固沙植被景观格局变化及其影响因子 被引量：4

1

作者 高岩 张宇清 +2 位作者 秦树高 张举涛 刘振 《北京林业大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2020年第4期102-112,共11页

【目的】植物固沙作为重要的防沙治沙手段,在中国北方沙区生态重建与恢复工作中应用已60余年。了解不同固沙植被的景观格局动态及影响因子,可以为沙区的植被建设提供依据。【方法】本文通过中国植被图数据,选取了以蒿属(褐沙蒿和黑沙蒿... 【目的】植物固沙作为重要的防沙治沙手段,在中国北方沙区生态重建与恢复工作中应用已60余年。了解不同固沙植被的景观格局动态及影响因子,可以为沙区的植被建设提供依据。【方法】本文通过中国植被图数据,选取了以蒿属(褐沙蒿和黑沙蒿为主)、锦鸡儿属(中间锦鸡儿、小叶锦鸡儿和柠条锦鸡儿为主)、榆树和樟子松为优势种的典型植被,在四大沙地(毛乌素、浑善达克、科尔沁和呼伦贝尔沙地)内的分布区域,采用景观脆弱度指数和地理探测器模型,分析了其在1990—2015年间景观格局变化及其影响因子。【结果】蒿属和锦鸡儿属灌丛总体呈扩张趋势且逐渐稳定,景观格局主要受年降水量的影响(贡献率分别为0.31、0.41),榆树疏林和人工樟子松林表现出衰退趋势,其主要影响因子分别是土地覆盖(贡献率为0.34)和生长季气温(贡献率为0.24)。【结论】在未来可能的气候条件下,蒿属灌丛和锦鸡儿属灌丛能够稳定存在并继续发挥其防风固沙的生态功能;榆树疏林和人工樟子松林可能会发生进一步退化,在植被建设工程中需要根据沙区气候条件合理选择树种并加强管理。 展开更多

关键词 固沙植被 景观格局 影响因子 景观脆弱度指数 地理探测器

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基于数字影像的北京松山森林物候模拟及其与气象因子的关系 被引量：3

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作者 李润东 田文东 +5 位作者 于海群 李鑫豪 靳川 刘鹏 查天山 田赟 《林业科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第1期89-97,共9页

【目的】探究温带落叶阔叶林物候变化及其与气象因子的关系,提高植被固碳模型和区域碳固定模拟的准确性。【方法】以北京松山落叶阔叶林为研究对象,基于2019年数字相机时间序列数据提取相对绿度指数(Gcc),采用Pearson相关分析方法分析... 【目的】探究温带落叶阔叶林物候变化及其与气象因子的关系,提高植被固碳模型和区域碳固定模拟的准确性。【方法】以北京松山落叶阔叶林为研究对象,基于2019年数字相机时间序列数据提取相对绿度指数(Gcc),采用Pearson相关分析方法分析其与气象因子的关系。将Gcc和SRS-NDVI测量仪测定的归一化植被指数(NDVI)数据与生态系统总初级生产力(GPP)通量数据拟合估算出的物候指标作对比,分析其差异性。【结果】观测期间,Gcc与空气温度(T_(a))、土壤温度(T_(s))、土壤体积含水量(SWC)、光合有效辐射(PAR)、饱和水气压差(VPD)和降雨量(P)的Pearson相关系数分别为0.88、0.86、0.29、0.45、0.65和0.25。Gcc、NDVI、GPP提取的生长季开始时间(SOS)分别为第129、116、110天,生长季结束时间(EOS)分别为第277、277、283天,生长季长度(LOS)分别为148、162、173天。【结论】植被生长主要受温度、光合有效辐射、饱和水气压差影响,降雨对相对绿度指数具有“触发”作用。与通量数据提取的物候指标对比,数字相机和SRS-NDVI测量仪能够敏感捕捉到植被生长动态变化,数字相机对生长末期的捕捉精度高于生长初期。 展开更多

关键词 森林物候 数字相机 相对绿度指数 归一化植被指数 生态系统生产力

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晋西黄土区典型人工林土壤水分的垂直分布特征 被引量：3

3

作者 黄靖涵 毕华兴 +3 位作者 赵丹阳 王宁 刘泽晖 张荣 《浙江农林大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第2期387-395,共9页

【目的】探究晋西黄土区人工林恢复过程中0~500 cm土层土壤含水量垂直特征,为改善人工林土壤水环境,实现林水平衡提供理论依据。【方法】以晋西黄土区蔡家川流域5种典型人工林(刺槐Robinia pseudoacacia、侧柏Platycladus orientalis、... 【目的】探究晋西黄土区人工林恢复过程中0~500 cm土层土壤含水量垂直特征,为改善人工林土壤水环境,实现林水平衡提供理论依据。【方法】以晋西黄土区蔡家川流域5种典型人工林(刺槐Robinia pseudoacacia、侧柏Platycladus orientalis、油松Pinus tabuliformis、刺槐-侧柏、刺槐-油松)为研究对象,通过土钻烘干法测定0~500 cm土层土壤含水量,分析人工林土壤含水量的垂直特征。【结果】研究区典型人工林平均土壤含水量由大到小依次为侧柏、刺槐-侧柏、油松、刺槐-油松、刺槐,5种人工林土壤含水量差异显著(P<0.05),降水量及土壤质地是影响人工林土壤含水量的主要因素;在垂直方向上,人工林土壤含水量变异程度均为中等变异,变异系数随土层深度的增加呈减小趋势,约在360 cm土层形成稳定变化,人工植被主要影响0~360 cm土层内的土壤水,5种人工林中刺槐林地土壤水分变异程度最大,侧柏林地土壤水分最为稳定;采用有序聚类法将人工林土壤水分垂直层次划分为交换层、利用层、调节层和稳定层,不同林分间层次划分深度存在一定差异。【结论】研究区人工林可导致土壤含水量一定程度的减少,刺槐、油松、刺槐-油松林会加剧对深层土壤水分的消耗,其中刺槐林对深层土壤水分的消耗最为明显,建议在林业生态工程建设时,适当减少刺槐林面积,提高侧柏栽植比例。对现存土壤含水量较低的刺槐林,通过间伐降低林分密度,或将其改造为混交林,以期改善土壤水环境,实现林水平衡。 展开更多

关键词 土壤含水量 人工林 垂直变化特征 混交林 晋西黄土区

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晋西黄土区林分密度对油松人工林生物量及土壤理化性质的影响 被引量：1

4

作者 贾亚倢 杨建英 +5 位作者 张建军 胡亚伟 张犇 赵炯昌 李阳 唐鹏 《浙江农林大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第6期1211-1221,共11页

【目的】探讨林分密度对油松Pinus tabuliformis人工林生物量与土壤理化性质的影响,为油松人工林高质量发展和生态服务功能持续稳定发挥提供理论支撑。【方法】以山西省临汾市吉县蔡家川流域30年生油松人工林为研究对象,采用标准木法测... 【目的】探讨林分密度对油松Pinus tabuliformis人工林生物量与土壤理化性质的影响,为油松人工林高质量发展和生态服务功能持续稳定发挥提供理论支撑。【方法】以山西省临汾市吉县蔡家川流域30年生油松人工林为研究对象,采用标准木法测算不同密度条件下单株生物量及林分生物量,并测定土壤理化性质,分析林分密度对油松林生物量及土壤理化性质的影响,采用冗余分析(RDA)及斯皮尔曼(Spearman)相关性分析确定油松林生物量与土壤理化性质之间的关系。【结果】①不同密度油松人工林的单株生物量和林分总生物量差异显著(P<0.05),且随林分密度的增加,单株生物量逐渐减少,林分总生物量在密度1750株·hm^(−2)时具有峰值;②不同密度油松人工林地土壤理化性质差异显著(P<0.05),其中土壤孔隙度在林分密度1750株·hm^(−2)时最大,达52.38%,林地土壤含水量在林分密度2750株·hm^(−2)时最高,达13.84%,土壤肥力状况则在林分密度1750株·hm^(−2)时最佳;③通过冗余分析及斯皮尔曼相关分析发现:土壤总孔隙度、有机碳和速效磷与林分总生物量均呈极显著相关(P<0.01),地下生物量受到土壤含水量的显著影响(P<0.05)。【结论】以固碳释氧和维持最大生产力为目的,以及以提高土壤碳汇能力和改良肥力为目的的油松林,林分密度建议维持在1750株·hm^(−2)左右的油松林;以保持水土和改良土壤蓄水性能为目的的油松林,林分密度建议维持在1750~2750株·hm^(−2)。 展开更多

关键词 油松林 林分密度 生物量 土壤理化性质 冗余分析

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北方农牧交错带不同人工植被类型土壤碳氮磷及其化学计量特征——以武川县为例

5

作者 吴叶礼 闵雪 +4 位作者 赛硕 杨之恒 邹旭 张英 丁国栋 《土壤》 CAS CSCD 北大核心 2024年第4期873-878,共6页

本研究以农牧交错带4种典型人工植被(樟子松、油松、杨树、柠条锦鸡儿)为研究对象,以天然草地为对照,探讨农牧交错带典型人工植被群落0~100 cm土层范围内土壤C、N、P含量及其化学计量比特征。结果表明:(1)草地、柠条、杨树、樟子松和油... 本研究以农牧交错带4种典型人工植被(樟子松、油松、杨树、柠条锦鸡儿)为研究对象,以天然草地为对照,探讨农牧交错带典型人工植被群落0~100 cm土层范围内土壤C、N、P含量及其化学计量比特征。结果表明:(1)草地、柠条、杨树、樟子松和油松的表层(0~20 cm)土壤有机碳(SOC)含量分别为7.72、7.16、4.16、15.59和15.84 g/kg,全氮(TN)含量分别为1.12、0.58、1.27、1.23和0.87 g/kg,全磷(TP)含量分别为0.24、0.20、0.31、0.14和0.25 g/kg,均低于我国表层土壤SOC、TN和TP平均水平,土壤肥力较低。(2)除杨树林外,各人工植被类型下土壤SOC含量均大于草地,表现为油松>樟子松>柠条>草地>杨树。杨树林的土壤TN和TP含量在各个土层深度均最高;油松在0~20 cm土层中的土壤TN含量大于草地;樟子松的土壤TN含量在50~100 cm土层中大于草地,柠条最低且始终低于草地。除杨树林外,其余人工植被的土壤TP含量均低于草地,油松林最低。各个土层中,不同人工植被的土壤C︰N和C︰P均大于草地,总体上均表现为油松>樟子松>柠条>杨树>草地;在0~20 cm土层中,只有杨树林地的N︰P大于草地,而在20~100cm中各植被的土壤N︰P比草地高。(3)本研究中的土壤C与N、P的相关性不显著,而土壤N与P呈极显著的正相关;SOC对C︰N和C︰P的相关系数绝对值最大,表明土壤C︰N和C︰P主要受SOC调控;而N︰P只与TN呈显著正相关,表明N︰P主要受TN调控。 展开更多

关键词 农牧交错带 人工植被 化学计量 N限制

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呼伦贝尔沙地风沙土粒径分布特征 被引量：10

6

作者 陈宇轩 高广磊 +4 位作者 张英 丁国栋 朴起亨 赵洋 王陇 《北京林业大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2019年第8期124-130,共7页

【目的】土壤粒径分布可显著影响土壤风蚀强度,研究其变化特征,对阐明风沙运动过程及其影响因素具有重要意义。【方法】以呼伦贝尔沙地流动、半固定和固定沙丘表层风沙土为研究对象,采用激光衍射技术测定土壤粒径分布,计算分析不同类型... 【目的】土壤粒径分布可显著影响土壤风蚀强度,研究其变化特征,对阐明风沙运动过程及其影响因素具有重要意义。【方法】以呼伦贝尔沙地流动、半固定和固定沙丘表层风沙土为研究对象,采用激光衍射技术测定土壤粒径分布,计算分析不同类型沙丘风沙土粒度组成、粒度参数和粒配曲线。【结果】研究结果显示:(1)呼伦贝尔沙地表层风沙土以砂粒为主,其含量可达60%~80%,黏粒与粉粒含量较少。随沙丘的固定,土壤黏粒、粉粒与极细砂含量显著增加(P <0.05),细砂、中砂与粗砂含量显著减少(P <0.05),极粗砂含量无显著变化(P> 0.05)。(2)沙地土壤平均粒径较粗,分选性较差,粒度分布较集中,偏度情况为极正偏,峰度值为尖窄,分形维数介于2.25~2.49之间。随沙丘的固定,风沙土粒度组成不断细化,粒径分布的对称性与均匀程度不断优化,分形维数不断增大。(3)沙地不同类型沙丘的土壤粒度频率分布曲线均具有唯一峰值。流动沙丘跃移与蠕移组分的分选性较好;固定沙丘悬移组分的分选性较好。随沙丘的固定,在组分之间过渡时,土壤颗粒变化的剧烈程度不断降低。【结论】呼伦贝尔沙地不同类型沙丘风沙土粒径分布特征差异显著,研究结果反映了风沙土粒径分布随沙丘固定的变化特征,可为呼伦贝尔沙地土地沙漠化防治提供理论支撑。 展开更多

关键词 呼伦贝尔沙地 风沙土 沙丘类型 粒度参数 粒配曲线

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基于光谱水分指数的阔叶树种叶片等效水厚度估算 被引量：3

7

作者 赵静瑶 张学霞 杨维 《浙江农林大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2019年第5期868-876,共9页

植物叶片的水分含量是评价植物水分状态的一项重要指标。为快速、准确地获取植物的叶片含水量,分别使用传统敏感性分析方法和扩展傅立叶振幅灵敏度分析(EFAST方法)对PROSPECT模型进行了敏感性分析。在此基础上筛选与叶片含水量敏感度高... 植物叶片的水分含量是评价植物水分状态的一项重要指标。为快速、准确地获取植物的叶片含水量,分别使用传统敏感性分析方法和扩展傅立叶振幅灵敏度分析(EFAST方法)对PROSPECT模型进行了敏感性分析。在此基础上筛选与叶片含水量敏感度高的光谱水分指数,并以阔叶树种为研究对象,根据地面实测叶片等效水厚度(lEWT)和光谱数据建立了叶片等效水厚度估算模型并验证。结果表明:EFAST方法比传统的敏感性分析方法,可以量化叶片各项生化参数的敏感特征。叶片等效水厚度的敏感波段为900~2 500 nm,但在这个范围内光谱反射率也受叶片结构(N)和干物质含量(Cm)的影响;在选取的8个光谱水分指数中,水分胁迫指数(IMSI)、归一化差异红外指数(INDII)和归一化差异水分指数(INDWI1640)可以有效提高lEWT的敏感度。基于实测数据对植被水分指数建立的叶片等效水厚度估算模型的验证结果显示:INDWI1640和INDII估算模型的预测精度要优于其他指数。对比分析表明:在选取的光谱水分指数中,INDWI1640和INDII是叶片尺度上估算水分的最佳指数,而归一化差异水分指数(INDWI1240)和简单水分指数(ISRWI)适合于低值区域的叶片等效水厚度反演。 展开更多

关键词 森林水文学 PROSPECT模型 等效水厚度 扩展傅立叶振幅灵敏度分析(EFAST) 植被水分指数

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油蒿光系统Ⅱ光化学参数在生长季早期对降雪事件的响应 被引量：2

8

作者 任才 贾昕 +3 位作者 吴雅娟 马景永 田赟 查天山 《北京林业大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2019年第12期119-127,共9页

【目的】研究生长季早期降雪事件对于典型沙生灌木光合生理状态的影响,以及胁迫发生后植物适应胁迫的光合生理机制。【方法】在降雪前后,使用多通道连续监测荧光仪,通过原位连续监测当地建群种油蒿的叶绿素荧光参数和能量分配参数的变化... 【目的】研究生长季早期降雪事件对于典型沙生灌木光合生理状态的影响,以及胁迫发生后植物适应胁迫的光合生理机制。【方法】在降雪前后,使用多通道连续监测荧光仪,通过原位连续监测当地建群种油蒿的叶绿素荧光参数和能量分配参数的变化,确定胁迫恢复期,并分析恢复期各参数与环境因子的关系。【结果】实际光化学量子效率(ΦPSⅡ)在降雪当天达到最低值,且ΦPSⅡ的日间均值比降雪前后分别下降了约40%和33%。调节性能量耗散(ΦNPQ)和非光化学淬灭(NPQ)均在降雪当天达到最高值,其中降雪当天ΦNPQ的日间均值比降雪前后分别升高了95%和48%,NPQ分别升高了94%和76%。降雪当天的最大光化学量子效率(Fv/Fm)降到了最低(0.69),比降雪前降低了约12%,并且低于了0.73的胁迫线。Fv/Fm经过3 d恢复到了降雪前的水平。在恢复过程中油蒿伴随着光照900μmol/(m2·s)和温度10℃的阈值拥有不同的响应关系,可能是在阈值前后拥有不同的环境主导因子。土壤水分始终是油蒿恢复过程中的限制性因素。【结论】本次降雪对于油蒿产生了胁迫,胁迫的原因主要是由于融雪产生的低温和高光强的协同作用导致的。油蒿通过动态调节自身光系统Ⅱ反应中心的能量分配机制,增大调节性热能耗散比重来适应低温胁迫。油蒿从一次胁迫中恢复约需3~4 d,低光照、较高温度和较高水分有利于植物恢复过程。 展开更多

关键词 叶绿素荧光 降雪 生长季早期 光能分配

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毛乌素沙地植被物候变化及其对气候的响应

9

作者 王鑫 刘新月 +2 位作者 母艳梅 刘鹏 贾昕 《北京林业大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第7期61-75,共15页

【目的】探讨毛乌素沙地植被物候长期趋势特征和年际波动及其与气象因素的关系。【方法】本研究利用2001-2020年的MODIS MOD13Q1归一化植被指数(NDVI),在TIMESAT3.3软件中利用动态阈值法提取毛乌素沙地植被物候指标,包括生长季开始日期(... 【目的】探讨毛乌素沙地植被物候长期趋势特征和年际波动及其与气象因素的关系。【方法】本研究利用2001-2020年的MODIS MOD13Q1归一化植被指数(NDVI),在TIMESAT3.3软件中利用动态阈值法提取毛乌素沙地植被物候指标,包括生长季开始日期(SOS)、生长季结束日期(EOS)和生长季长度(LOS),分析SOS与EOS的长期趋势与年际波动的时间特征和空间分布特征,并利用偏相关性分析法探究其与气温和降水量的关系。【结果】(1)物候指标的多年均值表现出显著的空间变异:SOS平均在第(140±15)天(儒略日),从西到东以及从北向南逐渐提前;EOS平均在第(291±6)天,从北向南逐渐推迟;LOS平均在(151±18)d,从西到东以及从北向南长度逐渐延长。(2)物候指标在研究期内整体趋势:SOS呈现提前趋势(0.58 d/a);EOS呈现推迟趋势(-0.25 d/a);LOS呈现显著延长趋势(0.83 d/a)。物候长期趋势也表现出显著的空间变异,总体上由西向东逐渐变慢。(3)毛乌素沙地植被物候(SOS、EOS)的长期趋势与年际波动都受同样的气象因子影响。毛乌素沙地SOS的长期趋势与年际波动都与季前第一个月的温度与降水呈负相关,EOS的长期趋势与年际波动都与季前第一个月的温度与季前累计降水呈正相关。【结论】随经度和纬度的增加,毛乌素沙地SOS与LOS分别呈现提前和延长的趋势。SOS的提前和EOS的推迟导致LOS呈现延长的趋势,且西部区域LOS延长的速率高于东部区域;SOS与EOS的长期趋势与年际波动在降水较多的中东部地区主要受温度影响而分别提前和推迟,而在降水偏少的西部地区,SOS和EOS的长期趋势与年际波动主要受降水影响而分别提前和推迟。 展开更多

关键词 毛乌素沙地 植被物候 长期趋势 年际波动

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不同植物恢复措施对采石矿废弃地土壤物理性质的改良效果及评价 被引量：12

10

作者 闫烨琛 赵廷宁 +4 位作者 张艳 王美琪 胡平 杨凝 陈童 《浙江农林大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2019年第6期1062-1068,共7页

为揭示不同植物恢复措施对采石矿废弃地土壤物理性质的改良效果,选取白杨Populus tomentosa,侧柏Platycladus orientalis,油松Pinus tabulaeformis,黄栌Cotinus coggygria和油松+黄栌5种典型植物恢复措施,采用方差分析和主成分分析法对... 为揭示不同植物恢复措施对采石矿废弃地土壤物理性质的改良效果,选取白杨Populus tomentosa,侧柏Platycladus orientalis,油松Pinus tabulaeformis,黄栌Cotinus coggygria和油松+黄栌5种典型植物恢复措施,采用方差分析和主成分分析法对采用措施后的土壤物理性质进行综合评价。结果表明:①通过5种植物恢复措施对采石矿进行修复后的土壤粒径均主要分布在0.25~10.00 mm;②相比较于白杨、油松、黄栌、油松+黄栌4种恢复措施,侧柏恢复措施下土壤容重降低了2.51%~29.83%、土壤孔隙度增大了7.49%~24.16%、土壤持水量升高了3.74%~24.03%;③5种不同植物恢复措施治理后的表层土壤田间持水量比深层提高1.36%~24.30%;④运用主成分分析法对5种不同植物恢复措施下的土壤容重、田间持水率、土壤孔隙度等指标分析得出:矿区土壤物理性质质量从高到低排序为侧柏、油松+黄栌、油松、黄栌、白杨,其中侧柏、油松+黄栌、油松3种植物恢复措施最后综合得分无显著差异,即在采石矿的生态恢复中优先依次推荐。 展开更多

关键词 土壤学 采石矿 植物恢复 土壤物理性质 改良效果

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油莎豆的抗旱性评价及抗旱生理机制研究 被引量：7

11

作者 张冰彬 张琳琳 +2 位作者 于明含 丁国栋 高广磊 《北京林业大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2022年第4期107-115,共9页

【目的】探究不同干旱程度下油莎豆的生理响应、揭示其抗旱机制,可为油莎豆在北方沙区的引种种植提供理论依据。【方法】本研究以干旱、半干旱沙区引种的热点油料作物油莎豆为试验材料,通过盆栽控水试验设置对照、轻度胁迫、中度胁迫和... 【目的】探究不同干旱程度下油莎豆的生理响应、揭示其抗旱机制,可为油莎豆在北方沙区的引种种植提供理论依据。【方法】本研究以干旱、半干旱沙区引种的热点油料作物油莎豆为试验材料,通过盆栽控水试验设置对照、轻度胁迫、中度胁迫和重度胁迫4个处理,其土壤含水率分别为>12%、8%~12%、5%~8%和<5%,探究干旱胁迫对油莎豆生长和生理生化特征的影响,结合灰色关联度分析和隶属函数计算评价其抗旱能力。【结果】(1)随着干旱程度加重,油莎豆的冠幅、果实数等生长性状显著降低,根冠比升高;适度的干旱胁迫可以增强油莎豆光合速率。(2)在不同干旱程度胁迫下,油莎豆的渗透调节、激素调节和提升抗氧化酶活性等多种抗逆生化机制的调节能力有所差异,且根系和叶片对干旱胁迫的响应不同。(3)随胁迫加剧,根系中APX酶活性呈单峰变化,叶片中APX酶活性在重度胁迫下达到最大值;根系中甜菜碱含量持续升高,而叶片中甜菜碱含量呈单峰变化。(4)油莎豆抗旱性度量值为0.468,属于中等抗旱植物。【结论】油莎豆具有一定抗旱能力,沙土土壤水分质量分数8%~12%是油莎豆表型生长、生物量积累和维持光合生理活性的最优土壤水分环境,故在半干旱沙区引种需配备一定灌溉条件。 展开更多

关键词 干旱胁迫 抗旱性评价 渗透调节 抗氧化酶 ABA激素

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毛乌素沙地沙柳光系统Ⅱ光保护机制和能量分配动态及其影响因子 被引量：6

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作者 靳川 查天山 +3 位作者 贾昕 田赟 周文君 卫腾宙 《林业科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第10期34-44,共11页

【目的】通过叶绿素荧光原位连续监测技术,探究毛乌素沙地半干旱区典型固沙造林物种沙柳光系统Ⅱ能量分配及其对环境因子的响应,在日和季节尺度下揭示环境因子对沙柳光系统Ⅱ能量分配的动态影响及其光合生理适应策略特征,以期为研究地... 【目的】通过叶绿素荧光原位连续监测技术,探究毛乌素沙地半干旱区典型固沙造林物种沙柳光系统Ⅱ能量分配及其对环境因子的响应,在日和季节尺度下揭示环境因子对沙柳光系统Ⅱ能量分配的动态影响及其光合生理适应策略特征,以期为研究地区的植被恢复管理和物种选择提供理论指导。【方法】在宁夏盐池毛乌素沙地,对固沙物种沙柳进行整个生长季(5—10月)的叶绿素荧光原位连续监测。采用Kramer光能分配方法计算相关荧光参数,采用分段平均方法对数据进行分组平均,利用线性回归在日和季节尺度分析荧光参数与环境因子关系。【结果】在日尺度,实际光化学效率(ΦPSⅡ)和调节性热耗散(ΦNPQ)与光合有效辐射(PAR)直接相关,受空气温度(Ta)、相对湿度(RH)和饱和水汽压差(VPD)的影响,非调节性热耗散(ΦNO)相对稳定。在季节尺度,生长季前期(5—6月)ΦPSⅡ和ΦNPQ分配相对均匀,ΦNO较高且在1天内稳定,最大光化学效率(Fv/Fm)有低值出现。在生长季中期(7—9月),8月ΦPSⅡ降低且伴随ΦNPQ升高,8—9月ΦNO在1天内波动较大。在生长季末期(10月),ΦPSⅡ最低且ΦNPQ达到最高,ΦNO较高且在1天内稳定,Fv/Fm持续降低。【结论】在日尺度,沙柳光系统Ⅱ能量分配主要由PAR和Ta决定,同时受RH和VPD调控。在季节尺度,沙柳光系统Ⅱ能量分配随物候期而变。沙柳Fv/Fm与日最大光合有效辐射(PARmax)(R2=0.13,P<0.01)、Ta变化幅度(R2=0.16,P<0.01)和土壤含水量(SWC)显著相关(R2=0.19,P<0.01),说明高辐射、极端气温和干旱是限制沙柳光系统Ⅱ光合生理状态的主要环境胁迫因子。沙柳光系统Ⅱ能量分配在日与季节尺度的差异,很可能是由于光系统Ⅱ叶黄素循环等短期光保护机制与叶绿素浓度、比值分配等长期调控机制的差异造成。 展开更多

关键词 半干旱区 沙柳 叶绿素荧光 光系统Ⅱ能量分配 非光化学淬灭

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晋西黄土区不同林分类型和密度条件下林下灌草组成及多样性特征 被引量：10

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作者 云慧雅 毕华兴 +6 位作者 焦振寰 王宁 崔艳红 赵丹阳 王珊珊 兰道云 刘泽晖 《浙江农林大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第3期569-578,共10页

【目的】研究晋西黄土区刺槐Robinia pseudoacacia人工林、油松Pinus tabulaeformis人工林、刺槐-油松人工混交林、山杨Populus davidiana-栎类Quercus spp.天然次生林的植物组成及植物多样性指标,探讨不同林分类型、不同密度条件下灌... 【目的】研究晋西黄土区刺槐Robinia pseudoacacia人工林、油松Pinus tabulaeformis人工林、刺槐-油松人工混交林、山杨Populus davidiana-栎类Quercus spp.天然次生林的植物组成及植物多样性指标,探讨不同林分类型、不同密度条件下灌草植物多样性,为晋西黄土区植被建设和功能提升提供理论基础。【方法】通过野外调查,对低密度(800~1200株·hm^(−2))、中密度(1200~1600株·hm^(−2))、高密度(1600~2000株·hm^(−2))条件下22~25年生的4种林分林下灌草植物组成与植物多样性进行分析。【结果】①4种林分灌草植物共87种,隶属36科69属,其中灌木植物46种,隶属22科36属,草本植物41种,隶属17科33属。4种林分林下灌木和草本植物种数均在中密度时最多,表现为山杨-栎类天然次生林最多,油松人工林最少,刺槐-油松人工混交林的灌木层植物种数处于较高水平,刺槐人工林草本层植物种数较刺槐-油松人工混交林丰富。②4种林分灌草植物随林分密度增大呈现由阳生向中生、阴生植物过渡的变化规律。主要优势灌木分别为黄刺玫Rosa xanthine、连翘Forsythia suspensa,主要优势草本是薹草Carex spp.、沿阶草Ophiopogon bodinieri。③不同林分类型灌木层和草本层植物多样性指数存在一定差异,山杨-栎类天然次生林和刺槐-油松人工混交林在中密度时的植物多样性优于人工纯林,且随林分密度增大,灌木层和草本层植物多样性指数整体上呈现先增大后减小的变化趋势。【结论】研究区山杨-栎类天然次生林和刺槐-油松人工混交林在中密度时植物组成复杂且具有较高的植物多样性。建议通过人工抚育调整林分密度,并向中密度刺槐-油松人工混交林或近自然林进行改造,为黄刺玫、连翘等灌木植物及薹草、沿阶草等草本植物建立良好生长条件,同时保护研究区的山杨-栎类天然次生林,以促进植被恢复,强化其水土保持功能。图1表4参26。 展开更多

关键词 晋西黄土区 林分类型 林分密度 灌草 植物组成 植物多样性

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2001—2016年喀斯特断陷盆地植被变化及其驱动因素 被引量：3

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作者 庄义琳 周金星 +2 位作者 吴秀芹 曹建华 章维鑫 《林业科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第9期177-184,共8页

【目的】探究喀斯特断陷盆地2001-2016年间植被变化的空间趋势特征,并量化关键驱动因子对植被恢复的影响程度和贡献概率,为石漠化地区生态建设提供理论依据。【方法】以Savitzky?Golay(SG)滤波重构后的2001-2016年MODIS NDVI时间序列为... 【目的】探究喀斯特断陷盆地2001-2016年间植被变化的空间趋势特征,并量化关键驱动因子对植被恢复的影响程度和贡献概率,为石漠化地区生态建设提供理论依据。【方法】以Savitzky?Golay(SG)滤波重构后的2001-2016年MODIS NDVI时间序列为数据源,采用Theil?Sen Median(TS)趋势分析和CMK检验获取断陷盆地年均NDVI值的空间趋势特征,利用Netica软件构建贝叶斯网络(BBN)模型,量化植树造林面积、岩性、海拔等驱动因子对断陷盆地年均NDVI变化的影响程度和贡献概率。【结果】2001-2016年间,断陷盆地年均NDVI显著上升的区域主要分布于云贵高原中部宣威和六盘水及青藏高原东南缘盐源地区,显著下降的区域主要为横断山脉中段木里县、南段米易以及云贵高原中部昆明和玉溪地区;关键驱动因子对年均NDVI变化的影响程度表现为植树造林面积>海拔>温度>人口密度>坡度>土地利用>岩性;植树造林面积越大,植被改善概率越大,植被改善明显的区域主要集中于植树造林面积>150 km2的范围;海拔小于1 845 m区域的植被改善概率明显变大,而高于1 845 m的区域植被改善的概率明显变小;增温显著的区域植被改善概率更低;人口密度和NDVI变化具有一定相关性,105~210人·km-2人口密度范围是植被改善概率变大的重点区域;坡度越低,植被改善越明显,并集中分布于0°~6°坡度较缓地区;从岩性来看,纯喀斯特区和亚喀斯特区植被恢复效果较好。【结论】喀斯特断陷盆地大部分地4%的区域植被显著改善,10造林面积是引起植被变化的最主要因素,其次为海拔和温度等自然要素;因植树造林等生态项目主要实施在石漠化地区,因此喀斯特地区的植被改善要优于非喀斯特地区;喀斯特石漠化综合治理中,对植被改善概率较低的地区,如高海拔地区和坡度较陡的地区,建议以自然修复模式为主;对于植被恢复的集中分布区,如植树造林面积较大地区和坡度较缓地区,植被改善明显,但后期应加强植被保护力度;由于气候和人工干扰强烈,增温显著和人口较密集地区植被退化的概率大,需格外关注。 展开更多

关键词 NDVI 喀斯特 断陷盆地 石漠化 驱动因子 贝叶斯网络

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不同放牧方式对草地群落植物功能群组成和结构的影响 被引量：7

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作者 姜丽霞 田赟 +1 位作者 刘新月 张克斌 《北京林业大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2022年第1期77-86,共10页

【目的】植物功能群及其多样性是维持群落结构复杂性和稳定性的基础,通过对不同放牧方式下植物功能群组成与结构的研究,深入了解呼伦贝尔草地生态系统植物功能群的构建、分布和环境适应机制,为草地生态系统群落演替方向的预测和永续经... 【目的】植物功能群及其多样性是维持群落结构复杂性和稳定性的基础,通过对不同放牧方式下植物功能群组成与结构的研究,深入了解呼伦贝尔草地生态系统植物功能群的构建、分布和环境适应机制,为草地生态系统群落演替方向的预测和永续经营提供科学依据。【方法】本文以内蒙古呼伦贝尔市陈巴尔虎旗的家庭牧场为研究对象,分别对禁牧、休牧和常牧样地中草地植被的物种、株数、高度、密度和生物量进行观测,并采用植物生活型和水分生态型功能群的分类方法,分析不同放牧样地的群落特征、功能群的物种组成和综合优势比的差异性。【结果】研究区内共记录物种35种,隶属于11个科,5种生活型,3种水分生态型。其中,菊科物种最多,占25.7%,禾本科占20%。常牧样地中寸草苔的重要值最高,而禁牧样地中羊草的重要值最高。休牧样地的物种丰富度指数和物种多样性指数显著高于禁牧和常牧样地。从植物生活型功能群来看,一、二年生草本功能群在常牧样地的综合优势比显著高于休牧和禁牧样地,而多年生丛生禾草功能群在常牧样地的综合优势比较低。从水分生态型功能群来看,本研究中植被类型以旱生植物为主,其综合优势比随放牧强度的增加而增加,而中生植物功能群则呈相反的变化趋势。【结论】研究区草地群落中多年生根茎禾草功能群的物种均为中生植物,而一、二年生草本功能群的物种多为旱生植物。与长期禁牧相比,休牧显著提高了草地群落的物种多样性,并促使多年生禾草和中生植物功能群逐渐取代一、二年生草本和旱生植物功能群。因此,科学的休牧制度有助于草地植物多样性的保护和退化生态系统的恢复。 展开更多

关键词 生活型功能群 水分生态型功能群 物种组成 综合优势比 物种多样性

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生长季刺槐树干液流昼夜变化特征及其对气象因子的响应 被引量：8

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作者 张荣 毕华兴 +4 位作者 焦振寰 王宁 赵丹阳 云慧雅 黄靖涵 《浙江农林大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2022年第6期1238-1246,共9页

【目的】研究刺槐Robinia pseudoacacia生长季树干液流昼夜变化规律,探究气象因子对刺槐蒸腾的影响,为估算林木耗水和林分水资源管理提供理论依据。【方法】在山西省吉县蔡家川流域刺槐样地选择8株样树,于2021年5—9月采用热扩散探针(T... 【目的】研究刺槐Robinia pseudoacacia生长季树干液流昼夜变化规律,探究气象因子对刺槐蒸腾的影响,为估算林木耗水和林分水资源管理提供理论依据。【方法】在山西省吉县蔡家川流域刺槐样地选择8株样树,于2021年5—9月采用热扩散探针(TDP)对样树树干液流进行连续观测,并同步监测太阳辐射、气温、土壤温度、风速、相对湿度等气象因子,并采用随机森林与逐步线性回归法分析气象因子对树干液流的影响。【结果】(1)生长季各月昼间树干液流速率从小到大依次为9月、5月、6月、8月、7月,昼间树干液流速率对整日树干液流速率的贡献率为88%~93%;夜间树干液流速率从小到大依为9月、5月、8月、7月、6月,夜间树干液流速率对整日液流速率的贡献率为7%~12%。(2)影响昼间树干液流速率的主导气象因子在各月基本一致,主要为太阳辐射和气温;影响夜间液流速率的主导气象因子在各月存在差异,5、6月主要为土壤温度、水汽压亏缺,7月主要为气温,8月主要为水汽压亏缺、相对湿度,9月主要为风速与水汽压亏缺。(3)采用随机森林回归法构建的各月昼夜树干液流速率模型拟合度优于逐步回归法。【结论】昼夜树干液流速率在各月存在明显差异,夜间树干液流对刺槐耗水的影响不可忽视,气象因子对昼夜树干液流速率的影响程度不同,在根据气象因子模拟树木蒸腾耗水时应该区分昼间和夜间。图3表6参24。 展开更多

关键词 刺槐 液流速率 生长季 昼夜变化 气象因子 晋西黄土区

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喀斯特断陷盆地典型林地土壤酶活性及理化性质研究 被引量：7

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作者 孙永磊 卢泽洋 +3 位作者 周金星 庞丹波 刘玉国 关颖慧 《北京林业大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2020年第2期40-48,共9页

【目的】土壤酶参与土壤中各种生物化学过程,与土壤理化性质密切相关。本文以喀斯特断陷盆地3种典型林地为研究对象,探究林地土壤酶活性与理化性质之间的关系,为该地区植被生态恢复工作提供参考依据。【方法】本研究以喀斯特断陷盆地云... 【目的】土壤酶参与土壤中各种生物化学过程,与土壤理化性质密切相关。本文以喀斯特断陷盆地3种典型林地为研究对象,探究林地土壤酶活性与理化性质之间的关系,为该地区植被生态恢复工作提供参考依据。【方法】本研究以喀斯特断陷盆地云南松林、桉树林和天然次生林为研究对象,采用冗余分析方法,探讨不同林地土壤酶活性及其与理化性质之间的关系。【结果】(1)3种林地土壤pH介于5.47~6.03之间,10~20 cm和20~30 cm土层土壤密度,云南松林显著高于桉树林和次生林(P <0.05),0~10 cm和10~20 cm土层全氮含量,桉树林显著高于云南松林和次生林(P <0.05),0~10 cm土层速效磷含量,次生林显著高于云南松林和桉树林(P <0.05),有机碳和铵态氮含量整体呈现次生林>云南松林>桉树林的规律。(2)3种林地0~10 cm土层酸性磷酸酶和脲酶活性为次生林>桉树林>云南松林,而10~20 cm土层呈现相反的规律。淀粉酶、纤维素酶和蔗糖酶活性在0~10 cm和10~20 cm土层均为次生林最高,云南松林次之,桉树林最低。此外,林地各土层间土壤酶活性具有显著性差异(P <0.05),土壤酶活性呈现出随土层深度增加而逐渐降低的趋势。(3)冗余分析表明,有机碳、铵态氮、速效磷和pH均与蔗糖酶活性呈显著正相关关系,而全氮与蔗糖酶活性呈显著负相关关系。土壤密度与脲酶和酸性磷酸酶活性呈负相关关系。(4)蒙特卡洛检验表明土壤理化性质对土壤酶活性影响的重要性大小排序为:有机碳(41.4%)>铵态氮(32.9%)>速效磷(24.3%)>土壤密度(12.6%)>全氮(7.9%)>pH(5.5%)。【结论】综上分析表明,有机碳、铵态氮等是影响研究区内土壤酶活性变化的主要指标,在断陷盆地林地土壤肥力和酶活性恢复方面,次生林最佳,而云南松林的优势高于桉树林。 展开更多

关键词 断陷盆地 典型林地 土壤酶活性 土壤理化性质 冗余分析

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毛乌素沙地油蒿枯落物分解对增温的响应 被引量：4

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作者 牟钰 贾昕 +4 位作者 郑甲佳 黄松宇 原媛 白宇轩 秦树高 《北京林业大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2020年第6期134-141,共8页

【目的】明确油蒿枯落物分解速率对增温的响应,有助于理解和预测气候变化背景下毛乌素沙地典型灌丛生态系统的碳循环和养分循环。【方法】应用开顶箱模拟增温,以自然状态为对照,结合分解袋法,研究增温对毛乌素沙地油蒿枯落物分解的影响... 【目的】明确油蒿枯落物分解速率对增温的响应,有助于理解和预测气候变化背景下毛乌素沙地典型灌丛生态系统的碳循环和养分循环。【方法】应用开顶箱模拟增温,以自然状态为对照,结合分解袋法,研究增温对毛乌素沙地油蒿枯落物分解的影响。【结果】模拟增温降低了枯落物分解速率。(1)自2017年5月起至2017年10月实验结束时,增温处理下,油蒿枝条和叶片枯落物质量残余率分别为91.07%和71.73%,而对照处理下,分别为86.08%和60.74%;(2)不同时段不同处理条件下不同种类的枯落物分解速率不同,各影响因子之间存在交互作用;(3)Olson负指数模型结果表明,在模拟增温条件下,油蒿枝、叶枯落物的分解系数k均显著低于对照处理;(4)增温对枯落物细菌多样性和群落结构没有影响。【结论】增温可能减缓干旱半干旱区植物枯落物分解,并且温度对枯落物分解的抑制作用与分解时间和枯落物类型有关。 展开更多

关键词 毛乌素沙地 油蒿 凋落物 细菌群落 开顶箱 升温

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海拔与坡向对伏牛山自然陡坡土壤种子库的影响 被引量：5

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作者 陆雅佩 罗久富 +4 位作者 王丽娜 周金星 杨筱 韩金斌 王福道 《北京林业大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2022年第6期74-84,共11页

【目的】土壤种子库直接参与地上植被自然更新,与地上植被关系紧密,研究分析海拔和坡向对陡坡土壤种子库的影响及其与地上植物群落的关系,为高陡边坡植被恢复提供科学依据。【方法】本文以伏牛山600、800和1 000 m不同海拔与坡向(阴坡... 【目的】土壤种子库直接参与地上植被自然更新,与地上植被关系紧密,研究分析海拔和坡向对陡坡土壤种子库的影响及其与地上植物群落的关系,为高陡边坡植被恢复提供科学依据。【方法】本文以伏牛山600、800和1 000 m不同海拔与坡向(阴坡和阳坡)的陡坡自然植物群落为对象,通过植物群落调查、土壤种子库采集、种子萌发试验等研究手段,综合分析了海拔与坡向对伏牛山自然陡坡土壤种子库特征的影响。【结果】(1)地上植物群落植物种共67种,壳斗科植物占优势。土壤种子库有62个物种,以草本植物为主,占82.26%,远高于木本植物,其中菊科物种数最大,占整体24.19%,其次为禾本科和石竹科,分别都占9.68%。(2)土壤种子库密度在1 263~10 363粒/m^(2)之间,其中莎草科种子储量最高,其次为菊科和禾本科;土壤种子库具有一定的垂直结构,表现为上层(0~2 cm)和中层(2~5 cm)土壤种子库储量高于下层(5~10 cm)。(3)乔木层、灌木层物种丰富度与海拔呈显著正相关(P <0.05),草本层物种丰富度与坡向呈显著负相关(P <0.05)。土壤种子密度与海拔、坡向呈显著正相关(P <0.05)。(4)土壤种子库与地上植物群落的物种组成具有较大差异,共有种仅有17种,物种相似性系数较低,在0.08~0.21之间,其中草本层与土壤种子库具有较高的物种相似性,乔木层、灌木层结构对种子库特征具有一定的影响。【结论】伏牛山600~1 000 m自然陡坡土壤种子库和地上植物群落的物种多样性都随着海拔的升高而增大,其中1 000 m阳坡土壤种子库密度和物种多样性最高,具有较强的植被恢复潜力。 展开更多

关键词 陡坡 海拔 坡向 土壤种子库 物种多样性 地上植被

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毛乌素沙地4种典型植物叶片凝结水吸收能力及其水分生理响应 被引量：4

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作者 李鹭辰 桂子洋 +3 位作者 秦树高 张宇清 刘靓 杨凯捷 《北京林业大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2021年第2期72-80,共9页

【目的】明确毛乌素沙地4种典型植物沙蓬、软毛虫实、刺藜和苦豆子的叶片凝结水吸收能力,阐明植物叶片对凝结水浸润的水分生理响应。【方法】将受试植物置于用高丰度氘水配置的人工标记凝结水环境中,进行凝结水浸润处理,通过比较处理组... 【目的】明确毛乌素沙地4种典型植物沙蓬、软毛虫实、刺藜和苦豆子的叶片凝结水吸收能力,阐明植物叶片对凝结水浸润的水分生理响应。【方法】将受试植物置于用高丰度氘水配置的人工标记凝结水环境中,进行凝结水浸润处理,通过比较处理组和对照组植物叶水、根水及根际土壤水的稳定氢同位素丰度变化,确定受试植物叶片是否具有吸水能力,示踪叶片吸收凝结水后,是否将水分转移到植物根系及根际土壤之中;使用露点水势仪、电子天平及气孔计,测定受试植物处理前后的叶水势、叶片含水量和气孔导度变化,了解受试植物对凝结水浸润的水分生理响应。【结果】(1)高丰度氘标记凝结水浸润后,处理组4种受试植物的叶水δ2H(20‰~100‰)均显著高于对照组(−25‰~−15‰),而根水(−45‰~−30‰)及根际土壤水(−50‰~−40‰)则与对照组无显著差异;(2)经过凝结水浸润试验处理,沙蓬的叶水势升高23.81%,叶含水量升高2.94%,气孔导度降低57.40%;软毛虫实的叶含水量升高了2.45%,叶水势和气孔导度无显著变化;刺藜的叶水势升高了21.95%,气孔导度和叶含水量无显著变化;苦豆子的叶水势、叶含水量和气孔导度均无显著变化。【结论】毛乌素沙地4种典型植物叶片均具有凝结水吸收能力,叶片吸收的水分未被发现转移至根部或根际土壤。沙蓬、软毛虫实、刺藜通过叶片吸水显著改善了自身水分生理状态,这可能是其适应沙地严酷水分条件的重要水分利用机制,有助于植物存活,而苦豆子叶片对凝结水浸润无明显响应,不能有效利用叶片吸水改变其水分生理状态。 展开更多

关键词 凝结水 叶片吸水 生理响应 水分利用策略 沙生植物

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