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绿洲前沿地区多枝柽柳水分关系的特征及灌溉的影响

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植物生态学报 2004年第5期28卷 644-650页

作者：李向义张希明何兴元曾凡江 THOMa. F.M. foetzki a. 中国科学院新疆生态与地理研究所中国科学院沈阳应用生态研究所沈阳110016 中国科学院沈阳应用生态研究所德国哥廷根大学生态与生态系统研究所

对塔克拉玛干沙漠南缘策勒绿洲前沿地区多枝柽柳 (Ta.a.ixra.osissima.进行了研究 ,生长季节和灌溉前后水分关系的特征表明 :多枝柽柳在生长季节保持了较高较稳定的清晨水势 ,植物能够平衡白天水分损失造成的水分亏缺 ,水分恢复状况良... 详细信息

对塔克拉玛干沙漠南缘策勒绿洲前沿地区多枝柽柳 (Ta.a.ixra.osissima.进行了研究 ,生长季节和灌溉前后水分关系的特征表明 :多枝柽柳在生长季节保持了较高较稳定的清晨水势 ,植物能够平衡白天水分损失造成的水分亏缺 ,水分恢复状况良好。环境气候变化对渗透势等水分参数的影响不及植物水分恢复状况对它们的影响。除了个别数据 ,多枝柽柳水势和渗透势的降低幅度很小 ,更像是生长过程的结果 ,植物水分胁迫的特征并不明显。对比水分生理上对干旱胁迫的适应———渗透势的迅速降低和质外体水含量的增加 ,膨压消失点相对含水量(RWCp)和渗透势差值 (ΔΠ)等参数显示的生理特征表明 ,植物更加依靠稳定充足的水分供应来适应生长环境中极端的高水压差和与此相应的高大气蒸发要求。与此适应 ,植物和地下水发生了联系 ,并且一次性灌溉对植物水分状况的恢复基本没有帮助 ,保持地下水位稳定在根系的可吸收范围内成为保护绿洲前沿多枝柽柳长期存在的关键。多枝柽柳的水分特征属于中生植物的范畴 ,对极端环境的适应属于躲避的类型。

关键词：干旱胁迫灌溉地下水水分关系绿洲前沿地区多枝柽柳

Wa.er rela.ion cha.a.teristics ofa.ha.i spa.sifolia.a.d consequences for a.susta.na.le ma.a.ement

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Science China.Ea.th Sciences 2002年第Z1期45卷 125-131页

作者：曾凡江张希明 a.foetzki 李向义李小明 M. Runge Xinjia.g Institute of Ecology a.d Geogra.hy Chinese Academy of Sciences Urumqi 830011 China Institute of Ecology a.d Ecosystem Goettingen University Goettingen 37073 Germany

Wa.er rela.ion cha.a.teristics of the desert legume a.ha.i spa.sifolia.were investiga.ed during the vegeta.ion period from a.ril to September 1999 in the forela.d of Qira.oa.is a. the southern fringe of the Ta.la.a.a. Desert, Xinjia.g Uygur a.tonomous Region of China. The sea. sona. va.ia.ion of preda.n wa.er potentia.s a.d of diurna. wa.er potentia. indica.ed tha. a.ha.i pla.ts were well wa.er supplied over the entire vegeta.ion period. Decrea.ing va.ues in the sum- mer months were proba.ly a.tributed to increa.ing tempera.ures a.d irra.ia.ion a.d therefore a.higher eva.otra.spira.ive dema.d. Da.a.from pressure-volume a.a.ysis confirmed tha. a.ha.i pla.ts were not drought stressed a.d xylem sa. flow mea.urements indica.ed tha. a.ha.i pla.ts used la.ge a.ounts of wa.er during the summer months. Flood irriga.ion ha. no influence on wa.er rela.ions in a.ha.i proba.ly beca.se a.ha.i pla.ts produced only few fine roots in the upper soil la.ers. The da.a.indica.e tha. a.ha.i spa.sifolia.is a.drought-a.oiding species tha. utilizes ground wa.er by a.deep roots system, which is the key cha.a.teristic to a.just the hyper-a.id environment. Beca.se growth a.d surviva. of a.ha.i depends on ground wa.er supply, it is importa.t tha. va.ia. tions of ground wa.er depth a.e kept to a.minimum. The study will provide a.theoretica. ba.is for the restora.ion a.d ma.a.ement of na.ura. vegeta.ion a.ound oa.is in a.id regions.

关键词： Ta.la.a.a. Desert, a.ha.i spa.sifolia. wa.er rela.ion, susta.na.le ma.a.ement.

Regula.ion of the wa.er sta.us in three co-occurring phrea.ophytes a. the southern fringe of the Ta.la.a.a. Desert

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Journa. of Pla.t Ecology 2008年第4期1卷 227-235页

作者： Fra.k M.Thoma. a.drea.foetzki Dirk Gries Helge Bruelheide Xia.gyi Li Fa.jia.g Zeng Ximing Zha.g Depa.tment of Pla.t Ecology Albrecht von Haller Institute for Plant SciencesGeorg-August-Universitat GottingenUntere Karspule 237073 GottingenGermany Present a.dress:Depa.tment of Geobota.y University of TrierBehringstraße 2154296 TrierGermany Eidgenossisches Institut fur a.ra.okologie und La.dwirtscha.t Forschungsanstalt AgroscopeReckenholzstrasse 1918046 ZurichSwitzerland Institute of Geobota.y a.d Bota.ica. Ga.den Martin Luther University Halle-WittenbergAm Kirchtor 106108 Halle(Saale)Germany Xinjia.g Institute of Ecology a.d Geogra.hy Chinese Academy of Sciences40 South Beijing Road830011 UrumqiChina

a.ms We investiga.ed the regula.ion of the wa.er sta.us in three predomina.t perennia. C3 phrea.ophytes(a.ha.i spa.sifolia.Populus euphra.ica.Ta.a.ix ra.osissima.a. typica. sites of their occurrence a. the southern fringe of the hypera.id Ta.la.a.a. Desert(north-west China..Methods In the forela.d of the river oa.is of Qira.Cele),we determined meteorologica. va.ia.les,pla.t bioma.s production,pla.t wa.er potentia.s(WL)a.d the wa.er flux through the *** ca.cula.ed the hydra.lic conducta.ce on the flow pa.h from the soil to the lea.es(kSL)a.d tested the effects of kSL,WL a.d the lea.-to-a.r difference in the pa.tia. pressure of wa.er va.our(Dw)on stoma.a. regula.ion using regression *** Findings Despite high va.ues of pla.t wa.er potentia. a. the point of turgor loss,a.l pla.ts susta.ned WL a. levels tha. were high enough to ma.nta.n tra.spira.ion throughout the growing *** ***,stoma.a. resista.ce(rs;rela.ed to lea. a.ea.or lea. ma.s)wa. most closely correla.ed with kSL;wherea. in ***,~70%of the va.ia.ion in rs wa. expla.ned by *** ***,lea. a.ea.rela.ed rs wa. significa.tly correla.ed with WL a.d *** regula.ion mecha.isms a.e in a.corda.ce with the growth pa.terns a.d the occurrence of the species in rela.ion to their dista.ce to the ground wa.er.

关键词： a.oveground growth extreme a.idity stoma.a. conducta.ce tra.spira.iona. dema.d va.our pressure deficit

塔克拉玛干沙漠南缘柽柳和胡杨水势季节变化研究

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应用生态学报 2005年第8期16卷 1389-1393页

作者：曾凡江张希明李向义 a.drea.foetzki Micha.l Runge 中国科学院新疆生态与地理研究所乌鲁木齐830011 德国哥廷根大学生态与生态系统研究所哥廷根37073

对塔克拉玛干沙漠南缘的柽柳和胡杨生长周期内的清晨水势和水势日变化的连续野外测定表明,两种植物在整个生长期内均未出现明显的水分亏缺.清晨水势的季节变化幅度不大,正午水势有不同程度的降低;一次性人工灌溉对植物水分状况没有明显... 详细信息

对塔克拉玛干沙漠南缘的柽柳和胡杨生长周期内的清晨水势和水势日变化的连续野外测定表明,两种植物在整个生长期内均未出现明显的水分亏缺.清晨水势的季节变化幅度不大,正午水势有不同程度的降低;一次性人工灌溉对植物水分状况没有明显影响.采伐利用方式不影响植物的水分状况.地下水是柽柳和胡杨生存与生长的先决条件.维持该区域地下水位的基本稳定是保证该区域柽柳和胡杨恢复重建的重要前提.

关键词：塔克拉玛干沙漠柽柳胡扬水势

极端干旱条件下多年生植物水分关系参数变化特性

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生态学杂志 2010年第2期29卷 207-214页

作者：曾凡江李向义张希明 a.foetzki S.K.a.NDT M.RUNGE 中国科学院新疆生态与地理研究所乌鲁木齐830011 新疆策勒荒漠草地生态系统国家野外科学观测研究站新疆策勒848300 德国哥廷根大学生态与生态系统研究所澳大利亚墨尔本大学森林与生态系统科学系

通过对生长在塔克拉玛干沙漠南缘极端干旱区野外生境条件下的4种多年生植物胡杨、柽柳、沙拐枣和骆驼刺的主要水分关系参数(P100为膨压最大时的渗透势;P0为膨压为零时的渗透势;ema.为最大细胞弹性模量;RWCa.细胞在质壁分离点时的相对... 详细信息

通过对生长在塔克拉玛干沙漠南缘极端干旱区野外生境条件下的4种多年生植物胡杨、柽柳、沙拐枣和骆驼刺的主要水分关系参数(P100为膨压最大时的渗透势;P0为膨压为零时的渗透势;ema.为最大细胞弹性模量;RWCa.细胞在质壁分离点时的相对含水量)在植物生长周期内的变化特征进行了分析,结合对植物清晨水势和土壤含水率变化的系统进行测定。结果表明:4种植物在低水势下保持膨压能力大小的排序为柽柳>胡杨>骆驼刺>沙拐枣。4种植物应对水分胁迫的共同反应是在细胞出现质壁分离时,保持高的体内含水量;在耐旱机理上,沙拐枣和骆驼刺属于高水势延迟脱水类型,胡杨和柽柳属于低水势忍耐脱水类型;在植物生长期内,4种植物清晨水势的变化特征是,骆驼刺的清晨水势值最高,沙拐枣和胡杨的清晨水势值的季节变化较为稳定,柽柳的清晨水势值最低;植物清晨水势的变化趋势同其水分关系参数的变化特性基本一致;4种植物没有受到严重的水分胁迫,灌溉对植物水分关系参数变化的影响不显著;植物处并利用地下水来满足其生存和生长需求,维持地下水位的基本稳定,是保证多年生植物恢复重建的重要前提。

关键词：极端干旱区多年生植物 P-V曲线水分关系参数

Wa.er Rela.ions on a.ha.i spa.sifolia.in the Southern Fringe of Ta.la.a.a. Desert

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a.ta.Bota.ica.Sinica 2002年第10期44卷 1219-1224页

作者：李向义张希明曾凡江 a.drea.foetzki Fra.k M .THOMa. 李小明 Micha.l RUNGE 何兴元中国科学院新疆生态与地理研究所乌鲁木齐830011 德国哥廷根大学生态与生态系统研究所哥廷根d37073 中国科学院沈阳应用生态研究所沈阳110016

Wa.er rela.ions of a.ha.i spa.sifolia.Sha.. a. the tra.sition zone between oa.es a.d sa.dy desert were studied in the southern fringe of Ta.la.a.a. Desert. Results showed tha. a. spa.sifolia.ma.nta.ned the positive turgor during the summer. The stea.y high preda.n wa.er potentia. (psi(P)) indica.ed a. spa.sifolia.ha. sufficient hydra.ion a.d wa.er supply in growing sea.on. In July, wa.er deficit ca.sed by drought stress ha. no effect on the tra.spira.ion of a. spa.sifolia. Therefore, drought stress is not a.ma.n fa.tor a.fecting the surviva. of pla.ts. The physiologica. a.a.ta.ion to drought of a. spa.sifolia.wa. shown ma.nly a. the lea. level by significa.t difference (Delta.I) a.d rela.ive wa.er content (RWC) between the osmotic pressure a. full turgor a.d a. turgor loss, by occurring of osmotic a.justment, by high percenta.e of dry ma.s-rela.ed wa.er content ( WCsa.), by RWC a. turgor loss point ( RWCp) in sta.le level a.d low RWC of the sa.ura.ed sympla.t (RWCsym). However, the morphologica. fea.ures of tra.spiring surfa.e reduction a.d deep root system seem to be the ma.n wa. for the pla.t to a.a.t to the extreme drought environment. Result a.so suggests tha. one time of irregula. irriga.ion in summer will not be helpful to recover wa.er sta.us of a. spa.sifolia.in loca.ion where the wa.er ta.le is very low.

关键词： a.ha.i spa.sifolia wa.er rela.ion drought stress wa.er potentia. PV pa.a.eters irriga.ion effect

策勒绿洲多枝柽柳灌溉前后水分生理指标变化的初步研究

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应用生态学报 2002年第7期13卷 849-853页

作者：曾凡江 a.drea.foetzki 李向义张希明李小明 Micha.l Runge 中国科学院新疆生态与地理研究所乌鲁木齐830011中国科学院沈阳应用生态研究所沈阳110016 德国哥廷根大学生态与生态系统研究所哥廷根37073 中国科学院新疆生态与地理研究所乌鲁木齐830011

在位于塔克拉玛干沙漠南缘的策勒绿洲对引洪灌溉后多枝柽柳清晨叶水势、水势日变化和蒸腾速率的变化特点进行了研究 .结果表明 ,灌溉后柽柳的清晨水势值 (- 0 .93MPa.比灌溉前的清晨水势值(- 1.0 4MPa.有所增加 ,但幅度不大 .因此 ,灌... 详细信息

在位于塔克拉玛干沙漠南缘的策勒绿洲对引洪灌溉后多枝柽柳清晨叶水势、水势日变化和蒸腾速率的变化特点进行了研究 .结果表明 ,灌溉后柽柳的清晨水势值 (- 0 .93MPa.比灌溉前的清晨水势值(- 1.0 4MPa.有所增加 ,但幅度不大 .因此 ,灌溉对柽柳清晨水势的恢复有一定的作用 .灌溉后柽柳水势的日变化均值 (- 2 .2 9MPa.比灌溉前的水势日变化均值 (- 1.6 9MPa.有较大降低 .灌溉后柽柳蒸腾速率的日变化值 (0 .5 0 5mmol·m-2 s-1)比灌溉前的蒸腾速率日变化值 (0 .18mmol·m-2 s-1)有较大增加 .从灌溉前后样地土壤含水量的变化和柽柳的根系分布情况看 ,这是柽柳利用地下水的结果 .柽柳通过深根系和地下水相接。

关键词：策勒绿洲多枝柽柳水分生理灌溉

沙漠-绿洲过渡带四种多年生植物水分关系特征

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生态学报 2004年第6期24卷 1164-1171页

作者：李向义张希明何兴元曾凡江 a.drea.foetzki Fra.k M THOMa. 中国科学院新疆生态与地理研究所乌鲁木齐830011 中国科学院沈阳应用生态研究所沈阳110016 德国哥廷根大学生态与生态系统研究所哥廷根d37073

沙漠 -绿洲过渡带地区植被的可持续性在防止绿洲沙漠化的过程中非常重要。对过渡带主要植物种骆驼刺 (a.ha.ispa.sifolia.Sha.)、多枝柽柳 (Ta.a.ix ra.osissima.L ebed.)、胡杨 (Populus euphra.ica.Oliv.)和头状沙拐枣 (Ca.ligonum ca.ut-medusa. Schrenk.)水分关系的研究表明 :4种植物的水分恢复状况良好 ,清晨水势一直较高 ,水分亏缺并不严重。渗透势和正午水势的降低幅度不大 ,变化比较平稳 ,更像是一种生长过程中的结果 ,植物的水分胁迫状况并不明显。 4种植物的水势和渗透势都高于典型的荒漠植物 ,属于中生植物的范围。水分参数的变化显示在同样的环境节律下 ,四种植物在水分生理的变化特征上有一致性。一直很高的 RWCp 值表明植物不能适应剧烈的水分损失和较低的水分含量 ,植物需要稳定充足的水分供应来适应塔克拉玛干极端气候条件下的生长环境。植物对环境胁迫也有各自不同的生理适应特点 ,胡杨的ΔΠ值大 ,能忍受较多的水分损失维持气孔的开放 ;骆驼刺的Ψp 值最高 ,水分亏缺的平衡与恢复效果明显 ;C4 植物头状沙拐枣能维持较高的水势和渗透势 ,而盐土植物多枝柽柳能忍受水势的很大降低。夏季一次性灌溉对骆驼刺、多枝柽柳和胡杨水分状况的改善基本没有影响 ,对头状沙拐枣有一定的帮助。植物?

关键词：水分关系干旱胁迫灌溉效果地下水塔克拉玛干沙漠

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自然状况下头状沙拐枣对水分条件变化的响应

植物生态学报 2003年第4期27卷 516-521页

作者：李向义 Fra.k M.THOMa. a.drea.foetzki 曾凡江张希明何兴元中国科学院沈阳应用生态研究所沈阳110016 德国哥廷根大学生态与生态系统研究所哥廷根d37073 中国科学院新疆生态与地理研究所乌鲁木齐830011

对塔克拉玛干沙漠南缘沙漠-绿洲过渡带前沿人工植被头状沙拐枣(Ca.ligonum ca.ut-medusa.)水分关系的研究表明:头状沙拐枣在生长季节中一直保持着正的膨压,水分亏缺的发展并不严重,植被所受水分胁迫在正常范围内,因而在现存条件下干旱... 详细信息

对塔克拉玛干沙漠南缘沙漠-绿洲过渡带前沿人工植被头状沙拐枣(Ca.ligonum ca.ut-medusa.)水分关系的研究表明:头状沙拐枣在生长季节中一直保持着正的膨压,水分亏缺的发展并不严重,植被所受水分胁迫在正常范围内,因而在现存条件下干旱引起的水分胁迫不足以威胁植被的存在。在生长进程中,随着环境胁迫的加剧,头状沙拐枣依然维持了比较高的水势和渗透势,实验结果也显示植株体内可溶性物质(N_sDM)的累积程度并没有升高,因而其生理过程仍然在比较宽松的环境中进行。相对含水量(RWC_p)在生长季节一直保持很高的水平,这对植株保持体内水分防止水分过度损失有利。头状沙拐枣在干旱胁迫下表现出的这些生理特点说明,植物对干旱环境的生理适应类型属于抵抗型。在叶水平上植株对干旱胁迫的水分生理适应主要表现为质外体水比例的增高,细胞壁弹性的增加,持续较高的相对含水量(RWC_p)以及灌水后RWC_p和枝条水分比值(WC_(sa.))的增加上。夏季的引洪灌溉有助于头状沙拐枣水分状况的恢复,并很可能是植被免于严重水分胁迫的原因之一。

关键词：自然状况头状沙拐枣水分条件干旱胁迫水势灌溉效果