黄土高原植物根系提高土壤抗冲性的有效性

黄土高原植物根系对提高土壤抗冲性的作用是在对该区土壤抗冲性系统研究的基础上开辟的一个新的研究领域。目前已定量研究了几种乔灌草根系对土壤抗冲性的强化效应。结果表明,植物根系强化土壤抗冲性的能力主要取决于有效根密度在土壤剖面中的分布盘绕状况,有效根密度的物理基础是100cm~2土壤截面上≤1mm须根的个数。本文首次从     

黄土高原土壤抗冲性机理初步研究

黄土及其上面发育的土壤无根系盘绕、固结,抗冲性很差,是导致黄土高原水土流失严重、生态环境恶化的重要内在原因.因此,研究该区土壤抗冲性的成因,是解决土壤侵蚀预测预报和水土保持综合治理的重大理论和实践问题.关于土壤抗冲性这一概念最早由朱显谟在60年代,根据黄土高原土壤抗侵蚀能力的特点,提出应把土壤抗蚀性和抗冲性明确区分开来进行研究,但有关这方面的系统研究至今尚未见报道.作者自1987年以来对黄土高原土壤剖面的     

分形几何在植物根系研究中的应用

非线性科学的分支——分形几何近年来发展迅速,它的应用几乎涉及到了自然科学的各个方面,甚至于社会科学.本文从简要介绍分形的基本原理入手,综述了分形几何在植物根系研究中的应用.     

南方红土网纹: 古森林植物根系的土壤学证据

对南方红土进行网纹宏观形态的观察和土壤微形态及化学成分分析,结果显示红土网纹是有植物根系的外形特征并保存了能够明确证实根系存在的中柱（ｓｔｅｌｅ）遗迹,网纹周边留有根系对根围挤压的微结构痕迹,网纹白色部分经历了脱铁的化学过程,这些证据表明南方红土网纹是古森林植物的根系遗迹。     

黄土高原现代植物-土壤氮同位素组成及对环境变化的响应

由于土壤氮同位素组成被认为是气候环境变化和自然生态系统氮循环过程的可能指示, 开展全球不同区域、不同生态系统氮同位素组成的研究将有助于对这个可能性的认识. 对中国黄土高原中西部不同环境条件下的现代植物和相应的土壤氮同位素进行了调查, 氮同位素组成变化范围分别为: 植物根: -5.1‰ ~ 1.9‰; 植物残体: -6.6‰ ~ 2.9‰; 土壤: -1.2‰ ~ 5.8‰. 结果表明: (1) 土壤与植物有相近的变化趋势, 但土壤的氮同位素组成较植物根的氮同位素要偏正, 其Δδ¹⁵N值变化范围为: 0.3‰ ~ 7.2‰, 平均值为: 4.1‰, 表明植物分解过程氮同位素存在分馏; (2) 该地区现代生态系统的氮同位素对降水和温度变化有明显的响应, 沿西北到东南方向, 年平均降水每增加100 mm可能导致土壤氮同位素组成偏负约1.31‰, 随温度的增加, 土壤氮同位素也趋向偏负; (3) 在降水和温度共同增加的影响下, 植物根系、植物残体和土壤的氮同位素偏负, 这个现象可能归因于降水是该地区植物-土壤氮同位素变化的主要控制因素. 尽管目前对植物-土壤氮同位素组成变化与降水和温度关系的机制尚不清楚, 但初步的研究结果表明土壤的氮同位素组成可能为黄土高原环境变化示踪提供指示.     

木本植物根系和木质部汁液ATP对土壤干旱信息的响应

以荧光素酶方法检测到,抗旱树种侧柏和较不抗旱树种大叶相思根系ＡＴＰ含量分别为１．６和０．６ｎｍｏｌ．ｇ＾－１干重,木质部汁液ＡＴＰ浓度分别为５．６和８μｍｏｌ．ｍ＾－３土壤急性干旱时,侧柏和大叶相思在土壤含水量（ＳＷＣ）从正常水平（０．２５ｇ．ｇ＾－１干上）分别降低到０．０２和０．０６ｇ．ｇ＾－１干土时,植株水势（ψ）分别降低到－４和－３．２ＭＰａ,根系ＡＴＰ含量分别递减９９．７％和４２％,干旱上     

木本植物根系及木质部汁液ABA对土壤干旱信息的感应

用ＡＢＡ单克隆放射性免疫测定技术（ＲＩＡ）研究了抗旱树种侧柏（Ｐｌａｔｙｃｌａｄｕｓ ｏｒｉｅｎｔａｌｉｓ）和较不抗旱树种大叶相思（Ａｃａｃｉａ ａｕｒｉｃｕｌｉｆｏｒｍｉｓ）根系和木质部汗液ＡＢＡ对土壤快速和缓慢干旱的反应。结果表明,侧柏和大叶相思根系ＡＢＡ对土壤干旱反应灵敏,两者对土壤干旱信息的感应有判别并与干旱形式有点;土壤快速和缓慢干旱时,侧柏木质产汁液ＡＢＡ浓度随根系ＡＢＡ递增的趋势有明     

大气CO2浓度倍增对植物幼苗根系生长影响的分形分析

用分形几何的数学方法,以盒维数为指标,分析了ＣＯ２倍增对植物幼苗根系生长的影响。实验结果表明,ＣＯ２倍增促进了Ｃ３植物春小麦根系分枝,但对Ｃ４植物甜高梁根系分枝的影响不大。     

论土壤-植物系统中水流电模拟时间常数的变性

线性模式以欧姆定律为基础,以电势差拟水势差,以电流强度拟水流通量密度,定义水势差与通量密度之比为不变的水流阻力。该模式自Van den Honert(1948)首次应用以来,使用得非常普遍。然而,该模式的缺陷是明显的。一是它不能从现象上解释水流阻力随通量     

C3,C4植物和现代土壤中硅酸体碳同位素分析

对我国现代植物和表层土壤中植物硅酸体碳同位素分析表明：Ｃ３,Ｃ４植物硅酸体的碳同位素素值与Ｃ３,Ｃ４植物的碳同位素值具很好的对位关系,植物硅酸体的碳同位素可以明确地区分出植物的光合作用途径。     

转基因植物对土壤微生物群落的影响及风险评价

转基因植物的大面积商品化,给人类健康和生态环境带来潜在风险,其生态安全性问题日益成为争论焦点。由于存在多种生物与非生物因素的干扰,有关转基因植物对土壤生态系统的影响至今尚无定论。转基因植物从1996年商业化以来,无论在发达国家还是在发展中国家,均呈现逐年增长的趋势。到2013年,全球转基因植物种植面积累计已达16亿公顷。与此相伴随,转基因植物对整个生态系统的影响及其潜在生态风险,也已受到社会各界高度重视。转基因植物对土壤生态系统,尤其对土壤微生物群落的影响,     

土壤-植物体系中硒生物有效性评价研究进展

硒是哺乳动物必需的微量营养元素.鉴于其缺乏和毒害剂量间范围狭窄,在作物硒生物强化及硒污染土壤修复过程中需对土壤硒的生物有效性进行准确评价.但由于土壤是一个多相非均质的复杂体系,土壤类型较多且土壤性质差异很大,迄今国内外尚没有一个普遍适用的土壤有效硒测定及其有效性的评价方法.因此,本文综述了国内外常用的测定土壤有效硒含量的化学浸提法（包括单一浸提及连续浸提法）和新兴的梯度薄膜扩散技术（DGT法）的优缺点及适用性,提出0.1 mol/L KH₂PO₄-K₂HPO₄浸提法作为土壤有效硒测定方法;讨论了运用化学浸提法测定结果、基于此计算获得的特征参数(土壤结合强度（IR值）和移动系数（MF值）)、植物硒含量表征土壤硒生物有效性的可行性,旨在为土壤-植物体系中硒生物有效性的评价提供依据.     

植物也吃肉？

有些植物不但依靠根系从土壤中吸取养分,叶子还能变态成捕获昆虫的器官,专司捕捉昆虫补充养分.此类食肉的植物我们称为食虫植物.据统计,全世界共有500多种食虫植物,分布在世界各国.产于我国的食虫植物有猪笼草、毛毡苔等,多分布在亚热带地区.植物为何要捕捉昆虫?它们又是如何捕捉的?植物学家经过长期的观察研究,发现了食虫植物捕获昆虫的机理,揭示出食虫植物食肉的奥秘.     

土壤-植物体系中硒生物有效性评价研究进展

硒是哺乳动物必需的微量营养元素.鉴于其缺乏和毒害剂量间范围狭窄,在作物硒生物强化及硒污染土壤修复过程中需对土壤硒的生物有效性进行准确评价.但由于土壤是一个多相非均质的复杂体系,土壤类型较多且土壤性质差异很大,迄今国内外尚没有一个普遍适用的土壤有效硒测定及其有效性的评价方法.因此,本文综述了国内外常用的测定土壤有效硒含量的化学浸提法（包括单一浸提及连续浸提法）和新兴的梯度薄膜扩散技术（DGT法）的优缺点及适用性,提出0.1 mol/L KH₂PO₄-K₂HPO₄浸提法作为土壤有效硒测定方法;讨论了运用化学浸提法测定结果、基于此计算获得的特征参数(土壤结合强度（IR值）和移动系数（MF值）)、植物硒含量表征土壤硒生物有效性的可行性,旨在为土壤-植物体系中硒生物有效性的评价提供依据.     

气候变化对黄土高原末次盛冰期以来的C3 /C4植物相对丰度的控制

大气CO2浓度以及气候等因素都有可能影响区域性C3/C4植物的相对丰度, 有机碳同位素能够有效反映土壤C4植物的相对丰度(或相对生物产率). 对黄土高原中部和南部5个末次盛冰期至全新世黄土-土壤序列有机碳同位素分析获得: (1) 从末次盛冰期至全新世, 黄土高原C4丰度相对增加约40%左右; (2) 无论是末次盛冰期还是全新世, C4植物在空间上都具有从西北至东南增加的趋势. 进一步对黄土高原以及内蒙古全新世土壤13Corg最大稳定值与现代气候统计分析表明, 黄土高原C4植物相对丰度与温度成正相关, 与降水成负相关, 与4月温度和降水的这种关系更加密切. 这些结果揭示: (1) 温度是导致全新世C4植物丰度增加的最主要的区域性因素, 而不是夏季风加强的结果, 相反, 夏季风加强, 即降水量的增加只可能降低C4植物冰期-间冰期增加的幅度, 在温度基本不变时C4植物丰度的降低才是夏季风增强的标志; (2) 末次盛冰期失去适合C4植物生长的温度时, 无论是CO2降低还是干旱程度的增加都不可能有效地驱使C4植物增加, 而全新世CO2浓度的上升仅仅可能是全球升温的因素之一, 似不是导致黄土高原C4植物增加的直接因素.     

土壤碳酸钙/有效磷化学计量特征对油蒿群落植物密度的影响

干旱和半干旱区土壤碳酸钙会降低土壤磷的有效性, 进而影响植物生长, 土壤碳酸钙/有效磷(钙磷比)化学计量特征会不会影响植物密度, 这有待于研究证实. 本研究对干旱和半干旱区4 个油蒿(Artemisia ordosica)群落做了调查, 进行了正交盆栽实验, 探讨了土壤钙磷比与植物密度之间的关系. 结果表明, 土壤钙磷比化学计量特征对油蒿生长的影响不低于土壤碳酸钙和有效磷, 土壤钙磷比对油蒿密度的影响与气候带及土壤钙磷比增加的类型和量级有关. 当土壤钙磷比量级相同且小于2.5 时, 随土壤钙磷比的增加, 半干旱区油蒿密度逐渐增大, 而干旱区油蒿密度则逐渐减少. 在半干旱区, 当土壤钙磷比量级不变、土壤碳酸钙增幅大于有效磷增幅时, 随土壤钙磷比的增加, 油蒿密度也逐渐增大, 土壤钙磷比与油蒿密度间关系不发生变化.在干旱区, 当土壤钙磷比量级增大、土壤碳酸钙显著增加而有效磷显著减少时, 随土壤钙磷比的增加, 油蒿密度逐渐增大, 土壤钙磷比与油蒿密度间关系发生改变. 因此, 干旱、半干旱区土壤钙磷比化学计量特征不同的变化类型和变化量级是影响油蒿密度的一个重要因素.     

末次间冰期黄土高原夏季风气候的初步研究

中国黄土-古土壤地层序列的古气候研究表明,黄土高原的黄土是冬季风的产物,与之相间的古土壤则发育于夏季风环境效应优势期.约130～70kaB.P.的末次间冰期,黄土高原以夏季风强盛为其基本气候特点,发育了一套由三层复合的、成壤作用较强的古土壤S1.为了半定量地恢复这一时期黄土高原夏季风气候,我们布置了几乎覆盖整个黄土高原的三条大剖面线(图1(a)),沿线尽可能等间距选择典型地层剖面,对末次间冰期以来黄土-古土壤序列进行了实测,对各剖面的夏季风替代性指标-磁化率作了较为系统的测量.通过对104个地     

黄土高原风尘沉积通量研究的一个实例

风是地球系统中大气子系统的一个基本因子,是地球系统质量和能量的全球性传输营力之一。新生代深海沉积物中风尘组分的粒度和通量记录了过去输送粉尘的大气环流的强度和风尘源区的干燥度。黄土高原风成黄土的形成亦即粉尘的产生、搬运、沉积和后生变化的过程完整地记录了较大空间尺度的风场的强度和气候状况。黄土这一风成粉尘的粒度分布指     

冬小麦根系形态的分形特征

根系的分枝习性与发育状况构成了一个非规整的复杂形体,在欧氏几何中一直被认为是无序分生结构,难以定量测量.Mandelbrot引入分形概念来描述那些在一定尺度范围具有自相似结构特征的不规整形体,用分形维定义形体的尺度特性.因此,应用分形理论于根系研究,可以加深对根系几何形态性质的认识,提高定量描述根系统形态参数的可靠性.本文提出了表征根系分形特征的数学模型,并应用模型分析了冬小麦根系形态的分形特征.     

最近13万年黄土高原季风变迁的磁化率证据

黄土高原的近代褐土属季风气候条件下的地带性土壤。黄土-古土壤序列中褐土型古土壤和黑垆土的微形态特征及所保存的生物遗存,指示了干湿季节分明和高温与多雨季节相一致的季风气候特点。黄土高原古土壤和黄土交替出现的变化序列记录了过去夏季风(东