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Analysis on the change of water potential of Populus euphratica *** *** Jabl under different irrigation volumes in temperate desert zone

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Chinese Science Bulletin 2010年第10期55卷 965-972页

作者： fu aihong chen yaning li weihong Key Laboratory of Oasis Ecology and Desert Environment Xinjiang Institute of Ecology and Geography Chinese Academy of Sciences Urumqi 830011 China

The measurement of plant water potential is considered to be a direct approach to confirming the irrigation time in present irrigation *** this current study,two shelter forests species in the Junggar Basin (Central Asia),Populus euphratica and *** Jabl,were *** monitored leaf water potential (ψl),stem water potential (ψs) and soil water potential (ψsoil) under different irrigation *** characteristics of the variation in leaf and stem water potential (ψl and ψs) of *** and *** Jabl,as well as the impact of soil water potential (ψsoil) on the leaf and stem water potential (ψl and ψs) under different irrigation conditions were *** results showed the following.(1) With increased irrigation,the intensity of drought stress on *** and *** Jabl decreased.(2) The intensity of drought stress experienced was less for *** Jabl than for *** under the same irrigation conditions.(3) The more intense the drought,the less sensitive was *** Jabl,but the more sensitive was ***,and vice versa.(4) For the *** community the soil water potential (Ψsoil) at 60 cm depth responded to variation in irrigation more strongly than at 30 and 90 cm *** the *** Jabl community the soil water potential (ψsoil) in the shallow surface layer responded to irrigation variation more strongly than that in deep layers.(5) In the event of relatively sufficient soil water,predawn stem water potential (ψpds) of plant was a reasonable indicator reflecting soil water potential (ψsoil).(6) The water demand of *** and *** Jabl shelter forests can be met with different irrigation policies:large volume and less frequency for *** but small volume and more frequency for *** Jabl.

关键词：电位变化灌水量荒漠区胡杨作者温带

Water use strategies of the desert riparian forest plant community in the lower reaches of Heihe River Basin, China

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Science China Earth Sciences 2014年第4期57卷 1293-1305页

作者： fu aihong chen yaning li weihong State Key Laboratory of Desert and Oasis Ecology Xinjiang Institute of Ecology and GeographyChinese Academy of Sciences

The object of this paper is the different plant communities in the Ejina desert riparian forest. Groundwater depth, soil moisture, plant water potential, relative leaf moisture content and water use efficiency was monitored, and the response of soil moisture and plant ecology to the groundwater depth and the water use efficiency of the different plant communities was analyzed. The results showed that：（1） Along with the groundwater depth increasing, predawn and midday water potential of the plants, with the exception of Reaumuria soongorica, did not decrease significantly, indicating that when the groundwater depth is less than 3 m, the plant communities in the range of 4 km from the river way did not suffer or slightly suffer from water stress;（2） The distribution of higher soil moisture content within 0–3 m soil layer is suitable with the plants’ root system, as indicated in the communities of coexisting overripe Populus euphratica or Taramrix chinensis, both of which can release excessive water into soil for shallow rooted shrubs or herbaceous plants when there is water shortage;（3） R. soongorica can absorb deep soil moisture through deep roots for their own survival;（4） The community consisting of Sophora alopecuroides, Karelinia caspica, T. chinensis, and overripe P. euphratica has the best species combination for restoring the damaged eco-environment in the lower reaches of Heihe River;（5） The order of plants’ relative leaf water contents is K. caspica ＆gt; S. alopecuroides ＆gt; young P. euphratica ＆gt; overripe P. euphratica ＆gt; mature P. euphratica = T. chinensis coexisting with other species ＆gt; single R. soongorica ＆gt; single T. chinensis and the order of WUE is single T. chinensis ＆gt; single R. soongorica ＆gt; T. chinensis living in symbiosis with other species ＆gt; S. alopecuroides = young P. euphratica ＆gt; mature P. euphratica ＆gt; overripe P. euphratica ＆gt; K. caspica. Therefore, with ample soil moisture, the plant community helps rapid growth of

关键词： water potential soil moisture water use efficiency water use strategy desert riparian forest Heihe river

塔里木河下游地下水埋深对胡杨气体交换和叶绿素荧光的影响

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生态学报 2011年第2期31卷 344-353页

作者：陈亚鹏陈亚宁徐长春李卫红付爱红中国科学院新疆生态与地理研究所乌鲁木齐830011 中国科学院绿洲生态与荒漠环境重点实验室乌鲁木齐830011 新疆大学资源与环境科学学院乌鲁木齐830046

为了分析干旱环境下地下水埋深变化对胡杨(Populus euphratica oliv.)光合作用的影响,对塔里木河下游3个地下水埋深(4.91,6.93m和8.44m)环境下胡杨叶片的气体交换日变化、光响应曲线、PN-Ci曲线以及叶绿素荧光特性等进行了比较研究。研... 详细信息

为了分析干旱环境下地下水埋深变化对胡杨(Populus euphratica oliv.)光合作用的影响,对塔里木河下游3个地下水埋深(4.91,6.93m和8.44m)环境下胡杨叶片的气体交换日变化、光响应曲线、PN-Ci曲线以及叶绿素荧光特性等进行了比较研究。研究结果表明:当地下水埋深从4.91m增加到6.93m和8.44m,胡杨光合速率(PN)(10:00),初始荧光(F0)、最大荧光(Fm)、以及PSⅡ实际光化学效率(ΩPSⅡ)、电子传递速率(ETR)、非光化学猝灭系数(NPQ)和正午叶水势(Ψmidday)等都发生了明显变化,其中胡杨NPQ增加了109%-127%,ΩPSⅡ,ETR和Ψmidday分别减小了24%-29%,17%-22%和31.6%-45.6%,表明胡杨受到的干旱胁迫程度在增加;而当地下水埋深在6.93-8.44m之间时,上述参数无显著变化,表明胡杨很可能处于相同干旱胁迫程度;并且在地下水埋深4.91-8.44m范围内,最大光化学效率(Fv/Fm),表观量子效率(φ),Rubisco羧化速率(Vcmax),等参数都未发生明显变化,表明即使地下水埋深增加到8.44m,此时的干旱胁迫程度也未超过胡杨的耐受能力,其光合能力也未受到不可逆转的伤害。

关键词：胡杨(Populus euphratica oliv.) 叶绿素荧光地下水埋深光合作用

博斯腾湖水盐动态变化(1951-2011年)及对气候变化的响应

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湖泊科学 2014年第1期26卷 55-65页

作者：周洪华李卫红陈亚宁付爱红中国科学院新疆生态与地理研究所荒漠与绿洲生态国家重点实验室乌鲁木齐830011

分析了1951-2011年博斯腾湖历史水位和湖水矿化度的动态变化特征,解析了博斯腾湖水量与水质对气候变化的响应及未来变化趋势.结果表明,博斯腾湖水位在60年内经历了两个突变时期,突变时间分别为1974年和1994年,湖水矿化度也相应地呈现了... 详细信息

分析了1951-2011年博斯腾湖历史水位和湖水矿化度的动态变化特征,解析了博斯腾湖水量与水质对气候变化的响应及未来变化趋势.结果表明,博斯腾湖水位在60年内经历了两个突变时期,突变时间分别为1974年和1994年,湖水矿化度也相应地呈现了三个动态变化阶段,水量与水位呈极显著负相关,但水质变化滞后于水位变化1年;流域气温呈显著增加趋势,气温升高的突变时间为1993年,与开都河出山口径流突变时间一致,但降水变化不显著;1993年前,博斯腾湖水量主要受气温和人类活动双重影响,1993年后博斯腾湖水量主要受气温的显著影响,气温主要通过改变入湖水量及湖区蒸发损耗来调控湖泊水位和水质;未来气温持续升高情景下,博斯腾湖水位将面临降低趋势,水质也将有恶化趋势.因此,为合理开发利用博斯腾湖水资源,减少水资源无效损耗,抑制水质恶化趋势,确保流域可持续发展,建议将博斯腾湖调水时间集中在5-9月,并严格控制孔雀河流域工农业用水量及工农业、生活污染源,减少污水排放量,减少周边地下水开发量.

关键词：博斯腾湖水量矿化度气温径流

干旱胁迫对胡杨PSII光化学效率和激能耗散的影响

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植物学报 2011年第4期46卷 413-424页

作者：朱成刚陈亚宁李卫红付爱红杨玉海中国科学院新疆生态与地理研究所荒漠与绿洲生态国家重点实验室乌鲁木齐830011 中国科学院研究生院北京100049

选取塔里木河下游4处地下水位埋深>4 m的监测井位,结合地下水位数据,调查并分析了在地下水位下降引发的干旱胁迫下,胡杨(Populus euphratica)的叶片水分特征及叶绿素荧光特性,从能量代谢与转换角度分析了干旱胁迫对胡杨的PSII光化学效... 详细信息

选取塔里木河下游4处地下水位埋深>4 m的监测井位,结合地下水位数据,调查并分析了在地下水位下降引发的干旱胁迫下,胡杨(Populus euphratica)的叶片水分特征及叶绿素荧光特性,从能量代谢与转换角度分析了干旱胁迫对胡杨的PSII光化学效率和激能耗散的影响。结果表明:随着地下水位下降引发的干旱胁迫程度的加剧,胡杨的叶水势显著降低,而叶片相对水分含量差异不显著,总体处于适宜状态(80.38%–86.19%);在干旱胁迫的影响下,胡杨的综合光合活性明显降低,叶片光饱和点显著下降;同时胡杨的光合作用电子传递速率、PSII光下实际光化学效率以及光化学猝灭均随着光强的增大而显著降低,且干旱胁迫越剧烈,下降幅度越大;干旱胁迫下,胡杨的非光化学猝灭和调节性能量耗散量子产量等参数则随着光强的增大显著升高,但是其潜在最大光化学效率却处于适宜状态(0.80–0.86)。说明干旱胁迫下,胡杨的光合作用光能利用份额下降,耐受高光强的能力减弱,捕获的光能过剩程度加剧。胡杨主要通过热耗散来缓解光能过剩带来的压力。虽然研究区胡杨的PSII尚未发生不可逆的光损伤,但是其发生光抑制以及由此带来的光系统损伤的潜在危险在增加。

关键词：电子传递速率叶水势光抑制光化学效率光化学猝灭

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塔里木河流域生态安全问题分析

环境科学与管理 2010年第9期35卷 93-98,104页

作者：付爱红陈亚宁李卫红中国科学院绿洲生态与荒漠环境重点实验室中国科学院新疆生态与地理研究所新疆乌鲁木齐830011

对新疆塔里木河流域1978年以来不同阶段出现的生态安全问题进行了深入分析,从水资源、植被和土地盐渍化、荒漠化等方面详细阐述了该区的生态安全状况,并提出今后该流域生态安全应关注的重点和研究的方向。

关键词：生态安全荒漠化盐渍化塔里木河流域

塔里木河下游生态输水对荒漠河岸林生态恢复力的影响

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干旱区地理 2021年第3期44卷 620-628页

作者：付爱红程勇李卫红朱成刚陈亚鹏中国科学院新疆生态与地理研究所荒漠与绿洲生态国家重点实验室新疆乌鲁木齐830011 新疆塔里木河流域管理局新疆库尔勒841000

生态恢复力是指生态系统在外界干扰下通过自我调节、恢复到未受损前状态的能力,研究生态恢复力可为有效应对外界干扰对生态系统的威胁提供理论基础。基于对过去20 a近河岸荒漠河岸林植被归一化植被指数(NDVI)和气象数据的分析,研究了塔... 详细信息

生态恢复力是指生态系统在外界干扰下通过自我调节、恢复到未受损前状态的能力,研究生态恢复力可为有效应对外界干扰对生态系统的威胁提供理论基础。基于对过去20 a近河岸荒漠河岸林植被归一化植被指数(NDVI)和气象数据的分析,研究了塔里木河下游不同河段4个时期(2001—2005年、2006—2010年、2011—2015年和2016—2019年)植被净初级生产力(NPP)的均值以及生态系统抵抗力、稳定性和恢复力状况,得到了不同时期不同河段生态系统的恢复状况。结果表明:(1)2016—2019年具有最大的NPP均值和最大值,与2006—2015年相比,生态系统恢复力较大,但略小于2001—2005年。(2)上段2011—2015年恢复力最大,中、下段2016—2019年恢复力最大,上、中和下段2006—2010年恢复力最低。(3)输水20 a后,上段生态系统的恢复状况较中、下段好。(4)生态恢复是相对于某种状态而言的,生态输水后前10 a生态恢复力较低,表明生态系统不容易恢复到未退化状态,而后10 a生态恢复力较大,说明生态系统越来越接近未退化状况,植被整体生长状况在改善。

关键词：生态系统恢复力稳定性抵抗力荒漠河岸林塔里木河下游

黑河下游荒漠河岸林植物水分传输观测试验研究

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北京师范大学学报（自然科学版） 2016年第3期52卷 271-276页

作者：陈亚宁李卫红周洪华陈亚鹏郝兴明付爱红马建新中国科学院新疆生态与地理研究所中国科学院荒漠与绿洲生态国家重点实验室新疆乌鲁木齐830011

荒漠河岸林是长期适应干旱区内陆河流域环境的产物,具有独特的水分利用和生存策略.对黑河下游胡杨、柽柳等主要荒漠河岸林植物液流、水势、木质部导水率、根系水分再分配以及植物水分来源等的测试分析表明,在降水稀少、蒸发强烈的黑河下... 详细信息

荒漠河岸林是长期适应干旱区内陆河流域环境的产物,具有独特的水分利用和生存策略.对黑河下游胡杨、柽柳等主要荒漠河岸林植物液流、水势、木质部导水率、根系水分再分配以及植物水分来源等的测试分析表明,在降水稀少、蒸发强烈的黑河下游,胡杨、柽柳主要利用的是深层土壤水和地下水,其中成熟胡杨主要吸收地下175~325 cm处土壤水和地下水供其蒸腾和生存所需;胡杨根系水力提升过程主要发生在10~70 cm土层,蒸散导致的土壤耗水量中有10%来自根系提升的水量;植物根和枝条木质部的初始导水率（Ks0）和最大导水率（Ks,max）相对较高,其中柽柳木质部的潜在导水能力比胡杨强;胡杨、柽柳液流速度呈单峰型,在午后达到峰值,黎明前水势无显著变化,反映未受到严重水分胁迫;黑河下游河道附近的地下水埋深大多在4m以内,基本可以满足荒漠河岸林植物的生长发育,黑河下游荒漠河岸林生态系统处于稳定和发展状态.

关键词：荒漠河岸林水分传输水分来源水力提升内陆河