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研究背景水分是限制植物生長的關(guān)鍵因素,特別是在全球氣候變化的背景下,干旱半干旱地區(qū)的生態(tài)水文過程和植被水分利用策略受到顯著影響。煤礦開采,尤其是露天礦,對環(huán)境破壞嚴(yán)重。黑岱溝露天煤礦位于黃土高原生態(tài)脆弱區(qū),礦區(qū)的生態(tài)修復(fù)已成為重點(diǎn)工作。排土場的植被恢復(fù)對于合理利用水土資源和促進(jìn)煤礦可持續(xù)發(fā)展至關(guān)重要。目前,礦區(qū)生態(tài)修復(fù)中的水問題研究主要集中在土壤水文效應(yīng)、物理性質(zhì)和坡面侵蝕等方面,但對植物水源及其利用機(jī)制的定量研究較少。利用穩(wěn)定同位素技術(shù),可以高效分析植物的水源,并通過多源混合模型量化各水源的貢獻(xiàn)率。例如,深根植物通常利用深層土壤水,而淺根植物則更多依賴淺層水分。由于煤礦開采擾動(dòng)了土壤結(jié)構(gòu),植物的水源利用方式與自然狀態(tài)下有所不同。此外,雨季的不同月份中,植物水源及其利用機(jī)制也存在差異。  因此,本研究以黑岱溝露天礦排土場為例,分析蒙古松、檸條和紫花苜蓿在雨季的水分來源及其利用機(jī)制,并提出兩項(xiàng)假設(shè):H1,三種植物的水源可能相似;H2,不同月份的水源利用程度會(huì)有所不同。實(shí)驗(yàn)過程研究區(qū)黑岱溝露天煤礦位于準(zhǔn)格爾煤田中部(圖1),礦區(qū)屬溫帶半干旱大陸性氣候,海拔1256m,年平均氣溫7.2 ℃,年平均降雨量408mm。研究期間,6月至8月的總降雨量占全年的70%以上。無霜期在125至150天之間,平均日照時(shí)數(shù)為3119.3 h。礦區(qū)排土場為多級臺地式排土場,由搗蒜溝排土場、東排土場、北排土場、西排土場、內(nèi)排土場、東排土場6座排土場組成。土壤類型以黃綿土為主,養(yǎng)分含量較低。該區(qū)植被屬暖溫帶草原區(qū),以低矮稀疏的天然植被為主,蓋度不足30%,優(yōu)勢種有長山針茅、蒙古百里香、賴草等。排土場內(nèi)人工植被有檸條、臭柏、山杏等(表1)。圖1. 研究區(qū)域的位置表1. 研究區(qū)域概況選擇3種典型的可恢復(fù)樣地的植物作為研究對象,即蒙古楊樣地、檸條樣地和苜蓿樣地(圖2)。試驗(yàn)于2023年6月...
發(fā)布時(shí)間: 2025 - 03 - 06
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引自國家節(jié)水灌溉中心楊凌工程技術(shù)中心網(wǎng)站作者:張燕            我國是水資源十分匱乏的農(nóng)業(yè)大國,而水對作物的生長至關(guān)重要,在保證農(nóng)業(yè)穩(wěn)產(chǎn)、高產(chǎn)的前提下,大力發(fā)展節(jié)水灌溉是一項(xiàng)十分緊迫而重要的任務(wù)。      作物根系從土壤中吸取水S,通過莖桿輸送到葉面供給蒸騰Z,在一般情況下S=Z,作物正常生長,如果出現(xiàn)S1.葉片外觀     葉面積指數(shù)可以反映棉花生長發(fā)育狀態(tài),水分虧缺下葉片狹小。學(xué)者研究認(rèn)為植株葉子的葉尖運(yùn)動(dòng)狀況能反映缺水狀況,只要保證測量時(shí)葉尖軌跡在控制區(qū)內(nèi),用計(jì)算機(jī)視覺技術(shù)可實(shí)現(xiàn)對葉尖實(shí)時(shí)、有效的監(jiān)測。缺水條件下作物出現(xiàn)葉片增厚、下垂、顏色變深、變暗,下部葉子葉尖枯死不易折斷,葉片卷曲等萎蔫現(xiàn)象。葉片卷曲由葉片細(xì)胞膨壓降低所引起,是內(nèi)部水勢狀況和滲透調(diào)節(jié)結(jié)果的外部形態(tài)表現(xiàn),能直觀地反映作物對土壤水分脅迫的敏感程度。水稻葉片卷曲度與土壤、植株含水量、水勢和葉片表皮細(xì)胞的膨壓的關(guān)系已有相關(guān)研究,作為鑒定水稻抗旱能力的指標(biāo)在育種和栽培上已有應(yīng)用。梁銀麗等(1999年)研究表明,水分脅迫使小麥生長速度、葉片伸展速度降低,植株葉面積減小。張憲法等(2002年)試驗(yàn)得出,水分過高...
發(fā)布時(shí)間: 2007 - 09 - 19
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