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干旱对陆地生态系统水碳过程的影响研究进展 总被引：11，自引：2，他引：9
在全球气候变化与生态系统研究领域中, 干旱对生态系统水碳过程的影响越来越受到重 视。在植物个体水平上, 干旱会引起植物叶片气孔导度降低, 溶质含量增加, 叶片变厚、地下生物 量比例增加等以减少水分损失。与此同时, 植物叶片的光合速率也因气孔导度的降低而下降。适 度的干旱通常会使植物利用效率得到提高。不同植物具有不同的水分利用策略, 它们的生理和形 态特征对干旱的响应表现出显著的差异性; 在群落或生态系统水平上, 干旱会影响群落冠层的生 理特性以及群落的结构组成, 从而引起生态系统的水碳循环过程的改变。主要体现为植被的光合 速率、呼吸速率、蒸腾速率降低, 而生态系统的水分利用效率在极端干旱条件下也可能降低。受干 旱影响, 植物群落耐旱植物所占比例增加, 群落的物种多样性和生产力也会降低。尽管目前有关 干旱对生态系统水碳过程影响在各个层面都已涉及, 但这些研究内容多是彼此孤立的, 为了深入 认识生态系统对干旱的响应机理, 还需要结合多种技术手段, 综合考虑生态系统水循环、碳循环、 氮循环等多过程间的耦合关系, 并建立生态系统不同层次间和时间尺度间机理联系的理论体系。 相似文献
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环境植物生理学定量研究的若干进展 总被引：7，自引：3，他引：7
环境植物生理学有关植物水分关系、蒸腾作用、光合作用、气孔调节以及水分利用等方面的定量研究取得了较大进展，对干旱地区植物水分平衡、干旱适应性等研究有指导意义和应用价值，也可为植物与环境变化关系、ＳＰＡＣ水分传输等研究提供依据 相似文献
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在野外考察的基础上,选择13个典型样地,研究了巴丹吉林沙漠南缘植被组成、群落特征和植被格局。结果表明：调查的样地中有荒漠植物31种,其中灌木12种,多年生草本11种,一二年生草本8种。种群密度3 000—14 000株·hm-2,优势种在群落中地位显著,群落稳定性较差;植被斑块面积小、最大斑块指数低。沙漠南缘年降水量虽然仅100 mm左右,但有霸王（Zygophyllum xanthoxylon）、红砂（Reaumuria soongarica）和沙蒿（Artemisia desertorum）等灌木和半灌木天然植物群落分布,有白刺（Nitraria tangutorum）和膜果麻黄（Ephedra przewalskii）灌丛沙堆,沙丘上生长着沙拐枣（Calligonum mongolicum）、沙鞭（Psammochloa villosa）等种群生存,且在沙漠延伸带流动沙丘上已成功建立了梭梭（Haloxylon ammodendron）人工固沙植被,表明在巴丹吉林沙漠南缘建立以乡土植物为主的固沙植被是可行的。在未来研究中,应在山水林田湖草沙生命共同体理念下加强从区域尺度上解析水、植被和沙的关系,系统了解生态系统的原真性、完整性和连通性及生态系统稳定性维持等问题,优化生态景观格局,确定生态保护目标和建设规模,同时要加强对乡土植物适应干旱风沙机制和扩繁保育技术研究,以便为区域生态建设和生态保护提供科技支撑。 相似文献
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一、世界上干旱区经济地带出现经济“超越”的启示世界上三分之一的面积是干旱半干旱地区。干旱区经济曾在历史上对经济的发展起着重要的作用。今天,随着当代科学的飞速发展和伴随其而来的生产手段的巨大进步,为干旱区、半干旱地区的经济发展开辟了新的道路。尤其在工业较发达、科技水平较高的国家,率先取得干旱、半干旱地区“经济超越”,以超过一般国家和地区的经济发展速度,建立起了较合理、较为先进、生产规模宏大、经济效益较好的干旱地区经济系统。这些实践,为干旱 相似文献
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水分是干旱、半干旱区草地生态系统生产力的主要限制因素,但水分如何影响生产力的季节内变异,以往研究相对不足。本研究以内蒙古温带典型草原为研究对象,基于多通道自动原位监测箱系统获得的生态系统日尺度总初级生产力(GPP)及遥感植被归一化指数估算年尺度的地上净初级生产力数据,在不同时间尺度上研究了水分对生产力的影响。结果表明:年降水量对该典型草原草地生态系统地上净初级生产力年际变异无显著影响,但土壤水分显著影响GPP的季节变异,土壤水分解释了GPP季节变异的22%;其他环境因子对生产力的季节变异也有一定影响;温度是生态系统处于干旱时GPP的主要限制因素,GPP随温度的升高而降低;而辐射是生态系统处于湿润时GPP的主要限制因素,GPP随辐射的升高而升高。本研究结果将有利于提升未来降水格局改变对草地生态系统生产力影响的认识。 相似文献
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干旱、半干旱地区约占中国陆地总面积的47%,该地区多以荒漠为背景,其生态结构简单,生态系统脆弱。为了更加客观准确的评价干旱、半干旱地区生态质量,对遥感生态指数（Remote sensing ecological index,RSEI）进行改进,提出一种适用于干旱地区的干旱遥感生态指数（Drought remote sensing ecological index,DRSEI）,该指数由绿度、湿度、干度、荒漠化指数和热度5个生态因子耦合而成。相较于RSEI,DRSEI对植被更加敏感,对不透水面、土地以及沙地的分辨能力更强,适合干旱半干旱地区的生态质量评价。利用DRSEI对古浪县1994—2020年生态质量进行长时序的动态监测与评价。结果表明：古浪县1994—2020年生态质量整体变好,中西部和东南部植被覆盖度明显增加,对生态环境有很强的改善作用;生态质量较差的区域主要集中在北部腾格里沙漠,生态质量为优、良、中的地区主要分布在南部祁连山东端支脉。基于DRSEI定量化评价干旱半干旱区域生态质量,对指导我国干旱半干旱区域的生态环境整治以及可持续发展具有重要的现实意义。 相似文献
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半干旱区社会-生态系统干旱恢复力的定量化研究 总被引：3，自引：0，他引：3
频繁发生的旱灾已成为限制中国西北半干旱区农业发展和生态环境建设的主要扰动因子.社会-生态系统恢复力理论可以加深人们对干旱环境中的社会学与生态学交互过程与机理的理解,提高当地系统抵御旱灾的能力.社会一生态系统恢复力是指系统能够承受且可以保持系统的结构、功能、特性以及对结构、功能的反馈在本质上不发生改变的干扰大小.目前,恢复力的研究大多停留于定性的、概念上的描述,缺乏对恢复力可操作性的实证案例研究模式.本文以甘肃省榆中县为例,从社会、经济和生态3个角度选择水分敏感因子,构建社会-生态系统,建立了恢复力测定的定量模型,计算了过去15年来榆中县社会-生态系统对干旱的恢复力变化,并分析了影响恢复力变化的因素. 相似文献
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流域干旱对淡水湖泊湿地生态系统的影响机制 总被引：1，自引：0，他引：1
在气候变化和人类活动的双重影响下,一些湿地严重退化。其中,流域干旱问题是导致湿地退化的重要原因之一。干旱严重制约着湿地的生态水文过程。一方面,干旱通过造成湿地水量亏缺和水分条件改变,来影响湿地生物和生境条件;另一方面,湿地中的生物对干旱具有一定的适应性,通过个体的形态、生理和行为适应等来避免干旱造成的伤害;同时,这一过程还伴随着生物种群的数量、密度、生物量、分布以及群落的组成、数量、生物量、分布等特征的变化;最终干旱对湿地的影响将体现在湿地规模、构成、格局和功能的变化上。在理论上,干旱作为一种扰动对提高湿地生态系统的耐旱性有一定积极影响,但由于缺少长期的湿地恢复过程研究,这一学术观点并未被广泛认知;长时间的严重干旱则会对湿地生态系统产生不可逆转的影响,导致其退化、消失。 相似文献
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在科尔沁不同类型沙地上选择了几种优势植物,通过自然脱水、高温处理过程中抗逆生理指标的测定和叶形态观测,研究了它们的抗逆方式和生理抗逆性差异与科尔沁沙地植被演潜规律的关系。结果表明,在自然脱水、高温处理中流动沙地上的沙米和欧亚旋覆花叶片迅速脱水死亡,而细胞内膜脂过氧化作用强烈引起细胞膜严重受损是其死亡的主要原因;半流动沙地上的差不嘎蒿在胁迫过程中叶变黄,但在复水后能恢复生长,这与其胁迫过程中游离脯氨酸含量增加维持叶渗透压减少水分过度丧失有关,半固定沙地芦苇在胁迫过程中叶干枯死亡,这与其细胞保护酶反应迟钝,积累的氧自由基引起膜脂过氧化作用伤害了膜系统有关;固定沙地上的狗尾草、白草在胁迫过程中萎蔫,复水后恢复生长,生理变化表现为保护酶对胁迫反应快,可溶性糖、游离脯氨酸含量增加,是一真正生理抗逆植物。在生境从流动沙地向固定沙地演变过程中,植物抗逆性在植被演替序列中起重要作用,其演替规律为:①从躲避干旱向生理抗旱发展,其中流动沙地上的沙米、欧亚旋覆花以种子形式躲避逆境,固定沙地的白草以生理抗旱为主;②从抗风沙型向抗旱性发展,如流动半流动沙地的差不嘎蒿具有抗沙埋、抗旱特性,固定沙地上的白草的抗沙埋性差,抗旱性较强;③生存方式从单一型向多元化发展,沙米主要以种子保存物种,白草则可通过种子和根茎上芽行营养繁殖保存生命;④从多重抗性向寡抗性发展,流动沙地的沙米抗风沙、抗高温、抗干旱,而固定沙地的白草只抗干旱。 相似文献
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胡杨(Populus euphratica)对干旱胁迫的生态适应 总被引：1，自引：0，他引：1
《中国沙漠》2020,(2)
以两年生胡杨幼苗为试材,采用盆栽实验,比较胡杨(Populus euphratica)在干旱胁迫下的生态适应性。结果表明:在植物整体方面,随着干旱程度的增加,胡杨枝条和叶片的导水能力均增加,通过增加导水率形成了在干旱环境下对水分的有效吸收和传输。同时,胡杨在干旱胁迫下增加水力利用效率\,维持体内的水分利用能力。在细胞层面,胡杨通过积累生物酶和脯氨酸维持渗透平衡,其中脯氨酸起到持续性的保护作用。胡杨通过叶片厚度及栅栏组织厚度的增加形成了对干旱具有适应性的储水和保水结构,达到了对水分的有效保持。在干旱胁迫时,胡杨从微观到宏观进行了一系列的调整,形成了对水分的有效吸收及传输、保持和利用的适应体系。对胡杨干旱适应性的研究对黑河下游生态系统的恢复和重建具有重要意义。 相似文献
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《山地学报》2017,(6)
随着全球变暖,干旱发生的频率和强度不断上升,但生态系统对干旱的响应机理尚不清楚。为把握生态系统整体对干旱的响应,以元江稀树冠草丛生态系统为研究对象,搭建了冠层上方的整体截雨试验平台,共设4个处理:空白(CK),截雨30%(PE3),截雨50%(PE5)和截雨70%(PE7),每个处理3个重复。主要通过土壤水分、土壤温度对不同截雨处理的响应评估该控雨平台的控水效应,为研究稀树冠草丛生态系统整体对干旱的响应提供试验基础。结果表明:元江年均气温逐年升高(P0.05),降雨逐年降低(P0.05),年均最高气温上升最快(P0.05);CK、PE3、PE5和PE7处理下土壤10cm水分含量年均值分别为17.2%、12.9%、10.3%和9.1%,各处理土壤10 cm水分含量在干季、雨季和全年尺度上均差异极显著(P0.01);10 cm土壤温度在各截雨处理下依次升高分别为25.1℃(CK)、25.2℃(PE3)、25.8℃(PE5)和26.5℃(PE7),且无论在干季、雨季还是全年尺度上PE7处理与PE3和CK处理差异显著(P0.05),其它处理间无差异(P0.05);该冠层上方截雨平台对生态系统整体控水的控水效果(EPE,70.0%~84.0%)优于于国内外冠层下方控穿透雨试验平台(EPE≤35.0%)。该平台为研究生态系统整体对干旱响应提供了良好的方法。 相似文献
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青海湖东岸的风沙堆积 总被引：15，自引：5，他引：10
风沙堆积和风成沙丘的发育在分布上服从于两条规律, 一条是地带性规律, 即绝大多数沙漠均分布于干旱地区, 或在副热带高压带及其产生的信风带, 或在温带干旱大陆中心, 另一条是非地带性规律, 即在某些非干旱区域如河流、海岸或湖泊的沙质滨岸地带, 只要有一定的风力条件也可形成风沙堆积。 相似文献
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在划分世界干旱区的各种方法中,气候方法是最重要的。但某些非气候因素,如土壤、植被、地貌等,也具有重要的参考价值。下面从气候、土壤、植被和流域类型四个不同的角度来划分世界干旱区的面积。1、气候分类1953年,梅格斯(Meigs)采用桑斯怀特(Thornthwaite)湿润指数来确定地球表面的干旱区,他把世界的干旱地区划分成三类:半干旱、干旱和极端干旱。其面积列于下表: 相似文献
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干旱荒漠土壤动物分布格局对降水脉动的响应研究进展 总被引：1，自引：1，他引：0
在干旱荒漠区,降水呈现强烈的脉动特征（即降水频率、强度及数量的高度变异性）,降水脉动变化对荒漠土壤动物的分布格局有显著影响。目前对降水脉动如何影响和调控荒漠土壤动物分布格局形成与维持的生态机制的认识非常有限。因此,深入开展干旱荒漠区降水脉动变化对土壤动物群落分布及多样性影响研究具有重要的科学意义。本文围绕“降水脉动驱动资源脉动影响土壤动物食物网结构”这一核心问题,重点从自然降水变化、冬季降雪变化和夏季降雨变化等方面对国内外的研究动态及最新研究进展做比较系统的评述。在此基础上,探索干旱荒漠生态系统响应降水变化研究中应重点关注的几个前沿科学问题,这可为中国干旱荒漠生态系统生物多样性保护管理提供科学依据,促进荒漠生态系统生物多样性保育理论、资源脉动生态学理论和研究方法的发展。 相似文献