大沙埋深度;泡泡刺、花棒和白刺种子的最佳深埋深度为0~3cm;沙拐枣在0~8cm各个深度都有出苗现象,且出苗率没有显著差异,但8cm深度的出苗率只有4%,最佳沙埋深度约为5cm.幼苗的生长高度受沙埋深度的影响显著,在同一时间,幼苗的最大生长高度并不在0cm表层,但红砂幼苗除外.泡泡刺、花棒和白刺在0~3cm的沙埋深度的幼苗生长高度大于5~8cm沙埋深度的生长高度,但沙拐枣幼苗在5cm深度的生长高度最大.5种荒漠植物幼苗的生物量受沙埋深度的影响不显著.在同一沙埋深度下,红砂的绝对高度生长率明显低于其余4种植物,沙拐枣的绝对高度生长率高于其余4种植物幼苗;5种植物的相对高度生长率对沙埋深度的响应并不敏感.绝对高度生长率与相对高度生长率并不能预示幼苗存活成功率.【总页数】7页(P1802-1808)【作者】李秋艳;赵文智【作者单位】中国科学院寒区旱区环境与工程研究所,流域水文及应用生态实验室,中国生态系统研究网络临泽内陆河流域综合研究站,甘肃,兰州,730000;中国科学院寒区旱区环境与工程研究所,流域水文及应用生态实验室,中国生态系统研究网络临泽内陆河流域综合研究站,甘肃,兰州,730000【正文语种】中文【中图分类】Q142;Q948;S154.1【相关文献】1.沙埋深度对青藏高原4种草种萌发和幼苗生长的影响 [J], 郭坤;任康;郑景明;柯裕州2.三种一年生藜科沙生植物出苗对沙埋深度和水分条件的响应 [J], 罗亚勇;赵学勇;黄迎新;左小安;王少昆;张永锋3.贝壳沙埋深度对杠柳幼苗生长及光合特性的影响 [J], 李田; 孙景宽; 刘京涛; 杨红军; 宋爱云4.4种荒漠植物种子出苗和幼苗生长对沙埋深度的响应 [J], 柴成武; 张德魁; 王方琳; 王飞; 刘开琳; 朱淑娟; 孙涛5.不同沙埋深度对当年生柠条锦鸡儿种子萌发及幼苗生长的影响 [J], 王国华;赵文智因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
沙尘天气对农业的影响
沙尘天气对农业的影响沙尘天气对农业的影响1、强风:携带细沙粉尘的强风摧毁建筑物及公用设施,造成人畜伤亡。
强风破坏建筑物,吹倒或拔起树木电杆,撕毁农民塑料温室大棚和农田地膜,把棚膜吹掉后,使得棚外冷空气迅速进入,影响大棚内蔬菜的正常生长。
在沙尘暴肆虐的地方,强风会把农田的表层土壤卷起吹走,而落下的沙尘会覆盖在农田上,对土壤结构造成一定破坏,使农作物产量减少。
此外,由于北方地区四、五月正是瓜果、蔬菜等经济作物出苗,生长子叶或真叶期和果树开花期,此时最不耐风吹沙打。
轻则叶片蒙尘,使光合作用减弱,且影响呼吸,降低作物的产量;重则苗死花落,那就更谈不上成熟结果了。
2、沙埋:以风沙流的方式造成农田、渠道、村舍、铁路、草场等被大量流沙掩埋,尤其是对交通运输造成严重威胁。
3.风蚀:大风作用于干旱地区疏松的土壤时会将表土刮去一层,叫做风蚀。
例如1993年5月5日黑风平均风蚀深度十厘米(最多50厘米),也就是每亩地平均有60到70立方米的肥沃表土被风刮走。
其实大风不仅刮走土壤中细小的黏土和有机质,而且还把带来的沙子积在土壤中,使土壤肥力大为降低。
沙尘暴天气是怎么来的?沙尘暴是沙暴和尘暴的总称,是荒漠化的标志。
是指强风从地面卷起大量沙尘,使能见度小于1千米,具有突发性和持续时间较短特点的灾害性天气现象。
其中沙暴是指大风把大量沙粒吹入近地层所形成的挟沙风暴;尘暴则是大风把大量尘埃卷入高空所形成的风暴。
沙尘暴产生于干旱、半干旱地区。
这些地区日照强烈、干旱少雨,特别是大地表面土质干燥松散,植被稀少。
强烈的日照使地面的空气膨胀上升,造成周围的冷空气迅速涌过来,这样就形成了空气对流,继而形成风暴,风暴裹挟着松散的尘土扶摇直上,就形成了沙尘暴。
由于强风吹送,飞旋的沙尘被送到数千米的高空,然后随强冷空气南下,飘到数百千米或数千千米的远方。
据国家林业和草原局荒漠化监测中心卫星影像和地面监测信息综合评估,本次沙尘天气主要起源于蒙古国。
光照和沙埋对沙生针茅种子萌发与幼苗出土的影响
光照和沙埋对沙生针茅种子萌发与幼苗出土的影响
李发明;刘淑娟;张莹花;朱淑娟;刘克彪;王理德
【期刊名称】《中国农学通报》
【年(卷),期】2013(29)31
【摘要】为了对沙生针茅种子萌发特征和休眠机理的研究,采用种子萌发学和实验生态学方法,研究了不同光照、划破种(果)皮及切除不同比例胚乳对种子萌发的影响和模拟野外条件对不同沙埋深度幼苗出土的影响。
结果表明:黑暗条件下种子萌发率显著高于光条件下;移走胚乳75%时,种子萌发最快;不同沙埋深度以0.5 cm 的浅层沙埋时的种子萌发率和幼苗出土率最高而休眠率最低;沙埋超过2 cm后,种子萌发率、幼苗出土率与沙埋深度呈负相关,休眠率随着沙埋深度的增加而增加。
说明沙生针茅种子为休眠型暗条件萌发类型。
人工播种应以0.5~2 cm深度为宜。
【总页数】6页(P47-52)
【关键词】沙生针茅;种子萌发;光;暗条件;切除胚乳;沙埋深度;种子形态
【作者】李发明;刘淑娟;张莹花;朱淑娟;刘克彪;王理德
【作者单位】甘肃省治沙研究所/甘肃民勤荒漠草地生态系统国家野外科学观测研究站;甘肃省治沙研究所/甘肃省荒漠化与风沙灾害防治国家重点实验室培育基地【正文语种】中文
【中图分类】S311
【相关文献】
1.沙埋对几种沙生植物种子萌发和幼苗的影响 [J], 赵丽娅;赵锦慧;李锋瑞
2.沙埋对西鄂尔多斯珍稀植物种子萌发和幼苗出土的影响 [J], 张颖娟;王玉山
3.沙埋对六种沙生植物种子萌发和幼苗出土的影响 [J], 李荣平;蒋德明;刘志民;李雪华;李晓兰;闫巧玲
4.沙埋对六种沙生植物种子萌发和幼苗生长的影响 [J], 苏延桂;李新荣;贾荣亮;冯丽
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沙土扦插作用
沙土扦插作用沙土扦插是一种常见的繁殖植物的方法,它利用沙土作为培养基,将植物的扦插部分插入其中,通过适当的养护,促使其生根并生长。
沙土扦插作为一种简便易行的繁殖方式,被广泛应用于园艺和农业领域。
沙土作为一种疏松透气的培养基,为植物的生根提供了良好的条件。
沙土的颗粒较大,存在较多的孔隙,有利于氧气的进入和二氧化碳的排出。
同时,沙土的排水性能较好,可以避免水分积聚,防止根部腐烂。
这些特点使得沙土成为理想的扦插培养基,有助于植物生根和生长。
沙土扦插可以节省成本并提高繁殖效率。
相比于其他繁殖方法,如播种和分株,沙土扦插不需要大量的种子或母株,只需要将植物的扦插部分插入沙土中即可。
这不仅节约了种子或母株的使用,还可以大大提高繁殖效率。
此外,沙土扦插还可以利用植物的侧枝或叶片进行繁殖,进一步增加了繁殖的途径和效果。
沙土扦插还具有一定的适应性和灵活性。
由于沙土的成分较为简单,可以根据不同植物的需求进行调整。
比如,对于喜湿生长的植物,可以在沙土中添加适量的腐殖质或泥炭来增加保水性;对于喜干生长的植物,可以加入适量的石英砂来增加排水性。
这些调整可以提供更适合植物生长的环境,有助于扦插苗的成活和生长。
沙土扦插还可以促进植物的根系发育。
由于沙土的颗粒较大,植物的根部可以更容易地穿过孔隙,向下生长。
这有助于根系的扩展和生长,提高植物的吸收养分能力和抗逆能力。
同时,沙土的疏松性和透气性也有助于根系的呼吸和供氧,进一步促进根系的发育和功能。
在进行沙土扦插时,需要注意一些技巧和注意事项。
首先,选择适合沙土扦插的植物部位。
一般来说,嫩枝、侧枝或叶片都可以作为扦插材料,但需要确保其具有一定的生长点和叶片,以便进行光合作用和营养吸收。
其次,选择健康的植物材料,并在扦插前对其进行处理,如修剪、消毒等,以减少病虫害的发生。
此外,还需注意扦插材料的插入深度和间距,不宜过浅或过密,以免影响生根和生长。
沙土扦插作为一种简便易行的繁殖方法,具有广泛的应用前景。
不同粒径砂砾石覆盖对砂田西瓜土壤微生物和酶活性的影响
不同粒径砂砾石覆盖对砂田西瓜土壤微生物和酶活性的影响砂田是我国西北干旱、半干旱地区独特的、传统的抗旱耕作形式,属土壤覆盖和水土保持方法之一。
砂田栽培是一种具有综合效能的旱作覆盖技术,符合免耕法的原理,可改善土壤的热状况,其蓄水保墒、增温保温、促进早熟的作用是其他免耕覆盖方式不具备的;其快速入渗、减少蒸发和地表径流、保持水土、减少养分损失、抑制杂草滋生以及压碱稳水的效果亦优于其他覆盖方式。
土壤微生物和酶是土壤中生物活动的产物,参与枯落物的分解、腐殖质及各种有机化合物的分解与合成、土壤养分的固定与释放,直接影响土壤的生物化学活性及土壤养分的组成与转化,是生态系统中物质循环和能量流动过程中最为活跃的生物活性物质。
因此用土壤微生物与土壤酶参数来评估土壤质量已经日益受到研究者的重视。
不同粒径砂砾石覆盖对土壤温度、水分的影响有差异,而土壤微生物和酶的变化在此过程中具有重要的作用。
笔者以梯田建设闻名的甘肃省庄浪县为试验区,在西瓜梯田地通过铺设不同粒径砂砾石,对其土壤微生物和酶活性进行分析对比,旨在为梯田砂覆盖条件下的作物种植和土壤管理提供参考。
1 材料与方法1.1 试验材料供试西瓜品种为西农8 号,种子由甘肃省农业科学院提供。
1.2 试验设计试验于2010年3月在甘肃省庄浪县万泉镇3 a梯田地进行,铺设由万泉砂厂提供的过不同直径筛网的砂砾石5 cm厚,用游标卡尺测定过筛砂砾石的直径。
试验设卵石(直径80~120 mm,处理C)、豆砂(直径10~20 mm,处理B)和毛砂(直径1~3 mm,处理A)3个处理,以露地为对照(CK)。
小区面积6 m×20 m,667 m2种植密度400株,采用双蔓整枝,每株留1 个瓜,各处理重复3次。
田间水肥及其他管理同当地商品瓜。
1.3 土壤中微生物的种类和数量测定①细菌、放线菌、真菌数量用平板稀释法测定西瓜定植50 d 后,在小区植株周围3 cm的范围内进行取样,先将表层5 cm厚的砾石刮去,然后向下取20~30 cm处的土壤作为测定用样品。
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1 研究区概况与研究方法
1. 1 研究区概况 实验在中国生态系统研究网络甘肃省临泽县陆
河流域研究站进行 ,地理坐标为 100°07′E ,39°21′N , 地处黑河流域中游 ,巴丹吉林沙漠边缘 。研究区属温 带大陆性荒漠气候 ,气候干燥 ,降水少而集中 ,年平均 降水量 119. 1 mm ;蒸发量大 ,年蒸发量 2 337. 6 mm 。 光照充足 ,热量丰富 ,日照长 ,辐射强 ,昼夜温差大 。 全年日照时间3 053. 9 h ,年总辐射量 146. 2 ×4. 16 kJ / cm2 ;年平均气温 7. 7 ℃, ≥0 ℃活动积温 3 544. 6 ℃, ≥10 ℃活动积温3 092. 4 ℃,无霜期 152 d 。风大 沙多 ,风沙活动强烈 ,年平均风速 3. 2 m/ s ,大风日数 ( ≥17 m/ s 的日数) 15 d 。土壤以灰棕漠土和风沙土 为主 ,其中灰棕漠土为地带性土壤 。天然植被主要有 红 砂 ( Reaum u ri a soon gorica ) 、泡 泡 刺 ( N i t ra ri a s p haerocar p a) 、花棒 ( He d ysarum scop ari um ) 、白刺 ( S op hora v ici i f ol i a) 和沙拐枣 ( Cal l i gonum j unce2 um ) 等灌木 、半灌木 和碱 蓬 ( S uae d a g l auca ) 、沙米 ( A g riop h y l l um squa rros um ) 、雾 冰 黎 ( B assi a d as y p h y l l a) 、白茎盐生草 ( H alogeton a rachnoi deus) 等一年生草本植物 。 1. 2 研究方法
图 1 不同沙埋深度下红砂出苗百分率
平均出苗率 ( y) 与沙埋深度 ( x) 存在显著的负相 关 , 回归方程为 y = - 12. 88 x + 36. 32 ( r2 = 0. 925 , F = 24. 757 , P = 0. 038) 。 2. 1. 2 第一次出苗所需天数 第一次出苗所需天数 反映了种子出苗的速度 。因为 3 cm 深度只有一苗 , 且死亡 ,所以没有考虑 3 cm 沙埋深度的出苗 。第一 次出苗所需天数受沙埋深度显著影响 ( F = 25. 56 , P = 0. 007) ,0 cm 表层的幼苗出土最早 (图 2) 。 2. 2 幼苗生长情况 2. 2. 1 平均高度 除 0 cm 表层外 ,幼苗平均高度受沙 埋深度的显著影响 ( F = 19. 28 , df = 1 , P = 0. 048) 。但 实验中发现幼苗最大高度出现在 2 cm 深度 ,最小高度
摘 要 : 研究了沙埋深度对荒漠植物红砂幼苗出土和生长的影响 。进行了 0 ,1 , 2 , 3 和 5 cm 共 5 个深度
处理 ,每个处理 5 个重复 。结果表明 ,出苗率与沙埋深度呈显著负相关 ,且集中在 0 —2 cm 的沙埋深度 ,3
cm 沙埋深度只有 1 苗出土 ,5 cm 沙埋深度没有出苗 ;随着沙埋深度增加 ,第一次出苗所需天数增加 ;幼苗
第 28 卷第 1 期 2008 年 2 月
水土保持通报 Bulletin of Soil and Water Co nservation
沙埋对红砂幼苗出土和生长的影响
Vol. 28 , No . 1 Feb. , 2008
李秋艳1 , 方海燕2
(1. 中国科学院 烟台海岸带可持续发展研究所 , 山东 烟台 264003 ; 2. 中国科学院 地理科学与资源研究所 , 北京 100101)
L I Qiu2yan1 , FAN G Hai2yan2
(1. Yant ai I nstit ute of Coast al Zone Research f or S ust ai nable Develop ment , Chi nese A ca dem y of S ciences , Yant ai , S han don g 264003 , Chi na; 2. I nstit ute of Geog ra p hical S ciences an d N at u ral Resou rces Resea rch , Chi nese A ca dem y of S ciences , B ei j i n g 100101 , Chi na)
每天记录幼苗数量 ,共 45 d ;每 5 d 记录一次幼苗 高度 ,共 11 次。实验终止时 ,测量了所有幼苗的高度 , 并沿表面剪下地上部分。小心收集尽量多的根 ,并用 水冲洗干净。每部分在 60 ℃烘干 48 h ,测量干重。
2 实验结果
2. 1 幼苗出土情况 2. 1. 1 出苗率 随着沙埋深度的增加 ,出苗率显著 下降 ,且只出现在 0 —3 cm 的沙埋深度 ,最高出苗率 出现在 0 cm 的表层 ;但实验中发现 3 cm 深度只有 1 株红砂幼苗出土 ,且只生长了 4 d ,就死亡了 。这说明 红砂种子只能浅埋 ,3 cm 沙埋深度已是出苗 、存活的 极限 (图 1) 。
关键词 : 沙埋 ; 出苗 ; 生长高度 ; 生物量分配 ; 红砂
文献标识码 : A 文章编号 : 1000 —288X(2008) 01 —0030 —04
中图分类号 : S723. 1 + . 32. 5
Effects of Sand Burial Depth on Seedling Emergence and Gro wth of Rea umuria Soongorica
红砂是我国荒漠地区分布最广的旱生植被类型 之一[3 —4] ,具有较强的集沙能力 。植株低矮 ,分布稀 疏 ,生境为山地丘陵 、剥蚀残丘 、山麓淤积平原 、山前 砂砾质 和 砾 质 洪 积 扇 等 。目 前 , 人 们 对 红 砂 的 萌 发[5 ] 、种群繁殖特性[6 ] 、种群遗传结构[7] 、生态位[8 ] 、 生境等方面已有大量研究[9] ,但有关沙埋对红砂幼苗 出土和生长的影响研究还较少 。
收稿日期 :2007207227 修回日期 :2007210225 资助项目 :中国科学院烟台海岸带可持续发展研究所前沿领域项目 (065007) ; 中国科学院地理科学与资源研究所创新三期领域前沿课题
( 066 U 0104 SZ) 作者简介 :李秋艳 (1978 —) ,女 (汉族) ,山东省金乡县人 ,博士 ,助理研究员 ,主要从事植物生态学和生态修复研究 。E2mail : qyli @yic. ac. cn 。
生长高度受沙埋深度和生长时间的影响显著 ,相对高度生长率随沙埋深度增大而增大 ,幼苗高度随沙埋深
度增加而降低 ,但生长一定阶段后 ,随着沙埋深度的增大 ,幼苗高度也增大 ;生物量并不随沙埋深度变化而
变化 ,但限的种子能量传给地下
茎 ,进而促进出苗 。红砂幼苗出土和生长的最佳沙埋深度约为 1 cm 。
Abstract : The co nt rolled experiment was co nducted to test t he effect s of sand burial dep t h o n seedling emer2 gence and growt h of Reaum u ri a S oon gorica , investigate t he op timal range of burial dep t h to maximize t he seedling emergence and subsequent seedling growt h , and assess seedling bio mass allocatio n at different sand burial dept hs. In t he burial experiment , emergence percentage had a significantly negative correlatio n wit h t he sand burial dept h and high seedling emergence co ncent rated in 0 - 2 cm layer . The number of days f ro m sowing seeds to seedling emergence was significantly affected by sand burial dep t h , which increased wit h in2 creasing dept h. Seedlings height was significantly affected by bot h sand burial dep t h and growt h time and t he relative height growt h rate increased wit h increasing dept h. Therefore , seedling height decreased wit h in2 creasing sand burial dep t h at t he p rop hase and it increased wit h increasing sand burial dept h at t he anap hase. Seedling bio mass was not significantly affected by sand burial dept h , and however , more bio mass was alloca2 ted to undergro und wit h increasing sand burial dept h. Such morp hological changes wo uld amortize t he limit2 ed seed reserve to facilitate emergence. The op timal burial dep t h fo r Reaum u ri a S oon gorica was in t he range of a shallow burial dept h of 0 - 2 cm , app ro ximately 1 cm. Keywords : sand burial ; seedl ing emergence ; seedling growth; biomass allocation ; Rea umuria Soongorica