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不同海拔青海云杉和祁连圆柏生理生态适应性研究

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不同海拔青海云杉和祁连圆柏生理生态适应性研究

作者：陈晓莉甘肃农业大学

学位级别：硕士

植物的生长发育,需要众多的环境因子。凡是在自然环境中植物所需要的某种物理的、化学的、或生物的环境因子发生亏缺或超越植物所需的正常水平,并对植物生长发育产生伤害的效应,都称为逆境。当亏缺或变化幅度超过植物正常生长要求的范围... 详细信息

植物的生长发育,需要众多的环境因子。凡是在自然环境中植物所需要的某种物理的、化学的、或生物的环境因子发生亏缺或超越植物所需的正常水平,并对植物生长发育产生伤害的效应,都称为逆境。当亏缺或变化幅度超过植物正常生长要求的范围,即对植物产生伤害作用。环境中各种生态因子随着海拔高度的变化均发生了变化,高山植物在长期适应与进化过程中,体内形成了一整套受遗传性制约的生理适应机制,来抵御不利环境引起的伤害。本试验以祁连山(位于黑河上游)不同海拔梯度(2765m-3565m)上的青海云杉(Picea crassifolia)、祁连圆柏(Sabina przewalskii)为材料,进行形态结构的观察与生理生化指标的测定,比较分析了青海云杉和祁连圆柏的生理生态特性随海拔梯度变化的规律和差异,取得如下主要结果:1、随着海拔升高,青海云杉和祁连圆柏叶片中丙二醛(MDA)、可溶性蛋白、可溶性糖含量,过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)活性均呈增加趋势,青海云杉超氧物歧化酶(SOD)活性随海拔没有明显变化,而祁连圆柏叶片的SOD活性增加;相同海拔梯度上,青海云杉的MDA含量高于祁连圆柏,而可溶性蛋白含量低于祁连圆柏。因此,两树种都能适应低温、冰冻、强辐射等环境胁迫,在同一海拔上青海云杉受低温胁迫时伤害较严重,而祁连圆柏的抗辐射能力高于前者。2、在海拔2965-3565m,随着海拔升高,祁连圆柏叶表皮角质层较厚,海拔越高越明显;栅栏系数、栅栏细胞系数增大,胞间隙面积增大,气孔密度增大及气孔大小减小,这些都是祁连圆柏对高山极端环境适应的一种表现。3、海拔2765-3065m之间的青海云杉叶片长短径、角质层厚度、叶肉细胞宽、表皮层细胞宽及高、维管束直径,韧皮部、木质部、转输组织厚度随海拔的升高呈增加趋势,在海拔3000m附近其达到最大,而在3065-3465m之间则随海拔的升高减小;随着海拔的不断升高,表皮细胞大小先升高后降低;气孔宽呈现先降低后升高的趋势,气孔长无明显变化;气孔密度呈现先升高后降低。在低于和高于3000m的海拔上青海云杉叶形态结构各项指标及参数均发生了相应变化来适应干旱的低海拔和寒冷的高海拔环境来延长和保存生命,并完成生命循环史。

关键词：海拔梯度适应性叶片结构抗氧化酶青海云杉祁连圆柏

青海省祁连圆柏天然林林地土壤生态化学计量特征

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西北林学院学报 2021年第6期36卷 1-8页

作者：井赛陈志林侯晓巍李智华胡云云向安民侯琳西北农林科技大学林学院陕西杨陵712100 国家林业和草原局西北调查规划设计院旱区生态水文与灾害防治国家林业局重点实验室陕西西安710048

以青海省祁连圆柏天然林林地土壤为研究对象,分析土壤有机碳(SOC)、全N(TN)、全P(TP)及化学计量比对海拔与土层的响应及其与环境因子的关系,以期深入了解青海省祁连圆柏林土壤养分限制状况。结果表明:1)土壤SOC、TN、TP、C∶P、N∶P随... 详细信息

以青海省祁连圆柏天然林林地土壤为研究对象,分析土壤有机碳(SOC)、全N(TN)、全P(TP)及化学计量比对海拔与土层的响应及其与环境因子的关系,以期深入了解青海省祁连圆柏林土壤养分限制状况。结果表明:1)土壤SOC、TN、TP、C∶P、N∶P随海拔与土层深度增加均呈现减小趋势;不同海拔与土层深度间C∶N无明显变化。SOC与TN在不同土层深度与海拔梯度间表现出协同变化特征;TP的空间变异性小。2)土壤理化性质、气候、植被因素对土壤C、N、P化学计量有显著影响(P祁连圆柏天然林林地土壤C∶P(57.96)、N∶P(5.43)高于全国土壤平均水平(52.90、3.9),说明土壤N有效性高,P素缺乏。林木正常生长受土壤中可利用性P限制。

关键词：青海祁连圆柏土壤化学计量海拔

青海东北部不同降水林线祁连圆柏种群特征、径向生长与气候关系比较

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青海东北部不同降水林线祁连圆柏种群特征、径向生长与气候关系比...

作者：宋文琦东北林业大学

学位级别：硕士

为了解青藏高原东北部不同降水梯度下,高山林线处祁连圆柏(Sabina przewalskii)种群特征动态变化以及其径向生长与气候关系是否存在差异,在青海省东北部自西北到东南沿降水梯度设置3个高山林线采样点:乌兰县哈里哈图国家森林公园(HL,年... 详细信息

为了解青藏高原东北部不同降水梯度下,高山林线处祁连圆柏(Sabina przewalskii)种群特征动态变化以及其径向生长与气候关系是否存在差异,在青海省东北部自西北到东南沿降水梯度设置3个高山林线采样点:乌兰县哈里哈图国家森林公园(HL,年降水量217 mm)、都兰县曲什岗(QS,281 mm)和同德县河北林场(HB,470 mm),分析林线优势种祁连圆柏(Sabina przewalskii)种群空间分布格局、年龄结构及通过编制静态生命表的方法计算种群密度长期变化序列,并与气候变化进行对比分析。同时,运用树轮年轮学方法分析祁连圆柏的径向生长与气候关系随降水梯度的变化规律。青藏高原东北部不同降水梯度下,低、中降水区域(HL、QS)高山林线祁连圆柏种群空间分布及林线位置近年来无明显变化,而高降水区域(HB)祁连圆柏种群林线位置呈向更高海拔攀升的趋势;低、中降水区域(HL、QS)祁连圆柏种群年龄结构为壶形,种群密度在近年来无明显变化,种群整体呈下降趋势。而高降水区域(HB)祁连圆柏种群年龄结构呈金字塔型,幼苗和幼树比例较高,种群密度明显升高,种群呈上升趋势;不同降水梯度下祁连圆柏种群长期发展与气候之间关系表明,随降水强度升高,气温对于种群发展的影响逐渐增强而降水对于种群发展的影响逐渐减弱。在青藏高原东北部区域气候暖湿化的背景下,降水对祁连圆柏径向生长的限制作用差异不明显,但温度对祁连圆柏径向生长的影响存在显著差异。在低降水区域(HL),冬夏季最低气温主要限制祁连圆柏径向生长,并且在不同气候特征年中无明显变化;在中降水区域(QS),祁连圆柏的径向生长明显受冬季最低气温影响,与低降水区域相比,春、夏季最低气温对祁连圆柏径向生长的限制作用减弱,并且主要限制因子在不同气候特征年存在显著变化;在高降水区域(HB),冬、夏季最低气温对祁连圆柏径向生长的限制作用不显著,而春、秋季最低气温对祁连圆柏径向生长的抑制作用显著增加,并且主要集中在高温年和干旱年。本研究结果并未支持干旱(湿润)区高山林线树木径向生长主要受水分(温度)限制的假说,但是林线处降水强度会影响树木生长与温度的关系。可见,随着青藏高原东北部暖湿化加剧,不同地区林线处祁连圆柏种群可能会出现不同的发展趋势,树木生长的气候限制因子可能存在变得复杂化。

关键词：高山林线气候限制因子种群特征降水梯度祁连圆柏青藏高原树木年轮

青海省祁连圆柏居群遗传多样性及其生态适宜区研究

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青海省祁连圆柏居群遗传多样性及其生态适宜区研究

作者：张伟萍西北农林科技大学

学位级别：硕士

遗传多样性决定物种的生存、发展和进化,对其进行研究有助于该物种的保护和利用。祁连圆柏(Juniperus przewalskii)是青藏高原东北部特有的优势树种,有良好的水土保持和水源涵养作用。同时,具有药用和材用价值。在全球变暖的情况下,高... 详细信息

遗传多样性决定物种的生存、发展和进化,对其进行研究有助于该物种的保护和利用。祁连圆柏(Juniperus przewalskii)是青藏高原东北部特有的优势树种,有良好的水土保持和水源涵养作用。同时,具有药用和材用价值。在全球变暖的情况下,高山物种将特别脆弱,祁连圆柏作为青海省优良乡土树种之一,当前适生区的变化尚不清楚。为全面掌握青海省祁连圆柏遗传变异规律,揭示祁连圆柏居群遗传多样性与环境因子的相关关系,更好的理解祁连圆柏居群的生态适应能力,本研究以青海省7个祁连圆柏居群为研究对象,利用SSR和SRAP两种标记技术,分析祁连圆柏的遗传多样性,并讨论遗传多样性指数与地形气候因子相关性。同时,利用最大熵模型和地理信息系统的空间分析技术对不同气候情景下祁连圆柏在青海省的潜在地理分布进行预测,探讨影响祁连圆柏潜在地理分布的主导因子及在未来气候情景下适宜分布区的变化,以期为祁连圆柏的优良种质选择,种质资源的保护和开发利用等提供理论指导。主要研究结果如下:1.筛选出SSR多态性引物20对、SRAP多态性引物22对,平均多态位点百分比分别是100%、99.58%,表明这两种分子标记均能在祁连圆柏中有效扩增。基于遗传多样性指数可知,祁连圆柏居群遗传多样性较丰富。居群MX(麦秀林场)和居群DLX(都兰香日德)的遗传多样性水平较高,居群QL(祁连县)遗传多样性水平最低。祁连圆柏的遗传分化处在中等程度,主要发生在居群内部,居群间存在一定的基因交流。2.基于SSR和SRAP两种分子标记的聚类分析结果显示,7个祁连圆柏居群可分成两类,第一类包括MX(泽库县麦秀林场)、DLH(德令哈)、DL(都兰县都兰林场)和DLX(都兰县香日德);第二类群包括QL(祁连)和HZ(互助县北山林场)。WL(乌兰)居群因两种标记的引物不同聚类情况略有不同。祁连圆柏居群间的遗传距离与实际的地理距离无显著相关性。3.环境因子对遗传多样性和地理分布具有不同程度的影响。海拔是影响祁连圆柏遗传多样性和地理分布最主要的环境因子,其次是降水和温度因子。4.祁连圆柏潜在分布区主要位于青海省的东部地区,总适宜区面积占整个研究区域面积的11.2%。高度适宜区主要分布在祁连、门源、大通、互助、乐都、民和、化隆、平安、湟中、湟源、海晏、刚察、共和、贵南、贵德、尖扎、循化、同仁、泽库、河南、同德、玛沁、兴海、乌兰、都兰、玛多和德令哈等27个县。影响其地理分布的主导地形气候因子是海拔、年均降水量、极端最低温和坡度,累计贡献率为85.9%。5.未来3种气候情景对祁连圆柏适宜区的影响存在差异,SSP245气候情景的适宜区面积将会缩减,SSP126和SSP585气候情景下则会不同程度地扩张,SSP126气候情景的扩张最明显,其扩张区域主要位于泽库县、河南蒙古族自治县中北部和祁连县东南部地区。祁连圆柏适宜分布区在未来3种(SSP126、SSP245、SSP585)气候情景下,逐渐向高海拔地区迁移,但在经纬度方向,分布变化较小,适宜区总体稳定。

关键词：祁连圆柏 SSR SRAP 遗传多样性气候变化稳定分布区

祁连圆柏和青海云杉叶稳定氮同位素变化及其与环境因子的关系

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许昌学院学报 2020年第2期39卷 17-22页

作者：张有福陈春艳陈拓河南科技大学农学院河南洛阳471000 中国科学院西北生态环境资源研究院冰冻圈科学国家重点实验室甘肃兰州730000

植物氮同位素值(δ15N)被广泛用来解析生态梯度上氮循环的变化模式,其也是反映一个种群生境条件的重要指标.然而,δ15N与环境和气象因子的关系仍然存在争议.选择青藏高原东北部生态脆弱区生长的祁连圆柏(Sabina przewalskii)和青海云杉(... 详细信息

植物氮同位素值(δ15N)被广泛用来解析生态梯度上氮循环的变化模式,其也是反映一个种群生境条件的重要指标.然而,δ15N与环境和气象因子的关系仍然存在争议.选择青藏高原东北部生态脆弱区生长的祁连圆柏(Sabina przewalskii)和青海云杉(Picea crassifolia)为对象,测定不同地区生长的两种植物叶片δ15N,探索二者的变化特征及其与环境因子的关系.研究结果表明,青海云杉叶δ15N的变化幅度明显大于祁连圆柏,二者的变异系数分别为132.16%和44.63%.祁连圆柏和青海云杉叶δ15N存在正相关关系,且年均气温与两种树叶δ15N均呈正相关;海拔和年均降雨量与祁连圆柏叶δ15N呈正相关,与青海云杉叶δ15N呈负相关;比较δ15N与年均气温和年均降雨量相关系数,反映出青海云杉对环境因子的依赖程度大于祁连圆柏.由此可见,种间差异是影响植物δ15N变化及其与环境关系的重要因素,这可归因于局地环境差异与植物的互馈反应.

关键词：祁连圆柏青海云杉稳定氮同位素气象因子

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祁连圆柏的抗逆性及种植要点分析

中国农业信息 2016年第13期28卷 142-143页

作者：陈生玲甘肃省武威市天祝藏族自治县林木种苗管理站武威733299

文章对祁连圆柏在高寒地区的抗逆性进行了研究,并总结了种植技术要点,同时提出了一些造林建议,以供高寒地区在植树造林物种的选择上进行参考。

关键词：祁连圆柏抗逆性种植要点

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祁连圆柏扦插繁殖技术研究

陕西林业科技 2009年第4期33卷 23-26页

作者：蒋云龙王银福西北农林科技大学林学院陕西杨凌712100 青海三江集团青海西宁810000 陕西省延安市林业外援项目管理办公室陕西延安716000

祁连圆柏是青海省的主要造林树种之一,本文以5 a生祁连圆柏母树当年生半木质化枝条为材料,在青海省西宁市开展了扦插环境、日期、扦插基质、插穗长度、采条部位、下切口形状等因素对祁连圆柏扦插生根与生长的影响试验,结果表明:扦插环... 详细信息

祁连圆柏是青海省的主要造林树种之一,本文以5 a生祁连圆柏母树当年生半木质化枝条为材料,在青海省西宁市开展了扦插环境、日期、扦插基质、插穗长度、采条部位、下切口形状等因素对祁连圆柏扦插生根与生长的影响试验,结果表明:扦插环境与日期、扦插基质、插条长度、枝条着生部位、下切口形状等对祁连圆柏插穗的生根率、生根条数和新稍生长量影响的差异极显著。生产中,应采集5 a生母树树冠中、上部枝条,剪成下切口为马蹄形、长10～15 cm的插穗,用100 mg/L的GGR溶液处理2 h后,于6月中旬～7月中旬扦插于珍珠岩+腐殖质土(1:2)的基质中,并搭设小拱棚,扦插生根率可以达到79%以上。

关键词：祁连圆柏嫩枝扦插生根率

祁连圆柏嫩枝扦插育苗不同处理对苗期生长的影响

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热带农业工程 2019年第3期43卷 26-28页

作者：李吉德青海省海东市互助县台子乡综合服务中心

扦插育苗时要选择健康、无病虫害、当年生、半木质化的嫩枝。以扦插基质、植物生长调节剂、扦插时间等不同处理对祁连圆柏嫩枝进行扦插试验。通过对试验结果的分析研究,选出干旱区适宜祁连圆柏嫩枝扦插繁殖育苗的扦插基质、生长调节剂... 详细信息

扦插育苗时要选择健康、无病虫害、当年生、半木质化的嫩枝。以扦插基质、植物生长调节剂、扦插时间等不同处理对祁连圆柏嫩枝进行扦插试验。通过对试验结果的分析研究,选出干旱区适宜祁连圆柏嫩枝扦插繁殖育苗的扦插基质、生长调节剂及扦插日期,为今后大量繁殖祁连圆柏苗木提供理论依据。

关键词：祁连圆柏处理方法嫩枝扦插成活率

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祁连圆柏不同催芽方法研究

甘肃林业科技 2015年第1期40卷 35-37页

作者：王尚雄白晓丽毛忠映苏万青李桂芬甘肃祁连山国家级自然保护区祁连自然保护站甘肃武威733000 甘肃祁连山国家级自然保护区夏玛自然保护站甘肃天祝733205

本文利用羊圈内混羊粪层积及露天埋藏2种不同的催芽方法,研究了在春、秋2季不同催芽方法下的出苗率。经对比试验发现,4种组合中羊圈内混羊粪层积催芽且在春季播种的效果最好,密度达到了176株/m2;其次是羊圈内混羊粪层积催芽秋季播种的较... 详细信息

本文利用羊圈内混羊粪层积及露天埋藏2种不同的催芽方法,研究了在春、秋2季不同催芽方法下的出苗率。经对比试验发现,4种组合中羊圈内混羊粪层积催芽且在春季播种的效果最好,密度达到了176株/m2;其次是羊圈内混羊粪层积催芽秋季播种的较好,密度达到了147株/m2;露天埋藏催芽处理种子后在春、秋2季播种育苗的效果都不显著。

关键词：祁连圆柏不同催芽方法育苗