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刘冉: 作品数：15 被引量：104H指数：5; 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：生物学农业科学天文地球环境科学与工程更多>>

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7种荒漠木本植物枝干与叶片光合特征及其影响因素: 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

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：1: 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：2: 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

盐生荒漠CO_2通量对两个极端降水年份响应被引量：4: 2013年; 以中国科学院新疆阜康荒漠生态站为试验平台,涡度相关技术为主要技术手段,对盐生荒漠生态系统进行长期水汽、CO_2通量观测,探讨年总降水量变化对盐生荒漠生态系统CO_2通量的影响。选取2个极端降水年份2006年(129 mm)和2007年(231 mm)比较CO_2通量的年内变化特征。2006年的碳吸收强度明显低于2007年,其最大碳吸收值分别为-0.4和-1.6 g C·m^(-2)·d^(-1),2006年的生长季长度为120 d,2007年为160 d。2006年表现为弱的碳吸收,其吸收值为-5 g C·m-2·a-1,群落总生产力与总呼吸分别为114.9和110.1 g C·m-2·a-1,2007年表现为较强的碳吸收,吸收值为-40 g C·m^(-2)·a^(-1),群落总生产力与总呼吸分别为257.7和218.2 g C·m^(-2)·a^(-1)。在干旱年份(2006年),群落总生产力与生态系统蒸散量的线性关系明显弱于湿润年份(2007年),二者的决定系数分别为0.40和0.71。对群落结构进行调查结果表明,在湿润年份,一年生草本植物的比例增加,可以充分利用降水,提高生态系统生产力。; 刘冉李彦刘燕; 关键词：涡度相关水汽通量生态系统呼吸

准噶尔盆地东南缘盐生荒漠生态系统的凝结水输入被引量：14: 2009年; 凝结水输入是干旱地区生态系统重要水分来源之一。文中分析了采用涡动相关法测定的2005年准噶尔盆地东南缘盐生荒漠灌木群落凝结水输入数据,并对其在一年中的输入量、时间分布规律和在全年降水中的比重进行了探讨。2005年凝结水全年输入总量为24.9 mm,占全年总降水量的17.5%;全年325天有凝结发生,平均日输入量为0.077 mm。总体看来,该地区凝结水输入有稳定性高、发生频率高和在干旱季节里比重大的特点。对一次降水过后凝结水的成因分析表明,空气接近露点而导致水汽直接凝结的情形并未发生,驱动夜间向下潜热通量除了地气逆温(地温低于空气露点温度)外,还有白天地表急剧升温、土壤表层过分干燥导致的夜间恢复性吸湿。由于干旱区环境的特殊性,夜间恢复性吸湿是最易发生的主导机制。; 郑新军王勤学刘冉李彦

盐生荒漠生态系统二氧化碳通量的年内、年际变异特征被引量：26: 2011年; 采用涡度相关法,并结合小气候观测,对荒漠生态系统净二氧化碳通量进行了连续3个生长季的观测(2004—2006年),并据此分析了荒漠生态系统净二氧化碳通量及其主要成分GPP和Reco的季节和年际间变化特征。结果表明,在生长季尺度上,各个阶段二氧化碳吸收量的大小分别为:生长旺盛期>生长初期>生长末期,这可能与植物叶面积的大小以及光合有效辐射,大气温度等环境要素有关系。在年际尺度上,3个生长季同阶段的二氧化碳吸收量存在明显差异,生长季初期5月,2004年碳吸收最强,2006年次之,2005年最小。对于生长旺盛期,降水量最大的2004年碳吸收能力最强,正午最大值可以达到-0.12 mg.m-2.s-1,2005年次之,最大值达-0.06 mg.m-2.s-1,仅仅是2004年最大值的1/2,2006年最小,正午吸收的最大值为-0.02 mg.m-2.s-1,生长季末期,3个生长季的月均日变化非常相似,其在正午的最大吸收值也没有显著差异,正午最大吸收量为-0.01mg.m-2.s-1左右,其他时段均在0值附近。即使在降水量相近的两个年份里(2005—2006年),其NEE的最大值出现时间也不一致,2005年NEE的最大月累计量出现在8月和9月,而2006年则出现在6月和7月,这可能与年内降水量分布格局有关。3个生长季荒漠生态系统均表现为净二氧化碳吸收,其吸收量分别为:-236.18g.m-2,-63.07 g.m-2和-91.97 g.m-2。年际差异的形成原因是降水差异造成的一年生草本植物数量变化,不利用降水的建群种应该对此没有贡献。; 刘冉李彦王勤学许皓郑新军; 关键词：生态系统呼吸

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