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增温对毛乌素沙地黑沙蒿和赖草凋落叶混合分解的调控具有时间依赖性

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应用生态学报 2024年第7期35卷 1753-1761页

作者：罗凯贾昕母艳梅高圣杰郝少荣查天山北京林业大学水土保持学院北京100083 宁夏盐池毛乌素沙地生态系统国家定位观测研究站宁夏盐池751500 北京林业大学林木资源高效生产全国重点实验室北京100083

气候变暖通过改变植物凋落物产量、质量以及分解者组成和活动来影响分解过程,从而调控生态系统的物质循环。在干旱、半干旱区,气候变暖对混合凋落物分解的影响仍不清楚。本研究利用开顶式增温箱和分解袋法,分析毛乌素沙地黑沙蒿和赖草... 详细信息

气候变暖通过改变植物凋落物产量、质量以及分解者组成和活动来影响分解过程,从而调控生态系统的物质循环。在干旱、半干旱区,气候变暖对混合凋落物分解的影响仍不清楚。本研究利用开顶式增温箱和分解袋法,分析毛乌素沙地黑沙蒿和赖草混合凋落物在450 d分解过程中质量损失和养分的动态变化。结果表明:凋落叶对增温的响应存在种间差异,增温促进了赖草凋落叶的质量损失和N、P释放,抑制了黑沙蒿凋落叶的质量损失、P释放,但促进了N释放。黑沙蒿和赖草凋落叶混合会抑制分解,增温加强了混合分解的拮抗效应,使混合凋落叶总质量损失减少9%,N和P释放量分别减少4.9%和12.6%。增温处理下混合凋落物质量损失和P释放的拮抗效应随时间逐渐加强,分解150 d时N释放从协同变为拮抗效应。黑沙蒿和赖草凋落叶混合分解产生的非加性效应受温度和时间共同调控,未来的混合凋落物分解研究应该考虑温度和时间的交互作用。

关键词：增温混合凋落物非加性效应

毛乌素沙地油蒿光合电子传递速率生长季动态及其对环境因子的响应

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北京林业大学学报 2021年第2期43卷 54-62页

作者：雒宇马莉靳川李鑫豪李成贾昕查天山北京林业大学水土保持学院北京100083 宁夏盐池毛乌素沙地生态系统国家定位观测研究站北京100083 北京林业大学水土保持国家林业局重点实验室北京100083 北京市园林设计工程有限公司北京100083

【目的】探究干旱半干旱地区植被光合生理在生长季动态变化及其对各个影响因子的响应机制,对进一步了解该区植被对波动环境的适应性具有重要意义。【方法】该研究于2019年5−9月,对典型沙生植被油蒿的光合电子传递速率(ETR)进行长期原位... 详细信息

【目的】探究干旱半干旱地区植被光合生理在生长季动态变化及其对各个影响因子的响应机制,对进一步了解该区植被对波动环境的适应性具有重要意义。【方法】该研究于2019年5−9月,对典型沙生植被油蒿的光合电子传递速率(ETR)进行长期原位连续监测,同步观测光合有效辐射(PAR)、空气温度(Ta)、相对湿度(RH)和土壤含水量(SWC)等环境因子,同时测定叶绿素含量(SPAD)。分析ETR的动态变化规律及其对主要影响因子的响应。【结果】ETR与PAR、Ta、SPAD显著相关(P<0.05),ETR月均值7月份达到最大,9月份最小。ETR随光强的变化呈上升趋势,且在弱光条件下(PAR≤800μmol/(m^(2)·s))对光照响应强度大于强光。ETR随Ta的变化呈先上升后下降的趋势,5月(展叶期)和9月(落叶期)的高低温胁迫阈值分别为5和20℃,6−8月(成熟期)为10和25℃。ETR与SPAD呈线性正相关关系。成熟期ETR的稳定性小于展叶期和落叶期。【结论】通过以上研究发现PAR、Ta、SPAD是影响ETR的3个主要因子。在展叶期ETR主要受SPAD的影响,成熟期主要受温度和光强的影响,落叶期主要受植物生理的影响。油蒿在不同环境因子的交替作用下均体现出了良好的适应性。此外适当的升温能够促进光合电子的传递,增强植物光合能力。该研究结果可以为全球气候变暖下植物光合生理对环境响应的研究提供一定的理论指导,同时也为荒漠植被的恢复提供参考。

关键词：油蒿光合电子传递速率光合有效辐射空气温度叶绿素含量

基于液流和叶片水势测定的沙柳水分利用特征分析

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北京林业大学学报 2019年第11期41卷 87-94页

作者：杨睿智马景永梁椿烜田赟贾昕查天山北京林业大学水土保持学院北京100083 北京市水土保持工程技术研究中心北京100083 北京林业大学水土保持国家林业局重点实验室北京100083 宁夏盐池毛乌素沙地生态系统国家定位观测研究站宁夏盐池751500

【目的】干旱半干旱区植物的水分传输过程依赖于一套有效的调控机制,研究典型沙生植物对土壤干旱的响应机制有助于预测未来气候条件下荒漠生态系统的结构和功能变化。【方法】采用包裹式茎流仪于2017年5-10月对毛乌素沙地沙柳液流进行... 详细信息

【目的】干旱半干旱区植物的水分传输过程依赖于一套有效的调控机制,研究典型沙生植物对土壤干旱的响应机制有助于预测未来气候条件下荒漠生态系统的结构和功能变化。【方法】采用包裹式茎流仪于2017年5-10月对毛乌素沙地沙柳液流进行长期连续观测,期间选择天气晴朗的19 d测得黎明前叶水势与正午叶水势,同步连续监测林冠上方太阳辐射、气温、空气相对湿度与土壤含水量。【结果】(1)短期内土壤水势与枝条液流具有较好的相关性(5-6月、7-9月),整个生长季内液流密度与土壤叶片水势差(ΨL-ΨS)呈正相关。(2)叶片水势(ΨL)、大气水汽压亏缺(VPD)均对叶片蒸腾速率(EL)有调控作用,小于阈值呈正相关,大于阈值呈负相关。VPD对EL调控阈值为1.9 kPa,ΨL对EL调控阈值为-3.7 MPa。VPD对叶片导度(g L)有显著调控作用,调控阈值为0.9 kPa,小于阈值呈正相关,大于阈值呈负相关。(3)沙柳木质部栓塞脆弱性曲线呈"r"形,引起枝条50%导水率损失的压力值(P50)为0.73 MPa。(4)整体上看,正午木质部传导度(Ks)与正午叶片传导度(g L)是正相关的。K_s与黎明前叶水势(ΨS)呈现正相关关系,而g L受VPD影响较大导致其与Ψ_S相关性弱。g_L与K_s对于土壤干旱(Ψ_S降低)的相对敏感性(?)为1.035。【结论】以上结果表明,随着水分胁迫加重,木质部在水势较高时便通过降低导水率来减少水分丧失,木质部栓塞到一定程度也不关闭气孔,而是能保持一定的气孔开度。这些适应策略在一定程度上反映了沙柳最大化蒸腾和同化速率的一种机制,对正确认识干旱地区沙柳的水分利用特征有明显的理论意义,为深入研究沙柳的水力限制补偿机理奠定基础。

关键词：茎流蒸腾叶水势木质部传导度叶片传导度

基于数字影像的北京松山森林物候模拟及其与气象因子的关系

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林业科学 2022年第1期58卷 89-97页

作者：李润东田文东于海群李鑫豪靳川刘鹏查天山田赟北京林业大学水土保持学院北京100083 上海勘测设计研究院有限公司上海200335 北京林业大学水土保持国家林业和草原局重点实验室北京100083 北京市房山区林果科技服务中心北京102400 北京市园林绿化规划和资源监测中心(北京市林业碳汇与国际合作事务中心) 北京100013

【目的】探究温带落叶阔叶林物候变化及其与气象因子的关系,提高植被固碳模型和区域碳固定模拟的准确性。【方法】以北京松山落叶阔叶林为研究对象,基于2019年数字相机时间序列数据提取相对绿度指数(Gcc),采用Pearson相关分析方法分析... 详细信息

【目的】探究温带落叶阔叶林物候变化及其与气象因子的关系,提高植被固碳模型和区域碳固定模拟的准确性。【方法】以北京松山落叶阔叶林为研究对象,基于2019年数字相机时间序列数据提取相对绿度指数(Gcc),采用Pearson相关分析方法分析其与气象因子的关系。将Gcc和SRS-NDVI测量仪测定的归一化植被指数(NDVI)数据与生态系统总初级生产力(GPP)通量数据拟合估算出的物候指标作对比,分析其差异性。【结果】观测期间,Gcc与空气温度(T_(a))、土壤温度(T_(s))、土壤体积含水量(SWC)、光合有效辐射(PAR)、饱和水气压差(VPD)和降雨量(P)的Pearson相关系数分别为0.88、0.86、0.29、0.45、0.65和0.25。Gcc、NDVI、GPP提取的生长季开始时间(SOS)分别为第129、116、110天,生长季结束时间(EOS)分别为第277、277、283天,生长季长度(LOS)分别为148、162、173天。【结论】植被生长主要受温度、光合有效辐射、饱和水气压差影响,降雨对相对绿度指数具有“触发”作用。与通量数据提取的物候指标对比,数字相机和SRS-NDVI测量仪能够敏感捕捉到植被生长动态变化,数字相机对生长末期的捕捉精度高于生长初期。

关键词：森林物候数字相机相对绿度指数归一化植被指数生态系统生产力

Microglia:a promising therapeutic target in spinal cord injury

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Neural Regeneration Research 2025年第2期20卷 454-463页

作者： Xiaowei zha Guoli Zheng Thomas Skutella Karl Kiening Andreas Unterberg Alexander Younsi Department of Neurosurgery Heidelberg University HospitalHeidelbergGermany Department of Neuroanatomy Institute for Anatomy and Cell BiologyHeidelberg UniversityHeidelbergGermany

Microglia are present throughout the central nervous system and are vital in neural repair,nutrition,phagocytosis,immunological regulation,and maintaining neuronal *** a healthy spinal cord,microglia are accountable for immune surveillance,however,when a spinal cord injury occurs,the microenvironment drastically changes,leading to glial scars and failed axonal *** this context,microglia vary their gene and protein expression during activation,and proliferation in reaction to the injury,influencing injury responses both favorably and unfavorably.A dynamic and multifaceted injury response is mediated by microglia,which interact directly with neurons,astrocytes,oligodendrocytes,and neural stem/progenitor *** a clear understanding of their essential nature and origin,the mechanisms of action and new functions of microglia in spinal cord injury require extensive *** review summarizes current studies on microglial genesis,physiological function,and pathological state,highlights their crucial roles in spinal cord injury,and proposes microglia as a therapeutic target.

关键词： astrocytes cytokines functional recovery immune regulation M1/M2 activation macrophages microglia neuroinflammation spinal cord injury therapy

油蒿(Artemisia ordosica)光系统Ⅱ光化学效率对去除降雨的响应

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中国沙漠 2017年第3期37卷 475-482页

作者：张明艳贾昕查天山秦树高吴雅娟任才北京林业大学水土保持学院/宁夏盐池毛乌素沙地生态系统国家定位观测研究站/水土保持国家林业局重点实验室北京100083

认识植物生理特征对极端干旱的响应有助于理解和预测气候变化对生态系统过程的影响。通过对叶绿素荧光连续监测,研究了油蒿(Artemisia ordosica)光系统Ⅱ(PSⅡ)最大光化学效率(F_v/F_m)、实际光化学效率(ΦPSⅡ)和非光化学淬灭(NPQ)对... 详细信息

认识植物生理特征对极端干旱的响应有助于理解和预测气候变化对生态系统过程的影响。通过对叶绿素荧光连续监测,研究了油蒿(Artemisia ordosica)光系统Ⅱ(PSⅡ)最大光化学效率(F_v/F_m)、实际光化学效率(ΦPSⅡ)和非光化学淬灭(NPQ)对去除降雨的响应,旨在探讨干旱环境下PSⅡ的光保护机制。结果表明:油蒿叶片ΦPSⅡ和NPQ受光合有效辐射影响呈现出明显的日变化。与对照相比,去除降雨条件下ΦPSⅡ降低、NPQ升高。去除降雨降低了ΦPSⅡ对环境因子的敏感性,提高了NPQ对环境因子的敏感性。去除降雨条件下F_v/F_m的降低是由于PSⅡ反应中心的可逆性失活。这些结果表明极端干旱影响油蒿PSⅡ光化学效率;油蒿通过增加非辐射热耗散来抵抗干旱胁迫。

关键词：叶绿素荧光降雨 PSⅡ光化学效率干旱半干旱区

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干旱环境3种荒漠灌木叶绿素荧光参数动态

北京林业大学学报 2020年第8期42卷 72-80页

作者：靳川查天山贾昕田赟周文君杨双宝郭子繁北京林业大学水土保持学院宁夏盐池毛乌素沙地生态系统国家定位观测研究站北京海淀区100083 北京林业大学水土保持国家林业局重点实验室北京100083 甘肃省小陇山林业调查规划院甘肃天水741020

【目的】研究荒漠植物生理特征对自然环境波动下的响应过程可以更好地认识和预测气候变化对荒漠生态系统的影响。【方法】本文研究了宁夏盐池油蒿、沙柳和杨柴3种荒漠灌木优势物种在春季干旱环境下光系统II(PSII)最大光化学效率(Fv/Fm)... 详细信息

【目的】研究荒漠植物生理特征对自然环境波动下的响应过程可以更好地认识和预测气候变化对荒漠生态系统的影响。【方法】本文研究了宁夏盐池油蒿、沙柳和杨柴3种荒漠灌木优势物种在春季干旱环境下光系统II(PSII)最大光化学效率(Fv/Fm)、实际光化学效率(ΦPSII)和非光化学淬灭(NPQ)对环境因子的响应,旨在探讨荒漠灌木在干旱环境下PSII的光合生理状态以及其保护调节机制。【结果】结果表明:在水分胁迫下(土壤含水量<0.08 m^3/m^3),3种荒漠灌木Fv/Fm、ΦPSII显著降低,NPQ显著增加(P<0.01),沙柳Fv/Fm显著低于油蒿并且显著高于杨柴(P<0.01),杨柴ΦPSII显著低于油蒿和沙柳(P<0.01)。3种荒漠灌木ΦPSII和NPQ受光合有效辐射(PAR)的影响呈现出明显的日变化,且PAR、空气温度(Ta)、相对湿度(RH)和饱和水汽压差(VPD)对ΦPSII和NPQ均有影响。研究发现3种荒漠灌木PSII表现出不同受胁程度,其通过自身调节机制增加热耗散比例来抵御干旱下的环境胁迫。油蒿Fv/Fm能通过自身调节恢复到适宜状态值(约0.75),认为其反应中心损伤具有可恢复性。杨柴热耗散的光保护响应机制的敏感性较高,认为其受环境波动的影响较大。【结论】综上得出油蒿可以作为干旱区植被恢复的首选物种,沙柳其次,杨柴不建议考虑。可见由叶绿素荧光参数变化表征PSII反应中心的活性,可以充分体现荒漠灌木对环境波动的响应策略,可以作为探究干旱半干旱区荒漠植物对环境变化响应的重要手段。

关键词：干旱半干旱生态系统叶绿素荧光干旱荒漠灌木

北京奥林匹克森林公园绿地碳交换动态及其环境控制因子

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生态学报 2013年第20期33卷 6712-6720页

作者：陈文婧李春义何桂梅王小平查天山贾昕北京林业大学水土保持学院北京100083 北京市林业碳汇工作办公室北京100013 中关村绿色碳汇研究院北京100083

随着城市化进程的推进,城市公园绿地的面积也在不断地增加。在碳循环与气候变化研究中,以人工植被为主要存在形态的城市绿地生态系统,其潜在的碳汇功能亦不容忽视。基于涡度相关技术,于2011年12月1日至2012年11月30日对北京奥林匹克森... 详细信息

随着城市化进程的推进,城市公园绿地的面积也在不断地增加。在碳循环与气候变化研究中,以人工植被为主要存在形态的城市绿地生态系统,其潜在的碳汇功能亦不容忽视。基于涡度相关技术,于2011年12月1日至2012年11月30日对北京奥林匹克森林公园城市绿地生态系统进行了碳通量观测,以探讨城市绿地生态系统碳交换及其与环境因子的关系及其源/汇属性和强度。研究发现:奥林匹克森林公园绿地年总生态系统生产力(GEP)、生态系统呼吸(Re)、生态系统净生产力(NEP)具有明显的季节变化,生长季(4月—11月)以吸收二氧化碳(CO2)为主,非生长季以释放CO2为主。Re随空气温度(T a)呈指数增加,温度敏感性系数(Q10)为2.5;GEP也随T a的升高而增加;GEP与Re对T a的响应差异决定着NEP与T a的关系:当T a10.0℃时,NEP随T a升高而增加。在生长季各月,日总GEP随日光合有效辐射(PAR)的升高而增加,生态系统光合作用表观光量子效率(α)和平均最大光合速率(A max)也表现出明显的季节变化,最大值出现在7月,分别为0.083μmol CO2/μmol PAR和29.46μmol·m-2·s-1,最小值出现在11月,分别为0.017μmol CO2/μmol PAR和4.16μmol·m-2·s-1。奥林匹克森林公园绿地全年GEP、Re、NEP的年总量分别为1192、1028、164 g C/m2。该研究结果可用于估算、模拟预测相似城市生态系统在气候变化背景下生态系统净碳交换,可作为城市绿地生态系统管理与应对气候变化的重要理论基础。

关键词：城市绿地碳通量涡度协方差生态系统生产力生态系统呼吸

三种沙生灌木叶片含氮量的季节变化及其水分响应

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干旱区资源与环境 2014年第6期28卷 63-67页

作者：陈志豪郭建斌查天山秦树高唐思凌贾昕宁夏盐池荒漠生态系统定位研究站北京林业大学水土保持学院北京100083 北京林业大学水土保持学院北京100083

沙生灌木叶片含氮量的季节变化及其对土壤水分的响应对理解植物资源利用、胁迫适应以及生态系统氮水过程耦合具有重要意义。文中研究了宁夏盐池油蒿(Artemisia ordosica),沙柳(Salix psammophila)和杨柴(Hedysarum mongolicum)叶片含氮... 详细信息

沙生灌木叶片含氮量的季节变化及其对土壤水分的响应对理解植物资源利用、胁迫适应以及生态系统氮水过程耦合具有重要意义。文中研究了宁夏盐池油蒿(Artemisia ordosica),沙柳(Salix psammophila)和杨柴(Hedysarum mongolicum)叶片含氮量的季节动态及其与土壤水分的关系。结果表明:杨柴叶片含氮量显著高于油蒿和沙柳。在展叶期三种植物叶片含氮量均随时间下降;在叶变色期和落叶期叶片含氮量再次呈现下降趋势。在完全展叶期,三种植物叶片含氮量均不随时间发生趋势性变化,但随10cm土壤含水量的升高而增加,而不随深层(30,70cm)土壤含水量变化。此外,叶片含氮量对水分响应的敏感性存在种间差异,油蒿较其它两种植物更为敏感。在整个生长季,0-30cm土壤含氮量随10cm土壤含水量的升高而增加,表明土壤水分是通过改变土壤含氮量而间接影响植物叶片氮动态的。

关键词：半干旱沙生灌木土壤含氮量土壤含水量物候叶片含氮量