刘冉
- 作品数：18 被引量：130H指数：7
- 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科学院重点实验室基金更多>>
- 相关领域：农业科学生物学天文地球环境科学与工程更多>>
- 7种荒漠木本植物枝干与叶片光合特征及其影响因素被引量：7
- 2023年
- 枝干光合作用广泛存在于荒漠生态系统的木本植物中,增加了荒漠植物固碳能力。本研究以同一生境下胡杨、新疆杨、灰杨、梭梭、红果沙拐枣、头状沙拐枣、沙冬青7种荒漠木本植物为对象,采用Li-6400XT便携式光合仪结合特制光合叶室(P-Chamber),监测不同植物的枝干、叶片光合特征,分析枝干光合速率及其与叶片光合的关系,并对枝干功能性状指标[含水量、干物质含量、叶绿素含量、水势、非结构碳水化合物(NSC)等]进行测定,确定影响枝干光合的主要因素。结果表明:7种植物的枝干光合速率为0.72~1.71μmol·m^(-2)·s^(-1),其中最大的为灰杨,最小的为梭梭,可抵消枝干呼吸释放CO_(2)的57%~83%;7种植物的叶片光合速率为12.80~22.54μmol·m^(-2)·s^(-1),其中梭梭和沙冬青叶片光合速率显著低于其他5种荒漠植物;枝干光合速率与叶片光合速率存在显著正相关关系;枝干水分利用效率是叶片水分利用效率的2.2~7.7倍;枝干叶绿素含量、NSC含量、枝干呼吸速率及叶片光合速率是影响枝干光合的主要因素。
- 李民青周乐王喜勇康晓珊康晓珊刘冉
- 关键词：荒漠植物功能性状叶片光合
- 白杨(Populus tomentosa)与小叶锦鸡儿(Caragana microphylla)枝干光合作用比较被引量：1
- 2021年
- 枝干光合是确实存在、但长期不被重视的植物碳获取的方式之一,可以帮助植物在极端环境下维持最基本的生理活动。本研究以白杨(Populus tomentosa)和小叶锦鸡儿(Caragana microphylla)为对象,采用同化箱与CO2/H2O红外气体分析仪相结合的方法对植物枝干光合进行观测,同时采用LI-6400对叶片光合进行观测,结合枝干经济和光学功能性状,阐明植物枝干光合作用的规律及其影响因素。结果表明:白杨和小叶锦鸡儿的枝干总光合速率均值分别为0.39±0.08和0.20±0.12μmol·m^(-2)·s^(-1),相当于叶片光合速率的2.31%和2.37%;枝干光合作用由光截获与利用能力共同决定;光截获能力受到枝干的表皮颜色和厚度等因素影响,使得枝干对可见光的反射、吸收和透射能力不同,而光利用能力受到叶绿素a/b、C/N和枝干含水量的影响。总之,尽管叶片光合是植物碳获取的主要途径,枝干光合速率仅为叶片的2.5%以下,但枝干光合可以在胁迫环境下保持稳定,对植物遭遇极端干旱事件后的抵抗与恢复具有重要意义。
- 孔璐孔璐王玉刚王玉刚
- 关键词：叶绿素CO2通量
- 干旱胁迫下乔木状沙拐枣枝干光合作用对水力性状与叶片光合作用的影响
- 2024年
- 枝干光合作用是维持植物碳平衡不可忽视的重要部分,探究荒漠木本植物枝干光合在干旱胁迫下的响应机制有助于深入理解荒漠植物抵抗干旱的能力。该研究采用盆栽控制实验,以两年生乔木状沙拐枣(Calligonum arborescens)幼苗为研究对象,遮光组用铝箔对幼苗枝干进行遮光处理(无枝干光合),对照组枝干维持正常光照(有枝干光合),在干旱初始、干旱15天与30天后测定两组植物枝干和叶片光合特征、水力性状以及非结构性碳水化合物(NSC)含量等参数。结果表明:(1)乔木状沙拐枣的枝干光合平均速率为1.0-2.0μmol·m^(-2)·s^(-1),且未受干旱时间延长的影响,在干旱初始、干旱15天和干旱30天的枝干光合速率均值分别为1.42、1.28和1.21μmol·m^(-2)·s^(-1);干旱30天后枝干释放CO_(2)速率显著降低,枝干光合减少枝干释放CO_(2)比例显著提高;(2)随着干旱持续,幼苗的边材比导率、叶片/枝干含水量、水势以及叶片光合速率均显著降低,但是存在枝干光合的幼苗的下降趋势更为缓慢;(3)与遮光组相比,干旱15天后枝干光合显著降低木质部导度损失率,且显著增加叶片和枝干NSC含量;干旱30天后枝干光合显著减少了木质部栓塞导管数量与横截面积比例,分别减少33.8%和22.8%;(4)同时期对照组的幼苗叶片光合速率均显著高于遮光组,在干旱15天和30天后分别高2.3和3.2μmol·m^(-2)·s^(-1)。研究结果表明,枝干光合能够提高乔木状沙拐枣栓塞抵抗力,同时对NSC储存以及叶片气体交换均有显著影响。该文为深入理解荒漠木本植物干旱适应策略与生存机制提供理论基础。
- 李民青周孝明王双龙陈丽丹李从娟刘冉
- 关键词：非结构性碳水化合物叶片光合
- 一种具有促生抗旱功能的白梭梭内生真菌米曲霉及其应用
- 本发明提供了一种具有促生抗旱功能的白梭梭内生真菌米曲霉及其应用。本发明从古尔班通古特沙漠耐旱灌木白梭梭活体根系中分离出一株内生真菌米曲霉(Aspergillus oryzae)耐旱菌株001，通过该菌株制备获得的发酵菌剂...
- 李晨华 傅鹏宇刘燕刘冉徐贵青
- 梭梭和头状沙拐枣形态及生理生化特性对干旱胁迫的响应被引量：1
- 2024年
- 目前,干旱和沙漠化等生态问题对植物的生存和适应提出新挑战。因此,探索植物的干旱适应策略对沙漠人工生态系统的维护和可持续发展具有重要意义。本研究采用灌溉(CK)和干旱(D)两个处理,研究塔克拉玛干沙漠防护林梭梭(Haloxylon ammodendron)和头状沙拐枣(Calligonum caput-medusae)生理生化和形态的适应情况。结果表明:形态上,两种植物的同化枝在干旱胁迫下均显著变短变细;生理上,两种植物在干旱胁迫下光合参数和羧化过程无显著变化,同化枝黎明水势显著降低,头状沙拐枣同化枝正午水势显著降低;生化上,两种植物的叶绿素a、叶绿素b、总叶绿素、光合酶含量在干旱胁迫下无显著变化。两种植物的初始荧光、最大荧光显著降低,梭梭的PSⅡ最大光化学效率显著升高。以上研究表明,两种植物以减缓同化枝生长和维持碳同化的方式抵御干旱。两种植物在干旱胁迫下光合色素活性降低,激发能力下降。头状沙拐枣稳定的叶绿素含量,使光化学系统免受损伤。
- 张斌李从娟李从娟刘冉
- 关键词：干旱胁迫形态学特征
- 古尔班通古特沙漠南缘梭梭(Haloxylon ammodendron)群落土壤呼吸对生态系统呼吸的贡献被引量：7
- 2016年
- 土壤呼吸作为生态系统呼吸的主要贡献者,其贡献率往往超过50%,而干旱区土壤呼吸与生态系统呼吸的比值在季节上的变化尚不明确。利用涡度相关技术与多通道土壤呼吸观测技术,对古尔班通古特沙漠南缘的梭梭(Haloxylon ammodendron)群落生长季CO2通量进行连续观测,探讨了土壤呼吸对生态系统呼吸的贡献及其在生长季变化特征。结果表明:(1)在整个生长季,生态系统呼吸呈单峰式变化,峰值出现在7月,为0.75g·m^(-2)·d^(-1);最小值出现在3月,为0.09g·m^(-2)·d^(-1);土壤呼吸在5—7月变化不大(0.34~0.51g·m^(-2)·d^(-1)),7月底以后呈逐渐减小的趋势;(2)土壤呼吸与生态系统呼吸的比值(Rsoil/Reco)在整个生长季为0.38~0.98,平均0.67;季节变化上总体呈"U"型,即生长季初期和末期较高,而生长季中期较低;(3)Rsoil/Reco与梭梭同化枝生物量显著负相关(R2=0.458,P<0.05),说明随着梭梭同化枝生物量的增加,其对生态系统呼吸的贡献升高,导致了植物生长季中期Rsoil/Reco的下降。
- 杨洁刘冉马杰唐立松李彦
- 关键词：土壤呼吸生态系统呼吸涡度相关
- 一种适用于大型荒漠灌木同位素标记同化箱
- 本实用新型涉及一种适用于大型荒漠灌木同位素标记同化箱，属于生态系统碳循环技术领域，包括底板和底端开口的箱体，箱体位于底板上方，箱体的一侧设有CO<Sub>2</Sub>同位素分析仪，且CO<Sub>2</Sub>同位素分...
- 马杰刘燕徐贵青刘冉兰中东
- 文献传递
- 盐生荒漠地表水热与二氧化碳通量的季节变化及驱动因素被引量：30
- 2009年
- 以古尔班通古特沙漠南缘原始盐生荒漠为对象,利用涡度相关法,对原始盐生荒漠地表水热、二氧化碳通量进行了连续观测,对通量的季节变化、浅层土壤水分条件改变对盐生荒漠植物群落水汽、二氧化碳通量以及水分利用效率的影响进行了系统的分析。结果表明:净辐射通量、潜热通量和二氧化碳通量都具有明显的季节变化趋势,而显热通量的季节变化不明显。在有效能量的分配上,显热通量是有效能量的主要输出项。在降水影响期和非影响期,二氧化碳通量没有明显的变化;而在非降水影响期潜热通量明显降低,表明土壤水分处于亏缺状态,但二氧化碳通量并没有降低的趋势,而与前期保持高度的一致性。以此可以推断,该荒漠盐生植物群落并不以降水为主要水分来源,降水后水汽通量和二氧化碳通量变化的不一致性是该原始盐生荒漠独特植物特征决定的。降水影响期原始盐生荒漠植物群落的水分利用效率低于非影响期,是由于降水后土壤蒸发迅速增加,而植物蒸腾与光合并未随之增加造成的。
- 刘冉王勤学唐立松李彦
- 关键词：涡度相关潜热通量显热通量水分利用效率
- 绿洲-荒漠共生关系实验模拟平台(绿洲-荒漠平台)被引量：6
- 2021年
- 准噶尔盆地是温带内陆干旱区的典型区域,周围高大山地形成径流,流入盆地后造就了绿洲。绿洲和荒漠存在着相互依存关系:绿洲需要通过排水带走自然富集的盐分,而排水给其外围荒漠植被提供水分与养分,外围荒漠植被反过来为绿洲提供了生态屏障。随着绿洲土地开发规模不断加大,节水措施大范围应用,绿洲排水急剧减少。这一方面导致盐分外泄不畅,绿洲积盐;另一方面致使地下水位剧烈下降,绿洲外围、沙漠边缘的植被受到威胁——绿洲-荒漠共生关系面临根本性的危机。在中国科学院野外站网络重点科技基础设施建设项目的支持下,新疆阜康荒漠生态系统国家野外科学观测研究站在天山北麓三工河流域建成了"绿洲-荒漠共生关系实验模拟平台",该平台由绿洲土壤盐分累积与荒漠地下水位模拟子平台、地下水位与荒漠植被关系子平台、沙漠内部降水与荒漠植被关系子平台3个子平台构成,形成了完整的绿洲-荒漠共生关系实验模拟体系。该平台能够满足绿洲区不同灌溉情景下水盐动态长期变化、绿洲边缘荒漠植被变化与地下水位关系、沙漠内部自然植被与降水变化关系的研究需求,为回答绿洲和荒漠生态系统共生关系的关键科学问题提供了重要基础设施支撑。
- 李彦郑新军王玉刚徐贵青刘冉
- 关键词：盐分地下水位荒漠植被
- 古尔班通古特沙漠白梭梭枝干光合及其影响因素被引量：5
- 2021年
- 植物枝干光合(P_(g))固定其自身呼吸所释放的CO_(2),有效减少植物向大气的CO_(2)排放量。以古尔班通古特沙漠优势木本植物白梭梭(Haloxylon persicum)为研究对象,利用LI-COR 6400便携式光合仪与特制光合叶室(P-Chamber)相结合,观测白梭梭叶片、不同径级枝干的光响应及光合日变化特征;同时监测环境因子(大气温湿度、光合有效辐射、土壤温度及含水量等)与叶片/枝干性状指标(叶绿素含量、含水量、干物质含量、碳/氮含量等),揭示叶片/枝干光合的主要影响因子;采用破坏性取样,量化个体水平上叶片与枝干的总表面积,阐明枝干光合对植株个体碳平衡的贡献。研究结果显示:(1)白梭梭叶片叶绿素含量是枝干叶绿素含量的12—16倍,各径级枝干叶绿素含量差异不显著;(2)枝干光饱和点低于叶片,枝干不同径级(由粗至细),暗呼吸速率和枝干光合逐渐减小;(3)光合有效辐射、土壤含水量和空气温湿度是影响叶片光合的主要因子,对枝干光合无显著影响;(4)枝干光合可以固定其自身呼吸产生CO_(2)的73%,最高可达90%,枝干光合固定CO_(2)约占个体水平固碳量的15.4%。研究结果表明,忽视枝干光合的贡献来预测未来气候变化背景下荒漠生态系统碳过程,可能存在根本性缺陷,并且在估算枝干呼吸时,需要考虑枝干是否存在光合作用,以提高枝干呼吸的准确性。
- 冯晓龙刘冉马健马健马健孔璐
- 关键词：叶绿素含量白梭梭
