黄刚
- 作品数：10 被引量：145H指数：8
- 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：国家重点基础研究发展计划国家自然科学基金中国科学院知识创新工程重要方向项目更多>>
- 相关领域：农业科学生物学更多>>
- 盐碱荒地开垦年限对表层土壤盐分的影响被引量：39
- 2013年
- 以典型荒漠区原生盐碱荒地及开垦农田为研究对象,通过对比研究,以阐明原生盐碱荒地开垦后不同管理措施下土壤可溶盐总量的变化规律,开垦后土壤剖面中可溶盐总量的垂直分布和季节变化规律。结果表明:开垦显著降低了0～50 cm土壤的可溶性盐含量,开垦达100 a以上老耕地的可溶性盐含量(2.31 g/kg)仅为原生盐碱荒地(26.62 g/kg)的11%;长期的耕作改变了土壤可溶性盐分在土层中的分布,原生荒漠土壤盐分具有鲜明的表聚特征,0～30 cm土层的盐分含量占整个土壤剖面的79%,开垦50 a后,土壤中的盐分分布趋于均匀,各离子浓度的垂直分布不再明显;开垦使土壤中的盐分离子组成也发生了变化,Cl-、K+、Na+离子浓度降低,而SO42-、Mg2+、Ca2+离子浓度增加,耕作层土壤由SO4-2-Cl-1盐土转变为Cl-1-SO4-2盐土;盐碱荒地土壤可溶盐浓度伴随着降水变化具有显著的季节变化特征,而季节对开垦耕地没有显著影响。总体而言,盐碱荒地经过多年开垦利用后,土壤可溶性盐分和pH值均显著降低。
- 周丽王玉刚李彦黄刚
- 关键词：开垦盐分分布
- 5种荒漠短命植物养分再吸收对水氮添加的响应被引量：16
- 2016年
- 人类活动和全球气候变化导致的大气N沉降升高和降水格局的变化,将会影响植物-土壤系统的养分循环。研究了5种荒漠优势短命植物在N添加和增加降水处理下,叶片N、P含量变化及叶片N、P的再吸收特征。结果表明：自然情况下,荒漠植物叶N、P含量相对较高（平均值分别为30.1mg·g^（-1）、3.6mg·g^（-1））,而叶片N∶P很低（6.8～10.5）;荒漠短命植物叶N再吸收率（NRE,34.08%）低于P再吸收率（PRE,73.03%）;叶片养分含量和再吸收率在物种间的差异极显著;N添加对NRE和PRE没有显著影响;N添加使尖喙牻牛儿苗（Erodium oxyrrhynchum）、条叶庭荠（Alyssum linifolium）和卷果涩荠（Malcolmia scorpioides）N再吸收度（NRP）减小,使丝叶芥（Leptaleum filifolium）和齿稃草（Schismus arabicus）的NRP增加,对P再吸收度（PRP）影响很小。不同含量N添加处理对NRE没有显著影响,但对PRE具有显著影响;增加降水对NRE具有显著影响,使NRE增加（丝叶芥除外）,对PRE、NRP和PRP没有显著影响,但PRE和NRP增加,PRP变化很小;N添加和增加降水对NRE没有显著交互作用,对PRE具有显著交互作用,但其变化因物种而异。总之,N输入增加和降水格局的变化,显著改变了荒漠短命植物养分状态及再吸收特征,这将对短命植物群落组成及所处荒漠生态系统养分循环产生重要影响。
- 王斌黄刚马健李彦
- 关键词：短命植物
- 光降解在凋落物分解中的作用被引量：12
- 2011年
- 近年来,越来越多的研究者认识到光降解可能在凋落物分解中发挥着重要作用。本文对光降解的作用机制,光降解在碳循环、养分循环中的作用,光降解与微生物分解的关系,以及影响光降解的因素进行了综述。光降解对凋落物分解过程同时具有正效应和负效应,正效应指光降解通过氧化有机质,或是改变凋落物自身理化性质使其更易淋溶和分解,负效应指高光辐射对分解者产生不利影响从而抑制微生物分解。在光降解过程中光化学矿化产生CO2是生态系统碳流失的主要机制。除紫外光外,可见光中的蓝、绿光波段也对凋落物的降解产生影响。光降解作用的大小受到水分状况、凋落物化学性质和凋落物的暴露面积的影响。最后,讨论了该领域有待深入研究的方向,指出今后应当重点对光降解研究方法,光降解与环境因子的交互作用,光降解作用的空间差异,光降解与微生物分解的相互关系及其作用强度进行研究。
- 周丽李彦唐立松黄刚
- 关键词：微生物分解碳循环养分循环
- 不同质地土壤中荒漠灌木梭梭“肥岛”的初步探讨被引量：17
- 2016年
- 为检验荒漠灌木＂肥岛＂是否受土壤质地调节,本研究选取了中亚干旱区梭梭（Haloxylon ammodendron（C.A.Mey.））的两种原生生境：古尔班通古特沙漠的风沙土和绿洲区的灰漠土。两种土壤的质地有显著差异,风沙土中砂粒含量是灰漠土的2.1倍~2.4倍,而灰漠土中粉粒和黏粒含量分别是风沙土的3.0倍~3.6倍、2.9倍~5.1倍。通过对比分析两种土壤中梭梭冠下水分和养分的空间变异特征,获得了如下结果：两种土壤中均存在灌木＂肥岛＂效应,且随深度增加而减弱;在0~20 cm土层,与灰漠土相比,风沙土中冠下水分和养分的空间异质性更强,富集程度更高,风沙土中水分、有机质、有效氮和有效磷的富集率分别是灰漠土的4.6倍~12.3倍、3.4倍~8.6倍、3.0倍~4.9倍和2.1倍~2.6倍。本研究表明,两种土壤均存在灌木＂肥岛＂效应,而土壤质地可能决定了＂肥岛＂效应的强弱程度。
- 曹艳峰丁俊祥于亚军黄刚
- 关键词：荒漠土壤梭梭土壤质地
- 梭梭根系的水分再分配特征对其生理和形态的影响被引量：13
- 2017年
- 采用上下分根方法及根系观测技术,设置控制处理(仅接受白天自然光照),夜间光照处理(接受24 h光照),加水及夜间光照处理(接受24 h光照+加水),对梭梭根系是否存在水分再分配作用进行了验证,在此基础之上,进一步研究了水分再分配对梭梭生理和形态的影响。结果表明:(1)控制处理梭梭黎明前及正午同化枝水势高于夜间光照处理,且控制处理和加水及夜间光照处理梭梭上管部分根水势也较夜间光照处理高,说明夜间弱蒸腾作用下,控制处理的梭梭发生了水分再分配作用。(2)水分再分配作用促进梭梭蒸腾及光合作用,控制处理与加水及夜间光照处理的梭梭蒸腾速率均大于夜间光照处理,且控制处理和加水及夜间光照处理的梭梭最大净光合速率也较夜间光照处理高。(3)控制处理与加水及夜间光照处理梭梭地上部分生物量显著高于夜间光照处理,不同处理的梭梭地下部分总生物量、上管地下部分生物量及上管比根长的关系为:加水及夜间光照处理>控制处理>夜间光照处理。梭梭具有水分再分配作用,在夜间弱蒸腾条件下,根系吸收下层湿润土壤中的水分并释放至上层干燥土壤中,以缓解干旱环境下植物的水分亏缺,水分再分配作用可促进植物蒸腾及光合作用,增加植物的根冠比和根系碳分配。
- 朱丽黄刚唐立松李彦张永梅盛建东
- 关键词：根系土壤含水量蒸腾速率
- 准噶尔盆地南缘梭梭群落春季融雪期的土壤呼吸动态被引量：10
- 2013年
- 积雪对温带中高纬度地区早春土壤温度和水分具有调控作用,并对土壤呼吸具有重要影响。利用箱式法观测2012年早春积雪融化阶段古尔班通古特沙漠南缘典型温带荒漠梭梭群落内土壤呼吸的动态变化。结果表明:春季融雪期梭梭群落土壤呼吸变异极大,变化范围为0.2～1.2μmol.m-2.s-1,日平均土壤呼吸速率变化呈先增后减趋势,但土壤最大呼吸速率随土壤含水量的减少而减少。融雪期灌丛内外土壤呼吸变化规律相同,梭梭灌丛内土壤呼吸速率显著高于灌丛外。融雪期土壤含水量与最大土壤呼吸具有显著的相关关系,但在日尺度上土壤温度与土壤呼吸具有显著的相关关系。研究表明:积雪融化对土壤呼吸具有显著的激发效应,早春积雪变化对土壤呼吸速率将产生重要影响。
- 谢继萍钟文昭黄刚李彦吴林峰
- 关键词：土壤呼吸融雪期土壤含水量春季准噶尔盆地
- 荒漠区地表凋落物分解对季节性降水增加的响应被引量：22
- 2012年
- 为探讨季节性降水增加对荒漠生态系统凋落物分解的影响,在古尔班通古特沙漠南缘,选择粗柄独尾草(Eremurus inderiensis)叶、尖喙牻牛儿苗(Erodium oxyrrhynchum)叶、尖喙牻牛儿苗茎、沙漠绢蒿(Seriphidium santolinum)茎4种凋落物样品,在2009-2011年研究了模拟季节降水增加(冬春增雪、夏季增水)和自然降水处理下凋落物的分解。持续2年的分解实验表明:(1)各组分凋落物的质量损失过程可以用负指数衰减方程较好地拟合(R2>0.90);经过637天的分解,各组分凋落物质量残留率在自然降水、冬春增雪、夏季增水处理下均无显著性差异(p>0.05)。粗柄独尾草叶、尖喙牻牛儿苗叶、尖喙牻牛儿苗茎、沙漠绢蒿茎在自然降水处理下的质量残留率分别为40.59%、35.50%、36.00%和63.96%;(2)各组分凋落物的质量残留率与N残留率显著正相关,凋落物N的损失快于其质量损失,且初始N含量与分解速率显著正相关(r=0.60,p=0.038),C/N解释了71%的地面凋落物分解速率。研究表明,季节性的短暂降水增加对荒漠区地表凋落物分解没有显著影响,凋落物初始化学组成是预测荒漠区地表凋落物分解的重要因素。
- 赵红梅黄刚马健李彦周丽
- 关键词：干旱区养分输入
- 一年生荒漠植物对土壤氮素的生理响应被引量：1
- 2018年
- 土壤氮可利用性的季节性对植物生活史、生长和种间关系有重要影响,可确定氮素可利用性季节变化对卷果涩荠开花物候、个体生长、生物量分配及其与夏季一年生植物播娘蒿的种间关系的影响。试验模拟了均匀供氮、春季供氮和夏季供氮3种氮素可利用性的季节变化模式,并测定了3种模式下卷果涩荠开花物候、株高、生物量分配和叶片养分含量。通过比较盆栽植株在独生和与播娘蒿混生条件下的生长变化,分析不同供氮模式对种间关系的影响。结果表明：（1）供氮模式显著影响了卷果涩荠的开花物候,独生环境下,卷果涩荠的开花振幅在均匀和春季供氮处理下表现为单峰曲线,在夏季供氮处理下呈双峰形。培养方式对卷果涩荠的开花物候具有显著影响,混生下均匀供氮处理的卷果涩荠的开花峰值较独生提前4～5 d,峰值期的开花比例较独生植株高16%。（2）供氮模式和培养方式对卷果涩荠生长具有显著的交互效应。独生环境下,春季供氮处理下的卷果涩荠株高显著高于均匀供氮和秋季供氮处理,混生环境下,供氮处理对卷果涩荠的株高、地上、地下生物量、单株总生物量和根冠比无显著影响。（3）氮供应模式和培养方式对卷果涩荠叶片总氮（TN）和总磷（TP）含量及氮磷比无显著影响。当卷果涩荠与播娘蒿混生时,卷果涩荠对氮素的竞争力优于播娘蒿。结果说明,氮可利用性的季节性会对荒漠草本植物的物候进程、生长及未来的群落组成变化产生影响。
- 张永梅黄刚黄刚黄刚唐立松
- 关键词：一年生植物播娘蒿开花物候土壤氮素
- 荒漠植物凋落物光降解特征随降水梯度的变化被引量：6
- 2013年
- 为估算光降解在中亚干旱区地表凋落物分解中的作用,本研究利用凋落物分解袋法,以梭梭叶、芦苇叶和麦秆为研究对象,沿自然降水梯度,在古尔班通古特沙漠腹地、沙漠边缘和吐鲁番进行遮除紫外辐射和自然光照处理的分解试验。结果表明:1)紫外遮除处理降低了3个分解点的凋落物分解速率,但光降解对分解贡献率变化和分解点干燥程度的变化并不一致;2)紫外遮除处理降低了各分解点的凋落物氮素释放。凋落物分解过程中的氮释放动态因凋落物类型而异,芦苇和梭梭叶分解中的氮素变化在各分解点均表现为释放-累积-释放的变化过程,而麦秆则表现为"释放-累积"的过程;3)紫外遮除处理降低了半纤维素损失,对纤维素没有显著影响,木质素在分解过程中的变化对处理没有响应。本研究表明,光降解在温带荒漠区凋落物分解中起着重要的作用,其作用强度受分解点环境和凋落物质量的影响。
- 黄刚周丽唐立松李彦赵红梅
- 关键词：荒漠生态系统凋落物分解紫外辐射
- 典型荒漠植物凋落物分解及养分动态研究被引量：14
- 2012年
- 采用分解网袋法,对古尔班通古特沙漠南缘粗柄独尾草(Eremurus inderiensis)、尖喙牻牛儿苗(Erodiumoxyrrhynchum)和沙漠绢蒿(Seriphidium santolinum)3种荒漠植物叶、茎和根的分解、养分释放特性进行了研究。结果表明:叶片、茎、根系的质量损失过程均符合指数衰减模型。经过364 d的分解,粗柄独尾草叶、粗柄独尾草根、尖喙牻牛儿苗叶、尖喙牻牛儿苗茎、尖喙牻牛儿苗根、沙漠绢蒿茎、沙漠绢蒿根的失重率分别为41.96%、81.94%、42.18%、29.32%、47.02%、20.66%和20.71%;3种植物根、茎、叶的分解速率存在显著差异,分解速率依次为:粗柄独尾草根>叶;尖喙牻牛儿苗根>叶>茎;沙漠绢蒿根>茎。在整个分解过程中,N和P含量总的趋势表现为释放,叶、根凋落物质量损失与初始N、P含量显著负相关,非生物因素对其分解有重要影响。
- 赵红梅黄刚马健李彦范连连周丽
- 关键词：荒漠生态系统短命植物凋落物养分动态古尔班通古特沙漠
