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张掖湿地芦苇比叶面积和水分利用效率的关系

生态学报 2017年第15期37卷 4956-4962页

作者：李群赵成章王继伟赵连春徐婷韩玲西北师范大学地理与环境科学学院甘肃省湿地资源保护与产业发展工程研究中心兰州730070

密度制约下植物比叶面积与水分利用效率的关系,对于认识土壤-植物-大气的物质循环和能量流动机制具有重要意义。采用样方调查法,研究了3种密度(高密度Ⅰ:210—230株/m^2;中密度Ⅱ:130—150株/m^2;低密度Ⅲ:50—70株/m^2)条件下芦苇种群... 详细信息

密度制约下植物比叶面积与水分利用效率的关系,对于认识土壤-植物-大气的物质循环和能量流动机制具有重要意义。采用样方调查法,研究了3种密度(高密度Ⅰ:210—230株/m^2;中密度Ⅱ:130—150株/m^2;低密度Ⅲ:50—70株/m^2)条件下芦苇种群比叶面积(SLA)和水分利用效率(WUE)的关系。结果表明:随着芦苇种群密度的逐渐降低,湿地群落的土壤含水量逐渐减小,芦苇的株高、叶面积、叶干重、SLA和蒸腾速率(Tr)均呈逐渐减小的趋势,净光合速率(Pn)、叶厚度和WUE呈逐渐增加的趋势;不同密度条件下湿地植物芦苇比叶面积(SLA)与水分利用效率(WUE)的关系存在显著差异(P湿地生境中,芦苇通过调整叶片形态构造,使比叶面积和水分利用效率形成了相反的变化趋势,反映了植物适应光照条件、土壤含水量等异质性环境因子的资源利用策略和光合产物积累模式。

关键词：芦苇比叶面积水分利用效率张掖湿地密度制约

张掖湿地芦苇蒸腾速率与叶性状关系对土壤水分的响应

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生态学杂志 2018年第4期37卷 1095-1101页

作者：李群赵成章姚文秀王建良张伟涛西北师范大学地理与环境科学学院甘肃省湿地资源保护与产业发展工程研究中心兰州730070

了解植物蒸腾速率与叶性状关系对环境因子响应,对于探索植物碳水代谢关系和叶性状构建模式之间耦合的生理生态学机制具有重要的意义。选择张掖国家湿地公园的沼泽湿地为实验地,按湿地中心向边缘土壤水分依次递减的规律设置Ⅰ(95.70%)、... 详细信息

了解植物蒸腾速率与叶性状关系对环境因子响应,对于探索植物碳水代谢关系和叶性状构建模式之间耦合的生理生态学机制具有重要的意义。选择张掖国家湿地公园的沼泽湿地为实验地,按湿地中心向边缘土壤水分依次递减的规律设置Ⅰ(95.70%)、Ⅱ(67.50%)、Ⅲ(50.70%)、Ⅳ(30.17%)4个土壤含水量样地,研究了不同土壤水分影响下芦苇(Phragmites australis)的蒸腾速率与叶面积、叶厚度的关系。结果表明:随着土壤含水量下降,湿地植被群落的高度、盖度和地上生物量均呈现先增加后降低的趋势,芦苇的叶面积(LA)、叶片蒸腾速率(Tr)呈现先增加后降低的趋势,而叶厚度呈增加趋势;芦苇的Tr与LA关系在样地Ⅰ和样地Ⅳ存在极显著正相关(P<0.01),Tr与叶厚度关系在样地Ⅰ存在极显著正相关(P<0.01),而在样地Ⅳ呈极显著负相关(P<0.01);在样地Ⅱ和Ⅲ,芦苇的Tr与LA、叶厚度之间呈显著正相关(P<0.05)。在土壤水分饱和与土壤水分胁迫的样地,芦苇分别采取了小而薄和小而厚的叶片构建模式,实现了低Tr;而在土壤水分适中的样地芦苇采取了大而薄的叶片资源投资策略,实现了较高的Tr,反映了植物种群适应异质生境的表型可塑性机制。

关键词：蒸腾速率叶厚度叶面积芦苇张掖湿地

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张掖湿地芨芨草叶大小和叶脉密度的权衡关系

植物生态学报 2016年第8期40卷 788-797页

作者：韩玲赵成章徐婷冯威段贝贝郑慧玲西北师范大学地理与环境科学学院甘肃省湿地资源保护与产业发展工程研究中心兰州730070

叶大小-叶脉密度的权衡关系是植物叶经济谱理论的基础,对理解资源竞争条件下植物叶片的物理构建与生理代谢的关系具有重要的意义。该文采用标准化主轴估计(standardized major axis estimation,SMA)的方法,按芨芨草(Achnatherum splende... 详细信息

叶大小-叶脉密度的权衡关系是植物叶经济谱理论的基础,对理解资源竞争条件下植物叶片的物理构建与生理代谢的关系具有重要的意义。该文采用标准化主轴估计(standardized major axis estimation,SMA)的方法,按芨芨草(Achnatherum splendens)株丛密度设置I(>12丛·m^(–2))、II(8–12丛·m^(–2))、III(4–8丛·m^(–2))和IV(张掖洪泛平原湿地不同密度条件下芨芨草种群的叶大小和叶脉密度的关系进行研究。结果表明:随着芨芨草株丛密度的降低,湿地群落的土壤含水量逐渐减小、土壤电导率逐渐增加,芨芨草的净光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)和分枝数呈先增大后减小的趋势,叶面积、叶干质量、比叶面积和株高呈逐渐减小趋势、光合有效辐射(PAR)和叶脉密度呈逐渐增加趋势;芨芨草叶大小和叶脉密度在高密度(I)和低密度(IV)样地均呈极显著负相关关系(p湿地群落芨芨草倾向于大叶片低叶脉密度的叶片构建模式,在低密度湿地群落选择小叶片高叶脉密度的异速生长模式,体现了密度制约下湿地植物的生物量分配格局和资源利用对策。

关键词：叶面积叶干质量叶脉密度权衡芨芨草张掖湿地

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张掖湿地旱柳叶脉密度与水分利用效率的关系

植物生态学报 2017年第7期41卷 761-769页

作者：徐婷赵成章韩玲冯威段贝贝郑慧玲西北师范大学地理与环境科学学院甘肃省湿地资源保护与产业发展工程研究中心兰州730070

植物叶脉密度与水分利用效率(WUE)的关联性影响着植物水分的供需平衡,为验证植物进化过程中形成的生态适应策略提供了适用性理论依据。该文选择张掖市黑河干流边缘的洪泛平原湿地为实验地,以河岸为起点沿平行河岸线的方向依次设置近水区... 详细信息

植物叶脉密度与水分利用效率(WUE)的关联性影响着植物水分的供需平衡,为验证植物进化过程中形成的生态适应策略提供了适用性理论依据。该文选择张掖市黑河干流边缘的洪泛平原湿地为实验地,以河岸为起点沿平行河岸线的方向依次设置近水区(样地Ⅰ)、中水区(样地Ⅱ)和远水区(样地Ⅲ)3个水分梯度样地,结合相关分析和标准化主轴分析,研究了水分影响下旱柳(Salix matsudana)叶脉密度与WUE之间的关系。结果表明:随着土壤含水量减少,旱柳林的高度和郁闭度均持续降低,旱柳叶片的叶脉密度、WUE、净光合速率、蒸腾速率、光合有效辐射和饱和水汽压差逐渐增加,比叶面积、气孔导度和胞间CO_2浓度逐渐减小;不同土壤含水量样地旱柳叶脉密度与WUE间的相关性存在差异(p湿地生境。

关键词：旱柳叶脉密度水分利用效率关联性土壤水分梯度张掖湿地

张掖湿地芨芨草叶脉密度和叶脉直径的权衡关系对3种生境的响应

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植物生态学报 2017年第8期41卷 872-881页

作者：韩玲赵成章冯威徐婷郑慧玲段贝贝西北师范大学地理与环境科学学院甘肃省湿地资源保护与产业发展工程研究中心兰州730070

植物叶脉性状间的协同进化影响生理活动中水分利用策略和叶片经济谱的形成,对理解叶片在叶脉建成中的碳投入和叶脉功能回报的经济权衡具有重要的意义。该文结合相关性和标准化主轴估计分析(SMA)方法,研究了张掖洪泛平原湿地乔-草群落冠... 详细信息

植物叶脉性状间的协同进化影响生理活动中水分利用策略和叶片经济谱的形成,对理解叶片在叶脉建成中的碳投入和叶脉功能回报的经济权衡具有重要的意义。该文结合相关性和标准化主轴估计分析(SMA)方法,研究了张掖洪泛平原湿地乔-草群落冠盖区、过渡区和空旷区3种自然生境下芨芨草(Achnatherum splendens)叶脉密度和叶脉直径的生长关系。结果表明:从湿地群落的冠盖区到空旷区,植物群落光合有效辐射(PAR)和水汽压亏缺(VPD)逐渐增加,土壤含水量(SM)逐渐减小、土壤电导率逐渐增大;芨芨草的叶片宽度(LW)、叶脉密度(1.28–1.59 mm·mm^(-2))和水分利用效率(WUE)呈逐渐增大的趋势,叶片长度(LL)和叶脉直径(0.21–0.16 mm)呈逐渐减小的趋势,叶性状的平均可塑性值为0.19,株丛密度(BD)、蒸腾速率(T_r)和净光合速率(P_n)呈先增大后减小的倒U形趋势;3种生境中芨芨草的WUE、PAR、T_r、P_n与叶脉密度和叶脉直径呈显著的相关关系;叶脉密度与叶脉直径呈不同程度的负相关关系,在冠盖区,芨芨草叶脉密度和叶脉直径呈极显著的负相关关系,在过渡区和空旷区,二者呈显著的负相关关系,从冠盖区到空旷区,SMA斜率逐渐增大(0.54–1.50),冠盖区和空旷区的SMA斜率与1.0存在显著差异。为适应光照环境条件的变化,芨芨草在空旷区具有大量细脉的叶脉网络性状,在冠盖区生长少量粗脉的细长型叶片,即在某一给定的叶片长度下,阴生环境中芨芨草叶片需要更大的叶脉直径来支撑,反映了湿地植物较强的表型可塑性机制。

关键词：芨芨草光照叶脉密度叶脉直径权衡张掖湿地

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张掖湿地旱柳叶水势与中脉性状的关联性

生态学报 2017年第10期37卷 3335-3343页

作者：徐婷赵成章韩玲郑慧玲冯威段贝贝西北师范大学地理与环境科学学院甘肃省湿地资源保护与产业发展工程研究中心兰州730070

植物叶水势和中脉性状是反映叶片水力特性的主要参数,二者之间的关联性对理解植物水分供需平衡的生态适应策略具有重要意义。选择张掖市黑河干流边缘的洪泛平原湿地为实验地,以河岸为起点沿平行河岸线的方向依次设置近水区(样地Ⅰ)、中... 详细信息

植物叶水势和中脉性状是反映叶片水力特性的主要参数,二者之间的关联性对理解植物水分供需平衡的生态适应策略具有重要意义。选择张掖市黑河干流边缘的洪泛平原湿地为实验地,以河岸为起点沿平行河岸线的方向依次设置近水区(样地Ⅰ)、中水区(样地Ⅱ)和远水区(样地Ⅲ)3个水分梯度样地,采用标准化主轴估计方法(standardized major axis estimation,SMA),研究了对水分影响下旱柳(Salix matsudana)叶水势与中脉性状之间的关系。结果表明:随着土壤含水量减少,旱柳林的高度、密度和郁闭度均持续降低,旱柳叶片的中脉密度、净光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)、光合有效辐射(PAR)和叶片温度(Tleaf)逐渐增加,中脉直径、比叶面积及叶水势、叶绿素含量逐渐减少;不同土壤含水量样地旱柳叶水势与中脉性状间的相关性存在差异(P湿地土壤含水量减少,旱柳采取降低叶水势、增加中脉密度并减少中脉直径的资源投资策略,反映了该物种在异质生境中具有较强的叶片性状可塑性,从而有利于其适应特殊的湿地生境。

关键词：旱柳叶水势中脉密度中脉直径关联性土壤水分梯度张掖湿地

张掖湿地土壤-地下水环境对天然植被生态系统的影响

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水利规划与设计 2023年第2期 51-55页

作者：杨祎武娅娟田宽娟汪佳佳李哲王嘉琦邓浩亮河西学院土木工程学院甘肃张掖734000

进行张掖湿地地下水位不同埋深深度对土壤有机质和植被生长发育的调查,对生态环境保护、植被修复等生态环境具有重要指导意义。基于张掖湿地浅地表层内的土壤有机质、含盐量、含水量和地下水埋深特征、植被多样性等数据,文章采用相关性... 详细信息

进行张掖湿地地下水位不同埋深深度对土壤有机质和植被生长发育的调查,对生态环境保护、植被修复等生态环境具有重要指导意义。基于张掖湿地浅地表层内的土壤有机质、含盐量、含水量和地下水埋深特征、植被多样性等数据,文章采用相关性分析法、综合分析法对地下水与植被生长环境之间的关系进行分析研究。结果表明,研究区植被整体覆盖度良好,优势种群为沙蒿、沙柳、红柳种群等,植被总覆盖度与地下水水位埋深相关关系并不显著。

关键词：地下水天然植被生态系统群落演替张掖湿地

张掖黑河湿地甘州区流域水体净污效果监测分析

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水利技术监督 2022年第12期 27-31,63页

作者：吴建东雒天峰甘肃省水利科学研究院甘肃兰州730000 甘肃省水利厅水利工程建设造价与规费管理中心甘肃兰州730000

文章以研究湿地流域水体自净污效果为目的,选取张掖黑河湿地国家级自然保护区甘州段流域水体为研究对象,开展湿地不同典型区域的水体的PH值、总氮、总磷、重金属、氨氮浓度等指标随季节变化趋势的监测与分析,通过水体净污效果指标与相... 详细信息

文章以研究湿地流域水体自净污效果为目的,选取张掖黑河湿地国家级自然保护区甘州段流域水体为研究对象,开展湿地不同典型区域的水体的PH值、总氮、总磷、重金属、氨氮浓度等指标随季节变化趋势的监测与分析,通过水体净污效果指标与相对应时间的拟合曲线关系,揭示湿地区域内水体水质随月份变化趋势,可为湿地不同流域水体在不同时段的精确调控提供技术依据,提高水体净污能力和效果。此外水质指标与相对应月份的拟合曲线符合多项式函数关系,可以使用该曲线来表示甘州区湿地水体水质随时间的变化关系。本研究可以为张掖湿地以后的水质检测及管理提供借鉴。

关键词：张掖湿地净化效果水质土壤

张掖湿地旱柳叶脉性状与叶水力性状的关系分析

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张掖湿地旱柳叶脉性状与叶水力性状的关系分析

作者：徐婷西北师范大学

学位级别：硕士

植物对环境的生态适应策略、响应性功能、生物量分配格局及生理活性等要通过一系列紧密联系的性状来实现,植物通过调控自身的资源权衡机制来完成不同功能性状间的构建、稳固和强弱变化与替补转化,因此植物叶片形态及叶片形态与叶脉密度... 详细信息

植物对环境的生态适应策略、响应性功能、生物量分配格局及生理活性等要通过一系列紧密联系的性状来实现,植物通过调控自身的资源权衡机制来完成不同功能性状间的构建、稳固和强弱变化与替补转化,因此植物叶片形态及叶片形态与叶脉密度间的权衡关系是植物生态学策略的一个普遍特征。植物的叶脉对叶起主要的支撑作用和输送水分和光合产物的主要通道,同时也是能够承担外界和内部应力的机械组织。土壤含水量可以显著的影响植物叶片的形态结构和生理生化特性,植物叶片的形态特征和水分生理特性体现了植物的生长策略和资源利用方式,是植物与环境长期相互作用的结果,其中土壤含水量对叶片的大小、叶脉密度、中脉性状、叶水势、叶水力导度和水分利用效率有着显著的影响。较多学者分别对叶大小、叶脉的形成和适应机制及其两者之间的关系、叶片水分特性等问题进行了研究,但是将叶脉性状与叶大小及叶脉性状与叶水力性状结合起来,对植物各性状间相互作用机制、植物对资源的利用和分配过程及植物对环境的适应性策略的综合分析和认识还不够深入。鉴于此,在张掖市洪泛平原湿地,选取生长在不同土壤含水量梯度的旱柳为研究对象,以植物叶性状、叶脉性状和水分生理特性相关理论为基础,分析旱柳叶大小-叶脉密度的异速生长、中脉性状和叶水势、叶脉性状和叶水力导度、叶脉密度和水分利用效率的关系,以系统阐述植株资源分配的水分响应策略,进而增强植物的适应性的机制理论。结果表明:(1)随着土壤含水量的减少,旱柳林样地群落的平均高度、郁闭度均呈现逐渐减小趋势;旱柳单叶面积、比叶面积和中脉直径均呈逐渐减小趋势,而叶厚度、中脉密度和叶脉密度则均呈增大趋势;旱柳叶片叶绿素含量、气孔导度和胞间CO浓度呈减小趋势,叶片温度、净光合速率、蒸腾速率、光合有效辐射和饱和水汽压差则均呈增大趋势;旱柳叶水势逐渐降低,叶水力导度和水分利用效率逐渐升高;(2)在3个土壤含水量梯度内,旱柳叶形指数随着土壤含水量的降低逐渐减小;叶脉密度与叶面积在3个梯度内均呈显著负相关关系,不同样地两者的异速斜率存在显著差异(p<0.05);样地Ⅰ的异速生长斜率为-1.9794,显著小于-1(p<0.05);样地Ⅱ和样地Ⅲ的异速生长斜率分别为-0.7801和-0.616,显著小于-1(p<0.05),表明在各个样地叶面积越小,叶脉密度越大,且样地Ⅰ叶脉密度的生长速度大于叶面积的生长速度,样地Ⅱ和样地Ⅲ叶脉密度的生长速度小于叶面积的生长速度;(3)在3个土壤水分梯度样地中脉密度与叶水势均呈显著线性正相关关系(p<0.05),中脉直径与叶水势呈显著线性负相关关系(p<0.05),在不同样地这种相关性存在差异;3个实验样地旱柳叶脉密度与叶水力导度均呈极显著正相关关系(p<0.01),在样地Ⅰ和样地Ⅲ旱柳中脉直径与叶水力导度呈极显著负相关关系(p<0.01),在样地Ⅱ呈显著负相关关系(p<0.05);在样地Ⅰ和样地Ⅲ叶脉密度与WUE间呈极显著线性正相关关系(p<0.01),样地Ⅱ是旱柳叶脉密度和WUE均逐渐增大的过渡区域,叶脉密度和WUE仅呈显著线性正相关关系(p<0.05);样地Ⅰ叶脉密度与WUE的相关系数显著小于1,样地Ⅱ和样地Ⅲ的相关系数显著大于1(p<0.05)。植物叶大小与叶脉密度、叶脉性状和叶水力性状的关系受土壤含水量的制约,由于不同样地土壤含水量的不同,对叶形指数、叶面积、叶脉密度、中脉密度、中脉直径、叶水势、叶水力导度和水分利用效率都有显著影响。植株叶片结构和功能性状的差异,导致其必然选择各自不同的最佳收益生长模式,也是植物生态位分化和补偿的必然结果。

关键词：旱柳叶性状叶脉性状叶水力性状土壤含水量张掖湿地