董刚
- 作品数：24 被引量：136H指数：6
- 供职机构：山西大学生命科学学院更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金国家科技基础性工作专项山西省回国留学人员科研经费资助项目更多>>
- 相关领域：农业科学生物学环境科学与工程经济管理更多>>
- 热浪对植物光合作用和水分传输与利用的影响研究进展被引量：2
- 2022年
- 热浪是指持续一段时间的极端高温气候事件,其发生的频率和强度逐年增加。热浪持续时间虽相对较短,但会显著抑制植物的生长发育,甚至导致植物死亡,特别是热浪末期的高温与干旱的复合胁迫会严重抑制植物光合作用,造成水力障碍,加速植物死亡过程并增加其死亡率。其中,对植物的光合作用和水分传输与利用过程的研究是揭示热浪导致植物死亡机制的关键,不同植物应对热浪阶段高温干旱复合胁迫时会表现出不同的响应策略。目前,随着全球气候变化对陆地生态系统的影响加剧,有关热浪这种极端高温干旱气候事件对植物光合作用和水分传输与利用的影响研究已成为生态学和植物学领域研究的热点。对高温和干旱胁迫对植物,特别是林木光合系统、水力传输系统、水分利用效率和生长发育等影响的研究结果进行总结归纳,探讨了植物光合作用和蒸腾耗水对热浪下的高温与干旱胁迫的响应策略及其适应机制。同时,提出了已有研究存在的问题并对未来研究进行了展望,以期丰富植物光合作用和水分传输与利用等生理特征对极端气候事件的响应理论。
- 余海霞曲鲁平刘南邵长亮董刚董刚姜世成王拓范辉华
- 关键词：极端气候光合作用热胁迫水分胁迫水分利用效率
- 不同发生期热浪及刈割对呼伦贝尔草甸草原羊草种子生产及重要值的影响
- 2023年
- 热浪是持续数天时间的极端高温天气事件,常伴随极端高温和水分匮缺双重胁迫,对草本植物生长和繁殖过程存在显著影响。基于此,本研究在内蒙古呼伦贝尔羊草草甸草原进行了为期3年的野外原位热浪模拟试验,关注不同发生期热浪(早期H_(1),晚期H_(2))及刈割(M)对群落优势种羊草(Leymus chinensis)种子的生产及羊草重要值的连续影响。结果表明:晚期热浪处理(H_(2))显著降低了羊草的多度和重要值。刈割处理显著降低了2021年羊草的产量,多度,高度及重要值,分别为51.74%,69.39%,33.70%,45.60%。热浪和刈割的交互作用对羊草的千粒干重,含水率,穗长有显著影响。不同发生期的热浪对羊草的生产影响不一致,面对不同发生期的草地热浪灾害事件,草地管理措施上的重视度和关注点存在差异。在未来极端气候热浪频发背景下,草地刈割的频率应适当降低,以防止草地群落发生退化。
- 王浩邵长亮董校兵张子雷王朝昭王艺璇董刚姜世成王拓曲鲁平
- 关键词：刈割羊草种子生产
- 水分条件和热浪频次对木荷苗木光合特性与生长速率的影响被引量：1
- 2023年
- 【目的】探究木荷苗木光合特性与生长速率在控水和补水条件下对热浪频次的响应,为揭示木荷对极端高温事件的适应机制提供理论依据。【方法】以亚热带主要阔叶树种木荷苗木为试验材料,通过人工热浪模拟装置模拟自然热浪发生,构建控水和补水与不同热浪频次(无热浪、单次热浪、2次热浪)处理,分析木荷光合特性与生长速率在控水和补水条件下对不同频次热浪胁迫的抗性和恢复能力的差异。【结果】1)补水条件下,单次热浪对木荷光合特性影响较弱,木荷可通过增加蒸腾速率(Tr)降低叶片温度,水分利用效率(WUE)显著降低,净光合速率(P_(n))未出现显著变化;2)控水条件下,单次热浪使木荷P_(n)在热浪阶段显著下降49%,未见Tr和WUE显著变化,但显著减缓热浪后木荷光合特性恢复过程;3) 2次热浪频次下,无论控水还是补水条件,木荷P_(n)在热浪阶段均显著下降(约46%和32%),虽然热浪后可恢复,但恢复过程受阻;多次热浪的影响存在累加效应,木荷对热浪胁迫的抗性和恢复能力减弱。【结论】控水和补水条件下,木荷光合特性与生长速率对不同频次热浪胁迫的抗性和恢复能力存在差异。补水条件下,木荷可通过生理调节机制保持较好的高温抗性,但该机制在控水条件下未发挥功效。高温与干旱复合胁迫显著影响木荷光合特性与生长速率,复合胁迫的影响强度超过单一因素影响的简单叠加。亚热带地区季节性高温与干旱复合胁迫或高频连续热浪的发生,可能显著改变木荷林的结构和功能,影响生态系统的稳定性和可持续性。
- 刘南曲鲁平汤行昊余海霞张子雷王浩邵长亮董刚
- 关键词：极端气候净光合速率恢复力
- 庞泉沟自然保护区植物群落分类学多样性被引量：12
- 2014年
- 为了研究庞泉沟自然保护区植物群落分类学多样性及其与环境因子间的关系,收集了33块样地的植物群落数据及样地环境信息,计算了分类差异变异指数(Λ+)和平均分类差异指数(Δ+),分析了Λ+和Δ+与环境因子的相关性.结果表明:Λ+和Δ+的平均值分别为270和76.5;Λ+与海拔和坡向均呈显著负相关;Δ+与纬度呈显著正相关,与坡向呈显著负相关.从33个样地在置信漏斗的位置来看,庞泉沟自然保护区植物群落有较高的分类学多样性,主要原因是保护区建立30多年来,生态环境和植物资源得到有效保护,人类活动干扰影响轻微.
- 赵小娜秦晓娟董刚张峰
- 关键词：植物群落环境因子
- 山西庞泉沟自然保护区森林群落物种多样性被引量：36
- 2013年
- 在对山西庞泉沟自然保护区森林群落进行数量分类的基础上,运用丰富度指数、物种多样性指数和均匀度指数对保护区内森林群落的物种多样性进行了研究,并对森林群落各层片之间的物种多样性进行了相关性分析。结果表明:(1)森林群落15个群丛的丰富度指数、物种多样性指数和均匀度指数能很好地反映各群丛多样性变化规律。(2)各群丛的丰富度指数和物种多样性指数总体上呈现草本层>灌木层>乔木层,草本层的均匀度最小,大多数森林群落乔木层和灌木层的均匀度比较接近。(3)Patrick指数、Simpson指数、Shannon指数以及Pielou指数和Alatalo指数之间表现极显著差异性(P<0.01)。(4)群丛3(华北落叶松-土庄绣线菊+美蔷薇-东方草莓群丛)灌木层和草本层之间呈显著负相关(r=-0.643,P<0.05);群丛8(白桦+山杨-灰栒子+美蔷薇-中亚苔草群丛)乔木层和灌木层呈显著负相关(r=-0.458,P<0.05),灌木层和草本层则呈显著正相关(r=0.404,P<0.05);群丛11(白杄-中亚苔草+烟管头草)的乔木层和草本层之间呈显著负相关(r=-0.949,P<0.05)。
- 李旭华邓永利张峰董刚李世广
- 关键词：森林群落物种多样性物种多样性指数
- 生命周期评价在畜牧生产中的应用研究现状及展望被引量：9
- 2019年
- 生命周期评价(life cycle assessment,LCA)作为一种全程评价产品总体环境影响和生产效率的方法,被广泛应用于企业优化生产经营结构和政府政策制定等方面。近年来,出于粮食安全保障和生态环境保护的考虑,LCA在农牧生产中的应用越来越受到重视。但我国相关方面的研究和应用并不多见,特别是作为畜牧业重要产区的北方草原牧区,尚没有开展针对当地畜牧生产体系的LCA研究。在这一背景下,本文围绕主要环节和流程对国内外畜牧生产LCA方法框架和研究现状进行了综述,主要从LCA研究目的与范围的确定、生命周期清单分析和影响评价三个方面展开。国内外文献综述表明,国外畜牧产业中LCA的应用已相当普遍,无论从方法上还是技术上都已经相当成熟和完备,对我国畜牧产业LCA科学研究和实际应用均有较强的借鉴意义。然而,由于国内外畜牧产业的具体情况差异,国外LCA经验难以直接应用到国内。首先,在我国北方牧区,家庭牧场是当地畜牧生产的主要经营方式,具有季节性放牧与圈养舍饲结合、不同牲畜混养、牧民生活和生产经营界限不明确等特点,难以直接套用国外方法。此外,在我国开展畜牧生产LCA研究所需的数据收集非常困难,这是制约我国畜牧生产LCA应用的最大短板。最后,由于畜牧生产技术及经营方式的差距,相比于欧美澳等畜牧业发展成熟国家,我国北方牧区畜牧生产受降水等自然因素及市场供求价格因素影响年际间差异更大,这也是我国开展畜牧生产LCA研究必须考虑的问题。为了使LCA能够精准且广泛地应用于我国畜牧产业,应从以下几个方面进行改进:首先,开展我国北方牧区不同规模畜牧生产经营系统物料投入和产出的调查和研究,为畜牧产业LCA研究收集必要数据;其次,根据我国畜牧产业的特征建立并完善适合国情的畜牧业LCA标准方法和数据库,提
- 姜明红刘欣超刘欣超唐华俊辛晓平董刚吴汝群董刚
- 关键词：生命周期评价畜牧业资源消耗环境影响评价
- 刈割降低热浪对内蒙古草甸草原碳通量的影响被引量：2
- 2021年
- 热浪(Heat waves)是近年来频发的一种极端气候,其短期时间会影响生态系统植被健康并对生态系统碳通量产生长期负面影响,但其影响强度往往因生态系统类型而异。而内蒙古高原草甸草原属高纬度半干旱生态脆弱区,受气候变化影响显著,且正在遭受频繁热浪侵袭。在内蒙古呼伦贝尔草甸草原进行为期2年的野外原位模拟热浪控制实验,关注热浪对生态系统碳循环关键过程的影响和调节机制,并研究人类活动(刈割)与极端气候(热浪)对草甸草原碳通量的交互作用。结果表明,热浪处理显著降低了生态系统的土壤含水量,并显著降低草甸草原净碳交换(NEE)、生态系统呼吸(Re)和生态系统总生产力(GEP),分别为31%、1%和14%。然而,刈割处理下,能够有效降低热浪的负面影响,表现为热浪后草地恢复所需时间缩短了约1/3。同时,热浪后水分供给能缓解热浪对生态系统碳通量的滞后效应,并缩短生态系统所需的恢复时间。
- 董校兵曲鲁平董刚童琦邵长亮
- 关键词：刈割碳通量
- 芦苇秸秆对水体中氟离子的吸附研究被引量：4
- 2018年
- 氟是水体中常见的污染物,而吸附是目前常用的处理方法.为了开发更有效的吸附剂,以芦苇秸秆为吸附材料,研究了其对水体中氟的吸附效果.结果表明:(1)芦苇秸秆吸附剂粒径分布较广,大小不等,多数呈不规则形状,分散性较好,无明显团聚现象,是良好的吸附剂材料.(2)芦苇秸秆吸附剂吸附平衡时间为180min,氟质量浓度为20mg/L时,吸附率最高;溶液中共存的阴离子可影响吸附效果;3%Al2(SO4)3改性后的吸附剂效果最佳.(3)伪一级较伪二级动力学方程更符合芦苇吸附剂对含氟废水中F-的吸附特性,并以物理吸附为主.该吸附是一个吸热过程,升高温度可促进反应,实验结果符合Langmuir吸附热力学模型.(4)去离子水、氢氧化钠和95%乙醇可作为该吸附剂的良好解吸剂.芦苇秸秆对水体中的氟有较好的吸附效果,是一种方便可行的吸附剂.
- 董刚赵琦玥冯佳程革张建民谢树莲
- 关键词：芦苇氟吸附动力学等温线
- 山西植物功能型划分及其空间格局被引量：16
- 2015年
- 随着全球气候变化的加剧,作为沟通陆地生态系统与气候变化的桥梁,植物功能型(Plant Functional Types,PFTs)越来越受到生态学家的关注。PFTs不仅是简化生态系统复杂性的有效工具,而且可将植物的生理生态过程、生物物理特征及物候变化等引入到动态植被模型中,研究气候变化下的植被反应及其反馈机制。为了在区域尺度上研究气候变化和植被反应,基于"生态-外貌"原则,依据植物特征(如生长型、叶的性状)及其对水分、温度的需求,结合区域的气候与地理条件,对山西植被进行植物功能型的划分,并在此基础上对其空间格局进行分析。结果表明:(1)山西植被可划分为19类植物功能型(其中包括4类栽培作物功能型),分别是:寒温性常绿针叶林、温性常绿针叶林、寒温性落叶针叶林、温性落叶阔叶林、高寒落叶灌丛、温性落叶灌丛、多年生禾草草原、多年生禾草草丛、多年生禾草草甸、多年生莎草草甸、多年生杂类草草原、多年生杂类草草丛、多年生杂类草草甸。1年生杂类草草甸、多年生豆科草原、果树、一年一熟栽培作物、一年二熟栽培作物和二年三熟栽培作物。植物功能型的划分和分布与山西植被区划有较好的一致性,基本反映了植物固有特征及其对水热条件的需求。(2)农作物在山西占有较大比重,占植被类型面积的53.15%,森林类型以温性常绿针叶林和温性落叶阔叶林为主,灌丛类型以温性落叶灌丛为主,草本类型中多年生禾草草丛占较大比例,占草本类型面积的50.98%。(3)由于水热条件及地理条件的差异,植物功能型(不考虑栽培作物)在各区域表现出较大差异,如多年生杂类草草原主要分布于北部地区,在南部并不存在这种植物功能型;森林类型的功能型主要分布于中、南部地区,且结构复杂、类型多样。(4)除栽培作物表现出较好的整体性和连通性,其他植物�
- 秦浩董刚张峰
- 关键词：植物功能型植被特征
- 山西平陆黄河湿地植物分类学多样性被引量：15
- 2015年
- 传统的物种多样性通常使用物种数量指标α和β等多样性指数进行测度,由于其对取样和样本大小有依赖关系且极其敏感,因此取样方法的不同会对多样性的结果产生显著影响。分类学多样性方法基于分类学系统关系测量物种多样性,弥补了传统方法的不足,同时面对各种变量和不受控制的取样具有稳健性,同时也考虑了集合的分类学均匀度。不仅能反映植物群落多样性,还能间接反映环境与扰动间的关系,用于识别生态系统或生境是否处于退化阶段。为了探究平陆黄河湿地的物种多样性,检验分类学多样性方法在植物生态学方面的应用,选取了16个样地进行植物调查,并结合历史资料整理了种子植物名录,结果表明平陆黄河湿地共有植物368种,隶属于36目67科213属。含种最多的科为菊科和禾本科,分别为54种和45种。应用平均分类学差异指数(Δ+)和分类学差异变异指数(Λ+)研究了各样地的植物物种多样性:Δ+和Λ+的理论平均值分别为74.24和480;位于三门峡大坝上游和下游的样地和不同群落类型的分类学多样性均没有显著差异(P>0.05)。受人类干扰较大的车村和鳖干平均分类学差异指数值显著较低,Δ+分别为62.28和67.41,位于95%的置信漏斗外;而水分条件较好且人为干扰较少的南沟渡口和三湾湖平均分类学差异指数值最高为分别81.30和79.94。车村的分类差异变异指数值最高为814.44,其物种在不同分类阶元分布最不均一,涧北的分类差异变异指数值最低为423.31,其物种分布相对较均一。传统的多样性方法难以全面的反映某个区域的物种组成、分布和多样性,此外分类学多样性的高低与物种数量的多少没有一定的相关关系,Δ+与S、Λ+与S的相关关系分别为-0.257和-0.187(P>0.05)。耕作、生态旅游、日常活动等人为干扰因素可能是造成平陆黄河湿地分类学多样性降低及物种在不同分�
- 秦晓娟董刚邓永利毛空李旭华张峰
- 关键词：植物多样性黄河湿地
