陶冶
- 作品数：67 被引量：783H指数：15
- 供职机构：中国科学院新疆生态与地理研究所更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金国家重点基础研究发展计划中国博士后科学基金更多>>
- 相关领域：生物学农业科学环境科学与工程天文地球更多>>
- 生物结皮中齿肋赤藓叶片毛尖对植株含水量及水分散失的影响被引量：6
- 2011年
- 采用相对含水量、含水率、蒸散率、累积蒸散率等指标研究了古尔班通古特沙漠生物结皮中优势藓类齿肋赤藓(Syntrichia caninervis Mitt.)叶片毛尖对其离体植株含水量及水分散失的影响。结果表明:(1)虽然毛尖仅占植株重量的4.77%,但水合过程中毛尖内部及附属齿状芒刺均充分吸水,毛尖的存在使植株饱和水量增加了31.03%。(2)脱水过程中有毛尖植株的含水率和相对含水量的下降速度明显慢于无毛尖植株,而完全脱水后二者(不计毛尖重量)实际含水量相等。(3)脱水前期(第30 min之前)有毛尖植株的蒸散率小于无毛尖植株,且直至完全脱水前,前者的累积蒸散率都始终小于后者。实验表明,有毛尖植株的4个水分指标均比无毛尖植株延迟20 min达到恒定。研究结果在个体水平上证实了毛尖能有效提高和维持齿肋赤藓植株含水量并延缓水分散失速度。
- 陶冶张元明吴楠张丙昌
- 关键词：生物结皮水分脱水藓类植物古尔班通古特沙漠
- 不同生境大托叶猪屎豆构件形态与含水量特征及其相互关系研究被引量：2
- 2022年
- 【目的】研究不同生境对大托叶猪屎豆(Crotalaria spectabilis)功能性状变异及其相互关系的影响,为深入揭示植物各器官功能性状之间的内在关联及协变规律提供基础数据。【方法】选择林下和裸地2种生境,通过野外调查取样,对比分析大托叶猪屎豆形态特征、含水量分配关系、异速生长关系及其在不同生境间的差异。【结果】林下生境大托叶猪屎豆个体形态参数(株高、根长、冠幅直径、基径、花序轴基部直径、花序轴长和小花柄长)均小于裸地生境,但各器官含水量表现出相反趋势。繁殖器官具有最高的含水量(林下82.42%,裸地78.70%),而根含水量最低(林下62.29%,裸地57.59%)。2种生境下大托叶猪屎豆各器官性状间多为异速生长关系,但林下生境各构件形态和含水量之间的总体相关性(即显著相关的性状对数量)高于裸地生境。林下生境植株叶与茎含水量及裸地生境叶与地上部含水量间为等速分配关系(斜率分别为1.110和0.854),但2种生境下植株叶片和根系均比其他器官具有更高的水分分配速率,这与其生理功能相适应。【结论】不同生存环境的大托叶猪屎豆具有明显的功能性状协变特征和资源调整策略。
- 王梦亭龚莉左晨王礼欣项小燕陶冶
- 关键词：生境水分分配异速生长
- 西北干旱区藓类结皮覆盖下土壤多功能性特征及影响因子被引量：5
- 2024年
- 生物土壤结皮是由干旱区重要的活性地被物组成,可显著影响地表土壤的物质循环与能量交换,改善表层土壤的物理、化学和生物学性质,从而影响土壤多功能性(Soil Multifunctionality,SMF)。藓类结皮是生物土壤结皮的重要类型之一,本研究旨在探究西北干旱区荒漠藓类结皮覆盖下土壤与裸沙的SMF差异性,探究两者SMF变化的主要驱动因素。通过分析土壤的8个干旱区关键生态系统功能指标,运用平均值法和因子分析法计算SMF,运用最小二乘回归分析和结构方程模型(SEM)等探究SMF变化的主要驱动因素。研究发现:(1)藓类结皮覆盖下土壤的单一和多功能性显著高于裸沙。(2)裸沙和藓类结皮覆盖下SMF变化的驱动要素具有差异性,裸沙SMF的主要驱动因素为干旱(Aridity)和土壤含水量(SWC),而藓类结皮覆盖下SMF驱动要素为土壤砂粒含量。(3)年均温(MAT)对裸沙和藓结皮覆盖土壤SMF的变化均呈现最大的间接效应。因此,藓类结皮发育显著增加了荒漠土壤SMF,同时也调节SMF的相关驱动因素。以上研究结果对深入理解荒漠裸沙和结皮覆盖下SMF的差异性及驱动因素具有重要意义。
- 雷菲亚李小双陶冶尹本丰荣晓莹张静陆永兴郭星周晓兵张元明
- 关键词：西北干旱区结构方程模型
- 塔克拉玛干沙漠南缘荒漠绿洲过渡带不同土地利用影响下土壤化学计量特征被引量：22
- 2019年
- 荒漠绿洲过渡带在维护绿洲生态安全和绿洲稳定上具有重要作用。垦荒等土地利用的增强使得荒漠绿洲过渡带的健康稳定受到了巨大的挑战。以塔克拉玛干沙漠南缘典型荒漠绿洲过渡带为研究对象,系统分析了不同土地利用方式(桑田、半自然柽柳林、瓜地、棉花-玉米地)对土壤养分化学计量特征的影响。土壤取样沿农田到荒漠方向进行,分5层进行。研究发现,土壤各养分指标均受土地利用方式(4种)、土层(5层)和与农田边缘垂直距离(4梯度)的显著影响,且存在一定的交互作用。土地利用方式显著影响土壤各养分元素含量。随土层由浅到深,有机碳(C)、有效氮(N)和有效磷(P)基本呈下降趋势,全N具有波动变化,而全P变化不显著。随与农田边缘垂直距离的增加,各养分含量基本呈递减趋势。对同一土层(共选择三层)不同土地利用方式下土壤养分具体分析表明,棉花-玉米地这一利用方式在农田内部具有最高的土壤有机C和全N含量,其次为桑田。随着与农田边缘垂直距离的增加,土壤C、N含量优势减弱。除农田内部样地(0 m)外,三层土壤全P含量基本呈桑田>柽柳林>棉花-玉米地趋势。表层有效N含量在农田内部样地(0 m)瓜地最高,其他距离处(大于等于20 m)棉花-玉米地高,下层土壤有效氮含量在农田内部各土地利用方式间无差异。在各距离样点处不同土地利用类型间土壤有效P含量的变化无明显规律,在农田内部以瓜地有效P含量最高。棉花-玉米地土壤全量N/P在农田内部和与农田边缘垂直距离20 m处含量最高。三土层土壤有效N/P在农田内部以柽柳林最高,随着与农田边缘垂直距离增加,土壤有效N/P显著改变。综合来看,土地利用对荒漠绿洲过渡带土壤营养含量的增加具有正向作用,由土壤养分变化带来的生态效应值得关注。
- 周晓兵陶冶吴林吴林张元明
- 关键词：土地利用土层荒漠绿洲过渡带
- 白梭梭(Haloxylon persicum)灌丛下雾凇的散布格局及其对土壤含水量的影响被引量：3
- 2015年
- 雾凇是古尔班通古特沙漠冬季常见的天气现象,荒漠植物具有较强的捕获雾凇的能力。雾凇作为隐匿性降水对荒漠植被的生长具有极其重要的作用。本研究调查了初冬无雪期2株不同大小的白梭梭(Haloxylon persicum)灌丛下雾凇散落的分布格局,分析了雾凇对灌丛下土壤含水量的影响。结果表明:2株白梭梭灌丛下雾凇均表现出偏向下风坡散落的格局;雾凇量和土壤含水量的空间分布格局均服从高斯模型,并呈现出由灌丛基部向外先增加后减少的趋势;雾凇量与雾凇融化后土壤含水量的结构变异系数均在92%以上,表明二者的空间变异主要是灌丛引起的空间自相关造成的;2株白梭梭灌丛下的土壤含水量与雾凇散落量均为显著正相关,表明散落的雾凇确实增加了灌丛下的土壤含水量。因此,雾凇散落将有利于灌丛下生物结皮的生长,促进结皮(尤其是苔藓结皮)的选择性分布。
- 尹本丰张元明陶冶
- 关键词：雾凇土壤含水量生物结皮
- 古尔班通古特沙漠白茎绢蒿和准噶尔沙蒿种群多尺度多参数空间分布格局被引量：8
- 2013年
- 以往种群空间格局的研究大多基于植株点位或株数(0维),极少针对植冠的投影盖度(2维)和生物量(3维,由植冠体积体现).目前对三者所体现的种群空间格局特征尚不清楚.本研究以古尔班通古特沙漠广布的小半灌木白茎绢蒿和准噶尔沙蒿种群为对象,测定每株的点位、投影盖度及地上生物量,通过GIS技术对坐标系进行6次尺度划分,利用聚集度分析、变异系数及其与尺度的幂函数关系,分析了3个参数的种群分布格局特征.结果表明:在各尺度下,两种群的株数(白茎绢蒿0.5 m尺度除外)和生物量均为集群分布,聚集强度随尺度增加而增大;而投影盖度多为均匀分布(准噶尔沙蒿5 m和8 m尺度除外).随尺度增大,两种群各参数的变异系数均逐渐下降;株数的幂指数的绝对值(k值)高于投影盖度和生物量,且后两者无显著差异.白茎绢蒿各参数的k值均高于准噶尔沙蒿,可能与群落种间关系及个体大小有关.总之,株数和生物量的空间格局类型相似,而投影盖度和生物量具有近乎相同的格局复杂性和尺度变化特征.
- 陶冶张元明吴小波
- 关键词：荒漠灌木生物量
- 荒漠灌木生物量多尺度估测——以梭梭为例被引量：35
- 2013年
- 灌木是荒漠生态系统重要的组成部分,其生物量估算与分配特征是研究荒漠生态系统结构、功能、物质和能量流动的重要指标。但目前关于荒漠灌木生物量的研究仍较缺乏。破坏性的生物量估测方法不适宜在生态系统脆弱的荒漠地区大面积使用,因此通过模型法对灌木生物量进行多尺度估测具有重要意义。本研究以准噶尔荒漠生态系统建群种——梭梭为例,选择多种植物外部形态特征参数,利用相关生长模型(幂函数),分别在单株、样方及区域尺度对梭梭的地上(AGB)和地下生物量(BGB)进行建模和估算。结果表明,以植冠体积(CH)为指标的估测模型(AGB=0.3628×CH0.9605)能较好地反映梭梭单株地上生物量累计特征,而单株地下生物量可通过模型BGB=0.8737×AGB0.9394得到。样方内梭梭总冠幅面积(TC)是估测样方(0.1hm2)总生物量(TAGB=0.6757×TC1.1343,TBGB=0.6384×TC1.0959)的有效参数。在大尺度上(区域),利用梭梭相对盖度(RC)估测其生物量密度(DAGB=0.0921×RC1.1343,DBGB=0.0796×RC1.0959)具有良好效果,进而结合区域面积得到梭梭总生物量。研究表明,相对盖度的方法从生物量密度的角度解决了尺度转换问题,使用时没有尺度限制。未来还可以通过航拍、遥感等手段快速获取相关区域梭梭群落相对盖度,结合上述模型准确估测其地上、地下生物量。
- 陶冶张元明
- 关键词：生物量模型
- 古尔班通古特沙漠南缘心叶驼绒藜和梭梭种群空间格局的分形特征被引量：16
- 2008年
- 灌木是防风固沙的主要植被,其种群空间格局的分形特征研究是了解其分布格局、过程和功能,进而提出科学治理措施的基础。应用信息维数和关联维数对古尔班通古特沙漠南缘两个200m×200m样地(A,B)的心叶驼绒藜(Ceratoides ewersmanniana)和梭梭(Haloxylon ammodendron)种群格局进行分析比较。结果表明心叶驼绒藜的信息维数分别为1.7174(A)、1.5420(B);梭梭为1.3755(A)、1.5765(B)。从总体看,心叶驼绒藜的空间格局强度较强,梭梭相对稍弱。两个样地两种灌木之间的信息熵曲线均在5m^15m出现了尺度转变区,表明两样地内两种灌木之间种群结构较复杂程度和格局强度相当。心叶驼绒藜的关联维数分别为1.7078(A)、1.3728(B);梭梭为1.5347(A)、1.6322(B)。表明心叶驼绒藜个体聚集,关联强度较强,梭梭相对较弱。两种灌木之间的关联维数分别为1.7763(A)、1.8799(B)。两物种之间的关联维数值均大于单个物种的关联维数值,表明心叶驼绒藜和梭梭种群整体关联强度较强。
- 陶冶刘彤贾亚敏崔运河骆郴魏鹏谢江波
- 关键词：关联维数
- 微生境对耐旱石生毛尖紫萼藓水分保持与散失特性的影响被引量：5
- 2021年
- 毛尖紫萼藓(Grimmia pilifera)是典型石生耐旱藓类,水分是其生存繁衍的关键影响因素。为探究微生境对毛尖紫萼藓水分生理的影响,在安徽省大龙山国家森林公园低山丘陵区选择3种典型微生境(竹林遮蔽S-1,向阳裸岩E,薜荔灌丛遮蔽S-2),对比研究毛尖紫萼藓个体大小、饱和含水量及脱水过程中的含水量指标在不同微生境间的差异性,综合判断微生境对苔藓水分胁迫耐受性的影响及其权衡特征。结果表明:3种微生境毛尖紫萼藓个体大小及饱和含水量差异显著,其中竹林遮蔽生境毛尖紫萼藓具有较小的个体但拥有较高的内、外含水量。向阳裸岩和薜荔灌丛遮蔽生境植株大小及外吸水量接近,但前者内含水量更高。两荫蔽生境苔藓外吸水量是内吸水量的7倍,显著高于向阳裸岩生境的5.8倍。脱水过程中相同时间点向阳裸岩生境苔藓各含水量指标均高于两遮蔽生境,且达到相同含水量的时间差也随脱水进程持续而逐渐增大,这为向阳裸岩生境苔藓的有效光合作用(即相对含水量不低于35%时)及脱水后期的生理和结构调整赢得更多时间。综合而言,向阳裸岩生境毛尖紫萼藓比荫蔽生境具有更强的脱水耐受性,但后者可以通过增加外部吸水量来弥补失水过快的缺陷,这可能是不同微生境毛尖紫萼藓对水分吸收和保持的权衡策略。
- 邱东张静吴楠陶冶
- 关键词：毛尖紫萼藓水分胁迫
- 伊犁河谷退化野果林中新疆野苹果茎的水力结构被引量：11
- 2020年
- 为揭示伊犁河谷退化野果林中新疆野苹果植株个体的死亡机理,对比研究3种长势(Ⅰ级,20%枯枝率;Ⅱ级,40%~60%枯枝率;Ⅲ级,>80%枯枝率)新疆野苹果茎的水力结构特征的差异以及水分运输有效性和安全性及其影响因素。结果表明:随野果林退化程度的增加,3种长势的新疆野苹果茎的边材比导水率和叶比导水率呈下降趋势,但差异不显著;傍晚时的栓塞程度、栓塞脆弱性呈显著增加的趋势,其中Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ级长势个体的导水率损失50%时木质部水势分别为-1.87、-1.35和-0.53 MPa;黎明前和正午叶水势、水力安全边际均为Ⅰ级>Ⅱ级>Ⅲ级;与水力学相关的木质部解剖结构以及枝叶性状在3种长势个体之间存在显著差异。相关性分析表明,新疆野苹果茎木质部水分运输的有效性和安全性之间存在弱的权衡关系。新疆野苹果茎的水力结构变化伴随着新疆野果林的衰退过程。野果林的退化会加剧新疆野苹果木质部导管的栓塞化程度,降低其抵抗空穴化栓塞的能力,新疆野苹果面临水力失衡的威胁更大。
- 孙逸翔张静周晓兵陶冶张元明
- 关键词：新疆野苹果木质部
